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| − | + | La [[Física]] tal como se conoce, es algo relativamente reciente. Ello no quiere decir que en la antigüedad, el ser humano no pretendiera dar una explicación más o menos racional a los fenómenos naturales del mundo que lo rodeaba, especialmente cuando constataba ciertas regularidades. | |
| − | + | Estas regularidades le servían para predecir acontecimientos futuros,y no sólo eso, encontrar sincronías entre ciertos fenómenos. Sin embargo, tanto el conocimiento científico basado en el experimento riguroso, como la aplicación, también rigurosa, de la [[matemática]] a la [[física]], son recientes. | |
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| − | + | Las leyes deterministas se cumplían, pero era imposible la solución exacta de las ecuaciones que implicaban. Así por ejemplo, los sistemas planetarios, prototipo del máximo reloj cósmico, parecen evolucionar según las ''leyes de Kepler'', que pueden deducirse por aplicación de las de [[Newton]] y la [[Ley de gravitación universal | ley de gravitación]], sin embargo estas leyes sólo son rigurosamente válidas si no se consideran interacciones entre los diferentes planetas. | |
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| − | + | Curiosamente las perturbaciones a que se hace referencia no son producto del azar, son consecuencia de las propias [[Ley de gravitación de Newton | leyes de Newton]]. | |
| − | + | Las ideas de Poincaré quedaron algo olvidadas, aunque el progreso de la [[física]] siguió con dos rupturas: | |
| − | La [[ | + | * ''La [[Teoría de la Relatividad]]'', en la cual el espacio y el [[tiempo]] dejaban de ser absolutos y la masa de un móvil dependía de su velocidad. |
| + | * ''La [[Mecánica Cuántica]]'', en la que al binomio objeto medido-instrumento de medida- se unía un tercero en discordia, el operador, y la precisión en la medida quedaba limitada intrínsecamente por el principio de incertidumbre de Heisenberg. | ||
| − | + | Hacia [[1960]], el meteorólogo Edward Lorenz estudiaba el comportamiento de la [[atmósfera]], tratando de encontrar un modelo matemático o conjunto de ecuaciones, que permitiera predecir a partir de variables sencillas, mediante simulaciones de ordenador, el comportamiento de grandes masas de [[aire]]. Es decir, dicho modelo permitiría hacer predicciones climatológicas. | |
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| + | Lorenz recibió una gran sorpresa cuando observó que pequeñas diferencias en los datos de partida (algo aparentemente tan simple como utilizar 3 ó 6 decimales) llevaban a grandes diferencias en las predicciones del modelo; de tal forma que cualquier pequeña perturbación en las condiciones iniciales del sistema, podía tener una gran influencia sobre el resultado final. Por esta razón resultaba muy difícil hacer predicciones climatológicas a largo plazo. | ||
| − | + | Los datos empíricos que proporcionan las estaciones meteorológicas hoy día, tienen errores inevitables, aunque sólo sea porque hay un número limitado de observatorios incapaces de cubrir todos los puntos del [[planeta]]. Esto hace que las predicciones se vayan desviando con respecto al comportamiento real del sistema. | |
| − | + | Lorenz intentó explicar esta idea mediante un ejemplo hipotético. Sugirió imaginar un meteorólogo que hubiera conseguido hacer una predicción muy exacta del comportamiento de la [[atmósfera]], mediante cálculos muy precisos, y a partir de datos muy exactos. | |
| − | + | Sugirió entonces que dicha predicción podría estar totalmente errónea por no haber tenido en cuenta el aleteo de una [[mariposa]] en el otro lado del planeta. Ese simple aleteo podría introducir perturbaciones en el sistema, que llevasen a la predicción de una [[tormenta]]. | |
| − | + | De aquí surgió el nombre de '''''efecto mariposa''''' que, desde entonces, ha dado lugar a muchas variantes y recreaciones. | |
| − | + | Es la amplificación de errores que pueden aparecer en el comportamiento de un sistema complejo. | |
| − | + | El '''''efecto mariposa''''' es una de las características del comportamiento de un sistema caótico, en el que las variables cambian de forma compleja y errática, haciendo imposible hacer predicciones más allá de un determinado punto, que recibe el nombre de horizonte de predicciones. | |
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| − | * [http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/ | + | * [http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/ Rincón Curioso] |
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última versión al 01:52 7 ago 2019
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Efecto mariposa. Se refiere a la sensibilidad de las condiciones iniciales dentro un sistema, en el marco de la Teoría del caos. La noción supone que la más mínima variación respecto a las condiciones de un sistema puede provocar que este evolucione en formas totalmente diferentes. Por eso, una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, puede generar un efecto muy grande.
Orígenes
La Física tal como se conoce, es algo relativamente reciente. Ello no quiere decir que en la antigüedad, el ser humano no pretendiera dar una explicación más o menos racional a los fenómenos naturales del mundo que lo rodeaba, especialmente cuando constataba ciertas regularidades.
Estas regularidades le servían para predecir acontecimientos futuros,y no sólo eso, encontrar sincronías entre ciertos fenómenos. Sin embargo, tanto el conocimiento científico basado en el experimento riguroso, como la aplicación, también rigurosa, de la matemática a la física, son recientes.
Sistemas caóticos
Para Poincaré los sistemas caóticos venían determinados por un conjunto de condiciones iniciales, sin embargo estas nunca se podrían conocer con precisión absoluta y en consecuencia poco a poco se iría perdiendo el recuerdo de las mismas y los sistemas se harían impredecibles.
Las leyes deterministas se cumplían, pero era imposible la solución exacta de las ecuaciones que implicaban. Así por ejemplo, los sistemas planetarios, prototipo del máximo reloj cósmico, parecen evolucionar según las leyes de Kepler, que pueden deducirse por aplicación de las de Newton y la ley de gravitación, sin embargo estas leyes sólo son rigurosamente válidas si no se consideran interacciones entre los diferentes planetas.
No obstante, estas ocurren y producen perturbaciones infinitesimales en el movimiento de los planetas. Por lo tanto, no se puede asegurar que estas perturbaciones no acabarán a lo largo del tiempo por desequilibrar el conjunto y que este pueda volverse “caótico”.
Curiosamente las perturbaciones a que se hace referencia no son producto del azar, son consecuencia de las propias leyes de Newton.
Las ideas de Poincaré quedaron algo olvidadas, aunque el progreso de la física siguió con dos rupturas:
- La Teoría de la Relatividad, en la cual el espacio y el tiempo dejaban de ser absolutos y la masa de un móvil dependía de su velocidad.
- La Mecánica Cuántica, en la que al binomio objeto medido-instrumento de medida- se unía un tercero en discordia, el operador, y la precisión en la medida quedaba limitada intrínsecamente por el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Hacia 1960, el meteorólogo Edward Lorenz estudiaba el comportamiento de la atmósfera, tratando de encontrar un modelo matemático o conjunto de ecuaciones, que permitiera predecir a partir de variables sencillas, mediante simulaciones de ordenador, el comportamiento de grandes masas de aire. Es decir, dicho modelo permitiría hacer predicciones climatológicas.
Lorenz realizó distintas aproximaciones hasta que consiguió ajustar el modelo a la influencia de tres variables que expresaban como cambian a lo largo del tiempo la velocidad y la temperatura del aire. El modelo se concretó en tres ecuaciones matemáticas, bastante simples, conocidas hoy en día, como Modelo de Lorenz.
Efecto mariposa
Lorenz recibió una gran sorpresa cuando observó que pequeñas diferencias en los datos de partida (algo aparentemente tan simple como utilizar 3 ó 6 decimales) llevaban a grandes diferencias en las predicciones del modelo; de tal forma que cualquier pequeña perturbación en las condiciones iniciales del sistema, podía tener una gran influencia sobre el resultado final. Por esta razón resultaba muy difícil hacer predicciones climatológicas a largo plazo.
Los datos empíricos que proporcionan las estaciones meteorológicas hoy día, tienen errores inevitables, aunque sólo sea porque hay un número limitado de observatorios incapaces de cubrir todos los puntos del planeta. Esto hace que las predicciones se vayan desviando con respecto al comportamiento real del sistema.
Lorenz intentó explicar esta idea mediante un ejemplo hipotético. Sugirió imaginar un meteorólogo que hubiera conseguido hacer una predicción muy exacta del comportamiento de la atmósfera, mediante cálculos muy precisos, y a partir de datos muy exactos.
Sugirió entonces que dicha predicción podría estar totalmente errónea por no haber tenido en cuenta el aleteo de una mariposa en el otro lado del planeta. Ese simple aleteo podría introducir perturbaciones en el sistema, que llevasen a la predicción de una tormenta.
De aquí surgió el nombre de efecto mariposa que, desde entonces, ha dado lugar a muchas variantes y recreaciones.
Es la amplificación de errores que pueden aparecer en el comportamiento de un sistema complejo.
El efecto mariposa es una de las características del comportamiento de un sistema caótico, en el que las variables cambian de forma compleja y errática, haciendo imposible hacer predicciones más allá de un determinado punto, que recibe el nombre de horizonte de predicciones.
