A primera impresión la palabra caos hace referencia a un estado de desorden, aleatoriedad y de algo de carácter impredecible; Para los griegos antiguos el khaos era aquello que existió antes que el resto de los dioses y fuerzas elementales, fue lo primero que existió antes de la creación misma incluso. Lo curioso aquí es que para la mitología griega del caos emergió el orden (La creación misma y sus reglas). Como veremos esta idea no es para nada descabellada.
Contrario a lo que nos suele parecer el caos no es en si desorden, esta es una mal interpretación de la palabra que en su incomprensión se le asigno una semántica ajena a su significado. El caos es en si un orden complejo, contrario a lo que se pensaría, pero como su comportamiento es tan complejo para mente parecería impredecible y caprichoso. Cuando un sistema posee la pecuriadidad de presentar caos se dice que es un sistema caótico y junto con esto vienen algunas características: Determinismo, Sensibilidad, y Complejidad Principalmente. Ademas los sistemas caóticos poseen dinámicas que son explicadas mediante el uso de parámetros ( Por ejemplo para un sistema de cuerpos algunos de los parámetros serian las masas de los cuerpos, las velocidades iniciales....), Un parametro es una propiedad medible y cuantifica-ble de un objeto que pertenece a un sistema, cualquier observable es un parámetro.
En general la dinámica de un sistema que presenta caos es muy sensible a las condiciones iniciales y a cambios en los parámetros que determinan el sistema haciéndolo muy difícil de predecir, no todos los parámetros poseen la misma sensibilidad e impacto en la evolución de un sistema habiendo parámetros críticos y parámetros secundarios y terciarios .
Ejemplos de sistemas caóticos hay varios, solo es cuestión de observar la vida de una persona, el clima, el desarrollo cultural y económico de una nación, la bolsa de valores, el movimiento de múltiples cuerpos que obedecen la mecánica celeste, las placas tectonicas, la actividad solar, la evolución misma de la vida y del cosmos (Irónicamente la palabra Kosmos para los griegos significaba Orden) ...El caos es una propiedad intrínseca en la evolución del universo.
Para que un sistema caótico exista deben de coexistir 2 tipos de fuerzas principales, fuerzas discipativas y fuerzas de concentración. Durante la evolución de un sistema caótico estas fuerzas intentaran someter a sus contra partes creando una especie de danza aperiodica e irregular pero confinada a umbrales. El caos aun en su irregularidad se confina en espacios, esto es posible en cierta forma por la existencia de atractores (Vease el siguiente párrafo) en los sistemas caóticos. El caos ademas no aparecerá en sistemas con dinámica simple, para que un sistema evolucione requiere variaciones en las magnitudes y en los parámetros de las fuerzas que intervienen. En sistemas donde las fuerzas son constantes no suelen aparecer fenómenos caóticos.
Un atractor es un conjunto de valores hacia los cuales un sistema tiende a evolucionar, la existencia de atractores hace que trayectorias que son lo suficientemente próximas permanezcan próximas, incluso en un sistema caotico pueden aparecer elementos invariantes.
Existen distintos tipos de atractores en un sistema. Algunos sistemas evolucionan para estabilizarse en un punto o una zona, otros sistemas evolucionan en ciclos regulares o irregulares (Movimiento de los planetas, Cometas..) otros mas evolucionan en base a atractores mas extra;os que no siguen en si un ciclo definido pero evolucionan dentro de una región (El tiempo atmosférico por ejemplo que aunque es difícil de predecir suele estar dentro de ciertos umbrales).
Como se menciono anteriormente el caos presenta la propiedad de ser determinista, esto quiere decir que en teoría de conocerse la dinámica de un sistema y los parametros que lo determinan seria predecir tanto el futuro y el pasado de este. En la realidad esto no es así por diversos motivos:
Los sistemas reales en general son descritos por dinámicas muy complejas y con una gran cantidad de parámetros. Solo en la caída de una pelota a modo de ejemplo participarían los fenómenos de atracción gravitatoria, fricción, flotabilidad, atracción y repulsión electrostática, resistencia aérea, rotación de la pelota, efectos de la distribución de masa...
Conocer con precisión los parámetros de un sistema físico es imposible, el so;o hecho de medir modifica al sistema observado, si tomamos a un cualquier sistema como un sistema que obedece la mecánica cuántica con principio de incertidumbre incluido (Incluso en sistemas con de-coherencia existe un peque;o grado de incertidumbre) el mismo principio de incertidumbre nos indica que es imposible conocer a la perfección todos los parámetros.
La capacidad para realizar el computo y el calculo de un sistema caótico muchas veces es superada haciendo imposible realizar predicciones a largo plazo de un sistema. mientras se realizan los cálculos o estimaciones de un sistema siempre se cometen errores de estimación que tienden a acumulares en el proceso de calculo desviando la predicción del sistema.
El caos es un concepto interesante pero incomprendido, es comun confundirlo con el desorden el cual es de una naturaleza distinta ( Lease sobre algo llamado Entropia). Por el momento creo dejare hasta aqui este tema tan vasto e interesante, posteriormente agregare mas entradas relacionadas relacionadas (Efecto Mariposa por Ejemplo). Por cierto el caos tiene una ciencia conocida como teoria del caos que se encarga de su estudio.
Espero esta lectura no te haya parecido algo caotica. Gracias por tu atencion
Recomendaciones:
Feigenbaum, M. J. (1978), “Qualitative universality for a class of nonlinear transformations”, J. Statist. Phys. 19, 25-52. Freeman, W. J. (1991), “The physiology of perception”, Scientific american 264, 78-85. Garfinkel, A., M. L. Spano, W. L. Ditto y J. N. Weiss (1992), “Controlling cardiac chaos”, Science 257, 1230- 1235. Hayles, K. (1993), La evolución del caos: el orden dentro del desorden en las ciencias contemporáreas, Barcelona, Gedisa. Lorenz, E. N. (1963), “Deteministic nonperiodic flow”, J. Atmos. Sci. 20, 130-141. Maturana, H. y F. Varela (1973), De máquinas y seres vivos: una teoría sobre la organización biológica, Santiago de Chile, Editorial Universitaria. Ott, E., C. Grebogi y J. A. Yorke (1990), “Controlling chaos”, Phys. Rev. Lett. 64, 1196-1199. Poincaré, H. (1897), The relativity of space, disponible en: www.marxists,org/reference/subject/philosophy/works/ fr/poincare.htm (consultado: 20 de mayo de 2009). Pritchard, W. S. y D. W. Duke (1995), “Measuring chaos in the brain: A tutorial review of EEG dimension estimation”, Brain and cognition 27, 353-397.
Comments