Ce este haosul?
Haosul evocă imaginea unor dinozauri alergând în Jurassic Park sau a unui copil „devastând” camera de zi.
Într-o lume haotică, nu ştim niciodată la ce să ne aşteptăm. Lucruri noi se întâmplă tot timpul, provocate de tot felul de impulsuri aleatorii.
Haosul are însă o semnificație mai profundă în fizică și știința climei, legată de modul prin care anumite sisteme, cum ar fi vremea sau comportamentul unui copil, sunt fundamental imprevizibile.
Oamenii de știință definesc haosul prin efectele amplificate ale unor mici schimbări din prezent care provoacă imprevizibilitate pe termen lung.
Imaginați-vă două scenarii aproape identice, dar cu un final complet diferit. Într-un scenariu, doi oameni se ciocnesc unul de celălalt într-o gară, în timp că în celălalt scenariu trenul ajunge cu 10 secunde mai devreme și astfel cei doi nu se întâlnesc niciodată.
De obicei, aceste mici detalii nu contează, dar uneori micile diferențe au consecințe care continuă să se amplifice. Această amplificare a efectelor conduce la haos.
Ce se întâmplă dacă trenul ajunge cu câteva secunde mai devreme? Credit: urbancow/E+ prin Getty Images.
O serie de descoperiri remarcabile din anii 1960 și 1970 a arătat cât de ușor este să creezi haos.
Nimic nu poate fi mai previzibil decât pendulul oscilant al unui ceas. Cu toate acestea, oscilația pendulului devine foarte uşor imprevizibilă la apariţia oricărui efect perturbator extern.
Haosul este diferit de întâmplare
Care este diferența dintre un pachet de cărți de joc și vreme?
Nu putem prezice următoarea carte la poker. Dacă am putea, probabil că ne-ar da afară din cazinou. Chiar dacă am putea ghici vremea de mâine, ce putem spune despre vremea de peste două săptămâni? Sau de peste un an?
Aleatoriul, cum ar fi o carte de joc sau un zar, este imprevizibil, deoarece, pur și simplu, nu avem informațiile corecte. Haosul este undeva între aleator și previzibil.
Un semn distinctiv al sistemelor haotice este previzibilitatea acestora pe termen scurt, dar care se pierde rapid în timp.
Teoria haosului explică de ce clima este previzibilă în timp ce vremea nu este. Credit: Sören Lubitz Photography/Moment prin Getty Images
De ce este importantă teoria haosului
Isaac Newton a imaginat fizica ca un set de reguli care guvernează un univers de tip ceasornic, reguli care, odată aplicate, ar duce la un rezultat prestabilit.
Teoria haosului demonstrează că chiar și cele mai stricte reguli și cele mai precise informații pot duce la rezultate imprevizibile.
Teoria haosului este utilizată pentru a decide ce tipuri de lucruri sunt previzibile şi care nu.
Haosul este motivul pentru care nicio aplicație meteo nu ne poate spune vremea peste două săptămâni, deoarece acest lucru este imposibil de cunoscut.
Pe de altă parte, predicții mai ample sunt posibile. Nu putem prognoza acum vremea de peste un an, dar știm, totuși, cum este vremea de obicei în acea perioadă a anului. Acesta este modul prin care clima poate fi previzibilă, chiar dacă vremea nu este.
Teoria haosului și teoria probabilităţilor îi ajută pe oamenii de știință să evalueze ce tipuri de predicții au sens și care nu.
Traducere după What is chaos? A complex systems scientist explains