14 enero 2006

El efecto mariposa y El sonido del trueno: cine caótico


En la película El efecto mariposa, Aston Kutcher tenía la posibilidad de volver al pasado y cambiar pequeños elementos de éste alterando así el futuro. También en El sonido del trueno unos millonarios viajaban al pasado para entretenerse cazando dinosaurios, con la seria advertencia de que no podían modificar nada de lo que vieran en la prehistoria, ya que las consecuencias de lo que hicieran eran imprevisibles. Al margen de lo que la teoría de la relatividad de Einstein tiene que decir sobre los viajes en el tiempo, que es algo que dejaremos para más adelante, ¿realmente una pequeña alteración de las cosas puede cambiar significativamente el futuro?

Ya dijimos al hablar del problema de la escala en King Kong que, mientras que el cerebro humano piensa de forma lineal, la realidad no siempre es así. Las máquinas, como son creaciones humanas, funcionan normalmente de forma lineal: si salimos de Madrid en coche y ponemos el motor a 100 km/h, en cuatro horas habremos recorrido 400 km y podremos estar en Badajoz. ¿Qué pasa si en vez de salir de Madrid capital salimos de Alcorcón? A esto se le llama en matemáticas un cambio en las condiciones de contorno, que es la situación en la que se encuentra inicialmente el sistema. La lógica humana razona que si alteramos un poco las condiciones de contorno, y en vez de Madrid partimos de Alcorcón, el resultado será una pequeña desviación en el resultado final: en lugar de en Badajoz, estaremos en algún pueblo extremeño cercano. Esto es así porque el coche es una invención humana y por lo tanto lineal, pero en la naturaleza nos podríamos encontrar con que si diseñamos un viaje Madrid-Badajoz y en lugar de Madrid partimos de Alcorcón, podemos acabar en Sevilla, en Barcelona o en Moscú.

Parece ilógico pero esto es con lo que se topó un investigador llamado Lorenz: al querer predecir el tiempo atmosférico que haría dentro de unos días, midió todas las variables que le pareció que pudieran influir (temperatura, presión, velocidad del viento, etc.) y se encontró con que errores ridículos en la medida, del orden de millonésimas, alteraban totalmente el resultado final: por eso se considera que actualmente es imposible predecir el tiempo que va a hacer, ni siquiera de forma aproximada, a más de tres días vista: los instrumentos de medida nunca son perfectamente precisos. Medir una temperatura de 12 º C en lugar de una temperatura exacta de 12,00000000000034 ºC parece un fallo insignificante, pero puede hacer que nuestros cálculos nos den lluvia para el día siguiente en lugar de sol. A estos sistemas que no responden de forma lineal a cambios en las condiciones iniciales, sino que los resultados son impredecibles, se les denomina sistemas caóticos, y a su estudio la teoría del caos.


Lorenz expuso gráficamente su teoría con su famosa afirmación de que el aleteo de una mariposa podía dar origen a un huracán, demostrando así una conclusión que ya se les había ocurrido con anterioridad, entre otros, al famoso escritor de ciencia-ficción Ray Bradbury cuando elaboró el relato en el que se inspira El sonido del trueno. En realidad no es que la mariposa desencadene ella sola un huracán, sino que para estudiar un sistema caótico hay que tener en cuenta hasta las variables más insignifcantes, ignorar a la pequeña mariposa nos puede llevar a errores de cálculo graves.

¿Cómo puede la naturaleza ser tan anárquica? Pues porque de esta forma, los sistemas son más estables, por paradójico que pueda parecer. Cualquier sistema natural, un río, una montaña, el océano, está sometido a infinitas pequeñas perturbaciones en cada momento: piedras que caen, lluvia, acciones de animales, etc. Si el río o la montaña reaccionaran de forma lineal a cada una de estas perturbaciones acabarían saliéndose de su cauce o desmoronándose, pero el caos proporciona elasticidad a los sistemas; una estructura elástica puede deformarse más fácilmente que una rígida: sin embargo es mucho más difícil de romper.

1 comentario:

Hugo dijo...

Ante la cuestión de por qué la naturaleza se desarrolla de forma caótica me parece que lo que en realidad debería plantearse es la pregunta misma.
Las cosas son, y el humano las intenta comprender.
El universo está regido (se cree) por ciertas principios como el de la conservación de la energía. Todo lo que vemos está relacionado aún no seamos capaces de notarlo a simple vista.
Creo que la teoría del caos se entiende teniendo una visión que unifique de alguna forma todo.
Las cosas están unidas, son las personas quienes las dividen para poder entenderlas.