La Teoría del Caos y el efecto Mariposa

Efecto mariposa: ¿El aleteo de una mariposa en oriente puede provocar un huracán en occidente?

¿Quién propuso la teoría del caos de la materia?

Edward Lorenz, padre de la Teoría del Caos y el Efecto Mariposa.

Qué plantea la teoría del caos?

La Teoría del Caos una rama de las matemáticas, la física y otras ciencias que trata ciertos tipos de sistemas dinámicos, es decir aquellos sistemas cuyo estado evoluciona con el tiempo, con la particularidad de ser muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales.

La teoría del caos y el efecto mariposa viene a explicar que algo tan complejo como el universo (un sistema caótico flexible) es impredecible. … La idea germen del efecto mariposa es que la secuencia interminable de hechos, aparentemente desencadenados entre sí, acaban por tener consecuencias completamente impredecibles.

Qué es la teoría del caos en la admnistración?

La teoría del caos es un modelo explicativo que nos ayuda a entender las relaciones en sistemas complejos. … Dentro de las organizaciones, la teoría del caos explica cómo situaciones de cambio rápidas, que requieren soluciones creativas, no pueden ser controladas por los estándares normales (Begbie et al, 2002).

Qué es la teoría del caos ejemplos?

Son varios los ejemplos universales que se han tomado para explicar la teoría del caos: el batir de las alas de una mariposa, el experimento del doble péndulo o una pelota botando en el quicio de un tejado que repetirá patrones diferentes.

Qué es la teoría del caos en psicologia?

La teoría del caos estudia los sistemas abiertos dinámicos no lineales, sistemas en constante cambio y sensibles a condiciones iniciales donde el todo del sistema no es la suma de sus partes. … El caos se define como la impredictibilidad y evolución irregular del comportamiento de muchos sistemas no lineales.

Qué es el caos en la vida?

El caos un orden sutil y complejo que embarga cada uno de los escenarios de la vida cotidiana. En un sistema caótico, “todo está conectado a todo lo demás, mediante la retroalimentación positiva y negativa” (Briggs & Peat, 1999:46). …

Analizamos la teoría de Edward Lorenz y el efecto mariposa desde la ciencia. ¿Qué hay de verdad y qué es mito? ¿Hay relación causa-efecto real? ¿Y respecto a la teoría del caos?

«El aleteo de las alas de una mariposa se puede sentir al otro lado del mundo». Este proverbio chino es el origen, junto a las investigaciones del matemático y meteorólogo Edward Lorenz, de una de las más cinematográficas teorías físicas: el efecto mariposa. Según este concepto vinculado a la teoría del caos, el aleteo de un insecto en Hong Kong puede desatar una tempestad en Nueva York. Pero, ¿es posible que el aleteo de una mariposa en Sri-Lanka pueda provocar un huracán en EE.UU?

En un sistema no determinista, pequeños cambios pueden conducir a consecuencias totalmente divergentes. Una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, puede generar un efecto considerable a medio y corto plazo. El movimiento desordenado de los astros, el desplazamiento del plancton en los mares, el retraso de los aviones, la sincronización de las neuronas; todos son sistemas caóticos o «dinámicos no lineales».

La teoría del caos y el efecto mariposa viene a explicar que algo tan complejo como el universo(un sistema caótico flexible) es impredecible. La teoría del caos explica sistemas como la atmósfera o las condiciones climatológicas que impiden realizar pronósticos del tiempo fiables más allá de tres días y es particularmente útil para abordar el estudio de los fenómenos sociales, difíciles de resolver en términos de relaciones lineales causa-efecto


La idea germen del efecto mariposa es que la secuencia interminable de hechos, aparentemente desencadenados entre sí, acaban por tener consecuencias completamente impredecibles. Si imaginamos un universo dividido en dos y en uno de ellos introducimos una variable (por ejemplo, el sutil aleteo de una mariposa o una variación de cifras en decimales), cada una de las partes de ese universo reaccionará de forma distinta a los cambios y evolucionará de forma diferente e imprevisible.

Más que el aleteo de una mariposa, algunos investigadores prefieren hacer referencia al experimento del doble péndulo. Éste son dos péndulos acoplados, es decir un péndulo unido al extremo de otro péndulo. Cuando se trata de uno solo, el movimiento es bastante simple, pero cuando son dos los que oscilan, se vuelve impredecible y caótico.

Lorenz y una variación de tres decimales

Edward Lorenz, el padre de la teoría del caos, consideró el tiempo atmosférico como un caso de este tipo, en la medida que nunca se podrán conocer con exactitud las condiciones iniciales. De hecho, en 1963, Lorenz estaba realizando una investigación sobre previsiones climatológicas a través de ecuaciones con ordenador y decidió repasar algunos de los datos que había obtenido. Mientras se hacía un café (esto es literal), el ordenador simuló los resultados de dos meses que en nada se parecían a los que ya tenía. ¿De dónde procedía el error? De un simple redondeo.

Para simplificar las operaciones y porque la impresora no aceptaba más de tres decimales, Lorenz decidió reducir de seis a tres los decimales de uno de los parámetros con los que calculaba las predicciones (por ejemplo: de 53,453765 kilómetros por hora, pasó a usar 53,453 kilómetros por hora). El paradigma estaba claro: una variación mínima inicial puede producir alteraciones a corto y medio plazo. Lorenz publicó las conclusiones de su descubrimiento en el Journal of the Atmospheric Sciences bajo el título «Flujo determinista no periódico» en 1963.

Lorenz fue el salto de las leyes deterministas de Newton y la aplicación de ecuaciones a las simulaciones de hoy en día. La astrofísicaemplea potentes ordenadores para conocer la evolución del universo a través de simulaciones que toman en consideración diferentes elementos y patrones, pero siempre hay una incertidumbre en todos los experimentos. La consecuencia práctica del efecto mariposa es que en sistemas complejos tales como el estado del tiempo o la bolsa de valores es muy difícil predecir con seguridad, por eso hablamos de probabilidades.

Sistemas caóticos: del cuerpo humano a la inteligencia artificial

El cuerpo humano es un sistema caótico, flexible e impredecible. La medicina no puede predecir la evolución del cuerpo de determinado individuo. Sin embargo el cuerpo humano, es resistente a los cambios, mantiene una forma más o menos parecida durante más de 70 años, a pesar de que ningún átomo de los que hoy forman nuestro cuerpo era el mismo hace 7 años, y resiste a las enfermedades y condicionantes externos.

La explicación de que un sistema tan impredecible como el cuerpo humano sea tan estable es que el sistema siempre es atraído hacia un determinado modelo de conducta; si cambiamos algo en el sistema este vuelve cuanto antes hacia el atractor extraño. La conducta es impredecible pero sabemos hacia dónde va a tender. Elcaos permite al corazónun abanico de comportamientos que le permiten volver a su ritmo normal después de un cambio.

Tomemos como referencia la autoorganización de las colonias de hormigas para comprender la flexibilidad del caos. Si contamos el número de individuos activos, comprobaremos que el número fluctúa con una periodicidad de unos 25 minutos. Cada cierto tiempo ningún elemento está activo. Ese ciclo de actividad podría ser sólo un reflejo de sincronización, sin embargo la actividad individual es totalmente aperiódica, caótica. Al aumentar el número de individuos aparece un comportamiento colectivo hasta que, para cierta densidad de hormigas, comienzan a aparecer oscilaciones regulares.

El ejemplo de las hormigas se puede comparar con una red neuronal fluida en la Inteligencia Artificial (IA). La fluidez en un sistema caótico se manifiesta cuando las conexiones entre elementos cambian con el tiempo como consecuencia del movimiento al azar o por otras causas.

Los ingredientes de la teoría del caos

Son varios los ejemplos universales que se han tomado para explicar la teoría del caos: el batir de las alas de una mariposa, el experimento del doble péndulo o una pelota botando en el quicio de un tejado que repetirá patrones diferentes. El matemático estadounidense John Bush, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), añadió una respuesta más a la pregunta: ¿cuáles son los ingredientes mínimos para el caos? Una gota de agua colocada sobre una película jabonosa. La manera en la que rebota la gota de agua depende de la amplitud –la variación máxima del desplazamiento– y de la frecuencia –el número de repeticiones– de la vibración. Y estos elementos describen con precisión la trayectoria de la gota hasta que sucumbe al caos.

La teoría del caos y el efecto mariposaexplican desde el comportamiento de la naturaleza y el cuerpo humano hasta la trayectoria de una gota de agua. Pero la gran pregunta sigue vigente: ¿podría en un sistema caótico e impredecible el aleteo de una mariposa causar un huracán? Todos nuestros actos y decisiones están conectados y las posibilidades de interrelación son impredecibles

«Si un mundo absolutamente determinado excluye la posibilidad de la libertad humana, un mundo completamente aleatorio también lo haría. [En] lo que a la física se refiere, el caos determinista viene a ofrecer el marco justo que hace posible la libertad: no todo está escrito, pero hay reglas, estructuras dinámicas, que hacen que el mundo no sea aleatorio. [Si] la libertad existe de verdad o no, [es] una discusión que excede los propósitos de esta obra».

Este libro es muy recomendable para quien quiera aprender más sobre la teoría del caos, la estabilidad del Sistema Solar, o la importancia de la geometría fractal en la Naturaleza. La selección de los temas y su introducción al hilo dūe la historia son muy de agreceder, sobre todo para los lectores legos. Incluso si nunca has leído sobre caos determinista, este libro será todo un disfrute.

libro de Alberto Pérez Izquierdo (Univ. Sevilla), «La teoría del caos. Las leyes de lo impredecible», Un paseo por el cosmos, RBA Coleccionables (2015) [171 pp.]. Un complemento ideal de “Una nueva manera de ver el mundo. La geometría fractal” de María Isabel Binimelis

Fuentes:Nacional Geographic/Internet

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