나비효과(Butterfly Effect)의 탄생

카오스이론(Chaos Theory)의 나비효과(Butterfly Effect)는 많은 분들이 익히 들어보셨을 것입니다.

"베이징에서 나비 한 마리가 날개를 퍼덕임으로써 뉴욕에 폭풍우가 몰아 칠 수 있다."
(A butterfly flapping its wings in Beijing could affect the weather thousands of miles away some days later.)

나비효과(Butterfly Effect)는
그 결과를 예측할 수 없다는 것을 의미합니다.

쿠퍼 존스턴의 저서 '엘니뇨: 역사와 기후의 충돌'에 따르면 1912년 4월 타이타닉호 침몰이나 같은 해 남극점에 도전했다 아문센에 한발 뒤진 스코트 일행의 참사, 나폴레옹 군대와 히틀러의 러시아 침공 실패 등도 모두 나비효과에 의한 엘니뇨에 따른 기상이변 탓이라고 합니다.

국제 곡물가격의 상승도 나비효과란 분석이 있습니다.
한 연구팀은 곡물가격 인상 배경으로 기후변화에 따른 작황 부진, 수요 급증, 국가 정책에 따른 공급 제한 등을 꼽으면서 필수 소비재인 곡물 가격 인상이 주요 식품 가격 인상을 이끌어 실물경제에 여러 파급효과를 가져오는 가격 상승의 나비효과가 서서히 모습을 드러내고 있다고 주장합니다.

옛날 이야기에서 찾아보면...
평강공주와 바보 온달 이야기도 일종의 나비 효과를 보여주는 예라고 할수 있습니다. 평강공주가 자주 울자 임금님이 “네가 울면 바보 온달에게 시집 보낼 거야”라고 말한 것도 그저 울음을 그치게 하려고 한 농담이었을 뿐, 그 결과 평강공주가 온달과 결혼하고 온달이 위기에 빠진 고구려를 구하는 훌륭한 장수가 될 것이라고 누가 예측할 수 있었겠습니까?


가장 최근에 제가 느낀 나비효과는 "태국의 홍수 사태"입니다.

10월 초까지만 해도 올연말까지 주변에서 PC조립해달라고 부탁한게 10건 정도 되어서 상당히 부담을 가지고 있었죠. (PC의 조립만 바라는 것이 아니라 집에 들어고가 파워 버튼만 넣으면 모든 작업을 바로 할수 있는 상태를 원하기에... 소프트웨어의 설치와 백업 DVD까지 만들어 주면... 대당 한 3~4일 정도 잡아야 되었습니다. 물론 나중에 생색 내기위해서 수고비는 안받습니다.^^)

그런데... 10월달 태국의 홍수로 인해 하드디스크 공장과 하드디스크부품 공장이 피해를 입어 하드디스크 가격이 3배이상뛰는 폭등을 가져왔습니다.

하드디스크의 가격 폭등과 그 이유
링크 ☞ 11월 하드디스크 대란 내년초까지 이어진다?

그래서 PC조립하려던 분들에게 연락해...
급하지 않으면 하드디스크 가격이 안정되면 조립하도록 유도하고... 정 할꺼면 지금 사용하는 하드디스를 이용해서 조립하는게 경제적이다라고 했더니... 10건의 의뢰건수가 4건으로 줄어들었고... 결과적으로... 약간 시간적으로 여유있는 연말을 보낼수 있게 되었습니다. ^^ 
10월달에 발생한 태국의 홍수가
저의 연말을 보다 여유롭게 보내주게 해줄지 어떻게 예측하겠습니까? ^^

아래의 내용은
이러한 나비효과로 유명한 카오스 이론의 탄생에 관한 내용으로 원문에 이미지를 추가하였습니다.



“땅이 혼돈하고 공허하며, 어둠이 깊음 위에 있었다.” 성서가 그리는 태초의 모습이다. 이 모습을 그리스 신화는 ‘카오스’라고 표현한다. 카오스는 우주이자 ‘혼돈’ 그 자체이다. 아무 것도 구분되지 않는 컴컴하고 텅 빈 공간이며 끝도 없는 벼락이다. 그러나 카오스는 거대한 창조의 힘이다.

카오스는 매우 복잡하고 불규칙하며 불안정한 행동을 보여준다. 그래서 작은 차이가 전혀 다른 결과를 낳게 된다. 태백산맥 꼭대기에 비가 내린다. 그런데 바람에 의해 어떤 빗방울은 태백산맥 꼭대기의 서쪽에 떨어지고 어떤 것은 동쪽에 떨어진다. 두 빗방울이 떨어진 거리는 겨우 몇 센티미터의 차이 밖에 나지 않지만 두 방울의 운명은 크게 달라진다.

하나는 강을 따라 서울을 지나고 서해안으로 흘러서 꽃게의 입으로 흘러가지만, 다른 하나는 동해안으로 흐르는 하천으로 들어가 연어의 몸을 타고 알래스카에 이르는 먼 여행을 떠나게 된다. 나란히 떨어지던 두 빗방울이 이렇게 달라질 자신들의 운명을 예측 할 수 있었을까?

이와 같이 작은 사건 하나에 의해 엄청난 결과가 생긴다는 것을 흔히 “베이징에서 나비 한 마리가 날개를 퍼덕임으로써 뉴욕에 폭풍우가 몰아 칠 수 있다” 라고 표현한다.

그리고 그 이론을 ‘나비효과’(Butterfly Effect)라고 불리는데 다음과 같이 설명할 수 있다.

“제주도에서 나비 한 마리가 나무 옆을 살랑살랑 날고 있었다. 나비의 황홀한 날갯짓에 정신이 팔린 작은 벌레 한 마리가 나무에서 미끄러졌는데, 마침 그 밑을 지나던 조랑말 등에 떨어졌다. 벌레 때문에 등이 가려워진 조랑말은 꼬리를 휘둘러 벌레를 떨어뜨리려 했다.
하지만 벌레는 쉽게 떨어지지 않고 대신 돌담 위의 작은 돌 하나가 꼬리에 맞아 길옆의 시냇물 위로 날아갔다. 그곳은 썩은 나무들로 시내가 막혀서 작은 여울이 생긴 곳이었는데, 돌이 바로 그 위에 떨어진 것이다. 여울을 만들던 나뭇가지들이 한꺼번에 쏟아져 내렸고, 그 바람에 둔치에 있던 자갈들이 쏟아져 개울의 방향을 바꾸고, 산에 쌓여 있던 돌들이 바다 속으로 쏟아져 들어가면서 먼 남해바다 속까지 자갈사태가 일어났다.
자갈들이 먼 남해 바다 속의 오래된 휴화산의 증기 구멍을 막았다. 그러자 더 먼바다 속의 거대한 휴화산이 폭발을 일으켰다. 화산 대폭발로 엄청난 양의 마그마와 화산재가 바다 위를 뒤덮었다.
화산재는 햇빛을 차단하고 공기의 흐름을 바꾸어 커다란 기압 차를 일으켰으며 더운 바다 공기와 부딪히면서 무서운 폭풍을 일으켰다.”

나비효과는 지구 한쪽의 자연 현상이 언뜻 보면 아무 상관이 없어 보이는 먼 곳의 자연과 인간의 삶에 커다란 영향을 미친다고 설명하고 있다. 그런데 왜 신화에나 등장해야 할 ‘카오스’가 뜬금없이 20세기에 들어 과학계의 화두가 되고, 또 하필 그 많은 곤충 가운데 벌이나 풍뎅이가 아니라 ‘나비’가 선택되었을까?

신화에 파묻혀 있어야 할 카오스가 과학에 다시 등장하게 된 것은 ‘자연을 해석하고 그 현상을 예측할 수 있다’는 인간의 자신감이 무너졌기 때문이다. 인공위성과 컴퓨터의 발달로 힘을 얻은 과학자들은 대기현상을 예측하는 것에 대해 커다란 자신감을 갖고 있었다. 그러나 이런 생각은 한 젊은 기상학자에 의해 무너지고 말았다. 초기조건에 아주 작은 변화만 있어도 예측할 수 없는 엄청난 변화가 일어난다는 사실이 밝혀진 것이다.

그 과학자는 MIT의 에드워드 로렌츠(Edward Norton Lorenz. May 23, 1917 ~ April 16, 2008). 그는 대기현상을 설명하기 위해 기온과 기압, 기압과 풍속 등을 나타내는 방정식을 만들고 컴퓨터 시뮬레이션을 했다. 그런데 이상한 결과가 나타났다. 무시할 만큼 작은 수치의 차이가 전혀 엉뚱한 그래프를 그려놓은 것이다. 0.506127대신 0.516이라고 입력하면 전혀 다른 그래프가 그려졌다. 이로써 무시할 만큼 작은 변수도 기상 현상에서는 엄청난 변화를 가져온다는 것을 알게 된 것이다.

로렌츠는 또 ‘이상한 끌개’(Strange Attractor)를 발견했다. 끌개란 마치 어떤 중심점이 있어서 운동을 일정한 모습으로 이끌어나가게 하는 것을 말하는데, 한 번 지나간 곳을 다시 지나지 않는다. 그런데 반복되지 않는 운동이 전체적으로는 어떤 질서에 따라 움직이는 것처럼 행동한다. 로렌츠가 발견한 ‘이상한 끌개’는 대기의 운동을 표현한 것인데, 나비의 날개와 같은 모습을 하고 있었다. 여기에서 ‘나비효과’가 탄생하게 된 것이다.

과학의 혜택과 지배를 받고 있는 우리도 여전히 ‘혼돈’ 속에 놓여 있다. 그리고 우리 주변에서 일어나는 모든 일들은 저마다의 의미를 가지고 있으며 이 사건들은 우리의 삶에 어떠한 형태로든 영향을 미치고 있다. 나의 말과 행동 하나 하나가 바로 나비의 날갯짓이 될 수 있다고 생각한다면 한순간 한순간을 의미 있게 살아야 하지 않을까?

링크 ☞ http://opinion.inews24.com/php/news_view.php?g_menu=049101&g_serial=131173

오늘 하루 내가 한 행동이나
지금이 이 시간 이렇게 블로그에 올리는 글들이
먼훗날 저에게 어떻게 다가 올지 궁금해 지기도 합니다. ^^