Que son la teoría del caos y el efecto mariposa (y como nos ayudan a entender mejor el universo) - Prensa Libre

Que son la teoría del caos y el efecto mariposa (y como nos ayudan a entender mejor el universo) – Prensa Libre

Una pequeña decisión puede tener grandes consecuencias.

Una pequeña decisión puede tener grandes consecuencias.


Imagínese caminando por la calle y de repente agacharse para atar un cordón suelto.

Detrás de ti viene un hombre que camina ansioso con un café hirviendo en la mano, no se da cuenta de que estás ahí en cuclillas, te choca, el café se derrama en su mano, se quema y tiene que ir a la sala de emergencias para que lo curen.

El señor del café es piloto y por accidente no puedo llegar al vuelo que había programado.

El vuelo está retrasado.

Uno de los pasajeros del vuelo se dirigía a una entrevista de trabajo y, como no llegó a tiempo, Perdió su empleo.

Otro fue un hombre que fue a su boda y dejó a la novia. plantado sobre el altar.

Y también había algunos hermanos que querían despedirse de su abuela con una enfermedad terminal que no podía darle El último adiós.

Te das cuenta el caos que has entrenado

el caos

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Ese detalle aparentemente insignificante, que ató la cuerda en ese momento, desencadenó una serie de eventos muy diferente de lo que todos esperaban.

Pero no te preocupes, si un día te pasa esto en la vida real, no te sientas remordimiento, lo que sucedió no fue más que la teoría del caos y su efecto mariposa en acción.

Ambos conceptos están presentes en nuestra vida diaria, nos ayudan a comprender cómo funciona el universo y sirven como principio básico para desarrollar nuevas tecnologías y aplicaciones en diversos campos del conocimiento.

Veamos qué es.

El efecto mariposa

Comencemos con el efecto mariposa, que tiene inspirado a escritores, cineastas, artistas pero también científicos.

Mariposa

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En 1952, el escritor de ciencia ficción Ray Bradbury publicó el cuento «El sonido del trueno.»

En la historia un personaje montar en una mariposaY este pequeño detalle tiene grandes consecuencias, tanto que incluso lleva al poder a un líder fascista.

En 1961, lo que hasta entonces había sido ficción se convirtió en un realidad científica.

Ese año, el meteorólogo Edward Lorenz estaba trabajando en un modelo matemático para predecir la tiempo.

Para hacer esto, ingresó datos como temperatura, humedad, presión y dirección del viento en su computadora y observó los resultados.

Luego volvió a ingresar los datos para Cheque los resultados que obtuvo la primera vez.

Inesperadamente, aunque ingresó los mismos datos la segunda vez, obtuvo un pronóstico del tiempo totalmente diferente al primero.

Modelo meteorológico

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Los patrones del modelo meteorológico de Lorenz tenían la forma de una mariposa.

Al principio los dos pronósticos eran similares, pero al igual que el modelo avanzado en el tiempo los dos resultados fueron cada vez más diferentes.

Qué pasó?

Esta drástica diferencia entre las dos predicciones se debió simplemente al hecho de que la segunda vez que la computadora de Lorenz había ronda Los datos, es decir, tenían un poco menos de decimales.

Por lo tanto, se dio cuenta de que unas pocas décimas aparentemente insignificantes pueden significar con el tiempo cambios monumentales.

Para Lorenz, esto equivalía al hecho de que el viento que produce el aleteo de una mariposa en Brasil, puede iniciar un tornado en Texas.

Así nació la Teoría del Caos y su Efecto Mariposa, que indica pequeñas variaciones que pueden parecer inofensivas, con el tiempo generarán enormes cambios, generando una sensación de caos.

Números

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Teoría del caos

La teoría del caos planteó un gran desafío para la física clásica, que se rige por las leyes de Newton.

De acuerdo con estas leyes, si se conocen las condiciones iniciales de un objeto, se puede predecir con relativa facilidad su comportamiento en el futuro.

Es decir que son leyes determinista.

Gracias a Newton, por ejemplo, podemos predecir la movimiento de planetas, o la trayectoria de una bala.

La teoría del caos advierte, sin embargo, que las pequeñas variaciones iniciales a lo largo del tiempo harán imposible las predicciones.

En principio, las leyes de Newton dicen que si tienes datos perfectos, podrás hacer predicciones, pero en la práctica, la teoría del caos nos dice que dado que es imposible tener datos perfectos, a partir de un cierto punto se vuelve imposible hacer predicciones. . . . .

Movimiento.

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La teoría del caos desafió las leyes de Newton.

«La teoría del caos es revolucionaria porque dice que incluso para la física newtoniana puede haber casos en los que el determinismo es cierto en principio, pero en la práctica el sistema parece comportarse de manera tan impredecible como tirar dadosPaul Halpern, profesor de física de la Universidad de Ciencias en Filadelfia, Estados Unidos, dijo a BBC Mundo.

Caos pero no desorden

La teoría del caos es un principio que se aplica a lo que los matemáticos llaman «Sistemas dinámicos».

Un sistema dinámico es un conjunto de eventos que cambian o evolucionar con el tiempo, como el clima o la población de una ciudad.

Cuando este sistema es muy sensible a variaciones en las condiciones iniciales, hablamos de sistema caótico.

Pero mientras que el caos hace que las cosas parezcan aleatorias, desordenadas o impredecibles, la verdad es que el caos crea patrones.

colores

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El caos no es lo mismo que el desorden. Los patrones se pueden encontrar en el caos.

Por caótico que parezca, un sistema sigue una trayectoria hasta ciertos puntos.

Los puntos hacia los que tiende a dirigirse el sistema se denominan «Atractores».

En el caso de Lorenz, por ejemplo, los cálculos que utilizó para su modelo crearon un modelo que casualmente parecía las alas de una mariposa.

El conjunto de atractores de un sistema forma lo que llamamos «Fractales».

Fractales

«Un fractal es algo que es ‘auto-similar’explica Halpern.

Es un objeto matemático en el que, si observa de cerca cualquier sección, esa sección en sí se ve como el objeto completo.

fractales

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La naturaleza está llena de fractales. Estos son, por ejemplo, los fractales que componen un brócoli.

«Un fractal perfecto es un fractal que, cuando se fabrica agrandar, se ve exactamente igual que cuando lo hace Disminuir el zoom“Dice el experto.

«Algunos atractores parecen fractales».

Alcanza el limite

En la vida cotidiana, la teoría del caos «nos ayuda a conocer los límites de nuestro conocimientoDijo Halpern.

En el clima, por ejemplo, es útil saber cuándo comienza a cambiar un pronóstico del tiempo. perder precisión.

Halpern también menciona que el concepto de patrones creados por atractores sirve como base para investigación médica En el que buscamos hacer predicciones sobre lo que le puede pasar a la salud de una persona en base a los datos que obtiene.

Hombre

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La teoría del caos puede llevarnos a preguntas existenciales.

Los fractales, por otro lado, se utilizan ampliamente en el desarrollo de tecnología digital, telecomunicaciones, producción de imágenes de alta definición e incluso en el desarrollo de modelos cosmológicos.

Y si vamos más allá, la teoría del caos nos lleva a preguntas existenciales.

“Nos muestra que, aunque tenemos un determinismo perfecto, hay lagunas en nuestro conocimiento, hay vacío a la hora de predecir el futuro «Dijo Halpern.

Para algunos, dice el profesor, este es un argumento para mostrar que la libre arbitro, pero eso ya sería una discusión más caótica.


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