Teoría del caos y efecto mariposa

El mundo que nos rodea a menudo parece impredecible, aleatorio, desordenado y caótico. Un sistema caótico es un sistema simple o complejo, sensible a las condiciones iniciales y caracterizado por un carácter repetitivo y de alta repetición. Una pequeña perturbación puede provocar gran inestabilidad a largo plazo o un desequilibrio imprevisible. Y los dispositivos simples pueden provocar fenómenos complejos. Un sistema caótico es lo contrario a un sistema perfectamente regular. En la mecánica celeste, el movimiento de los planetas en torno al Sol hace tiempo que parece pertenecer a un sistema regular. Desde la Gran Revolución Astronómica , Nicolás Copérnico (1473-1543) insistió en la simple idea de que los planetas giraban alrededor del Sol. Johannes Kepler(1571-1630) entonces es posible calcular con mucha precisión las trayectorias de los planetas en torno al Sol.
Luego Isaac Newton(1642-1727) explica todos los movimientos del cielo con una ley simple: la ley de la gravedad. La materia atrae a la materia en relación con las masas existentes y viceversa, por el cuadrado de su distancia. Esto permite realizar cálculos y predicciones precisas. Esta sencilla ley explica todos los movimientos del cielo. Sin embargo, existen discrepancias entre las observaciones y los cálculos astronómicos, e incluso las leyes matemáticas de la teoría de la gravedad son correctas. Esto se debe a que las leyes funcionan bien en un sistema con dos cuerpos celestes, pero en el universo todos los cuerpos celestes se encuentran bajo la influencia gravitatoria de los demás. Son esas pequeñas fluctuaciones, esas turbulencias, esas perturbaciones gravitatorias las que acaban haciendo que el sistema sea inestable.
La teoría del caos nació en informática en la década de 1970, los ordenadores permiten la visualización inmediata de sistemas dinámicos complejos como el sistema solar. El origen de la teoría del caos es precisamente el estudio del movimiento de tres cuerpos como el Sol, la Tierra y la Luna, en interacción gravitatoria. El estudio del problema de los tres cuerpos aislados del resto del mundo permitió conocer la estabilidad del sistema solar a largo plazo. Los científicos querían conocer el riesgo de colisión con otro cuerpo, o el riesgo de que el cuerpo fuese expulsado del sistema solar. Pierre-Simon Laplace (1749-1827) creía en la estabilidad del sistema, pero el matemático francés Henri Poincaré(1854-1912), un siglo más tarde, descubrió el caos potencial escondido en las ecuaciones de la teoría de sistemas dinámicos.

Poincaré simplifica los cálculos estudiando el sistema solar, que consta sólo de tres cuerpos: la tierra, la luna y el sol. Comprende entonces que es imposible calcular sus interacciones y determinar sus trayectorias durante mucho tiempo, porque este minisistema, perfectamente descrito por ecuaciones, es impredecible. Su contribución al problema de los tres cuerpos le convirtió en un precursor de la teoría del caos, ya que introdujo muchos conceptos.
Actualmente, la representación matemática de un sistema dinámico en un ordenador muestra una figura (ver la foto de arriba) llamada atractor que representa con precisión el movimiento del sistema. Este atractivo refleja la regularidad del movimiento, es decir, su velocidad y su posición. Un sistema perfectamente regular estará representado por un simple atractivo como un círculo o una elipse. Cuando una perturbación provoca un ligero cambio en el sistema, éste puede resultar inestable y el atractor presenta una figura caótica e imprevisible.
Los movimientos que siguen leyes matemáticas y siguen siendo impredecibles son llamados ‘ caos’ por los científicos.‘. Porque los científicos han descubierto que la teoría del caos se aplica a casi todos los sistemas dinámicos en muchos campos, como la mecánica de fluidos, la economía, la radiodifusión o la previsión meteorológica.
En resumen, las órbitas planetarias se convierten en caóticas y surgen manifestaciones de caos porque son muy sensibles a las condiciones iniciales. Un pequeño error de 15 metros en la posición inicial de la Tierra en su órbita puede convertirse en un error de 150 millones de kilómetros después de 100 millones de años, es decir, la Tierra se puede encontrar en cualquier parte del sistema solar, a 300 millones de kilómetros del Sol. o absorbida por ella. Lo mismo ocurre con la órbita de Mercurio, después de mucho tiempo se aplana completamente y llega hasta Venus. La teoría del caos demuestra la inestabilidad del sistema solar y enseña que no podemos calcularlo todo.
El azar ha entrado en nuestra descripción científica del mundo y, gracias a la teoría del caos, parte de esa incertidumbre es ahora comprensible. De esta forma, podemos interpretar las propiedades cualitativas de los sistemas dinámicos y esto nos da una idea de su comportamiento sin calcularlo con exactitud. Todo se explica por una secuencia aleatoria de causas y efectos, cada evento está determinado por el principio de causalidad. El universo es determinista, pero surgirá el ‘caos’.

L Vídeo relacionado:

Conoce al autor, Ignacio Llorente
Ignacio Llorente

Ignacio Llorente es una amante del estudio de los planetas. Por eso nos enseña cómo poner en práctica los mejores consejos para avistarlos y analizarlos. Realiza largas caminatas por la naturaleza en plena noche con su equipo de astrónomos con frecuencia. Los mejores tips sobre planetas que podemos leer.

¡Haz clic para puntuar esta entrada!
(Votos: 0 Promedio: 0)