Data atual:24 de novembro de 2020

Entenda a famosa natureza caótica: Efeito Borboleta

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Como o bater de asas de uma borboleta no Brasil pode causar um tornado no Texas? Essa é uma metáfora para entendermos a Teoria do Caos, uma das leis mais importantes do Universo, presente na essência de quase tudo o que nos cerca.

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A Teoria do Caos nos mostra que um pequeno evento, por menor que seja, pode desencadear um reação em cadeia que pode trazer consequências imprevisíveis no futuro. Parece assustador, não é?

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Mas a Teoria do Caos se aplica a tudo na nossa vida. Por exemplo, imagine que no passado você perdeu o vestibular da faculdade que gostaria de entrar, porque um prego furou o pneu do seu carro. Você então é obrigado a entrar em outra universidade, irá conviver com pessoas diferentes, terá outros amigos, amores, e seus filhos e netos serão outros. Um simples evento, como um prego estar na rua na hora e no lugar errado, mudou toda a sua vida. E de várias outras pessoas também.

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Essa imprevisibilidade nunca foi segredo, mas ganhou destaque na comunidade científica nos anos 60, quando o meteorologista norte americano Edward Lorenz descobriu que fenômenos que aparentavam ser simples eram tão caóticos como a nossa vida. Essas pequenas variações nas condições iniciais, que podem trazer efeitos profundos e amplamente divergentes em um sistema, são imprevisíveis por natureza. Essa ideia tornou-se a base de um ramo da matemática conhecido como Teoria do Caos, que tem sido aplicada em inúmeros cenários desde a sua introdução.

Lorenz começou a ir fundo no tema quando estava testando um programa de computador que simulava o movimento de massas de ar. Em uma das simulações, a previsão começou igual, mas foi divergindo muito das demais que ele estava fazendo naquela semana. Depois de muito quebrar a cabeça, ele descobriu que havia digitado apenas três casas decimais, e o computador estava programado para trabalhar com seis. Essa pequena alteração nos números depois da vírgula foi capaz de gerar um modelo climático completamente diferente daquilo que ele vinha simulando. Como cada etapa depende dos resultados do passo anterior, nos primeiros dias o resultado da previsão não era muito diferente, mas passado algum tempo os resultados se tornaram imprevisíveis. Para Lorenz, era como se “o bater das asas de uma borboleta no Brasil causasse, tempos depois, um tornado no Texas”. Como base nisso, ele formulou equações que mostravam o que ficou conhecido como efeito borboleta, a base da Teoria do Caos.

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Logo depois, os cientistas notaram que essa mesma imprevisibilidade aparecia em praticamente tudo, desde o ritmo dos batimentos cardíacos até às cotações da bolsa de valores. Anos mais tarde, o matemático Benoit Mandelbrot completou a Teoria quando descobriu os fractais, figuras geradas a partir de fórmulas que retratam matematicamente a geometria da natureza, como o relevo do solo ou as ramificações de nossas veias e artérias.

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A junção das ideias de Lorenz com Mandelbrot revelou que o caos está na essência de tudo, moldando o universo. Eles descobriram que equações idênticas aparecem em fenômenos caóticos que não têm nada a ver uns com os outros. As equações de Lorenz para as massas de ar são as mesmas em experimentos com raios laser e soluções químicas. Isso os levou a acreditar que havia uma misteriosa ordem por trás de tanta imprevisibilidade. Hoje em dia, chamamos esses tipos de sistemas com regras e condições iniciais conhecidas, mas com resultado imprevisível, de estocástico. E como você deve estar imaginando, praticamente tudo ao nosso redor é estocástico. Um exemplo é o mercado de ações, que é, em essência, um sistema caótico influenciado por pequenas mudanças. Isso dificulta a previsão do futuro, pois os sucessos e fracassos das empresas podem parecer aleatórios. Períodos de crescimento econômico e declínio brotam do nada. Esse é o resultado do impacto exponencial de estímulos sutis – o equivalente econômico do efeito borboleta de Lorenz.

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Até mesmo a nossa vida é um sistema estocástico, pois cada novo dia depende do dia anterior e nossas ações são baseadas em cima dessas experiências passadas. Se um pequeno evento tivesse acontecido de forma diferente no passado, como virar à esquerda ao invés da direita, alguns minutos a mais, ou mesmo um prego no meio da rua, sua vida hoje poderia estar completamente diferente. Existem muitos exemplos de casos em que um pequeno detalhe levou a uma mudança dramática.

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Em cada caso, o mundo em que vivemos poderia ser diferente se um mínimo detalhe tivesse ou não acontecido. Um exemplo é o bombardeio atômico de Nagasaki: Os Estados Unidos pretendiam inicialmente bombardear a cidade japonesa de Kuroko, com a fábrica de munições como alvo. No dia em que eles planejavam atacar, condições climáticas nebulosas impediram que a fábrica fosse vista por militares enquanto eles voavam. O avião passou pela cidade três vezes antes de os pilotos desistirem. Moradores encolhidos em abrigos ouviram o zumbido do avião se preparando para soltar a bomba nuclear e se preparar para sua destruição. Mas Kuroko nunca foi bombardeada. Os militares decidiram que Nagasaki seria o alvo devido a uma melhor visibilidade. As implicações dessa decisão em frações de segundo foram monumentais. Não podemos nem mesmo começar a compreender como a história poderia ter sido diferente se aquele dia não estivesse nublado.

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Outro exemplo foi a Academia de Belas Artes de Viena rejeitando o pedido de Adolf Hitler duas vezes. No início de 1900, o jovem Hitler solicitou a admissão na escola de artes e foi rejeitado por um professor judeu. Segundo os historiadores, essa rejeição passou a moldar sua metamorfose de um aspirante a artista para a manifestação humana do mal. Nós podemos apenas especular sobre como a história teria sido diferente, mas é seguro supor que uma grande tragédia poderia ter sido evitada se Hitler tivesse se aplicado a aquarelas, não ao genocídio.

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Em 1986, um teste na usina nuclear de Chernobyl deu errado e liberou 400 vezes a radiação produzida pelo bombardeio de Hiroshima. Milhares de pessoas foram evacuadas, com muitas mortes e defeitos congênitos resultantes da radiação. No entanto, poderia ter sido muito pior. Após a explosão inicial, trabalhadores se ofereceram para desligar as válvulas submersas para evitar uma segunda explosão. Mergulhar em um porão escuro inundado com água radioativa foi um ato heróico, e se não tivessem conseguido desligar a válvula, metade da Europa teria se tornado inabitável por meio milhão de anos. Os três homens imobilizaram as asas de uma borboleta mortal.

A partir desses poucos exemplos, está claro como o mundo é frágil e quão terríveis os efeitos de pequenos eventos nas condições iniciais podem trazer. Gostamos de pensar que podemos prever o futuro, como o tempo e a economia. No entanto, o efeito borboleta mostra que não podemos.

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