Panorama: Ordnung und Chaos: Theorie: Wie Meteorologen mit dem Chaos kämpfen

Das Leben kann frustrierend sein. Zum Beispiel, wenn wir am Billardtisch stehen. Mit leichtem Unterschnitt spielen wir die weiße Kugel gegen die rote, die wiederum touchiert die blaue und - nein, die blaue Kugel fällt nicht ins gewünschte Loch. Wir haben uns im Winkel ein kleines bisschen vertan, so wandert die blaue Kugel zur Freude der Mitspieler genau dahin, wo wir sie partout nicht haben wollten.

Billard ist ein Spiel der Präzision. Die Bahnen der Kugeln lassen sich mit geradezu vollkommenen mathematischen Gleichungen beschreiben. Doch schon eine winzige Abweichung von der gewünschten Bahn führt schnell zu einer völlig anderen Spielsituation, wenn mehrere Kugeln aneinanderstoßen. Kleine Veränderungen haben hier große Auswirkungen.

In komplexen Systemen sind die Verflechtungen so verworren, weil es ständig zu Rückkoppelungen zwischen den einzelnen Komponenten kommt. Wir können dann nicht mehr berechnen, was passieren wird.

Am deutlichsten wird uns dies bei den täglichen Launen des Wetters. Die Vorhersage reicht hier nicht allzu weit. Und wer wissen will, wie kalt es zum kommenden Weihnachtsfest in Berlin sein wird, der wird von Meteorologen ausgelacht. Man müsste nicht nur Luftdruck, Feuchtigkeit und ähnliches, sondern selbst die Flügelschläge der Schmetterlinge im Amazonasgebiet berücksichtigen, um das Wetter in einem Jahr zu berechnen. Denn letztlich könnte der Schmetterling in Brasilien ursächlich für einen Weihnachtssturm bei uns sein.

Wie Chaosforscher herausgefunden haben, gibt es so etwas wie eine Prognose-Grenze. Beim Wetter liegt sie bei ungefähr zwei Wochen. Und wenn sich die Meteorologen Mühe geben und die aktuellen Werte für Windstärke oder Temperatur überall genau messen, können sie dieser Grenze manchmal schon recht nahe kommen. Die Vorhersagequalität hängt allerdings nicht nur davon ab. Je nach Wetterlage kann das Chaos mal schlimmer und mal gnädiger sein, da die Atmosphäre kurzzeitig in recht geordnete Zustände übergehen kann.

Das Chaos begegnet uns nicht nur beim Wetter, es steckt fast überall. Im glatten Strom eines Bachlaufs treten plötzlich Wirbel auf, und selbst der gleichmäßige Herzschlag kann mit einem Male völlig irregulär werden: zum Herzflimmern. Immerhin, mit Hilfe der Methoden der Chaosforschung können Ärzte das mit dem Kammerflimmern verbundene Gesundheitsrisiko heute besser einschätzen.

tdp