কলমেঃ অরিন্দম রায়
এডওয়ার্ড নর্টন লরেঞ্জ ও আবহাওয়ার পূর্বাভাষ
একটা সময় এরকম ছিল যে বৃষ্টি হওয়ার পূর্বাভাস থাকলে মানুষ ছাতা না নিয়ে বেরতেন। ভূতপূর্ব আবহাওয়া দপ্তরের অধিকর্তার নামে গণ্ডাখানেক রসিকতা প্রচলিত ছিল। ভাবতে অবাক লাগত যে পূর্ণগ্রাস সূর্যগ্রহণ বা হ্যালির ধূমকেতু কবে দেখা যাবে তা সহজেই বলতে পারলেও বিজ্ঞানিরা কেন আবহাওয়ার পূর্বাভাস মেলাতে পারেন না। আজকের দিনে ইন্টারনেট ঘেঁটে তিনদিন পরের পূর্বাভাস বলা গেলেও প্রায়শই তা মেলে না।
এর কারন জানতে হলে আমাদের পিছিয়ে যেতে হবে বেশ কয়েক দশক। সময়টা ষাটের দসকের শুরুর দিকে, আমেরিকার ম্যাসাচুসেট ইন্সিটিউট অফ টেকনোলজির এক মাঝবয়সি প্রফেসর গভীর চিন্তায় মগ্ন। শুধু হিসেব মিলছে না তাই নয়, হিসেব পুরো উল্টো হয়ে গেছে। বলে নেওয়া ভালো, প্রফেসর লরেঞ্জ একজন আবহাওয়াবিদ। উষ্ণতা, আপেক্ষিক আদ্রতা, বাতাসের গতিবেগ, চাপ ইত্যাদি মিলিয়ে বারোটি সমীকরণের সাহায্যে একটা মডেল বানানোর চেষ্টা করছেন যা দিয়ে আবহাওয়ার পূর্বাভাস দেওয়া সম্ভব। তখন কম্পিউটারের অগ্রগতির শুরুর যুগ। সেই সমীকরণ গুলি কম্পিউটারের সাহায্যে সমাধান করে যে ফলাফল পাওয়া যাচ্ছে তা সম্পূর্ণ বিপরীত আবহাওয়ার পূর্বাভাস দিচ্ছে।প্রফেসর লরেঞ্জও ছেড়ে দেওয়ার পাত্র নন। বারংবার তিনি তাঁর বানানো মডেলটিকে চালাতে থাকলেন। কিন্তু ফলাফলের পরিবর্তন হল না।
অবশেষে বেশ কিছুদিন পরে লরেঞ্জ বুঝলেন গণ্ডগোলটা কোথায়! পরবর্তীকালে তিনি এই বিষয়ে লিখলেন :
“ এক সময় আমি ঠিক করলাম আমার মডেলটিকে আর একবার গতমাসের ইনপুট গুলিকে চালিয়ে দেখি কি হয়। আমি চলতে থাকা কম্পিউটারটিকে থামালাম এবং আগের সমীকরণের ফলাফল গুলিকে হাতে করে টাইপ করে পরবর্তী সমীকরণের ইনপুট হিসেবে বসালাম। আবার মডেলটিকে চালু করে কফি খেতে চলে গেলাম। ঘণ্টাখানেক পরে ফিরে এসে দেখি পুরনো আর নতুন ফলাফলের কোন মিলই নেই। প্রথমে ভাবলাম বুঝি কম্পিউটারের ভ্যাকুয়াম টিউব বিগড়েছে। সারানোর লোককে ডাকার আগে কি মনে করে যেন আর একবার ফলাফলের পাতার দিকে চোখ পডাতে দেখি প্রথমের দিকের কিছু হিসেব মিলছে ঠিকঠাক। কিন্তু তারপর যত সময় যাচ্ছে তত নতুন ফলাফল সরে যাচ্ছে পুরনো ফলাফলের থেকে। আমার পুরো ব্যাপারটা বুঝতে মুহূর্ত খানেক লাগল।”
প্রজাপতি ও টর্নেডো
লরেঞ্জ তাঁর মডেলটিকে মাঝখান অব্দি চালিয়ে ফলাফল পেয়েছিলেন ০.৫০৬১২৭। কিন্তু হাতে টাইপ করার সময়, সময় বাঁচানোর জন্য তিনি দশমিকের পর তিন ঘর অব্দি সংখ্যা পরের সমীকরণের ইনপুট হিসেবে দিয়েছিলেন (০.৫০৬)। দশমিকের তিন ঘর পরের ওই ছোট্ট পরিবর্তন পুরোপুরি পালটে দিয়েছিল অন্তিম ফলাফলকে। কারন ব্যাখা করতে গিয়ে লরেঞ্জ উদাহরণ দিয়েছিলেন প্রজাপতির। ব্রাজিলের এক প্রজাপতির ডানার ঝাপটায় কয়েক মাস পর টেক্সাসে এক টর্নেডো আছড়ে পরতে পারে। যার মানে হল প্রারম্ভিক অবস্থার অল্প পরিবর্তন অন্তিম ফলাফলের আমুল পরিবর্তন ডেকে আনতে পারে। শুরুর দিকের অল্প বিচ্ছুতি হল প্রজাপতির ডানা ঝাপটানো, সেই বিচ্ছুতি ধাপে ধাপে বাড়তে বাড়তে এত বিশাল হয়ে যেতে পারে যে তা এক ভয়ঙ্কর টর্নেডোর জন্ম দিতে পারে।
লরেঞ্জের এই আবিস্কার আমুল পরিবর্তন আনে আবহাওয়া পূর্বাভাসের গবেষণায়। সন্মিলিত পূর্বাভাস নামের এক নতুন পদ্ধতির সৃষ্টি হয় যেখানে ইনপুটগুলির সামান্য তারতম্য করে একাধিকবার মডেল চালানো হয় যাতে একাধিক ফলাফল পাওয়া যায়। এখন তোমরা বৃষ্টির পূর্বাভাসে দেখ কোন একদিন ৬০% বৃষ্টির সম্ভাবনা আছে। তারমানে বিভিন্ন প্রারম্ভিক অবস্থা ইনপুট দিয়ে ১০০ বার মডেলটিকে চালানোর পর মধ্যে ৬০ বার মডেলটির থেকে বৃষ্টিপাতের পূর্বাভাস পাওয়া গেছে। বর্তমানে বিশ্বের সমস্ত বড় আবহাওয়া গবেষণাকেন্দ্র লরেঞ্জের এই সন্মিলিত পূর্বাভাস পদ্ধতি অনুসরন করেন।
লরেঞ্জের এই গবেষণা জন্ম দেয় বিজ্ঞানের এক নতুন শাখার। কেওস বা বিশৃঙ্খলা তত্ত্বের।জীবনবিজ্ঞান, গনিত, পদার্থবিদ্যা এমনকি সমাজবিদ্যা বা মনোবিজ্ঞানেও এর প্রয়োগ অসীম।
কাজেই ইনপুট সঠিক ভাবে জানা না থাকলে ফলাফল যত সময় যাবে তত বেশি সঠিক থেকে দূরে সরে যাবে। যে কারনে দুদিনের বেশি সময়ের পূর্বাভাস ভুল হওয়ার সম্ভাবনা অনেক বেশি হয়। আজকের দিনে মহাকাশে অসংখ্য কৃত্রিম উপগ্রহ প্রতিমুহূর্তে বিশ্বের প্রত্যেক স্থানের চাপ, উষ্ণতা, বায়ুর বেগ ইত্যাদির সম্পর্কে হদিশ দিয়ে যাচ্ছে। যা বিভিন্ন দেশের আবহাওয়ার মডেলে ইনপুট হিসেবে ব্যাবহার করা হয়। সামান্যতম ইনপুটের তারতম্যের কারনে সম্পূর্ণ উল্টে যেতে পারে হিসেব। এই কারনে আবহাওয়ার পূর্বাভাস দেওয়া অত্যন্ত জটিল একটি কাজ। কাজেই কাল যদি আচমকা বৃষ্টি নামে তাহলে আবহাওয়াবিদদের দোষ দিও না। বিশৃঙ্খলার মধ্যে রাস্তা খুঁজে বার করাটা মোটেও সহজ কাজ নয়।
