Teoría del caos

La teoría del caos es una teoría científica interdisciplinaria y una rama de las matemáticas centrada en patrones subyacentes y leyes deterministas altamente sensibles a las condiciones iniciales en sistemas dinámicos que se pensaba que tenían estados de desorden e irregularidades completamente aleatorios. La teoría del caos establece que dentro de la aparente aleatoriedad de los sistemas caóticos complejos, existen patrones subyacentes, interconexión, bucles de retroalimentación constante, repetición, autosimilitud, fractales y autoorganización. El efecto mariposa, un principio subyacente del caos, describe cómo un pequeño cambio en un estado de un sistema no lineal determinista puede generar grandes diferencias en un estado posterior (lo que significa que existe una dependencia sensible de las condiciones iniciales).Una metáfora de este comportamiento es que el aleteo de una mariposa en Brasil puede provocar un tornado en Texas.

Pequeñas diferencias en las condiciones iniciales, como las debidas a errores en las mediciones o debido a errores de redondeo en el cálculo numérico, pueden generar resultados muy divergentes para tales sistemas dinámicos, lo que hace que la predicción a largo plazo de su comportamiento sea imposible en general. Esto puede suceder aunque estos sistemas sean deterministas, lo que significa que su comportamiento futuro sigue una evolución única y está completamente determinado por sus condiciones iniciales, sin elementos aleatorios involucrados. En otras palabras, la naturaleza determinista de estos sistemas no los hace predecibles. Este comportamiento se conoce como caos determinista, o simplemente caos. La teoría fue resumida por Edward Lorenz como:

El comportamiento caótico existe en muchos sistemas naturales, incluido el flujo de fluidos, las irregularidades de los latidos del corazón, el clima y el clima. También ocurre espontáneamente en algunos sistemas con componentes artificiales, como la bolsa y el tráfico rodado. Este comportamiento se puede estudiar a través del análisis de un modelo matemático caótico, o mediante técnicas analíticas como diagramas de recurrencia y mapas de Poincaré. La teoría del caos tiene aplicaciones en una variedad de disciplinas, incluidas la meteorología, la antropología, la sociología, las ciencias ambientales, la informática, la ingeniería, la economía, la ecología y la gestión de crisis pandémicas. La teoría formó la base para campos de estudio como los sistemas dinámicos complejos, la teoría del borde del caos y los procesos de autoensamblaje.

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