Qué son la Teoría del caos y el Efecto mariposa (y cómo nos ayudan a entender mejor el universo)

  • Carlos Serrano (@carliserrano)
  • BBC News Mundo
Caos

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY. Una pequeña decisión puede traer grandes consecuencias.

Imagina que vas caminando por la calle y de repente te agachas para amarrarte un cordón del zapato que llevas suelto.

Detrás de ti viene un señor caminando afanado con un café hirviendo en la mano, no se da cuenda de que estás ahí agachado, se tropieza contigo, se le derrama el café en la mano, se quema y tiene que ir a urgencias a que lo curen.

El señor del café es un piloto y por el accidente no puede llegar al vuelo que tenía programado.

El vuelo se retrasa.

Una de las pasajeras del vuelo viajaba a una entrevista de trabajo, y como no llegó a tiempo, perdió el empleo.

Otro era un hombre que viajaba a su boda y dejó a la novia plantada en el altar.

Y también había una pareja de hermanos que querían despedirse de su abuela que sufría una enfermedad terminal y no pudieron darle el último adiós.

¿Te das cuenda del caos que formaste?

Caos

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Ese detalle aparentemente insignificante, de que te hayas amarrado el cordón justo en ese momento y en ese lugar, desató una serie de sucesos muy distintos a los que todos se esperaban.

Pero tranquilo, si algún día esto te ocurre en la vida real no vayas a sentir remordimiento, lo que ocurrió no es más que la Teoría del caos y su Efecto mariposa en acción.

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

Veamos de qué se trata.

El Efecto mariposa

Comencemos por el Efecto mariposa, que ha inspirado a escritores, cineastas, artistas y también a científicos.

Mariposa

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  • Los científicos que creen que el universo no tiene un principio (y desafían la noción del espacio-tiempo)

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

En el cuento un personaje pisa una mariposa, y ese pequeño detalle tiene grandes consecuencias, tanto que incluso hace que un líder fascista llegue al poder.

En 1961, lo que hasta entonces era ficción se convirtió en una realidad científica.

Ese año, el meteorólogo Edward Lorenz trabajaba en un modelo matemático para el pronóstico del estado del tiempo.

Para ello, introdujo en su computadora datos como la temperatura, la humedad, la presión y la dirección del viento, y observó los resultados.

Luego, volvió a introducir los datos para verificar los resultados que había obtenido la primera vez.

De manera inesperada, aunque la segunda vez había ingresado los mismos datos, obtuvo un pronóstico del tiempo totalmente diferente al primero.

Modelo meteorológico

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY. Los patrones en el modelo meteorológico de Lorenz tenían forma de mariposa.

Al principio ambos pronósticos se parecían, pero a medida que el modelo avanzaba en el tiempo ambos resultados eran cada vez más distintos.

¿Qué ocurrió?

Esa diferencia tan radical entre ambos pronósticos se debió simplemente a que la segunda vez, el computador de Lorenz había redondeado los datos, es decir, tenían unos cuantos decimales menos.

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

Para Lorenz, eso equivalía a que el viento que produce el aleteo de una mariposa en Brasil, puede desatar un tornado en Texas.

De esa manera nacía la Teoría del caos y su Efecto mariposa, que indica que pequeñísimas variaciones que pueden parecer inocuas, con el tiempo generarán enormes cambios, generando una sensación de caos.

Números

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Teoría del Caos

La Teoría del Caos supuso un gran reto para la física clásica, la que se guía por las leyes de Newton.

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

Es decir, son leyes deterministas.

Gracias a Newton, por ejemplo, se puede predecir el movimiento de los planetas, o la trayectoria de una bala.

La Teoría del caos advierte, sin embargo, que pequeñísimas variaciones iniciales con el tiempo harán imposible las predicciones.

En principio, las leyes de Newton dicen que si tienes los datos perfectos, podrás hacer predicciones.

Pero en la práctica, la Teoría del caos nos dice que como es imposible tener datos perfectos, a partir de cierto punto se vuelve imposible hacer las predicciones.

Movimiento.

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY. La Teoría del caos significó un desafío para las leyes de Newton.

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

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 cualquier conjunto de sucesos que cambian o evolucionan con el tiempo, como por ejemplo el estado del tiempo, o la población de una ciudad.

Cuando ese sistema es muy sensible a las variaciones de las condiciones iniciales, se le llama un sistema caótico.

Pero aunque el caos haga parecer que las cosas se vuelven aleatorias, desordenadas o impredecibles, lo cierto es que el caos va creando patrones.

colores

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY. Caos no es lo mismo que desorden. En el caos se pueden encontrar patrones.

Por más caótico que parezca, un sistema sigue una trayectoria hacia determinados puntos.

A esos puntos a los que el sistema tiende a ir se les conoce como «atractores».

En el caso de Lorenz, por ejemplo, los cálculos que utilizó para su modelo fueron creando un patrón que coincidencialmente parecía las alas de una mariposa.

El conjunto de atractores de un sistema forma los llamados «fractales».

Fractales

«Un fractal es algo que es ‘autosimilar», explica Halpern.

Es un objeto matemático en el que, si miras de cerca cualquier sección, esa sección en sí misma se parece al objeto completo.

fractales

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY. La naturaleza está llena de fractales. Este, por ejemplo, son los fractales que conforman un brócoli.

«Un fractal perfecto es el que al hacer zoom in, se vea exactamente lo mismo que al hacer zoom out«, dice el experto.

«Algunos de los atractores se ven como fractales».

Llegando al límite

En la vida diaria, la Teoría del caos «nos sirve para conocer los límites de nuestro conocimiento«, dice Halpern.

En el estado del tiempo, por ejemplo, es útil para saber en qué punto un pronóstico del tiempo comienza a perder precisión.

Halpern también menciona que el concepto de los patrones que van creando los atractores, sirve de base para investigaciones en medicina en las que se busca hacer predicciones de lo que puede ocurrir con la salud de una persona con base en datos que vayan obteniendo.

Hombre

FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY. La teoría del caos nos puede llevar a preguntas existenciales.

Los fractales, por su parte, son muy utilizados en el desarrollo de tecnología digital, telecomunicaciones, producción de imágenes de alta definición y hasta en el desarrollo de modelos cosmológicos.

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

«Nos muestra que incluso si tenemos un determinismo perfecto, hay vacíos en nuestro conocimiento, hay vacíos a la hora de predecir el futuro», dice Halpern.

Para algunos, dice el profesor, este es un argumento para demostrar que existe el libre albedrío, pero eso ya sería una discusión más caótica.

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¿Existe el Efecto Mariposa? Teoría del Caos y Fractales – CuriosaMente 215. 

¿Qué es el Efecto Mariposa? Teoría del Caos – Ejemplos. Astronomiaweb

20 Comentarios

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  1. Podemos predecir las cosas hasta cierto punto pero no podemos cambiarlo todo. Este fenómeno tan curioso conocido como el efecto mariposa fue desarrollado principalmente por el meteorlólogo (Edward Norton) para explicar variaciones del clima que no se podían concebir por si solas y que podían ser explicadas como la suma de pequeños cambios progresivos, con el paso del tiempo, el efecto mariposa fue introducido en diferentes campos teóricos como en la física, la filosofía y, por supuesto, en la psicología.
    La teoría del efecto mariposa nos explica que un pequeño cambio, una mínima acción, puede conllevar consecuencias inimaginables. El efecto mariposa afirma que existe una conexión, un hilo invisible en el universo que une todas nuestras decisiones y las convierte en repercusiones. Esta teoría está muy ligada al concepto del efecto dominó o efecto en cadena.

  2. En el metaverso podremos hacer todo aquello que no exija un contacto físico. Y lo haremos sintiéndonos realmente «dentro». Y no como ahora, que existe una frontera muy clara entre la persona y el mundo virtual.

  3. Ocurre lo mismo en las organizaciones, sistemas en que múltiples elementos se interrelacionan de diversos modos y con distintos objetivos. En el caso de la empresa, es ampliamente conocido que hoy en día es imprescindible que sea capaz de adaptarse a los cambios para que ésta pueda permanecer.

  4. Es admirable como los científicos han formulado teorías y haber formulado hipótesis a partir de la ciencia ficción. La Teoría del Caos supuso un gran reto para la física clásica, la que se guía por las leyes de Newton.
    Según estas leyes, si se conocen las condiciones iniciales de un objeto, se podrá predecir con relativa facilidad su comportamiento en el futuro. Lo increíble para los emprendedores que podemos utilizarlas como herramientad de gestión sabiendolas aplicar previs interpretación.

  5. Este tipo de artículos nos propone un acercamiento de la teoría del caos a los modelos estratégicos empresariales si los sabemos interpretar, en primer lugar, se exponen algunos de los elementos fundamentales del caos, así, como de las ciencias de la complejidad en general, seguidamente, se plantean las nociones teóricas de la estrategia empresarial, considerando la enorme cantidad de variables que inciden en la organización y que condicionan sus diferentes atractores. Hot se interpreta en la economía y en el campo de la gestión conjugado con la teoría de los juegos.. Nos sirve para estrategias de alto nivel de gestión.

  6. Haciendo retrospección histórica el caos y los fractales son parte de un tema más amplio, la dinámica, rama de la física que empezó a mediados de 1600 cuando Isaac Newton descubrió las ecuaciones diferenciales, las leyes de movimiento y la gravitación general. Con estos elementos Newton resolvió problemas de dos cuerpos que interactúan por medio de la gravedad pero, lo que de verdad le llamaba la atención era el movimiento de la Luna y su generalización conocida con el nombre de problema de los tres cuerpos. Las siguientes generaciones de matemáticos y físicos trataron problemas de tres cuerpos y notaron que resultaban mucho más difíciles que los problemas de dos cuerpos, hasta el punto de darlos como imposibles. Incluso estos conceptos se pueeden interpretarar en conceptos empresarilaes y de la economía, ejemplo la capida de la caída china y su efecto mariposa en el mundo.

  7. Deseo compartir la ampliación de este artpiculo en una breve conceptualización de algo que investigue para entener más esta teoría.
    Una de las principales características tanto de los sistemas inestables como los caóticos es que tienen una gran dependencia de las condiciones iniciales (esto diferencia a ambos tipos de los sistemas estables). De un sistema del que se conocen sus ecuaciones de evolución temporal características, y con unas condiciones iniciales fijas, se puede conocer exactamente su evolución en el tiempo. Pero en el caso de los sistemas caóticos, una mínima diferencia en esas condiciones hace que el sistema evolucione de manera totalmente distinta. Ejemplos de tales sistemas incluyen el Sistema Solar, las placas tectónicas, los fluidos en régimen turbulento y los crecimientos de población. Felicito la difusión científica de estos artículos que tambieén nos hacen entender las ciencias sociales.

  8. Recordando la teoría del caos declara que existen cierto tipo de sistemas cuyo comportamiento es prácticamente imposible de predecir, pues este es dependiente de diversas variables como pueden serlo el tiempo, en sistemas dinámicos, e interacciones, por la complejidad del sistema.
    Podemos tomar como ejemplo, si dejamos que una hoja viaje con el viento, será imposible para nosotros conocer dónde se encontrará esta hoja tras el paso de unas simples horas, aún más lo será si tratamos de predecir dónde estará la hoja tras el paso de varios meses.

  9. La teoría del caos es la rama de las matemáticas, la física y otras ciencias (biología, meteorología, economía, entre otras) que trata ciertos tipos de sistemas complejos y sistemas dinámicos no lineales muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales. Pequeñas variaciones en dichas condiciones iniciales pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro, imposibilitando la predicción a corto plazo. Esto sucede aunque estos sistemas son en rigor deterministas, es decir; su comportamiento puede ser completamente determinado conociendo sus condiciones iniciales.