Teoría del Caos

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Teoría del Caos

Mensaje por desireeg el Miér Jun 15, 2016 9:20 pm

TEORÍA DEL CAOS

Tendencias principales en el desarrollo de la física a partir de 1930.

En la física no está escrita la última palabra. El ámbito de los fenómenos que ella estudia es cada vez más amplio y nuevas teorías corrigen las anteriores.

Las novedosas soluciones que la teoría de la relatividad y la teoría cuántica le dieron a los problemas clásicos, a su vez develaron una gran cantidad de fenómenos hasta entonces desconocidos en disciplinas que van desde la teoría del estado sólido hasta la cosmología. Además, los físicos, con la lección aprendida y con una nueva mentalidad más escéptica, se dedicaron a revisar las propias teorías clásicas, encontrando, para su sorpresa, una problemática sutil y compleja como lo evidencia la nueva teoría del caos, o la termodinámica de procesos irreversibles.

Hacia finales del siglo XIX, el matemático francés Henri Poincarè (1854-1912), señaló por primera vez el comportamiento extraño de ciertos sistemas clásicos que parecían no comportarse en la forma clara, determinada y predecible que se esperaba.

En otras palabras, notó que la evolución dinámica de estos sistemas no se podía predeterminar porque eran sistemas muy inestables.

Esto significa que, en dichos sistemas, una variación de las condiciones, por pequeña que sea, implica un cambio drástico en el comportamiento (a medida que discurre el tiempo), de todo el sistema.


El trabajo de Poincarè lo continuó un grupo de matemáticos como un problema esencialmente académico, hasta que en la década del 60 se encontró un sistema natural con las mismas propiedades de los sistemas señalados por Poincarè. Este sistema resultó ser el clima, el cual es tan extraordinariamente sensible a los cambios en la distribución de vientos, corrientes marinas, temperatura y otros fenómenos, que una predicción de su comportamiento a largo plazo es imposible. Esto, a pesar de que se pueden escribir ecuaciones que gobiernen su comportamiento.

A un sistema como éste, el clima, se le llamó caótico para diferenciarlo de los otros sistemas completamente determinados por sus ecuaciones de movimiento. Y empezó a usarse el concepto de caos determinista, para indicar sistemas en los que se conocen las ecuaciones que determinan su evolución temporal, pero en extremo sensibles a las condiciones iniciales.

Lo importante es que, posterior a este sistema climático, se comenzó a observar este mismo comportamiento en otra variedad de sistemas y problemas que van desde el comportamiento de los fluidos, pasando por la dinámica de las migraciones, hasta llegar al problema de la estructura y funcionamiento del cerebro.

Es decir, el caos pasó a ser una circunstancia para la mayoría de los científicos.

Que el caos hubiera aparecido en la mecánica cuántica por primera vez, no hubiera sido sorpresa para nadie. Sin embargo, éste hizo su aparición en la mecánica clásica, de la que se creía era una ciencia completamente determinìstica, en un sentido, perfecta y ordenada.

Sin embargo, con el caos determinista, las cosas son a otro precio. Incluso el sistema pensando por todos como perfectos, el sistema solar, resultó tener rasgos de inestabilidad tan sutiles, que hacen pensar en un aspecto del comportamiento de este sistema, como caótico, es decir, no completamente predecible a escalas grandes de tiempo. Lo que no quiere decir que a escalas de tiempo más pequeñas no sea en apariencia predecible, como lo ejemplariza el hecho de que se pueda estar completamente seguro de la mayoría de regularidades observadas como la duración del año, el ciclo de los cometas, etc.

Finalmente, la teoría del caos ha sufrido a su vez, muchos cambios después de su formulación y no es posible aventurar una predicción sobre su futura influencia en el desarrollo de la física. Con todo, el caos es algo de cuya presencia se tiene ahora que estar siempre pendiente.

desireeg

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