Como teoria do caos e efeito borboleta ajudam a explicar Universo

Imagine que… O ano é 1905. Certo dia, o relógio da torre de Berna, na Suíça, está um pouco  atrasado. Dois minutos, para sermos mais precisos.

Por causa disso, um homem que vive perto  na torre não acorda na mesma hora em que costuma acordar todos os dias para ir trabalhar. Ao perceber a confusão, ele fica um pouco nervoso. Demora mais para se vestir,  tomar café e sair de casa.

Acaba saindo cinco minutos depois do  habitual. E começa a cruzar a rua. Enquanto isso, um banqueiro estreia  seu novo automóvel sem saber que tem um pequeno problema nos freios.

Dirigindo em alta velocidade, ele mal consegue desviar de uma carruagem. Nosso homem, cruzando a rua distraído, não vê o carro chegar. Ele é atropelado e morre.

Mas este homem era nada mais nada  menos do que Albert Einstein. Naquele ano, Einstein teria  publicado quatro trabalhos que se tornariam a base da física moderna. Mas agora, inovações como o GPS, as telas de TV e os semicondutores que nos permitiram  criar os computadores portáteis nunca ocorrem.

O computador, o laptop ou o celular em que você está assistindo esse vídeo nunca chegam a  existir. E este vídeo… também não existe. Esta sequência de eventos é um exemplo  do que se conhece como efeito borboleta, uma manifestação da Teoria do Caos.

Durante muitos séculos, o mundo foi explicado através das leis de  Isaac Newton e da física clássica. De acordo com estas leis, se conhecemos o estado  atual de um objeto, podemos prever com relativa facilidade seu comportamento no futuro. A Teoria do Caos questiona essa visão determinista: nem tudo é previsível,  nem funciona como um relógio.

Desde os anos 1800, matemáticos propunham  a ideia de que nem todos os fenômenos podiam ser previstos pelas leis newtonianas. Mas foi um meteorologista chamado Edward Lorenz que fez da teoria do caos um fenômeno visível. Tudo começou em 1961, quando ele trabalhava em um modelo matemático para prever o estado do tempo.

Lorenz estava colocando em seu computador dados como temperatura, umidade, pressão  atmosférica e direção do vento. E o computador desenhava um gráfico modelando como  seria o comportamento do tempo - ele não acertava sempre, mas se aproximava bastante da realidade. Em uma manhã, Lorenz decidiu verificar alguns resultados.

Pausou o modelo no  computador e, para economizar tempo, fez os cálculos ele mesmo. Ligou de novo o  modo automático e saiu para tomar um café. Quando ele voltou, o gráfico resultado era muito  diferente do original.

Começava bem parecido, mas, já na metade, tinha uma  trajetória bastante divergente. Surpreendido, ele revisou os números. E percebeu  que o número que ele havia colocado a mão tinha três casas decimais a menos do que o que  o computador estava utilizando antes.

Essa diferença, que alterou tanto  a trajetória do gráfico, equivale a uma partícula de pó sobre a Torre Eiffel,  ou a uma pena a menos no peso de um pato. Lorenz deduziu que esse experimento não era  um caso especial - que havia sistemas nos quais diferenças mínimas produziam,  com o tempo, mudanças monumentais, fazendo com que seu futuro seja imprevisível. Isso quer dizer que o bater de asas de uma borboleta no Brasil poderia, em teoria, produzir  uma perturbação suficiente, um certo “caos”, que acabasse provocando um furacão no Texas.

Ou seja, por mais que nós conheçamos as leis da natureza, não há medições que  nos deem dados perfeitos e nos permitam determinar a posição e a velocidade de cada  um dos átomos do universo a cada momento. E esta “falta de exatidão” em nossos cálculos  dificulta quaisquer previsões – e, na verdade, torna impossível prever algo a longo prazo. Só que caos não é o mesmo que falta de ordem.

Mesmo que o caos dificulte as previsões,  o universo em que vivemos não é aleatório e continua obedecendo as leis naturais. Além disso, por mais caótico que pareça, um sistema sempre segue uma  trajetória até determinados pontos. Lorenz comprovou isso ao perceber que, nos  cálculos que usou em seu modelo, a trajetória repetida até os mesmos pontos criou um padrão que  parecia justamente com as asas de uma borboleta.

Entender os padrões dentro do caos  tem muitas aplicações práticas. Na Bolsa de Valores, nos mostra que  uma ligeira flutuação pode causar uma crise no mercado – e que por isso não podemos  falar de previsões, apenas de probabilidades. No caso do corpo humano, nos ajuda  a compreender o comportamento de um coração com arritmia cardíaca.

E até no comportamento humano, o efeito mariposa nos ajuda a analisar  fenômenos sociais – por exemplo, como a trollagem nas redes sociais pode ser  desencadeada por apenas um comentário negativo. Nosso universo continua obedecendo as  leis de causa e efeito. O sol continuará saindo a cada manhã.

Os aviões que  construímos continuarão voando. ​​No fim das contas, a teoria do caos introduz um elemento de incerteza na  nossa leitura do Universo. E coloca em xeque os limites  do nosso conhecimento.

A gente vai continuar acompanhando o que acontece de mais importante no Brasil e no mundo no nosso site, o bbcbrasil.