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우리의 기후는 수학적 혼돈으로 나아가는가? - 빅터 도네이 (Victor J. Donnay)

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    우리한테 섭씨 2도의 차이는
    그리 크지 않습니다.
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    창문을 열고자 하는
    충동이 들지도 않죠.
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    하지만 과학자들은 대기상에 존재하는
    이산화탄소의 농도가 증가하고 있으며,
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    이에 따라서 지구의 온도가
    이만큼만 증가해도
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    전 세계에 엄청난 영향을
    끼칠 것이라고 경고합니다.
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    어떻게 한 요소에서 일어난 작은 변화가
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    다른 요소에 거대하고
    예측 불가능한 변화를 낳는 걸까요?
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    답은 수학적인 변곡점에서 출발합니다.
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    이 효과를 익숙한 당구에
    비유해서 이해해 보죠.
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    기본적인 당구공의 움직임은
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    공이 벽에 닿을 때까지 직선입니다.
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    그리고 벽에 닿으면 입사각과
    같은 각도로 튀어 나오죠.
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    간단히 말하면,
    마찰이 없다고 가정했을 때,
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    공은 끊임없이 굴러갑니다.
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    상황을 더 간단히 해보죠.
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    완전한 원형 당구대에
    공이 하나만 있다고 생각해 봅시다.
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    공을 치면, 공은 물리법칙에 따라
    이동하기 시작하며,
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    별 모양을 그립니다.
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    다른 위치에서 공을 치거나
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    다른 각도로 공을 친다고 하더라도
    모양의 변화는 있지만
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    궤적의 전체 형태는 비슷합니다.
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    몇 번의 실험과
    수학적 모델링을 거친다면,
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    우리는 공이 움직이기 전에
    궤적을 예측할 수 있습니다.
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    공의 궤적은 시작 조건에
    따라 달라지기 때문이죠.
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    하지만 우리가 테이블의
    모양을 조금 바꿔서
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    조금 늘여놓고
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    테이블의 위와 아래에 2개의 직선을
    넣으면 어떤 상황이 벌어질까요?
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    우리는 공이 직선에 부딪혀 튀면
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    당구대 어디로든
    진행하는 것을 볼 수 있습니다.
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    공은 여전히 당구운동과
    같은 법칙을 지키지만,
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    최종적인 궤적은 이제 알아볼 수
    있는 모양을 그리지 않습니다.
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    시스템이 운영되는
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    제한 조건을 조금 바꾸는 것만으로
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    우리는 당구공의 진행궤도를
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    안정적이고 예측가능한 형태에서
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    광범위하게 변동하게끔
    바꿀 수 있습니다.
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    결과적으로 수학자들이 혼돈 운동이라고
    부르는 운동을 만들어내죠.
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    당구대에 직선을 넣어서
    그게 변곡점으로 작용하고
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    시스템의 거동을
    하나의 거동에서 (정상적)
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    다른 거동 (혼돈적) 으로 바꿉니다.
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    그렇다면 이런 단순한 예가
    훨씬 복잡한 지구의 기후에 대해서는
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    어떤 영향을 미칠 수 있을까요?
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    우리는 이산화탄소의 농도와
    지구의 평균 온도를
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    당구대의 모양과 연관지을 수 있는데,
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    제약 조건들은 시스템의 성과에
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    공의 궤적 변화나
    기후의 변화 형태로 영향을 끼칩니다.
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    지난 만 년 동안,
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    아주 일정한 270ppm의 수치를 유지한
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    이산화탄소의 농도는
    기후를 자체적으로 안정되게 했고
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    인간이 살아가기에
    적당하고 쾌적한 농도였습니다.
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    하지만 지금 400 ppm 의
    이산화탄소 농도는
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    다음 세기에는 500~800 ppm 에
    다다를 것이라고 예측되고
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    우리는 변곡점에 달할 수도 있습니다.
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    전 세계의 온도가 조금이라도 증가하면
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    당구대의 모양을
    바꾸는 것과 같은 효과인
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    심각한 기후 변화를 초래합니다.
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    기후 현상이
    더 극단적이고 격렬해지며,
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    더 예측 불가능하고, 더욱 중요한 것은
    인간의 삶을 어렵게 만들 것입니다.
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    수학자들이 자세히 연구하고 있는
    가상의 모델은
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    얼핏 보기에는 실제 상황처럼
    보이지 않겠지만,
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    그것들은 현실 세계의 더 복잡한
    문제를 해결하기 위해 적용할 수 있는
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    사고방식과 그 틀을 제공해 줍니다.
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    이 경우 시스템에 영향을 미치는
    제약 조건의 작은 변화도
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    거대한 영향을 끼칠 수 있다는
    것을 이해하는 것은
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    우리의 감각으로는
    즉각 인식할 수 없는 위험을
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    예측할 수 있다는 사실에
    크게 감사하게 해줍니다.
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    왜냐하면 결과가 눈에 보이기
    시작할 쯤에는 이미 늦었기 때문입니다.
Title:
우리의 기후는 수학적 혼돈으로 나아가는가? - 빅터 도네이 (Victor J. Donnay)
Description:

전체 동영상: http://ed.ted.com/lessons/is-our-climate-headed-for-mathematical-chaos-victor-j-donnay

과학자들은 대기 중의 이산화탄소 농도의 증가와 지구의 온도가 2도만 증가해도, 전 세계에 엄청난 영향을 미칠 것이라고 경고해 왔습니다. 하지만 어떻게 이 작고 측정가능한 한 가지 요인의 변화가 다른 데서 예측 불가능한 엄청난 결과를 낳는 걸까요? 빅터 도네이가 변곡점과 혼돈 운동, 그리고 기후변화에 미치는 영향을 당구를 예로 들어 설명합니다.

강연: Victor J. Donnay, 애니메이션: Karrot Animation
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:11

Korean subtitles

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