Il caos evoca immagini dei dinosauri che corrono selvaggi a Jurassic Park, o il bambino del mio amico che devasta il soggiorno.

In un mondo caotico, non sai mai cosa aspettarti. Le cose accadono tutto il tempo, guidato da qualsiasi tipo di impulso casuale.

Ma il caos ha un significato più profondo in connessione con la fisica e la scienza del clima, relativi a come alcuni sistemi, come il tempo o il comportamento di un bambino, siano fondamentalmente imprevedibili.

Gli scienziati definiscono il caos come gli effetti amplificati di piccoli cambiamenti nel momento presente che portano all'imprevedibilità a lungo termine. Immagina due trame quasi identiche. In una versione, due persone si incontrano in una stazione ferroviaria; ma nell'altro il treno arriva 10 secondi prima e l'incontro non avviene mai. Da allora in poi, le due trame potrebbero essere totalmente diverse.

Di solito quei piccoli dettagli non contano, ma a volte piccole differenze hanno conseguenze che continuano ad aggravarsi. E quel composto è ciò che porta al caos.

Una serie scioccante di scoperte negli anni '60 e '70 ha mostrato quanto sia facile creare il caos. Niente potrebbe essere più prevedibile del pendolo oscillante di un orologio a pendolo. Ma se separi un pendolo a metà aggiungendo un altro asse, l'oscillazione diventa selvaggiamente imprevedibile.

Il caos è diverso dal casuale

Come scienziato di sistemi complessi, Penso molto a ciò che è casuale.

Qual è la differenza tra un mazzo di carte e il tempo?

Non puoi prevedere la tua prossima mano di poker, se potessi, ti butterebbero fuori dal casinò, mentre probabilmente puoi indovinare il tempo di domani. Ma per quanto riguarda il tempo tra due settimane? O tra un anno?

casualità, come carte o dadi, è imprevedibile perché semplicemente non abbiamo le informazioni giuste. Il caos è da qualche parte tra casuale e prevedibile. Un segno distintivo dei sistemi caotici è la prevedibilità a breve termine che si rompe rapidamente nel tempo, come nelle rapide dei fiumi o negli ecosistemi.

Perché la teoria del caos è importante

Isaac Newton ha immaginato la fisica come un insieme di regole che governano un universo meccanico, regole che, una volta messo in moto, porterebbe a un risultato predeterminato. Ma la teoria del caos dimostra che anche le regole più rigide e le informazioni quasi perfette possono portare a risultati imprevedibili.

Questa realizzazione ha applicazioni pratiche per decidere quali tipi di cose sono prevedibili. Il caos è il motivo per cui nessuna app meteo può dirti il ​​tempo tra due settimane:è semplicemente impossibile saperlo.

D'altra parte, previsioni più ampie possono ancora essere possibili. Non possiamo prevedere il tempo tra un anno, ma sappiamo ancora com'è il tempo in questo periodo dell'anno. Ecco come il clima può essere prevedibile anche quando il tempo non lo è. Le teorie del caos e della casualità aiutano gli scienziati a capire quali tipi di previsioni hanno senso e quali no.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.