Ciencia: El eclipse y la mariposa

Por José Edelstein* y Andrés Gomberoff S. **
Revista Qué Pasa, 28 01 2011 Sección: Posteos
www.quepasa.cl
 
El domingo 8 de febrero de 2111 un eclipse de sol adornará el cielo
del salar de Maricunga, cerca de Copiapó. La máxima oscuridad se
espera para las 9 de la mañana con 1 minuto y 44 segundos. Conocemos
las leyes de la gravedad, que nos permiten hacer estas asombrosas
predicciones con la misma precisión con la que conocemos la física de
las nubes y del viento. ¿Por qué, entonces, podemos obrar el prodigio
de predecir un eclipse con 100 años de antelación y estamos nerviosos
ante la posibilidad de que una lluvia imprevista nos agüe el asado del
próximo domingo? Este importante acertijo fue resuelto de manera
accidental hace exactamente 50 años.
 
Edward Lorenz, matemático y meteorólogo norteamericano, trabajaba en
su laboratorio del MIT intentando producir modelos que pudiesen
explicar y predecir los fenómenos climáticos. Había decidido volcarse
a la meteorología luego de ser reclutado durante la Segunda Guerra
Mundial para realizar pronósticos climáticos en el Cuerpo Aéreo del
ejército de los EE.UU. Lorenz había elaborado un conjunto de
ecuaciones que modelaban las distintas variables climáticas, tales
como el viento, la temperatura y la presión. Resolverlas era una
tarea compleja, pero que su rudimentario computador de tubos de vacío
realizaba eficazmente. En un minuto podía simular el clima de un par
de días, y los patrones que obtenía eran muy similares a aquellos que
se observaban en la naturaleza.
 
Una gélida mañana de enero de 1961, Lorenz decidió hacer algo que no
había hecho nunca. Quiso estudiar con más detalle una secuencia
climática entregada por su computador. Decidió repetirla, pero
introdujo condiciones iniciales que diferían en forma ínfima de las
originales. Su sorpresa fue mayúscula al comprobar que los patrones
resultantes eran completamente distintos a los de la simulación
anterior. La casi imperceptible diferencia inicial se amplificaba con
el transcurso del tiempo, provocando cambios enormes en las
predicciones. Inicialmente pensó que se trataba de un problema
mecánico de su computador, pero a la larga comprendió que era una
característica inherente del modelo.
Fue Lorenz quien acuñó el término "efecto mariposa" para referirse a
esta propiedad, en una charla titulada "¿Puede el batir de alas de una
mariposa en Brasil causar un tornado en Texas?". Se refería a que una
pequeña perturbación, como la provocada por el aleteo de una mariposa,
podría entrañar cambios sustanciales en la posterior evolución de la
atmósfera. Este fenómeno, presente en buena parte de los modelos
realistas de la naturaleza, es lo que llamamos caos. En la práctica,
dado que todos nuestros instrumentos poseen un cierto grado de
inexactitud, la aciaga consecuencia es que no podremos predecir casi
nada a mediano plazo, pues la imprecisión en nuestros datos iniciales
se amplificará indefectiblemente.
 
La mañana del 8 de febrero de 2111 brindará un hermoso eclipse de sol
a quienes visiten el salar de Maricunga. De eso estamos seguros. Lo
que no podemos garantizar, independientemente de nuestros esfuerzos
predictivos, es que no alce vuelo por esos días una inoportuna
mariposa en Brasil, y acabe interponiendo una nube que arruine el
espectáculo.
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*Académico de la Universidad de Santiago de Compostela.
** Director de Postgrado Universidad Andrés Bello