Teoria do Caos / Efeito Borboleta

31/08/2015 16:37

A Teoria do Caos

 

A teoria do caos é uma ideia interessante. O termo implica na desordem ou falta de regras ou aleatoriedade. Costumamos pensar no caos como o comportamento de uma multidão depois de uma grande vitória de um time futebol. Mas isso não é verdade.
 
A teoria do caos descreve sistemas que parecem ser desordenados ou aleatórios, ou pelo menos aparentemente imprevisíveis. A teoria do caos tenta encontrar alguma ordem subjacente no que parecem ser dados ou eventos aleatórios.
 
O cientista no filme “Jurassic Park” era um teórico do caos. Ele falou sobre o bater de asas de borboleta no Brasil que poderia causar um tornado nos EUA. Embora isso possa parecer um pouco exagerado, o termo “efeito borboleta” é amplamente utilizado. A teoria do caos olha para os padrões unificadores subjacentes nos sistemas.
 
Essencialmente, a teoria olha para algo chamado dependência sensível às condições iniciais. Isto significa que mesmo uma mudança muito miúda nas condições iniciais de um sistema podem ter efeitos dramáticos sobre o sistema ao longo do tempo.
 
Edward Lorenz foi um dos pioneiros da teoria. Ele estava trabalhando em previsões meteorológicas, em 1961, e estava usando um computador para ajudar com os cálculos. O advento do computador com a sua capacidade de fazer grandes cálculos praticamente simultâneos foi inestimável para a promoção da teoria.
 
Lorenz havia iniciado uma sequência de dados com base em doze variáveis ​​em sua tentativa de prever o tempo. Ele queria ver a sequência de novo, então re-introduziu os dados. Para poupar tempo, começou a nova simulação na metade, utilizando uma impressão a partir dos cálculos anteriores.
 
Os padrões climáticos que o computador previu a partir da nova simulação eram muito diferentes do que tinha sido inicialmente previsto. Trabalhando para trás, Lorenz descobriu que ele tinha entrado os dados apenas até o terceiro ponto decimal, enquanto que na simulação inicial, ele tinha usado os mesmos dados até o quinto ponto decimal. Estas diferenças são realmente muito, muito pequenas e, de acordo com o pensamento comum, deveria ter causado apenas um pequeno impacto, se houvesse, sobre as previsões resultantes. No entanto, essa pequena alteração alterou drasticamente a previsão final.
 
Os cientistas concentram o seu pensamento sobre sistemas lineares, onde o todo é essencialmente a soma das partes. No entanto, houve um certo número de casos em que as funções não lineares explicam o comportamento do sistema, tal como com Lorenz. Sistemas não-lineares são muito mais difíceis de descrever, uma vez que as equações matemáticas não podem ser somadas para produzir novos sistemas como com sistemas lineares.
 
Este fenômeno tem sido observado em áreas tão diversas como a dinâmica de fluidos, o movimento dos planetas, ciclos econômicos, a relatividade geral, e em sistemas psico-sociais amplos. No entanto, foi apenas em meados do século 20 que as técnicas matemáticas foram desenvolvidas para lidar com elas.
 
Para colocar isto em termos mais simples, considere um time de futebol. Cada jogador tem um certo conjunto de habilidades quantificáveis ​​na sua posição, habilidades que podem ser dadas uma pontuação. Ao somar as pontuações de todas os jogadores em uma equipe e, em seguida, comparar com a pontuação com a equipe adversária deve dar um sentido claro da diferença e, portanto, prever o vencedor de um jogo entre eles. Esta é a maneira linear de olhar para uma equipe, apenas como a soma de suas partes.
 
A Teoria do Caos
 
No entanto, existem muitos outros conjuntos de variáveis ​​que entram em jogo, tais como “a química da equipe”, se o jogo é jogado em casa ou fora, a experiência de jogar um com o outro, o humor ou atitude de um jogador, etc. Estes podem fazer e levar a resultados que são diferentes daqueles previstos pelo pensamento linear. Como muitas pessoas têm observado ao longo dos anos, “é por isso que eles jogam o jogo!”
 
Nós sabemos a partir da teoria do caos que mudanças muito pequenas podem produzir resultados muito diferentes. A teoria do caos também sugere que, se você pode entender todas as variáveis ​​que afetam um sistema, o padrão subjacente acabará por surgir e será mais fácil prever resultados. Este parece ser um empreendimento enorme, até mesmo no futebol.
 
Usando a matemática desenvolvida como resultado da teoria do caos (fractais sendo um exemplo), os físicos estão expandindo sua investigação sobre sistemas caóticos.
 
Outras áreas que utilizam princípios da teoria do caos para ampliar e compreender melhor os sistemas que lidam incluem psicologia, sociologia, biologia, economia e assim por diante. Este conceito mais interessante foi ainda aplicado à circulação de tráfego nas estradas.