“Teoría del caos y sus consecuencias en la vida”

Introducción

El Origen del Caos

El concepto de caos ha estado presente en prácticamente toda la historia de la humanidad, a través de las leyendas que han acompañado a las distintas civilizaciones antiguas. Los pueblos antiguos creían que las fuerzas del caos y el orden formaban parte de una tensión inestable, una armonía precaria; como por ejemplo el ying y el yang, quienes aun conservan las cualidades del caos del cual surgieron. Un exceso de ying o de yang, sería un caos.

El medio ambiente en el cual vivimos es complejo caracterizado por una tendencia general al desorden: un cristal se rompe, el agua de un vaso se derrama; nunca ocurre al revés. Pero contrariamente a lo que se piensa, este desorden no implica confusión. Los sistemas caóticos se caracterizan por su adaptación al cambio y, en consecuencia, por su estabilidad. Sin embargo, atrapados en este mundo, hemos recurrido constantemente a la alegoría de caos para definir el desorden que nos rodea.

El concepto caos junto a las valiosas aportaciones y trabajos acumulados de científicos e investigadores de diferentes disciplinas, han hecho posible que emergiera: la Teoría del Caos, disciplina que entre sus principios, establece que dentro del Caos existe Orden y también dentro del Orden existe Caos, y que si bien propone un nuevo modo de estudiar la realidad, no niega el mérito de la ciencia clásica.

Desarrollo

La Dinámica no lineal

Si bien las ideas de Newton se convirtieron en un paradigma para describir muchos aspectos de nuestra vida diaria y al menos, las más evidentes, había detalles que aún no estaban contemplados.

A finales del siglo pasado, el matemático y físico Henry Pointcaré, cuestionó la perfección newtoniana en relación con las órbitas planetarias, lo que se conoce como el “problema de los tres cuerpos”. Pointcaré descubrió que el sistema Sol-Tierra-Luna (tres cuerpos en interacción), no podía ser explicado bajo la mecánica clásica tradicional, ya que en situaciones críticas, ese tirón gravitatorio mínimo podía realimentarse hasta producir un efecto de resonancia que modificara la órbita o incluso lanzara el planeta fuera del sistema solar. Este devastador fenómeno se asemeja al acople del sonido cuando un micrófono y su altavoz se encuentran próximos: el sonido que emite el amplificador vuelve al micrófono y se oye un pitido desagradable. Esto se debería a que pequeñas diferencias en las condiciones iniciales, impactan grandemente en el fenómeno final; es decir, un pequeño cambio al principio provoca enormes errores al final, volviéndose la predicción imposible.

Como el ideal clásico sólo contemplaba sistemas lineales, en los que efecto y causa se identifican plenamente; se sumaban las partes y se obtenía la totalidad; inicialmente, estas ideas no fueron aceptadas. No obstante, la deducción que planteaba Pointcaré era correcta. Calcular el comportamiento de dos cuerpos (Sol-Tierra) a través de los principios Newtonianos era exacto y totalmente predecible, pero al agregar un tercer cuerpo (Luna), las ecuaciones de Newton se vuelven insolubles. De esa forma, pudo demostrar que por simple que parezca, el conjunto de los tres cuerpos presentaba un comportamiento complejo a través de una dinámica irregular. Así fue como Pointcaré introdujo el fantasma de la no linealidad, donde origen y resultado divergen y las fórmulas no sirven para resolver el sistema.

Con esto, se daba el primer paso hacia la Teoría del Caos.

El Efecto Mariposa

Edward Lorenz, meteorólogo, se dedicaba a estudiar las leyes atmosféricas y a realizar simulaciones a partir de sus parámetros más elementales. Un día mientras examinaba una corrida de datos, decidió comenzar la secuencia desde la mitad de la original, basado en los datos de la primera impresión. Contra lo esperado, las dos secuencias a escasa distancia del punto de partida parecían idénticas en cuanto a sus datos iniciales; pero posteriormente, perdían la semejanza por completo.

Lorenz, examinó sus números y se percató que no existía error; solamente por ahorrar espacio de impresión, introdujo tres decimales en vez de seis convencido de que el resultado apenas se resentiría. Esta inocente actuación fijó el final de los pronósticos a largo plazo y puso de manifiesto la extremada sensibilidad de los sistemas no lineales: el llamado "efecto mariposa" o "dependencia sensible de las condiciones iniciales". A partir de esta situación, concluyó que la atmósfera real se portaba de esa forma imposibilitando predecir pronósticos climatológicos a largo plazo, ya que el tiempo climático es tan sensible que el menor detalle puede afectarlos. En conclusión, señala que la más mínima perturbación en el estado inicial del sistema puede tener influencia sobre el resultado final.

Con esto, nace el efecto mariposa, definido como aquel fenómeno en el que pequeñas alteraciones en el estado inicial de un sistema dinámico, causa estados subsecuentes cuyas diferencias serán enormes a diferencia de si no hubiera habido alteración alguna; y cuya metáfora que no se debe tomar tan a la ligera establece que una mariposa que bate sus alas en algún lugar de la selva amazónica puede provocar, a través de los efectos encadenados y multiplicados, un huracán en el norte de Europa a miles de kilómetros de distancia.

Sin embargo, es importante recordar que el caos ocurre en sistemas que son sensibles a las condiciones iniciales; hasta un sistema mayor puede ser caótico si en algún lugar un estímulo pequeño perturba al sistema. En la dinámica de nuestra vida diaria, la incertidumbre es bastante normal; sin embargo, eso no significa que sea inútil planear. Una vez que aceptemos que algunos elementos de la probabilidad son inevitables seremos capaces de desarrollar mejores herramientas de pronóstico.

La Geometría de la Naturaleza

Nuestro mundo está constituido por montañas, costas, mares, nubes, plantas, animales, etc.; que sin duda alguna son el reino de la forma. Así como la humanidad acogió de manera amplia la mecánica Newtoniana originando paradigmas para la interpretación causal de todo tipo de fenómeno, también se le dio lugar a la geometría euclidiana, que representaba la interpretación de un orden a través de figuras basadas en cuerpos regulares. Sin embargo, con el paso del tiempo aun quedaban dudas acerca del origen de la forma de las nubes, de las plantas, las siluetas caprichosas de las montañas y del perímetro de las costas.

El matemático franco-americano Benoit Mandelbrot desarrolló en 1975 el concepto de geometría fractal, que proviene del latín fractus, que significa dividir, el cual permitía descubrir un velo más de la naturaleza y sus formas.

La geometría fractal no está basada en dimensiones de números enteros, sino en fracciones siendo capaz de copiar a la naturaleza en su auto-similitud. Esto se traduce en que muchas formas de la naturaleza se componen de partes que se asemejan al conjunto. Tomemos los casos del árbol, un helecho o un brócoli; cada rama es la representación fiel del tronco al que se integra, y así sucesivamente.

La geometría fractal es sin dudas, la geometría de la naturaleza. La importancia de la geometría fractal como apoyo al estudio de la complejidad radica en que provee dimensiones adicionales y más cercanas a la realidad; la mayoría de los sistemas complejos son caóticos, y estos exhiben conductas extrañas asociadas con límites o campos que no pueden ser representados en dimensiones enteras; los sistemas dinámicos pueden ser representados en series de tiempo y sus dimensiones son importantes si se busca estudiarlos, y por último, los fractales son escalables, es decir, se puede reducir o ampliar su análisis para observar detalles, mientras que las formas básicas se conservan.

Atractores

Otro de los descubrimientos importantes en la Teoría de Caos es el de ver la realidad que nos rodea interconectada y llena de lazos de retroalimentación, donde cada partícula actúa para modificar el comportamiento del medio que la rodea, pero no en forma independiente, sino obedeciendo a un comportamiento integrado por el conjunto. Así dentro de los estudios realizados por los científicos en la dinámica no lineal se percataron de que, sistemas que exhibían comportamientos caóticos en dos dimensiones, presentaban conductas “extrañas” cuando se analizaban en su respectivo espacio de fase.

El análisis del espacio de fase consiste en evaluar al sistema en las dimensiones (tantas como sea necesario) que permitan representar el movimiento del sistema, como su posición o velocidad. Estos análisis permiten descubrir zonas o campos de atracción que atrapan la conducta del sistema. Moviéndose dentro de ciclos periódicos de comportamiento regular que delimitan los vaivenes del sistema, el atractor representa una danza orbital predecible pero al mismo tiempo única, puesto que la trayectoria del atractor nunca pasa por el mismo punto. Por ejemplo, en el caso de un péndulo oscilante, el atractor sería el punto de equilibrio central.

Esta es una propiedad sumamente interesante de los sistemas dinámicos no lineales, aunque eso no quiere decir que todos los sistemas dinámicos contienen atractores. Cabe mencionar también que la localización de atractores en sistemas dinámicos fue gracias a la utilización de la computadora como herramienta científica.

El Orden que surge del Caos, que surge del Orden

Otra dimensión de gran relevancia, que se integra a la Teoría de Caos es la de los sistemas disipativos; es decir, aquellos que se encuentran intercambiando energía con su medio ambiente. Uno de los más destacados investigadores en este campo es el químico Ilya Prigogine galardonado con el Premio Nóbel de Química en 1977, quien ha realizado avances muy notables en sus estudios sobre termodinámica.

Prigogine descubrió que los sistemas que se alejan del equilibrio (aquel punto donde las partículas del sistema están paralizadas o se mueven al azar en desorden total), presentan características especiales que eventualmente los llevan a un estado donde espontáneamente surge el orden. El menciona: “En química, la relación entre el orden y el caos se manifiesta como altamente compleja: regímenes sucesivos de situaciones ordenadas siguen regímenes de conducta caótica”. De aquí que la propiedad de los sistemas de generar orden a partir del caos se le conoce como Auto-organización.

Cuando nos movemos en carreteras poco transitadas los demás vehículos parecen no afectar; sin embargo, a medida que crece el tráfico, el movimiento vehicular obedece al comportamiento que se mueve como un todo sincronizado. En ese entonces reaccionamos e interactuamos con los movimientos de todos los conductores. El tráfico se ha auto-organizado.

Para Prigogine, el orden y caos es un flujo continuo que permea a los sistemas disipativos en contacto con el medio ambiente. Estos importan energía para su desarrollo y crecimiento, mientras exportan desechos en formas más entrópicas. Sin embargo, este material expuesto al medio ambiente sirve de alimento a otros sistemas que lo usaran nuevamente para convertirlo en ingredientes de desarrollo.

La Teoría del Caos Aplicada

La Teoría del Caos no es solamente un nuevo cristal para comprender la turbulencia dentro de la naturaleza, las caprichosas formas que exhibe y los patrones de conducta a los que obedece. Más allá de esto, aparece como una herramienta valiosa para entender el comportamiento de la conducta humana y social, los fenómenos económicos; así como la evolución de la tecnología y de la actividad industrial.

Los principios de la Teoría del Caos se han utilizado con éxito para describir y explicar diversos fenómenos naturales y artificiales. Por ejemplo: predecir ataques epilépticos, predecir mercados financieros, modelar sistemas de producción, fabricar reportes meteorológicos y crear fractales (imágenes originadas en ordenador que aplican principios de la Teoría del Caos).

En un panorama donde los negocios operan en un entorno turbulento, complejo e imprevisible, los alcances de la Teoría del Caos pueden ser extremadamente valiosos. Las áreas de aplicación pueden incluir: Estrategia de negocio / Estrategia corporativa, toma de decisiones complejas, ciencias sociales, comportamiento organizacional y cambio organizacional.

Lo más probable, es que no estemos lejos de utilizar este modelo para explicar la conducta de los sistemas que nos rodean y de los cuales formamos parte.

Conclusión

La Teoría del Caos es una denominación popular de la rama de las matemáticas y la física que estudia lo complicado, lo impredecible, lo que no es lineal. De manera más técnica, es una rama de la matemática que trata ciertos tipos de comportamientos aleatorios; es decir, caóticos de los sistemas dinámicos.

La Teoría del Caos no necesariamente una teoría, sino más bien un gran campo de investigación que abarca líneas de pensamiento, y que gracias a los valiosos conocimientos aportados por diversos científicos a la formación de su cuerpo teórico, es que amenaza en convertirse en una ciencia por derecho propio.

Día a día se fortalece más, encontrando cabida en muchos rincones y en ambientes de investigación científica, como la económica, biológica, matemática, etc. Aparentemente es un eslabón perdido de la ciencia que promete dar una nueva perspectiva a la explicación de eventos en ambientes dinámicos y turbulentos, alejándose cada vez más la visión mecanicista que ha predominado en nuestros modelos mentales.

Por otra parte, la Teoría del Caos se extiende mucho más y se podrían entablar múltiples conversaciones sobre este tema, tanto desde un punto de vista filosófico como desde los variados ejemplos que se encuentran en la naturaleza o en la ciencia.

Lo interesante del caos es que se puede llegar a pensar en una ley universal, en la que todo fluye con todo e interactúa de una forma que para nuestro entender es aleatorio y caótico, pero que puede llevar un orden. Pero como dijo alguien, el hombre no tiene por qué estar capacitado para entenderlo todo, así como un pájaro no entiende porqué vuela y vuela igual. En definitiva, una cosa importante es plantearse incógnitas, aunque no las resolvamos todas, y el teorema del caos nos hace pensar mucho más allá de los ejemplos concretos que nos encontramos, y de los cuales algunos se han hecho mención en este trabajo.

Por culpa de un clavo, se pierde la herradura,
Por culpa de la herradura se pierde el caballo,
Por culpa del caballo, se pierde el jinete,
Por culpa del jinete, se pierde el mensaje,
Por culpa del mensaje, se pierde la batalla,
Por culpa de la batalla, se pierde el Reino.

Conclusión: por culpa de un clavo, se perdió el Reino.

Esto es la Teoría del Caos.

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