Quando as pessoas pensam em “caos”, muitas vezes imaginam dinossauros correndo soltos ou uma criança causando estragos em uma sala de estar. Na física e nas ciências climáticas, contudo, o caos tem um significado científico preciso:a amplificação dramática de diferenças infinitesimais que torna impossível a previsão a longo prazo.

Num sistema caótico, pequenas mudanças no presente podem gerar resultados muito diferentes. Pense em duas histórias quase idênticas. Em um deles, um passageiro perde um trem por dez segundos e nunca encontra um amigo; no outro, o trem atrasa, o encontro acontece e o resto da narrativa diverge. Essas pequenas variações podem parecer triviais, mas o seu efeito cumulativo é o que cria o caos.

Experimentos nas décadas de 1960 e 1970 demonstraram como é fácil transformar um sistema previsível em caótico. Um pêndulo simples, como o de um relógio de pêndulo, oscila de maneira perfeitamente periódica. Adicione um segundo eixo na metade do caminho e o movimento se tornará totalmente imprevisível, ilustrando o efeito borboleta.

Caos é diferente de aleatoriedade

Como cientista de sistemas complexos, passo muito tempo pensando na fronteira entre a aleatoriedade e o caos. A aleatoriedade – como o resultado de um baralho de cartas embaralhado ou o lançamento de um dado – é imprevisível porque nos falta a informação necessária para saber o próximo estado. O caos situa-se entre a aleatoriedade e o determinismo:o comportamento a curto prazo é previsível, mas a previsibilidade desmorona rapidamente.

Por que a teoria do caos é importante

Newton imaginou um universo mecânico governado por leis imutáveis, sugerindo que, uma vez estabelecidas as condições iniciais, o futuro está predeterminado. A teoria do caos mostra que mesmo com um conhecimento perfeito das regras governantes, as mais ínfimas incertezas podem amplificar-se até ao ponto em que o resultado é efectivamente incognoscível.

Esse insight explica por que as previsões meteorológicas perdem a precisão além de cerca de duas semanas. No entanto, também nos diz por que razão os padrões climáticos sazonais permanecem previsíveis:embora o clima de cada dia seja uma onda caótica, o clima global é governado por regularidades estatísticas de longo prazo.

Esse insight explica por que as previsões meteorológicas perdem a precisão além de cerca de duas semanas. No entanto, também nos diz por que razão os padrões climáticos sazonais permanecem previsíveis:embora o clima de cada dia seja uma onda caótica, o clima global é governado por regularidades estatísticas de longo prazo.

Na prática, a teoria do caos ajuda os cientistas a delinear quais previsões são viáveis e quais não são. Isso nos lembra que alguns sistemas, não importa quão bem os medimos, são inerentemente limitados em termos de previsibilidade.

Mitchell Newberry, professor assistente de sistemas complexos, Universidade de Michigan.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation sob uma licença Creative Commons.