16:30 – Chaos z pohľadu fyzika

Tomáš Lučivjanský pôsobí ako univerzitný docent na katedre teoretickej fyziky a astrofyziky na UPJŠ v Košiciach. Vo svojom vedeckom zameraní sa venuje hlavne nerovnovážnej štatistickej fyzike s dôrazom na hydrodynamiku tekutín a škálovacie správanie v epidemických procesoch. Okrem prednášania teoretických disciplín (kvantová teória poľa, teória relativity, matematická fyzika) sa venuje aj talentovanej mládeží prostredníctvom fyzikálnej olympiády.

Z fyzikálneho hľadiska teória chaosu skúma správanie takých systémov, ktorých matematický popis zdanlivo nepripúšťa možnosť nepredvítaľného správania sa, napriek tomu ale už veľmi malá zmena daného systému vedie v krátkom čase na kvalitatívne veľmi odlišné prejavy. To fakticky vedie k dlhodobej nepredvídateľnosti napriek pevne daným zákonom opisujúcim daný systém. Všeobecne tento jav, ktorý sa často opisuje ako „motýlí efekt“, sa objavuje v mnohých nelineárnych dynamických systémoch, ako sú napríklad modely počasia, turbulencie tekutín, pohyb planét, viazané chemické procesy a iné.. Chaos nepredstavuje úplnú náhodnosť, ale namiesto toho často obsahuje skryté komplexne štruktúrované správanie – napríklad známe podivné atraktory a fraktálne geometrie. Hľadanie týchto skrytých štruktúr v zdanlivo neusporiadaných chaotických systémoch často pripomína netriviálny detektívny príbeh. Štúdium chaosu prehĺbilo naše chápanie predvídateľnosti, stability a limitov klasickej fyziky, premosťuje klasickú a štatistickú fyziku a ovplyvňuje oblasti od kvantovej mechaniky až po kozmológiu. V prednáške sa pokúsime sa ukázať, že k chaotickému správaniu možno pristupovať ako k ohňu – dobrý sluha ale zlý pán. Jeho rozumné použitie ale predpokladá jeho pochopenie. Na niektorých modeloch budeme ilustrovať fyzikálne prístupy k tomu ako to možno dosiahnuť.