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Crise e oportunidade na era do caos

Cientistas apostam em fundamentos reformulados do determinismo para prever o comportamento de sistemas

Crise e oportunidade na era do caos
Efeito borboleta é um termo que se refere à dependência sensível às condições iniciais dentro da teoria do caos (Reprodução/Internet)

A palavra “caos” é de origem grega e significa confusão, desordem, perturbação. Na teologia grega, porém, caos era tudo o que existia antes do surgimento do universo: o vazio.

Segundo o matemático Marcelo Viana, do Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada (IMPA), os cientistas inseriram “inapropriadamente” o vocábulo no contexto matemático, para se referir a algo muito mais concreto: o determinismo (teoria filosófica de que todo acontecimento é explicado pela determinação, ou seja, por relações de causalidade)

A matemática está presente em todos os lugares, embora a maioria das pessoas não se dê conta. Durante a série de palestras Uma introdução à teoria do caos: crise e oportunidade, na Casa do Saber, Viana explora o tema “caos” sob a perspectiva matemática (científica), cujo significado não guarda qualquer semelhança com o modo como a expressão é popularmente empregada.

Nesse contexto, a mídia é outro exemplo do uso inapropriado da expressão “teoria do caos”, uma vez que, ao abordar o tema de forma “caricata”, trata apenas do aspecto mais superficial da teoria: tudo que pode acontecer, tudo o que pode dar errado.

O binômio crise x oportunidade

A descoberta da teoria do caos representou uma “crise científica e filosófica”. Porém, no ponto de vista cientifico, essa crise representou uma oportunidade para avançar; aprimorar e refinar inclusive os próprios conceitos filosóficos envolvidos (determinismo).

O físico americano James Yorke, professor da universidade de Maryland (EUA), foi um dos adeptos da expressão caos, sobretudo no contexto meteorológico. Ele se referia à descoberta do meteorologista Edward Norton Lorenz, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), no final dos anos 1950 e início dos 1960.

Na época, prever o tempo era uma tarefa extremamente complexa e que invariavelmente envolvia erros. Interessado no fundamento da previsão do tempo, Lorenz buscava compreender se os métodos empregados pelos especialistas eram legítimos. Para isso, passou a empregar em sua pesquisa o método de regressão linear para definir o prognóstico climático.

Ao observar que, pequenos erros que se comenta durante um processo trazem conseqüências devastadoras (teoria do caos) e, que as características do presente determinam o futuro (determinismo), Lorenz trouxe à tona um dos princípios fundamentais da ciência, criado a partir do trabalho de Isaac Newton e formalizado por Pierre Simon Laplace (astrônomo, físico e matemático francês):

“Se um intelecto em certo momento tiver conhecimento de todas as forças que colocam a natureza em movimento, e a posição de todos os itens dos quais a natureza é composta, e se esse intelecto for grandioso o bastante para submeter tais dados à análise, ele incluiria numa única fórmula os movimentos dos maiores corpos do universo e também os do átomo mais diminutos. Para tal intelecto, nada seria incerto e o futuro, assim como o passado, estaria ao alcance de seus olhos”, Pierre Simon Laplace.

Ou seja, se todas as variáveis do universo são conhecidas, bem como o panorama atual, é possível prever o futuro e recalcular o passado.

No entanto, é impossível conhecer todas as leis que regem o universo; o que também impossibilita sacar pareceres concretos (e precisos) sobre o momento atual. Logo, como é possível fazer previsões? Utilizando o conceito do determinismo para análise das probabilidades.

Para Marcelo Viana, compreender a teoria do caos não é “abandonar as esperanças de fazer previsões, mas reformular o modo e os tipos de previsões que se espera fazer”.

“Trabalhos realizados no Brasil e no exterior demonstram que a teria do caos é uma oportunidade para reformar/reformular o determinismo. Em vez de se tentar dizer exatamente o que vai acontecer, você busca fazer afirmações sobre a probabilidade (ou não probabilidade) de ocorrência de um determinado fenômeno”, explica o matemático, ressaltando o caráter preditivo da ciência.

Para citar um exemplo, o matemático do IMPA utilizou a teoria do “efeito borboleta”, e popular análise: o bater de asas de uma borboleta na Amazônia pode produzir um tornado no Texas.

“Não há uma borboleta na Amazônia, há um milhão; e elas batem asas de maneiras diferentes (o bater de uma pode compensa o da outra)”

“A combinação dessas observações é que não podemos prever se haverá um tornado no Texas no próximo mês, mas, podemos prever, ou ao menos esperarmos ser capazes de fazer isso com muita generalidade, que a cada cinco anos haverá 300 tornados no Texas e que o tempo médio entre um tornado e seguinte é três meses. Informações desse tipo esboçam o tipo de determinismo que podemos esperar adquirir”

“É esse tipo de trabalho que é feito em pesquisa matemática em teoria do caos; justificar com resultados rigorosos que esse tipo de abordagem permite fazer sobre o comportamento de sistemas”, conclui Viana.

Confira a programação de outubro na Casa do Saber. Todas as palestras podem ser adquiras avulso.

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