El ‘efecto mariposa’ es un concepto popular que incluso se ha convertido en una inspiración para varias películas. Su noción general tiene que ver con una pregunta de Edward Lorenz, matemático y meteorólogo americano, en un artículo científico de 1972: «¿El aleteo de las alas de una mariposa en Brasil provoca un tornado en Texas?» Hay muchas interpretaciones de esta teoría, pero, en general, significa que las cosas pequeñas pueden tener impactos no lineales en un sistema complejo.
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Sin embargo, los científicos del Laboratorio Nacional de Los Álamos en los EE.UU., han afirmado recientemente que el ‘efecto mariposa’ no existe. Para llegar a esa conclusión, simularon el viaje en el tiempo utilizando una computadora cuántica.
En la investigación, la información – qubits, o bits cuánticos – ‘viajó en el tiempo’ hacia un pasado simulado. Uno de ellos fue entonces fuertemente dañado. Sorprendentemente, cuando todos los qubits volvieron al ‘presente’, aparecieron en gran parte inalterados como si la realidad se curara a sí misma. Y tal situación contrasta con el ‘efecto mariposa’, que sugiere que un pequeño cambio en las condiciones iniciales debería afectar el resultado futuro.
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«Podemos ver realmente lo que sucede con un mundo cuántico complejo si viajamos atrás en el tiempo, añadimos pequeños daños y regresamos. Encontramos que nuestro mundo sobrevive, lo que significa que no hay ‘efecto mariposa’ en la mecánica cuántica», explicó Nikolai Sinitsyn, físico teórico del Laboratorio Nacional de Los Álamos y coautor del artículo.
La investigación ha causado inmediatamente revuelo dentro de la comunidad científica.
«Probando un simple Estado Cuántico probablemente no esperarías ver este ‘efecto mariposa’ porque es esencialmente un tipo de ecuación lineal», dijo a Metro Tim Palmer, un profesor investigador de la Royal Society en física climática en la Universidad de Oxford, el Reino Unido, que recientemente ha llevado a cabo una extensa investigación sobre el ‘efecto mariposa’.
Sin embargo, Palmer señala que la formulación del ‘efecto mariposa’ aún no ha sido rigurosamente probada.
«La formulación matemática precisa del ‘efecto mariposa’ en realidad aún no se ha demostrado que sea rigurosamente verdadera. Creemos que es verdad, pero aún se investiga y es uno de los famosos problemas matemáticos de precios del siglo XXI».
Mientras continúa el debate sobre la existencia del ‘efecto mariposa’, nuestra vida cotidiana puede traer situaciones que podrían probar su existencia, como cuando la acción de una sola persona puede afectar a todos e incluso al futuro.
«Por ejemplo, las acciones de una sola persona pueden tener un gran efecto en lo que sucede en la sociedad mundial o en la economía mundial. Pero las acciones de esa persona no son predecibles y tampoco es predecible lo que le sucedería al mundo», concluyó Palmer.
Tres películas basadas en el ‘efecto mariposa’
Volver al futuro ll (1989)
Es una película clásica de ‘efecto mariposa’. Entre muchas cosas, muestra que algo tan simple como un calendario deportivo de 2015 usado en los años 50 puede afectar una realidad de los 80.
El efecto mariposa (2004)
Esta película introdujo el ‘efecto mariposa’ a una nueva generación de cinéfilos. En la historia, la posibilidad de saltar a diferentes momentos de su vida permite a Evan (Ashton Kutcher) cambiar su futuro, aunque cause situaciones peores o más complejas.
El Sonido del Trueno (2005)
En esta película dirigida por Peter Hyams, un solo error en el pasado, por una compañía de viajes en el tiempo en el futuro, tiene consecuencias devastadoras e imprevistas. Está basada en la historia de ciencia ficción de Ray Bradbury de 1952, en la que un personaje viaja al pasado, donde pisó una mariposa, y al regresar al presente, encuentra un mundo diferente.
ENTREVISTA
Tim Palmer,
Profesor investigador de la Real Sociedad en física del clima en la Universidad de Oxford, Reino Unido.
P: ¿Cuál es el verdadero significado del ‘efecto mariposa’, según su investigación?
– Por ejemplo, si quieres mejorar la precisión de los pronósticos del tiempo, necesitas ser capaz de medir partes de la atmósfera a muy pequeña escala. Tengo mi base en el Reino Unido y el tiempo viene del Atlántico. Mirando los casos en los que el pronóstico de cinco días hacia el futuro tiende a ser incorrecto y te preguntas por qué es así? Típicamente lo que pasa es que si regresas cinco días antes y lo buscas en el Reino Unido, miras a los Estados Unidos. En el Medio Oeste hay muchas nubes de convección que en realidad producen tornados. Su escala es bastante pequeña unos pocos kilómetros, así que básicamente lo que sucede es que las condiciones iniciales del pronóstico del tiempo en los EE.UU. no son muy precisas en términos de la ubicación exacta y la amplitud precisa de estas nubes de trueno. Cuando tienes un clima dominado por estas nubes es probable que cometas errores en las condiciones iniciales. Esto ocurre en parte porque las observaciones son limitadas, pero también porque los modelos en los que se basan las observaciones para crear las condiciones iniciales se ven comprometidos por las nubes. Así que se cometen errores en las condiciones iniciales y luego estos errores crecen en amplitud durante el pronóstico y se propagan desde América del Norte y también crecen en escala, ese es el aspecto no lineal del trabajo de Lorenz. Así que el error crece, la escala de estos errores se hace cada vez más grande y eventualmente cinco días después los errores tienen una escala de miles de kilómetros y eso hace que el pronóstico básico del tiempo sea completamente erróneo. El trabajo de Lorenz nos dice que si queremos mejorar el pronóstico, es muy importante tener tanto observaciones como modelos que puedan resolver estas características de tipo de nubes en muy pequeña escala y es por eso que hay mucho trabajo que se está haciendo con respecto al desarrollo de modelos de pronóstico del tiempo que pueden representar escalas de un kilómetro. Estas son las consecuencias prácticas del ‘efecto mariposa’.
P: Pero hay confusión sobre este concepto.
– Sí. Y es por eso que escribí este trabajo. En 1969 Lorenz hablaba de un sistema que ni siquiera tiene esta propiedad de dependencia continua de las condiciones iniciales, así que estaba muy motivado por pensar en los pronósticos del tiempo y el hecho de que el tiempo es un sistema de múltiples escalas. Lorenz estaba tratando de hacer la pregunta, «¿Qué es lo que realmente determina la previsibilidad de un sistema meteorológico a gran escala? Así que diseñó un modelo para tratar de responder a esa pregunta. Lo que encontró es que el pensamiento que determina cuán lejos se puede predecir el clima, depende de cuán exactamente conoces las escalas muy pequeñas. Y que hay un límite absoluto a tu capacidad de predecir el sistema climático.
Hay un poco de confusión sobre lo que significa el ‘efecto mariposa’. Lo que Ed Lorenz quiso decir es diferente de lo que la mayoría de la gente piensa hoy en día.
P: ¿El efecto mariposa sólo se aplica al clima?
– Puede aplicarse con cualquier fluido, por ejemplo, simulando la turbulencia. Se podría usar con plasma o cuando se intenta producir una fusión nuclear.