…o bater de asas de uma borboleta pode causar fenômenos naturais como um tornado..

O efeito borboleta e a descoberta do caos

No começo dos anos 60, Edward Lorenz estudava os fenômenos atmosféricos da Terra no Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ele, assim como meteorologistas do mundo inteiro, buscava uma fórmula para conseguir fazer a previsão do tempo com precisão. O desafio era encontrar uma forma de lidar com as equações que tratam de variáveis como a temperatura e a velocidade do vento e que se relacionam de forma muito complexa. Como no caso do clima a relação entre as variáveis não é simples e direta, isto é, o aumento de 10% da temperatura não significa uma mudança na velocidade do vento na mesma proporção, os matemáticos chamam as equações que buscam fazer essas previsões de não-lineares.

teoria do caos

© istockphoto.com / Michael Dykstra

Em 1961, Lorenz buscava encontrar uma solução para as equações não-lineares em relação a um fenômeno chamado convecção atmosférica. Usando um dos computadores do MIT, ele tentava desenvolver um gráfico do que aconteceria ao longo do tempo. Ao tentar acelerar o processo, já que o computador naquela época só conseguia trabalhar com 60 multiplicações por segundo, Lorenz resolveu alimentar o segundo processamento com os números obtidos a partir da metade do processamento anterior. Só que em vez de usar os números exatos, ele os arredondou ligeiramente. Lorenz esperava que o computador repetisse na primeira metade do novo processamento os mesmos resultados da segunda metade do anterior, antes de começar a mostrar os novos resultados. Mas, para sua surpresa, o computador chegou a resultados completamente diferentes em vez de simplesmente duplicá-los. Uma pequena mudança, que Lorenz considerava desprezível, provocou uma enorme diferença.

Tornado

Foto cedida por NOAA
Uma alegoria da teoria do caos diz que o bater de asas de
uma borboleta pode causar fenômenos naturais como um tornado

Edward Lorenz tinha feito uma descoberta e tanto. Ele percebeu que em fenômenos não-lineares uma insignificante alteração pode ter consequências gigantescas. A melhor ilustração que retrata as implicações da descoberta dele é o chamado “efeito borboleta”, uma alegoria que diz que o bater de asas de uma borboleta em uma parte do mundo pode causar um tufão no outro lado do planeta. Em qualquer fenômeno que os efeitos não-lineares ocorram, o efeito borboleta é possível. Atualmente os cientistas reconhecem que até mesmo a órbita dos planetas, considerada durante muito tempo um fenômeno de previsibilidade absoluta, está sujeita a pequenas mudanças que podem tornar seu comportamento aparentemente imprevisível após um período de tempo.

Mas o efeito borboleta não é um fenômeno aleatório. Ele só parece ser, graças a enorme complexidade das leis que o governam, que tornam a previsão do que irá acontecer uma tarefa extremamente difícil, mas possível até certo ponto. Na próxima página, leia sobre como a ciênciaanda lidando com o caos.

texto extraído do link:http://ciencia.hsw.uol.com.br/teoria-do-caos1.htm

 

Quando a aleatoridade é o caos

Em 1975, o matemático norte-americano James Yorke deu o nome de caos a essa etapa situada entre a regularidade completa e a aleatoridade total. Na regularidade completa estão os sistemas em que é possível prever o seu futuro com certeza, como no caso do funcionamento de um relógio a quartzo. Na aleatoridade total estão os sistemas em que não há conexão entre cada evento, e não há vínculo entre passado e futuro, como por exemplo no sorteio de um determinado número na loteria. Já nos sistemas caóticos há uma conexão entre o passado e o futuro, mas ela não é forte, o que não garante a sua previsibilidade a longo prazo. A previsão do tempo é um dos melhores exemplo disso.

teoria do caos

© istockphoto.com / Andrey Prokhorov

Segundo a teoria do caos, em equações não-lineares
uma insignificante alteração pode ter consequências gigantescas

Os astrônomos tiveram nas últimas décadas de aprender a lidar com a teoria do caos e por conta dela viram morrer seu sonho de previsões a longo prazo sobre o universo. Os planetas que giram ao redor do Sol o fazem de maneira caótica, uma vez que seus campos gravitacionais os puxam e os empurram de modo complexo. Assim a partir dos modelos matemáticos desenvolvidos pela teoria do caos é possível prever a posição da Terra no espaço “apenas” nos próximos cem milhões de anos – um período longo para nós, mas insignificante para um planeta com 4,5 bilhões de anos de existência. Depois disso, a posição é completamente imprevisível.

Mas o caos não está apenas no cosmo. Ele também habita o nosso corpo. Médicos já mostraram que os batimentos do nosso coração ocorrem de forma levemente caótica. Quando o caos se “intensifica” surge uma arritmia. Esse tipo de descoberta levou os cientistas a imaginarem ser possível controlar o caos. A aplicação no momento certo de sinais elétricos nos corações caóticos poderia levar ao controle do nível de caos neles.

O estudo do caos é cheio de paradoxos, como “controlar o caos” ou buscar um “caos determinista”. Isso porque desde os anos 60, quando Edward Lorenz descobriu o “efeito borboleta”, a ciência tem buscado através da teoria do caos explicar vários sistemas que se comportam de maneira aparentemente imprevisível, mas em que as forças envolvidas neles obedecem a leis bem conhecidas da física.

Texto extraído do  site :http://www.hsw.uol.com.br/



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