من در حال تلاش برای تربیت فرزندانم به عنوان متفکران سیستمی هستم. مدتی است که قصد داشتم برخی از ماجراجویی‌هایمان را در اینجا به اشتراک بگذارم، بنابراین این اولین قسمت است، از مدتی پیش.
تصمیم گرفتم منابع آنلاین عالی برای آموزش پویایی سیستم را نادیده بگیرم و چرخ را دوباره اختراع کنم. اما از کجا شروع کنیم؟ من تمرینی می‌خواستم که شامل انبارها و جریان‌ها، انباشت، خواندن نمودار، تخمین و جمع‌آوری داده‌ها باشد، با حداکثر هیجانی که در داخل خانه قابل دستیابی بود. (بیرون هوا 20 درجه زیر صفر بود، بنابراین آتش و انفجار گزینه‌های مناسبی نبودند).
یک برگه کاغذ نمودار، خودکارهای ضخیم، یک خط کش و یک کرنومتر برداشتیم و به سمت وان حمام رفتیم. مرحله 1 (برای حفظ علاقه) باز کردن شیر آب برای پر کردن وان بود. در حالی که وان پر می‌شد، محورهای زمان و عمق را روی کاغذ نمودار کشیدم و توضیح دادم که قصد انجام چه کاری را داریم. این شامل توضیح این بود که نمودار برای چه کاری است و مکان‌های روی محورها چه معنایی دارند (آنها شاید 5 و 6 ساله بودند و احتمالاً قبلاً نمودار رفتار در طول زمان را ندیده بودند).
وقتی وان پر شد، چند حدس در مورد مدت زمان خالی شدن آن زدیم، سپس ساعت را شروع کردیم و زهکش را باز کردیم. هر ده یا بیست ثانیه، تایمر را متوقف می‌کردیم، عمق را می‌خواندیم و نتیجه را روی نمودار خود رسم می‌کردیم. پس از چند بار تلاش، بچه‌ها می‌توانستند نقاط را قرار دهند. حدود نیمه راه، مکث طولانی‌تری کردیم تا در مورد مسیر تا آن زمان بحث کنیم. چند پیش‌بینی در مورد نحوه تخلیه نیمه دوم وان ارائه کردم – کند شدن، سرعت گرفتن و غیره. هر کدام از ما حدسی در مورد زمان تخلیه زدیم. طبیعتاً حدس خودم تقریباً با زوال نمایی مطابقت داشت. سپس زهکش را دوباره باز کردیم و تا خشک شدن وان، داده‌ها را جمع‌آوری کردیم.
با کمال تعجب، نمودار حاصل، کاهش کاملاً خطی در عمق آب را تا صفر نشان داد (تا جایی که می‌توانستیم اندازه‌گیری کنیم). در نگاهی به گذشته، آنقدرها هم عجیب نیست، زیرا وان در پایین باریک می‌شود، به طوری که کاهش خطی ثابت در نرخ خروجی، با نرخ جریان حجمی کاهشی که انتظار دارید مطابقت دارد (از کاهش فشار در خروجی با کم عمق شدن آب). با این حال، به نظرم بسیار شگفت‌انگیز است که شکل وان (و شاید غیرخطی بودن در رفتار زهکش) منجر به چنین مسیر کاملاً خطی می‌شود.
زمان قابل توجهی را به بررسی بیشتر پویایی وان حمام، با پر کردن و خالی کردن زیاد، گذراندیم. وقتی مقدار آب روی زمین بیش از حد نگران کننده شد، به سینک ظرفشویی رفتیم تا تعادل را با تلاش برای متعادل کردن ورودی شیر آب و خروجی زهکش بررسی کنیم، که به طرز شگفت‌آوری دشوار است.
نتایج اصلی خود را گم کردیم، بنابراین اخیراً آزمایش را تکرار کردیم. این بار، هم پر شدن و هم تخلیه را اندازه گیری کردیم، که در زیر روی محورهای مشابه نشان داده شده است. خطوط نقطه چین داده‌های ما هستند؛ بقیه حدس‌های قبلی ما هستند. باز هم، هیچ نشانه‌ای از تخلیه نمایی وجود ندارد – این یک هجوم خطی به خط پایان است. پر شدن – که انتظار دارید اگر وان حجم ثابتی در هر عمق داشت، یک شیب کامل باشد – در ابتدا سریع است، سپس با پر شدن ناحیه پایین مخروطی، کمی کند می‌شود. با این حال، به نظر نمی‌رسد که این اثر به اندازه کافی بزرگ باشد که رفتار خروجی را توضیح دهد.
به تازگی متوجه شدم که یک آبخور اسب با دیواره‌های صاف دارم که در اطراف افتاده است، بنابراین فکر می‌کنم ممکن است نیاز به رفتن به بیرون برای آزمایش دیگری داشته باشیم…
به روز رسانی: پیگیری این موضوع بسیار مهم است.