O que é o efeito borboleta?

"O bater de asas de uma borboleta no Brasil pode causar um tufão no Japão." Essa frase muito usada em algumas palestras e citações abre a discussão para uma variação da Teoria do Caos, chamada de Efeito Borboleta.

O efeito borboleta é um termo usado na teoria do caos para descrever como pequenas variações para uma coisa aparentemente independente ou condição (também conhecida como uma condição inicial) podem afetar sistemas grandes e complexos. O termo vem da sugestão de que o bater das asas de uma borboleta na América do Sul poderia afetar o clima no Texas, significando que a menor influência sobre uma parte de um sistema pode ter um enorme efeito sobre outra parte. Tomado de forma mais ampla, o efeito borboleta é uma maneira de descrever como grandes sistemas contabilizados, como o clima, ficam impossíveis de prever com precisão total, porque há muitas variáveis desconhecidas para rastrear.

Origens na previsão do tempo

Diagrama da trajetória do sistema de
 Lorenz para os valores r = 28, σ = 10, b = 8/3

O conceito de efeito borboleta é atribuído a Edward Norton Lorenz, um matemático e meteorologista, que foi um dos primeiros defensores da teoria do caos. Certo dia, Lorenz executou modelos climáticos globais no computador um dia e, na esperança de salvar ele mesmo algum tempo, executou outro modelo partindo do meio, em vez de início. As duas previsões meteorológicas com base em todo o processo, incluindo as condições iniciais e outro com base em uma parte dos dados, iniciando com o processo já parcialmente concluído, divergiram drasticamente. Lorenz, juntamente com a maioria dos cientistas de seu tempo, esperavam que os modelos de computador fossem idênticos, independentemente de onde eles começassem. Em vez disso, imprevisivelmente, pequenas variações causaram diferenças nos dois modelos.

Intrigado com os resultados, Lorenz começou criando uma explicação matemática que mostraria a dependência sensível de sistemas grandes e complexos, como o clima. A dependência sensível significa que o desenvolvimento do sistema depende de um grande número de fatores. Para simplificar suas descobertas, Lorenz cunhou a explicação de borboleta que desde então se tornou tão amplamente conhecida.

Outros sistemas

O efeito borboleta aplica-se aos sistemas além do tempo; na verdade, qualquer sistema complicado pode ser vulnerável a fatores aparentemente pequenas. Por exemplo, a viagem de asteroides no sistema solar pode ser difícil de prever. Isso ocorre porque os caminhos de asteroides podem ser afetados por muitos puxões gravitacionais diferentes em todo o sistema solar, incluindo a gravidade do Sol, dos planetas, luas, e até mesmo outros asteroides.

No comportamento humano, pode ser possível para pequenas mudanças iniciais processarem o comportamento imprevisível. Por exemplo, os entes queridos de alguém que tenham cometido suicídio são muitas vezes deixados imaginando o que poderia ter causado a morte. Eles podem agonizar-se sobre os inumeráveis pequenos detalhes que eles não viram, mas que poderia ter previsto o suicídio. O efeito borboleta pode sugerir que uma enorme gama de experiências, disposições e fatores genéticos, físicos e emocionais eram demais para dar conta das ações da pessoa.

Teorias contrárias e repercussões 

Desde o seu desenvolvimento, um número de teorias contraditórias têm sido descrito em oposição à teoria do caos e o efeito borboleta. Estes argumentam que os grandes sistemas em questão, apesar de ser imensamente complexo, ainda seguem algum tipo de ordem e, portanto, não merecem a descrição de "caos". Enquanto o número de fatores podem ser grande, sugere-se, no entanto, que sejam quantificáveis e finitos.

Embora a explicação matemática que Lorenz desenvolveu possa mostrar os possíveis efeitos das asas de uma borboleta no padrões climáticos, não há provas de que na verdade isso ocorra. Observação tem demonstrado que os efeitos das asas de uma borboleta parece confinados a uma área muito pequena, localizada. Quaisquer efeitos em grande escala parecem ser umedecidos pelo sistema em geral.

Cultura popular

O conceito de efeitos generalizados de pequenas variações produzindo na verdade antecede a teoria do caos. Escritores como Ray Bradbury estavam particularmente interessados nas repercussões que podem ocorrer se uma pessoa que viajou de volta no tempo e mudou a um pequeno e insignificante detalhe. Este conceito tem sido a base de vários filmes e histórias. Mas isso é assunto para um outro artigo. 

Fontes: [LiveScience] [Wisegeek]