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카오스와의
만남
1975년, 요크(Yorke, J. A.)와 리(Li, T. Y.)는「주기 3은 카오스를 내포한다 Period Three
Implies Chaos」는 논문을 발표했다. 그들이 의도한 바가 무엇이든
간에 새로운 과학용어의 정립을 성공시킨 것만은 분명하다.
같은 해, 카오스에 대한 전례 없는 과학적 관심이 폭발할 조짐을
보였다. 그 시기가 일치한 것은 우연에 가까운 일이었다. 카오스는
그 어떤 이름으로도 대부분의 전문가들에게 줄리엣의 장미처럼 감미로웠을
것이 분명하다.
나(로렌츠) 역시 1983년까지는 카오스라는 말 대신 '불규칙성
irregularity'이란 용어를 주로 사용했었다. 과학적인 관심에 연이어
일반 대중의 관심 또한 불붙기 시작한데는 쉽게 기억되는 이름이
결정적인 요인으로 작용했을 소지가 높다.
허리케인(hurricane)
그리고 카오스에 대한 폭발적인 관심을 불러일으킨 보다 주요한
요인은 컴퓨터의 출현임에 틀림없다. 특정 방정식 계의 카오스적
해를 예시하고, 이에 수반되는 '이상한 끌개 strange attractor'를
만들어내기 위해서는 보다 많은 것이 요구된다.
수학적인 계산에 의해 내가 제일 처음 조우하게 된 카오스는
지구의 날씨를 모델화한 매우 개략적인 방정식 계에서 나타났다.
수천 개 또는 수백만 개의 변수를 가진 계가 아닌, 단지 12개의
변수를 가진 매우 단순한 계였다.
이 모델을 정형화한 후, 내가 최종적으로 발견해낸 상수값들을
선택해서 비주기적인 해를 직접 계산했다면 다른 작업들을 제쳐두고라도
한 달이나 두 달은 족히 걸렸을 것이다. 또 그것을 발표하기 위해
결과를 정리하는 데만도 그만한 시간이 더 필요했을 것이다. 컴퓨터가
한 대라도 부족했다면 수고는 두 배로 늘어났을 게 분명하다.
이상한
끌개(strange attractor)
문제는 내가 처음부터 카오스로 이끌어줄 상수값을 알았던 것이
아니라는 데 있었다. 사실 그런 값이 존재하는지조차 모르고 있었다.
답이 되어줄 뭔가를 찾기까지 수없는 시도를 반복해야 했다.
12개의 변수를 갖는 모델을 얻기에 앞서 다른 방정식들을 통한
실험은 모두 실패로 돌아갔다. 그런 상황에서 컴퓨터마저 없었다면
계산하는 데만도 몇 년이 걸릴 수밖에 없었다. 결국 다른 문제에도
시간을 쏟을 수밖에 없는 나는 아마 중도에 포기하고 말았을 것이다.
설사 처음부터 운이 따라주었다 하더라도 어마어마한 해의 집합을
결정하고 그것들로부터 일련의 결과들을 얻어내는 일은 불가능했을
것이기 때문이다.
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