O que é a teoria do caos?

A teoria do caos refere -se ao comportamento de certos sistemas de movimento, como correntes oceânicas ou crescimento populacional, como especialmente sensível a pequenas mudanças nas condições de partida que resultam em resultados drasticamente diferentes. Ao contrário do que implica coloquialmente, a teoria do caos não significa que o mundo seja metaforicamente caótico, nem se refere à entropia, pela qual os sistemas naturalmente tendem ao distúrbio. A teoria do caos depende da incerteza inerente às medições, na precisão das previsões e ao comportamento não linear de sistemas aparentemente lineares.

Antes da mecânica quântica, a teoria do caos foi a primeira idéia "estranha" da física. Em 1900, Henri Poincaré pensou sobre a relação entre valores em diferentes momentos de um sistema cujo comportamento geral poderia ser previsto com precisão, como um planeta em órbita. Ele percebeu que uma medição, como posição, velocidade ou tempo, nunca pode ser exatamente identificada porque todo instrumento que poderia possivelmente ser desenvolvido WouLD tem um limite para sua sensibilidade. Ou seja, nenhuma medição é infinitamente precisa. Ele teorizou, no entanto, que uma pequena diferença nas condições iniciais, com base em variações quase insignificantes em uma medição como a massa, poderia resultar em dois resultados macroscópicos completamente diferentes, longe, no futuro. Essa teoria foi chamada de instabilidade dinâmica e, posteriormente, os cientistas confirmaram a veracidade de suas idéias.

A teoria do caos, portanto, estuda como os sistemas estáveis ​​e organizados nem sempre podem produzir previsões significativas para um tempo muito posterior, mesmo que o comportamento a curto prazo siga mais de perto as expectativas. De fato, quaisquer previsões que produzem pode ser tão divergente que não são melhores do que suposições. Isso écontra -intuitivo de que um valor mais preciso não produziria uma saída mais precisa.

O efeito da bola de neve de uma mudança minuciosa em circunstâncias influentes é chamada de efeito borboleta. Essa metáfora sugere que uma borboleta batendo suas asas, uma influência quase imperceptível, poderia contribuir para o desenvolvimento de um furacão do outro lado do mundo. Edward Lorenz fez as primeiras simulações de computador na década de 1960 que demonstraram instabilidade dinâmica com equações e dados reais.

As condições iniciais não podem ser inferidas a partir de condições posteriores, nem vice -versa, em vários sistemas importantes, como pressão atmosférica e correntes oceânicas que contribuem para o clima e o clima. Este não é apenas um cenário da vida real, resultante de algo como poucos termômetros no oceano. A teoria do caos é uma teoria verificável e matematicamente consistente que mostra que às vezes cada vez mais medidas precisas conectadas a equações não produzem cada vez mais precisasprevisões, mas os valores de divergente tão extremos que são praticamente inúteis.

Alguns físicos estão trabalhando em conexões entre essa aparente aleatoriedade e estrutura em larga escala. Eles estão investigando padrões no clima global, a distribuição em massa de galáxias em superclusters e variação populacional em uma escala de tempo geológico. Eles levantam a hipótese de que, em um nível macroscópico, certos tipos de organização e consistência só foram possíveis através do distúrbio e inconsistência da teoria do caos.