Розширення коронавірусу відбувається за характерною поведінкою теорії хаосу: воно є детермінованим і водночас хаотичним або нелінійним.

китаї

Це було виявлено в результаті досліджень, які використовували дані епідемій COVID-19 у Китаї, Японії, Південній Кореї та Італії для побудови детермінованих моделей, заснованих на теорії хаосу.

Потім ці моделі застосовувались до інших країн (Франції, Іспанії, Бельгії та Великобританії) для виявлення найбільш ймовірних сценаріїв та оперативного спостереження за їх розвитком під час епідемії.

Завдяки математичним моделям, заснованим на теорії хаосу, дослідникам вдалося передбачити еволюцію пандемії в ряді країн, особливо в Італії, Іспанії, Франції та Великобританії.

Хаотичний атрактор

Моделі показують у всіх випадках, що невелика різниця у початкових умовах може призвести до дуже різних траєкторій поширення захворювання, навіть використовуючи детерміновані рівняння.

Хоча початкові умови різні, динаміка поширення епідемії суворо однакова: вона дотримується тих самих детермінованих рівнянь.

З цієї причини три траєкторії сходяться в одній геометричній структурі: хаотичний аттрактор у формі метелика.

Атрактор - це сукупність точок, до яких прагне динамічна система. Це хаотично, коли виявляє чутливість до змін початкових умов: тоді крила метелика рухаються.

Хоча три траєкторії еволюції хвороби сходяться в одному хаотичному атракторі, вони приходять по-різному: це спричиняє непередбачувану поведінку пандемії з часом.

Моделі також показують, що кількість смертей на день переживає послідовність коливань, як припускає хаотичний атрактор.

Раннє спостереження

Дослідники попереджають, що ці моделі були отримані на початку всього процесу і що вони не враховували подальші дії щодо стримування захворювання.

Згідно з цим дослідженням, часову еволюцію кількості інфекцій можна було передбачити за допомогою динамічних моделей, отриманих для епідемії Ковіда-19 в провінціях Чжецзян, Хенань, Гуандун, Аньхой та Цзяньсі.

Запущені 24 лютого, ці моделювання дозволяють припустити, що кінця епідемії неможливо досягти до трьох-чотирьох тижнів, коли сукупна кількість інфекцій сягає від 800 до 1400 випадків.

Однак останні підтверджені оновлення справи (станом на 27 лютого) свідчать про те, що ці моделі можуть занизити спалах в Італії.

Ця робота показала, що масштаби епідемії були безпосередньо пов'язані з очікуванням заходів боротьби, вжитих для її стримування.

Теорія хаосу

Це дослідження говорить про те, що поведінка Ковіда-19 відповідає моделям поведінки теорії хаосу.

Ця теорія, розділ математики та фізики, серед інших дисциплін встановлює, що в динамічних системах (тих, що еволюціонують з часом) результат процесу залежить від різних змінних, тому неможливо передбачити.

Дивовижно в цій непередбачуваності в тому, що це правда, хоча динамічна система в принципі детермінована, тобто її поведінку можна описати, знаючи її початкові умови.

Початкові умови

Ефект метелика, пов'язаний з теорією хаосу, є метафорою залежності динамічних систем від початкових умов.

Ось чому метафорично сказано, що невелике порушення, подібно до махання крилами метелика, може спричинити смерч на іншому кінці світу.

Для Covid-19 це означає, що невелика зміна способу розвитку хвороби на ранніх стадіях може мати глобальний вплив.

Це саме те, що сталося з Covid-19: початкові змінні у розвитку хвороби зробили її поведінку непередбачуваною у всьому світі.

Це стало нечуваною швидкістю глобальною пандемією, яка обмежила більше половини людського населення в своїх будинках.

Таким чином, хаос ще раз представляється як прояв розладу, задіяного у фізичних процесах: він завершується як більш складна форма природного порядку.

Якщо ми розуміємо це так, ми можемо краще керувати цим на рівні здоров'я, показує це дослідження. Те саме було б справедливим, можливо, для належного управління ним, також економічно та політично.