quarta-feira, 6 de abril de 2016

Você já ouviu falar na Teoria do Caos?

Figura 01: Legenda: Efeito Borboleta. Fonte: Hyperscience.

Esta teoria é muito importante, pois mudou a forma como os pesquisadores viam o mundo. Até meados do século 20, matemática, física, química, geografia, etc, desenvolviam um conhecimento determinístico. O que isso significa?

O determinismo é uma concepção sobre o modo como se processa uma relação entre causa e efeito. Para o determinismo as mesmas causas determinam os mesmos efeitos. Por exemplo. Ao se soltar uma moeda de uma determinada altura no nosso planeta ela cairá. No experimento determinístico ao se repetir essa ação nas mesmas condições teremos os mesmos resultados. Esta causalidade é que permite ao cientista conhecer e estabelecer leis.

Entendeu este pensamento?

Figura 02: Edward Lorenz. Meteorologista e matemático.
 Considerado criador da teoria do caos.
 Fonte: Revista Época
Agora imagine que todos os pesquisadores, professores e estudiosos pensavam dessa forma. Imagine como seria se alguém encontrasse algo que pudesse mexer com este paradigma. Aconteceu na década de 60, com um meteorologista do MIT e apaixonado por matemática. Edward Lorenz estava desenvolvendo um trabalho utilizando um computador primitivo e um conjunto simples de equações que visavam uma modelagem atmosférica quando esbarrou em algo curioso.

Como eu disse, ele tinha um computador - isso era raro na década de 60 - e muitos cientistas eram desconfiados desta ferramenta. Ele costumava alimentá-lo com dados que modelavam condições atmosféricas e deixava-o rodando, às vezes por dias. Em 1961, Lorenz calculou uma solução e queria estudá-la como ela se comportaria em longo prazo. Para economizar tempo, ele anotou os dados na metade do caminho e introduziu-os num novo ponto e pôs a máquina para rodar. Porém na anotação ele reduziu algumas casas decimais. O que era ,506127 passou a ser ,506, certo que a diferença de uma parte em mil não afetaria o sistema. Saiu e voltou horas mais tarde para fiscalizar seu trabalho. Ao observar, notou que o experimento começou muito parecido, mas à medida que avançava a diferença se tornava maior, até perder qualquer semelhança com o experimento anterior.

Figura 03: O Efeito Borboleta. Fonte: Projeto Caos - UFG.

Trabalhando com essas equações e com valores com diferenças sensíveis, Lorenz demostrou em um modelo fisicamente relevante que sistemas complexos são extremamente difíceis de prever num período longo de tempo. Como podemos ver no gráfico acima os valores sensíveis afetam um sistema drasticamente. Em 1963 o pesquisador publicou um artigo com suas conclusões chamado “Efeito Borboleta”, ilustrando que o bater das asas de uma borboleta no Brasil pode desencadear um tornado no Texas. Esta teoria abre as portas para vários estudos que o determinismo não conseguia explicar, segundo Stewart (2011) “a ciência do complexo mostra que a imprevisibilidade não resulta de nossa ignorância, mas da forma como o mundo existe (...). Num contexto cósmico em que reinam a lei e a ordem há lugar para o jogo de dados”.

A teoria do caos que começou na meteorologia hoje é aplicada em vários conhecimentos de forma elegante. A física, a economia e a biologia são exemplos de área do conhecimento que se apropriaram de seus conceitos.

Por Wellington Schuhli de Carvalho


REFERÊNCIAS

Stewart, Ian. Será que Deus Joga Dados?. 2ª Edição, Rio de Janeiro, Editora Zahar, 2011.
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