9 mar. 2007

El Efecto Mariposa

Dicen que a toda causa le corresponde un efecto y a cada efecto una causa. Si fuese tan sencillo. En realidad la naturaleza puede ser mucho mas complicada. En ocasiones el efecto tiene poco que ver con las causas.

Tomemos unos simples granos de arena. Si los dejamos caer uno a uno van formando una pequeña montaña. Y la montaña es estable pero solo durante un tiempo. Llega un momento en que un simple grano de arena es capaz de provocar una avalancha, un efecto totalmente desproporcionado. Los físicos lo llaman una respuesta no-lineal, un concepto tremendamente interesante que habrá que explicar otro día.

Volviendo a nuestra "montaña" esta claro que el derrumbe tiene que ver con la forma en que se va construyendo. La caída al azar de granos de arena va formado una estructura con forma de "cono" definida por la gravedad. Este cono no es perfecto y aparecen, al azar, zonas inestables tanto pequeñas como grandes. Si un grano cae en estas zonas inestables provoca una pequeña avalancha. Pero con el tiempo van aumentando las zonas inestables hasta que el conjunto de nuestra montaña de arena esta lleno de ellas y llegan a tocarse entre si. En ese momento un simple grano de arena puede provocar una avalancha que se transmite de una zona a otra hasta provocar un derrumbe considerable. Como en los concursos de caída de piezas de domino, donde una sola pieza puede provocar la caída de miles de piezas cuidadosamente ordenadas. Naturalmente en la naturaleza nadie "ordena" las piezas, pero las leyes físicas como la gravedad tienden a producir el mismo efecto. Comprender el comportamiento de un grano de arena escondido dentro de un montículo requirió cuidadosas simulaciones por ordenador realizada por un equipo de físicos dirigidos por Per Bak.

Sus conclusiones crearon una nueva rama de la física. El estudio de los "sistemas de criticalidad autoorganizada". La idea general es que, de forma natural, el sistema va acumulando inestabilidades. Cuando mayor sea de tiempo de acumulación, mas granos de arena sin un derrumbe, mayor es la posibilidad una avalancha y mas graves son sus consecuencias. El conocido "efecto mariposa" seria un ejemplo similar. No es que la mariposa tenga la energía necesaria para provocar una tormenta a miles de kilómetros sino que el sistema se encuentra en un punto donde una mínima perturbación provoca un cambio sustancial en el resultado.

¿Nos afecta esto en la vida diaria? Puede que mucho. Se ha sugerido que la historia o la economía están llenas de procesos similares que podrían responder al mismo principio. Desde las burbujas especulativas en la bolsa o con el precio de los pisos a determinados acontecimiento históricos como la Primera Guerra Mundial donde un asesinato provoco la matanza de millones de personas en cuatro largos años llenos de trincheras. Tal vez estudiar estas condiciones podría evitar las peores consecuencias. Es sorprendente lo que podemos aprender estudiando un humilde montoncito de arena.
Visto en Ciencia de Bolsillo.

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