Page 695 - Capire la Fisica
P. 695
La Teoria del Caos
La teoria del caos fu sviluppata negli anni ‘6O dal matema-
tico e meteorologo americano Edward Norton Lorenz
(1917 – 2008).
Le applicazioni più note della teoria del caos riguardano la
meteorologia, in cui un piccolo vortice d’aria può inne-
scare la formazione di un uragano dall’altra parte del pia-
243
neta: il cosiddetto “effetto farfalla “.
Lorenz, mentre descriveva matematicamente un modello
climatico per mezzo di un computer, notò che bastava ar-
rotondare diversamente i parametri iniziali affinché il pro-
gramma producesse evoluzioni meteorologiche del tutto
differenti.
Un minuscolo sbalzo di temperatura o di pressione in un luogo può instaurare una ca-
tena di eventi che fa scatenare un acquazzone da qualche altra parte.
Tuttavia, il caos dà luogo a schemi ordinati. Anche se tuttavia, parlare di “caos” non è
del tutto appropriato, perché in realtà non si tratta di veri e propri eventi caotici del
tutto imprevedibili ma risultano essere dei sistemi deterministici, dove conoscendo con
esattezza il punto di partenza, è possibile prevederne l’esito e anche riprodurne l’evo-
luzione.
È purtroppo impossibile ripercorrerla all’indietro a partire da un risultato finale per
scoprire da dove sia scaturito, perché vari percorsi portano allo stesso risultato.
Le differenze fra le condizioni che producono un risultato o l’altro possono essere pic-
colissime, perfino impossibili da misurare.
A causa di questa divergenza, la più piccola incertezza sulle condizioni iniziali può pro-
durre un’enorme gamma di evoluzioni successive.
243 L’effetto farfalla può essere fatto derivare dalla fluidodinamica, cioè la parte della fisica che studia i fluidi. L’impreve-
dibilità dei sistemi lineari, porta alla conseguenza che variando di pochissimo le condizioni iniziali, il sistema potrà evolvere
in maniera totalmente inaspettata. Per questo è diventato un luogo comune dire che il battito delle ali di una farfalla in
Brasile, a seguito di una catena di eventi, potesse provocare una tromba d’aria nel Texas. Nell’elettromagnetismo, le leggi
si conoscono esattamente e quindi si può prevedere l’evoluzione del sistema, ma una particella carica si muove nello
spazio generando un cambiamento nel campo elettromagnetico, che si sviluppa all’infinito, da cui l’imprevedibilità dei
fenomeni.
L’effetto farfalla, in conclusione, sottolinea come nella maggior parte dei sistemi biologici, chimici, fisici, economici e so-
ciali, esistano degli elementi che, apparentemente insignificanti, sono in grado, interagendo fra loro, di propagarsi e am-
plificarsi provocando effetti catastrofici.
695