Chaos evoca imagens dos dinossauros correndo soltos no Jurassic Park, ou o filho do meu amigo destruindo a sala de estar.

Em um mundo caótico, Você nunca sabe o que esperar. Coisas estão acontecendo o tempo todo, impulsionado por qualquer tipo de impulso aleatório.

Mas o caos tem um significado mais profundo em relação à física e às ciências climáticas, relacionado a como certos sistemas - como o clima ou o comportamento de uma criança - são fundamentalmente imprevisíveis.

Os cientistas definem o caos como os efeitos amplificados de pequenas mudanças no momento presente que levam à imprevisibilidade de longo prazo. Imagine duas histórias quase idênticas. Em uma versão, duas pessoas se esbarram em uma estação de trem; mas no outro, o trem chega 10 segundos antes e a reunião nunca acontece. A partir de então, as duas linhas do enredo podem ser totalmente diferentes.

Normalmente, esses pequenos detalhes não importam, mas às vezes pequenas diferenças têm consequências que continuam se agravando. E essa combinação é o que leva ao caos.

Uma série chocante de descobertas nas décadas de 1960 e 1970 mostrou como é fácil criar o caos. Nada poderia ser mais previsível do que o pêndulo oscilante de um relógio de pêndulo. Mas se você separar um pêndulo no meio do caminho adicionando outro eixo, o balanço torna-se extremamente imprevisível.

O caos é diferente do aleatório

Como um cientista de sistemas complexos, Eu penso muito sobre o que é aleatório.

Qual é a diferença entre um baralho de cartas e o clima?

Você não pode prever sua próxima mão de pôquer - se você pudesse, eles o expulsariam do cassino - embora você provavelmente possa adivinhar o tempo de amanhã. Mas e o clima daqui a duas semanas? Ou daqui a um ano?

Aleatoriedade, como cartas ou dados, é imprevisível porque simplesmente não temos as informações certas. O caos está em algum lugar entre o aleatório e o previsível. Uma marca registrada dos sistemas caóticos é a previsibilidade no curto prazo, que se desfaz rapidamente ao longo do tempo, como em corredeiras de rios ou ecossistemas.

Por que a teoria do caos é importante

Isaac Newton imaginou a física como um conjunto de regras que governam um universo mecânico - regras que, uma vez colocado em movimento, levaria a um resultado predeterminado. Mas a teoria do caos prova que mesmo as regras mais rígidas e informações quase perfeitas podem levar a resultados imprevisíveis.

Essa compreensão tem aplicações práticas para decidir quais tipos de coisas são previsíveis. É por causa do caos que nenhum app de previsão do tempo pode informar a previsão do tempo daqui a duas semanas - é simplesmente impossível saber.

Por outro lado, previsões mais amplas ainda podem ser possíveis. Não podemos prever o tempo daqui a um ano, mas ainda sabemos como está o tempo nesta época do ano. É assim que o clima pode ser previsível mesmo quando não o é. As teorias do caos e da aleatoriedade ajudam os cientistas a determinar quais tipos de previsões fazem sentido e quais não.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.