A Teoria do Caos é um campo de estudo da matemática que, embora seja embasado em princípios simples, tem desdobramentos complexos para a ciência, alguns deles famosos, como os fractais ou o efeito borboleta.
Para chegarmos até suas últimas consequências, entretanto, é necessário entender as bases dessa teoria. Pensando nisso, entenda a seguir o que é a Teoria do Caos e saiba alguns dos seus impactos na pesquisa científica.
Fractais, como esse encontrado na natureza, são consequências diretas da teoria do caos (Fonte: Unplash/Martin Rancourt)Fonte: Unplash
Afinal, o que é a Teoria do Caos?
Imagine que você quer fazer uma conta simples na calculadora, 30 multiplicado por 3, mas sem querer, você digita 31. O resultado que você obtêm, 93, ainda é bem próximo daquele que você queria, 90.
Mas se você continuar multiplicando o resultado por 3, esses dois resultados vão ficando cada vez mais distantes um do outro. Qualquer um pode fazer esse experimento em casa. Essa é a teoria do caos funcionando na prática.
O que os matemáticos afirmam é que uma pequena diferença na condição inicial - um erro de arredondamento numérico, por exemplo - não tem grandes consequências a curto prazo, mas levam a resultados divergentes tornando a previsão a longo prazo impossível, mesmo se não ocorrerem eventos aleatórios.
Quais são as implicações da Teoria do Caos na ciência?
Quando falamos de previsões a longo prazo, não podemos deixar em ciência. O conhecimento científico consiste na observação do mundo para encontrar leis capazes de predizer a forma nas quais qualquer evento acontece.
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Um exemplo disso é a física clássica, ou newtoniana, aquela que aprendemos na escola. Por exemplo, se sabemos a velocidade de um carro, somos capazes calcular a distância que ele é capaz de percorrer em determinado tempo.
Bom, mais ou menos. Segundo a teoria do caos, pode haver um erro mínimo no valor da velocidade que, em tempos muito longos, afeta o resultado final calculado. É aí que a matemática começa a dar dor de cabeça para os físicos.
Qualquer objeto de estudo da ciência deve levar em conta os efeitos da teoria do caos (Fonte: Unplash/Greg Rakozy)Fonte: Unplash
Esses problemas existem em diversos campos da ciência. Na meteorologia, por exemplo, existem tantos fatores que influenciam um clima que é impossível conhecer todos com exatidão.
A previsão de abalos sísmicos, do crescimento populacional ou da próxima crise financeira são outras áreas de estudo que poderiam dar respostas úteis para a humanidade, mas são comprometidas pelo caos.
Para lidar com tanta imprevisibilidade, os cientistas tiveram que encontrar uma ferramenta nova de cálculos e fizeram isso aceitando uma parcela cautelosa de aleatoriedade nas suas teorias. Esse método é amplamente utilizado, e até mesmo Einstein lançou mão dessa estratégia.
Conheça os desdobramentos da Teoria do Caos:
Fractais
Se na prática o caos faz com que tudo pareça caótico e imprevisível, a verdade não é bem assim. Matemáticos estão descobrindo que a própria desordem cria padrões ao longo do tempo.
Um sistema caótico segue uma trajetória até pontos determinados que são chamados de atratores e o conjunto desses destinos dentro de um sistema é o que conhecemos como fractais.
Esses objetos matemáticos são muito curiosos. O que mais chama a atenção neles é que podemos ver a figura inteira mesmo quando olhamos para apenas uma parte dela. Por isso, eles também são chamados de auto similares.
Efeito borboleta
Outra consequência direta da teoria do caos é o chamado Efeito borboleta. Esse fenômeno ficou famoso através dos livros de ficção científica de Ray Bradbury, "O Som do Trovão" e dos filmes de Eric Bress e J. Mackye Gruber.
Mas o meteorologista Edward Lorenz é aquele considerado o pai dessa ideia. Ele trabalhava, em 1961, em um modelo matemático capaz de fazer a previsão do tempo. Assim, coletou dados de temperatura, umidade, pressão e direção do tempo para sua pesquisa.
Quando subiu todas as informações no seu computador duas vezes seguidas, obteve resultados diferentes. Intrigado, continuou rodando o seu programa e para sua surpresa cada vez mais previsões novas surgiam na tela do aparelho.
No trabalho de Lorenz, a diferença apareceu porque, descuidadamente o cientista tinha arredondado os valores medidos. O que parecia insignificante. Mas no fim das contas, teve uma grande importância inesperada.
Esse acontecimento foi o que deu origem à famosa expressão, que afirma que o bater de asas de uma borboleta pode causar um tufão no outro lado do mundo. Afinal, para Lorenz, era isso que essa situação demonstrava.
Muito se tem falado e pensado sobre a Teoria do Caos. No fundo, entretanto, o que ela nos revela são os limites do nosso próprio conhecimento. Lacunas que a ciência tem que encarar e pode vir a resolver, daqui a muitos anos. Ou não, nunca saberemos!
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