martes, 5 de marzo de 2013

El efecto mariposa

Si una mariposa agita hoy con su aleteo el aire de Pekín, puede modificar los sistemas climáticos de Nueva York el mes que viene.
J. Gleick


Seguramente todos hemos oído hablar alguna vez del efecto mariposa, ese pequeño cambio que puede generar en consecuencia un cambio enorme. A pesar de ser un concepto complejo, para muchas personas es una filosofía e incluso se puede aplicar a muchos campos de la vida.

¿Pero exactamente que es el efecto mariposa? El efecto mariposa es un concepto que hace referencia en la noción del tiempo a las condiciones iniciales dentro del marco de la teoría del caos. Recibe este nombre a partir de la idea del meteorólogo Edward Lorenz, quien plantea que, dadas unas condiciones iniciales de un determinado sistema, la más mínima variación en ellas puede provocar que el sistema evolucione en formas completamente diferentes. Sucediendo así que, una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, podrá generar un efecto considerablemente grande a mediano o corto plazo de tiempo. Es decir, cambios minúsculos que conducen a resultados totalmente divergentes.

Su nombre proviene de un proverbio chino que dice: “el aleteo de las alas de una mariposa se puede sentir al otro lado del mundo” o también, “el simple aleteo de una mariposa puede cambiar el mundo”.

Como decíamos, “el efecto mariposa” está inmerso dentro de la concepción de la Teoría de Caos por lo que intentaremos hablar un poco sobre ella, sin intentar entrar en complejas explicaciones:

Surge de las matemáticas y la física durante la segunda mitad del siglo XX para estudiar comportamientos no lineales, impredecibles o aleatorios. Desde esta perspectiva, el caos no se entiende como ausencia de orden, sino como cierto tipo de orden de características impredecibles, pero descriptibles, tales como los movimientos de las partículas en un fluido, el clima, o incluso las trayectorias irregulares de cuerpos celestes.

Paradójicamente, en su sistema caótico existen reglas, pues cada vez que se procesan los mismos datos iniciales, el sistema arroja exactamente los mismos resultados. El caos sólo aparece cuando se modifican las condiciones de entrada, aun así el caos se mantiene dentro de un intervalo, es decir, se encuentra acotado.

El punto de partida para la teoría del caos es la extraordinaria importancia que se concede a las condiciones iniciales. Como hemos visto ya, se sabe cómo se empieza, pero no cómo se acaba, o sea, la más minúscula variación puede ser amplificada de forma inesperada y conducir a distintos resultados. Esto significa que a pesar de que los sistemas caóticos son predecibles a corto plazo, como sucede por ejemplo con la meteorología, se hacen cada vez más impredecibles a medida que transcurre el tiempo.

Esta nueva visión contrasta con la idea anterior de que los sistemas regidos por el azar eran impredecibles en cualquier escala temporal. Por ejemplo, si para cualquier especie relacionamos el número de hijos que sobrevive por pareja con el tiempo, observaremos cómo la densidad de población mantiene un estado de equilibrio estable cuando se estudian periodos cortos de tiempo. En cambio, cuando estos lapsos temporales son mayores la variable densidad tiende al caos y se vuelve impredecible.

El tiempo atmosférico (no confundir con el clima), además de ser un sistema dinámico, es muy sensible a los cambios en las variables iniciales, es un sistema transitivo y también sus órbitas periódicas son densas, lo que hace del tiempo un sistema apropiado para trabajarlo con matemática caótica. La precisión de las predicciones meteorológicas es relativa, y los porcentajes anunciados tienen poco significado sin una descripción detallada de los criterios empleados para juzgar la exactitud de una predicción. Al final del siglo XX se hizo común atribuirles una precisión de entre 80 y 85% en plazos de un día. Hoy se encuentran próximos al 90% y manejan más de un millón de variables.

El meteorólogo Edward Lorenz (1917-2008) fue el primero en registrar un caso conocido de comportamiento caótico. Lorenz empezó su trabajo posdoctoral en 1948 en el Departamento de Meteorología del Massachusetts Institute of Technology. En 1955 fue nombrado director de un proyecto para la predicción estadística del clima, un campo en el que su departamento era pionero. Siguiendo el ejemplo de los astrónomos de los siglos XVIII y XIX, Lorenz estimó las soluciones por medio de cálculos manuales. Después, usando modelos informatizados de la atmósfera y los océanos, estudió la interrelación no lineal entre tres variables meteorológicas: temperatura, presión y velocidad del viento. El modelo se concretó en tres ecuaciones matemáticas, bastante simples, conocidas, hoy en día, como modelo de Lorenz.

Pero, 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, o error, en las condiciones iniciales del sistema puede tener una gran influencia sobre el resultado final. De tal forma que se hacía muy difícil hacer predicciones climatológicas a largo plazo. Los datos empíricos que proporcionan las estaciones meteorológicas tienen errores inevitables, aunque sólo sea porque hay un número limitado de observatorios incapaces de cubrir todos los puntos de nuestro 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 que imaginásemos a 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. Podría encontrarse una predicción 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 llevaran 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. 

Se dice que el nombre también se pudo obtener del famoso atractor extraño, que es uno de los primeros sistemas caóticos estudiados por Lorenz, denominado así porque la gráfica de su solución formaba una especie de mariposa.

El atractor de Lorenz, muestra cómo el estado de un sistema dinámico (las tres variables de un sistema de tres dimensiones) evoluciona de forma compleja en el tiempo sin que se repita patrón alguno.

Se denomina, por tanto, efecto mariposa a la amplificación de errores que pueden aparecer en el comportamiento de un sistema complejo. En definitiva, 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.

Un ejemplo claro sobre el "efecto mariposa" es lanzar una pelota justo sobre el borde del techo de una casa varias veces. Pequeñas desviaciones en la posición inicial pueden hacer que la pelota caiga por uno de los lados del techo o por el otro, conduciendo a trayectorias de caída y posiciones de reposo final completamente diferentes. Cambios minúsculos que conducen a resultados completamente discordantes.

Además este particular efecto, ha dado mucho juego a la literatura y el cine, son muchas las películas y libros que han utilizado como argumento este fenómeno, como por ejemplo:

Isaac Asimov escribió el libro El fin de la eternidad en el cual existe una especie de dimensión especial en la que unos hombres, llamados “Los Eternos”, realizan cambios en la historia viajando en el tiempo. Lo hacen con el fin de mejorar el mundo. Realizan un Cambio Mínimo Necesario, que consiste en una nimiedad, pero que tiene grandes consecuencias.

En 1952 el escritor Ray Bradbury escribió un cuento de ciencia ficción titulado El sonido del trueno (A sound of Thunder). En él, unos cazadores viajan en el tiempo hasta llegar a la prehistoria y sin darse cuenta matan a un insecto. En consecuencia y debido a ello, cuando vuelven al presente se dan cuenta que el mundo en que se encuentran es totalmente diferente al que conocían en un principio. Ese insecto era una mariposa, cuya muerte a-histórica habría provocado un efecto en cadena de dimensiones inconmensurables.

También se hace referencia al efecto mariposa en Jurassic Park (1993), al exponer, el "matemático" Ian Malcolm, que los sistemas complejos del parque dejarían de funcionar, al estar esperando, un Accidente, el momento de producirse.

Otra película, justo llamada El efecto mariposa (2004) en la que el protagonista tiene la habilidad de volver en el tiempo e intenta varias veces mejorar su mundo pero se da cuenta de que cada cambio tiene más consecuencias de las que creyó, dando resultados catastróficos.

En la película Babel (2007) también se toca el tema del efecto mariposa. En ella, las historias de distintas personas viviendo en extremos opuestos del mundo se afectan unas a otras.

Debemos decir que el efecto mariposa, no solo tiene una interpretación física. Puede ampliarse a muchos otros aspectos de la vida, y lo que nos parece muy interesarte resaltar es el concepto de interrelación, y por tanto de pertenencia, como todo tiene que ver con todo, como estamos todos vinculados de alguna forma, como esta interrelación de causa-efecto se da en todos los eventos de la vida y como un pequeño cambio puede generar grandes resultados.


Una pequeña acción hoy y aquí, puede desatar una enorme tormenta de posibilidad mañana, más allá”.

Koffi Annan, (Secretario general de la ONU en 2006), lo explica muy bien en el discurso que pronunció al recibir el premio Nobel de la paz:

“El segundo argumento de esperanza reside en el así llamado efecto mariposa. Él es una derivación de la física cuántica que nos enseña: que todo tiene que ver con todo y somos todos inter-retro-dependientes. Por eso cada individuo es un eslabón de la inmensa corriente de energía y de vida y cuenta mucho. El efecto mariposa representa una concreción de este principio. Fue identificado en 1960 por los que hacen previsiones meteorológicas. En ese campo como en otros funcionan sistemas caóticos, quiere decir, sistemas en los cuales domina la imprevisibilidad. Como un todo, tales sistemas también están sometidos a leyes matemáticas factibles de descripción; mas su comportamiento concreto no puede ser previsto (…) Es el efecto mariposa: un pequeño gesto puede ocasionar grandes transformaciones”.

Podemos afirmar que la conducta de un sujeto es capaz de influir positivamente en su entorno, en su familia, la de ésta en la comunidad, la de la comunidad en el país, y así sucesivamente hasta influir positivamente en el cosmos… interesante ¿verdad?...

Siguiendo esta línea de pensamiento, piensa de qué manera tu conducta, tus emociones, tus pensamientos y tus actitudes, son capaces de influir en los de otros y en el mundo, no sólo positivamente, sino también de manera negativa. Por ello, si tomamos conciencia y comenzamos a cambiar nuestra manera de relacionarnos con nosotros mismos, con los que nos rodean, con la  madre tierra, dándole la importancia que tienen los pequeños actos cotidianos, los pequeños cambios en nuestra vida, podemos influir  así positivamente en el futuro.

Creemos que para tener el mundo que anhelamos, podemos comenzar precisamente por pequeños cambios a nivel personal y de ahí a nuestras relaciones interpersonales, potenciando el influjo positivo, desde los ámbitos más cercanos, considerando que éstos a su vez se potenciarán, en un efecto de amplificación que seguro tendrán una gran repercusión.

Te animamos profundamente a dar estos pequeños pasos, a reflexionar sobre tus acciones y elegir aquellas que puedan generar un cambio positivo en tu ser, en los que te rodean, porque sin duda, esto será lo que cambie el mundo.