Teoria haosului şi efectul fluturelui. Cum se manifestă şi cum influenţează comportamentul unor sisteme complexe

Teoria haosului sau teoria sistemelor complexe descrie comportamentul anumitor sisteme dinamice neliniare, care prezintă fenomenul de instabilitate numit sensibilitate faţă de condiţiile iniţiale, motiv pentru care comportamentul lor pe termen relativ lung este imprevizibil, adică aparent haotic.

Teoria haosului a fost formulată de către matematicianul Edward Lorenz în 1960. Savantul spunea că ”un fenomen care pare a se desfăşura la întâmplare, are de fapt un element de regularitate ce ar putea fi descris matematic”.

În termeni mai simpli, există o ordine ascunsă în orice evoluţie aparent haotică a oricărui sistem dinamic complex. 

Numele de Teorie a Haosului vine de la faptul că în sistemele descrise de aceasta există o dezordine aparentă. Teoria haosului este un domeniu de studiu în matematică, fizică, economie şi filozofie şi se ocupă cu studierea comportamentului sistemelor dinamice care sunt foarte sensibile faţă de condiţiile iniţiale. Această sensibilitate mai este numită şi efectul fluturelui.

Mici modificări ale condiţiilor iniţiale au ca efect rezultate haotice, făcând ca anticiparea efectelor pe termen lung să fie imposibilă. Acest lucru se întâmplă chiar dacă sistemele sunt deterministe, ceea ce înseamnă că comportamentul lor viitor este determinat în întregime de condiţiile iniţiale, fără intervenţia altor elemente aleatorii. Cu alte cuvinte, natura deterministă a acestor sisteme nu le face predictibile. Acest comportament este cunoscut sub denumirea de “haos determinist”.

Comportamentul haotic a fost observat în laborator pe o varietate de sisteme care include circuite electrice, lasere, reacţii chimice oscilante, dinamica fluidelor şi aparate magneto-mecanice şi mecanice, dar şi în simulări virtuale ale proceselor haotice. Una dintre aplicaţiile cele mai de succes a teoriei haosului este în ecologie, unde sistemele dinamice au fost folosite pentru a arăta cum creşterea populaţiei în raport cu suprafaţa ocupată duce la o dinamică haotică. 

În teoria haosului, efectul fluturelui este sensibilitatea dependenţei faţă de condiţiile iniţiale, în care o mică schimbare într-un loc dintr-un sistem neliniar determinist poate duce la diferenţe mari într-o stare târzie. Numele efectului, inventat de Edward Lorenz, este derivat din exemplul teoretic de formare a unui uragan care este condiţionat de faptul dacă un fluture îndepărtat a bătut sau nu din aripi în urmă cu mai multe săptămâni. Cu alte cuvinte, ”mişcarea aripilor unui fluture azi poate produce o mică schimbare a atmosferei”.

Deşi efectul fluturelui poate părea a fi un comportament puţin probabil, acesta este expus prin sisteme foarte simple. De exemplu, o minge plasată pe vârful unui deal poate coborî la vale în orice direcţie în funcţie de, printre altele, mici diferenţe ale poziţiei sale iniţiale.

Efectul fluturelui este o figură de stil comună în ficţiune, în special în scenariile care implică călătoria în timp. În plus, operele de ficţiune care implică puncte de la care povestea diferă în timp datorită unui eveniment aparent minor, ducând la un rezultat semnificativ diferit faţă de cazul în care nu ar fi avut loc aceea divergenţă, sunt un exemplu de efect fluture. 

Citiţi şi:

Eleva exclusă de la Bacalaureat după ce i-a sunat telefonul a învins definitiv Inspectoratul Şcolar. Tânăra s-a înscris la noua sesiune a examenului

„Curechiu umplut“ şi „peşte cu maionez“. Meniu din 1907 pentru o masă organizată în onoarea ofiţerilor români din Transilvania

FOTO Acţiune de căutare a rămăşiţelor unui partizan ucis de Securitate în Apuseni, încheiată fără rezultat. Care ar fi motivele nereuşitei arheologilor