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Ciencias y letras por Salvador Ruíz Fargueta

Ciencias y letras, trata de acercar las dos culturas , favorecer su mestizaje. En realidad, sólo es una cultura que nos puede acercar más a nosotros mismos, a las complejas relaciones humanas, al mundo y a sus interrogantes. El autor, ingeniero y físico, es editor de La bella teoría. Publica los días 1 de cada mes.

Caos que vino del orden: el efecto mariposa

En el siglo XVIII el gran filósofo, matemático y astrónomo Pierre Simon Laplace, en plena euforia por el éxito de las leyes newtonianas, suponía que con esas leyes en la mano y con lo datos necesarios: “Una inteligencia abarcaría en la misma fórmula los movimientos de los cuerpos más gigantescos del cosmos y los del átomo más imperceptible; para ella no habría nada incierto, y así el futuro como el pasado estarían ante sus ojos”. Isaac Asimov, muchos años después, en uno de sus ensayos sobre la incertidumbre, comparaba esa actitud con la del joven que es lo suficientemente inmaduro para creer que lo sabe todo. Con los años van desapareciendo muchas certidumbres y de la misma forma, a principios del siglo XX con la teoría de la relatividad de Einstein, con la física cuántica y la incertidumbre de Heisenberg, los viejos esquemas deterministas fueron cayendo y dejando tras de si un mundo menos seguro e intuitivo. Aún así, hasta mediados del siglo pasado todavía era una creencia general entre los científicos que dado un conocimiento aproximado de las condiciones iniciales, y, conociendo la ley natural, podía calcularse el comportamiento aproximado de un sistema.

Se creía que de la misma forma que los astrónomos consiguieron hacer sus previsiones sobre los movimientos de los astros, con el conocimiento de las leyes que se tenía sobre el tiempo atmosférico y la potencia de cálculo que iban a brindar los ordenadores se iba a poder prever, cada vez con mayor aproximación, el tiempo atmosférico. Se suponía que el problema que se planteaba era semejante, una cuestión de aproximaciones, que siendo cada vez mejores, conseguirían una mejor previsión a largo plazo. El optimismo irreal que caracterizó los años 1950 y 1960, en lo que a a la previción del tiempo atmosférico se refería, se vio truncado por un asombroso descubrimiento del meteorólogo y matemático Edward Lorenz.

Lorenz, como matemático que era, trató de extraer la esencia de lo que ocurría con el tiempo atmosférico y encontró unas sencillas y, aparentemente, anodinas ecuaciones diferenciales. No parecían tener nada de particular, pero al tratar de representarlas se dio cuenta, por casualidad, de que una diferencia mínima en los datos de entrada originaba que, al pasar el tiempo, el patrón representado variara de forma completamente diferente. Descubrió los sistemas muy sensibles a las condiciones iniciales: una pequeñísima variación en los datos de entrada originaba resultados completamente diferentes. Estudiando estos sistemas en un espacio abstracto llamado espacio de fases se descubrió que mientras los sistemas conocidos tendían a figuras concretas y sencillas como puntos o circunferencias, llamadas atractores, estos otros tendían a figuras de complejidad infinita que fueron bautizados con el nombre de atractores extraños. El primero de estos atractores es el atractor llamado la mariposa de Lorenz que aparece en la figura superior.

A partir de sistemas conocidos y regidos por ecuaciones en “completo orden” obtenemos unos sistemas que parecen llevar el caos en lo más profundo de su esencia. De forma exagerada, pero muy ilustrativa, Lorenz explicaba que los sistemas relacionados con el tiempo meteorológico eran tan sensibles a las condiciones inciales que el simple aletear de una mariposa, en un rincón de China, podría variar las condiciones climatológicas en Alabama. A partir de un orden establecido, se producen infinidad de realimentaciones en las que intervienen la convección del fluido caliente, su velocidad y la transferencia del calor entre diferentes capas del mismo. El orden lineal es sustituido por la no linealidad caótica y muy sensible a las más pequeñas variaciones.

El caos que vino del orden: el efecto mariposa, representado por el atractor de Lorenz, fue la primera criatura de un nuevo orden en el que el caos es un componente esencial. El comienzo de una nueva ciencia: la ciencia del caos.

Libro: CAOS, la creación de una ciencia, de James Gleick. Una obra maestra de la divulgación de esta nueva ciencia que es el caos. Una ciencia de las cosas cotidianas: del arte y de la economía, de los ritmos biológicos y de los atascos de circulación, de las cascadas y del tiempo…

Salvador Ruiz Fargueta | 01 de septiembre de 2007

Comentarios

  1. Marcos
    2007-09-01 18:45

    ¿Hasta qué punto los descrubrimientos científicos inducen un estado de ánimo general en las civilizaciones? ¿La actual percepción del mundo que tenemos es una consecuencia directa de los descubrimientos de Lorenz? No lo creo (sería unincreíble éxito de la divulgación científica), pero no acierto a entender los mecanismos por los cuales se puede observar, con cierta perspectiva, cómo todos los sectores y componentes de la sociedad finalmente caminan en el mismo sentido.

    Saludos

  2. Ana Lorenzo
    2007-09-01 20:19

    Tras leer el artículo (estupendo) y visitar tu web y los enlaces, llego a la conclusión de que he estado entendiendo la frase del efecto mariposa como un fenómeno de caos más simplón de lo que realmente es, aunque quizá en un sentido más literario. Pero creo que lograré aprehender todos estos conceptos en mi cabecita: es increíble, es algo parecido a descubrir por primera vez de verdad la Teoría de la Relatividad (que me costó lo suyo). Parece que estas teorías científicas pasan tamizadas de forma que uno recibe primero la cáscara vacía pero con forma y nombre y tiene que hacer un gran esfuerzo (yo al menos) para hacerse con el relleno o la verdadera teoría y las investigaciones que dieron lugar a esos tópicos. Así que, Salvador, te agradezco enormemente tus artículos y tu página para facilitarme esa tarea.
    Los fractales, esos monstruos, no los conocía hasta leerte. Y, sin embargo, qué difícil se hace pensar en la complejidad de una vena o de tantas cosas mínimas o enormes sin que existiera esa ¿geometría?. Podrían explicar algo de eso en el bachillerato: darían a la gente una visión de un mundo que es mucho más amplio. O que les recomienden estos artículos directamente.
    Un beso.

  3. María José
    2007-09-02 01:18

    Marcos, hablando de “caminar en el mismo sentido”, me ha sorprendido tu comentario porque justamente ayer discutía yo de lo absurdo que me parece que las teorías científicas cambien la percepción inmediata que el ser humano, en cuanto no científico, tiene de algunas cosas. Pero, de hecho, muchas veces la cambian.

  4. Marcos
    2007-09-02 07:16

    Yo no estoy seguro de que las cambién… seguramente es algo mucho más complejo, como cuando un banco de peces cambio de rumbo bruscamente sin que la masa de deshaga, o como el funcionamiento de un hormiguero; visto así, el científico hace su dscubrimiento porque la sociedad en la que vive, la economía, la cultura… le permiten hacerlo, y viceversa.

    Saludos

  5. María José
    2007-09-02 10:01

    Seguro que el proceso es muy complejo. Pero no tengo ninguna duda de que la cambian, aunque puede no notarse en una generación. La percepción que tenemos de la tierra o del hombre, habiendo sido educados en la teoría heliocéntrica y de la evolución, están necesariamente influenciadas por ellas.

  6. Marcos
    2007-09-02 18:07

    Claro, María José, debí de expresarme mal… lo que quiero decir es que la teoría del caos (y hablo con mucha simpleza) sólo pudo tener lugar cuando el mundo empezó a percibirse como un caos, y viceversa. Es decir, que una teoría científica, por muy pionera que sea, es posible que sólo se pueda dar en una sociedad con determinadas condiciones que por lo menos faciliten y anuncien la llegada de la teoría y sus consecuencias.

    Saludos

  7. Salvador
    2007-09-02 22:19

    Un saludo a todos. Vuelvo de vacaciones y me he encontrado, con mucho agrado, con todos vuestros comentarios.

    María José y Marcos, creo que la respuesta está en el nombre de esta columna “cienciasyletras”. La influencia es mútua entre ellas, a pesar de los esfuerzos en tratar de separarlas el conocimiento sólo puede ser único. Las teorías científicas han influido sobre la sociedad y ésta , con toda la carga humana y cultural, sobre las teorías científicas. Lo que ocurre es que como en todos los fenómenos complejos, estos nunca suelen ser lineales: aparecen múltiples realimentaciones, influencias de corto y largo alcance, pero la interacción es continua y enriquecedora. Esto suelo reiterarlo en mi blog y. en el fondo, me ha llevado a escribir esta columna.

    Ana, te he contestado el comentario en mi blog.

    Un abrazo a todos.

  8. Salvador
    2007-09-07 19:50

    Aprovecho la ocasión para plantearos una cuestión sobre la que he reflexionado muchas veces: La propia Historia de la Humanidad, las sociedades humanas, podrían plantearse como sistemas muy sensibles a las condiciones inciales. El más mínimo de los detalles puede desencadenar sucesos globales capaces de cambiar la historia. Más aún ahora con internet y su capacidad de relación a escala planetaria.

    Un saludo.

  9. el mutante cosmico
    2008-08-12 02:50

    muy buen articulo me cuentan como lector de ahora en mas. abrazo fractal…

  10. LuzA
    2009-03-24 07:22

    SUS COMENTARIOS SON MUY INTERESANTES E INVITAN A LA REFLEXION. AUNQUE AGRADECERÍA QUE SE HICIERAN MÁS COMO EL ÚLTIMO DE SALVADOR. REALMENTE LA SOCIEDAD SE TRANSFORMA MOMENTO A MOMENTO, CADA NOTICIA, CADA ACCIDENTE, CADA TEORÍA NUEVA O CADA MOVIMIENTO SOCIAL AFECTAN VERDADERAMENTE EL RUMBO DE NUESTRA SOCIEDAD, Y DESTRUYEN O CREAN NUEVOS PARADIGMAS, COMO LO QUE ACABA DE PASAR CON LAS ESPECULACIONES DE LA BOLSA DE VALORES. LA DESICION DE UNA PERSONA CONVIRTIÓ AL SISTEMA FINANCIERO EN UN CAOS. ¿NO LO CREEN?



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