A Teoria do Caos

Teoria do Caos

Felipe de Almeida Silva

Este trabalho consiste em dissertar sobre a teoria do caos (efeito borboleta), explicando seus princípios científicos básicos e abordar questionamentos filosóficos sobre como essa teoria poderia, de certa forma, se relacionar com as atitudes do cotidiano e as escolhas que tomamos.

Palavras-chave: Teoria do caos. Efeito Borboleta. Filosofia. Questionamento.

*Designer Gráfico
 Faculdade Paulista de Artes
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1 Introdução

        

        Caos por definição significa desordem, confusão, o que não pode ser controlado, a imprevisibilidade. Também existe o caos mitológico, onde ele foi o primeiro Deus Primordial, a primeira consciencia, a mais velha de todas, porém até mesmo na mitologia, a natureza divina de Caos era de dificil entendimento, pois o significado literal sofreu diversas mudanças com o passar dos tempos, dificultando uma associação imaginativa ou de fácil assimilação.
        A teoria do caos é uma das leis mais importantes do universo, pois basicamente ela rege tudo. Está presente em todos os âmbitos e em tudo que nos cerca. A ideia central é de que uma pequena  alteração no início ou em qualquer momento de um evento traria consequências totalmente desconhecidas, imprevisíveis, portanto, caóticas. Analisando essas condições o cientista Edward Lorenz (meteorologista, matemático e filósofo americano) criou o popular termo “Efeito Borboleta” onde ele exemplificava todos os conceitos do caos por meio da frase:

“[...] era como se o bater das asas de uma borboleta no Brasil causasse, tempos depois, um tornado no Texas." (LORENZ, Edward. 1963)

        Lorenz passou a observar essas anormalidades imprevisíveis quando, em uma simulação de ventos rotineira em seu computador, ao alterar uma casa decimal, os resultados foram completamente diferentes dos que ele esperava. Lorenz não tinha idéia de que uma casa decimal em meio á tantos números nas formulas complexas que seu computador operava poderia causar uma mudança tão drástica em seu sistema. A partir disso, Lorenz continuou a estudar e formular teses sobre isso e com o passar do tempo, outros cientistas perceberam que esse padrão de imprevisibilidade aparecia em quase tudo, desde o ritmo dos batimentos cardíacos á cotação da bolsas de valores. A teoria do caos se tornou uma fórmula que aparece em quase todos os aspectos do universo.

2 Fundamentação

Os conceitos científicos da teoria do caos começam antes mesmo dela ser descoberta. Tudo teve origem quando Newton, ao formular a lei da gravitação universal, descreve que se você souber as forças gravitacionais atuando sobre dois corpos, você pode facilmente descrever a sua tragetória porém, ao colocar um terceiro corpo sobre as mesmas condições de gravidade, os resultados do deslocamento de todos os corpos se torna totalmente imprevisível e inconstante após um tempo. Essa equação na fórmula de Newton foi chamada de “Problema dos 3 corpos” ou “Problema dos n corpos”. Diversos cientistas já tentaram solucionar essa adversidade e com um bom computador e diversos cálculos, é possível chegar á uma previsão aproximada porém por um curto espaço de tempo. Conforme o tempo avança, os resultados passam a divergir do calculado e o sistema passa a ser caótico. Essa escala de tempo é chamada de “Tempo de Lyapunov”, que nada mais é do que a escala de tempo que sistemas dinâmicos levam para se tornarem sistemas caóticos. Por exemplo, o tempo de Lyapunov para o nosso sistema solar é de cinquenta milhões de anos, a partir disso qualquer evento se torna imprevisível. É calculado esse tempo pois na equação é levado em conta todos os oito planetas, todas as suas luas, todos os cometas, asteróides e o sol com toda a mensuração gravitacional que cada corpo emite e atua uns com os outros.
        Newton em seus cálculos, percebeu que o sistema solar é um sistema instável, mas não conseguia entender porquê ele parece tão estável ao olhar sob uma perspectiva de tempo humana, então Newton acreditava que Deus ou qualquer outra força, eventualmente faria com que os planetas e todas as condições orbitais fossem reorganizadas e reajustadas para suas condições iniciais pois ele acreditava que o sistema solar era um Sistema dinâmico dependente e altamente sensível ás suas condições iniciais. Mas o que seria tal definição?

Uma forma fácil de visualizar um sistema dinâmico dependente e altamente sensível ás suas condições iniciais é através do clima, ou mais específicamente, nossa atmosfera. Essa dependencia ficou evidente quando o cientista meteorologista Edward Lorenz desenvolveu modelos computacionais dos padrões do tempo em 1960. Lorenz sabia o quão dificil era fazer previsões do tempo assertivas em um longo espaço de tempo, mas acreditava que bastava desenvolver um modelo de cálculos e processos mais abrangente. Então desenvolveu um programa para o M.I.T. (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) baseado em doze equações simples que em linhas gerais modelava os principais fatores que influenciam o tempo. Tudo parecia funcionar perfeitamente bem, até que Lorenz notou que ao alterar uma pequena fração decimal de uma das fórmulas os resultados produziam efeitos tremendamente desproporcionais com o esperado. A principio os resultados eram compatíveis mas conforme o decorrer de meses em sua simulação, os dois modelos comparados eram tão incompatíveis e diferentes que sequer pareciam ter surgido de um mesmo padrão. Lorenz chamou essa descoberta de “efeito borboleta” baseado no artigoque ele próprio fundamentou em 1979 publicado com o nome:  "Previsibilidade: pode o bater de asas de uma borboleta no Brasil desencadear um tornado no Texas?". Lorenz tornou sua teoria famosa graças á hiperbole utilizada e chamou atenção de vários ramos da ciência que não haviam identificado esse padrão de forma tão clara como nas fórmulas do cientista. Praticamente todos os físicos da década de 70 usavam um processo de análise chamado de “processo linear”, onde pequenas mudanças produziam resultados proporcionalmente pequenos, mas diversos outros eventos em cascata aconteciam sem justificativas, não seguindo as leis lineares. Desde então a formula da teoria do caos passou a ser aplicada em diversos ramos da ciencia quando se trata da quantificação de elementos altamente sensíveis que possam gerar alterações imprevisíveis.

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