Agita tus alas

Agita tus alas

Hace unos cinco días escribí un post en el que les preguntaba si eran ustedes de los que consideraban que el futuro estaba escrito o si, por el contrario, eran de los que opinaban que nuestras acciones eran susceptibles de determinarlo. En suma, si creían ustedes o no en la predestinación.

Les conté como la física clásica entendía que era perfectamente posible predecir el futuro y decirnos cómo fue el pasado siempre y cuando contásemos con los datos suficientes; es decir, que si conocíamos los datos precisos sobre la órbita de la Tierra o de un planeta alrededor de un astro, no habría problema en predecir dónde estaría nuestro astro en el futuro y donde estaba en el pasado. La naturaleza era un mecanismo de relojería regulado por leyes que nos permitían saber cómo sería el futuro y cómo fue el pasado.

Esta idea la expresó con toda claridad en 1776 el matemático francés Laplace cuando afirmó que, si conociésemos la velocidad y posición de todas las partículas del universo en un momento dado podríamos predecir con toda precisión el futuro y narrar cómo fue el pasado.

La realidad es que el asunto no es tan fácil y es aquí donde debo contarles la historia de Edward Lorenz, un meteorólogo hoy famoso.

Edward Lorenz trabajaba en 1963 en unas ecuenciaciones que le permitiesen efectuar predicciones sobre el clima. En un cierto momento introdujo las ecuaciones en el computador para ver de forma gráfica los resultados y, como los ordenadores eran lentos en aquella época, marchó a tomar el té. Posteriormente trató de reproducir el experimento introduciendo los mismos datos y se encontró con que el ordenador arrojó un resultado absolutamente distinto al que había arrojado en el primer experimento. Sorprendido por el resultado Edward Lorenz trató de averiguar la causa de aquella tremenda discrepancia y halló que en el primero de los experimentos había suministrado a la computadora datos con hasta el sexto decimal de precisión, mientras que en el segundo tan solo había introducido datos hasta el tercer decimal de precisión y, sin embargo, una variación de diezmilésimas en los datos iniciales  provocaba unos resultados finales absolutamente dispares. Esta observación se considera el principio de la teoría del caos.

Que pequeñas variaciones mínimas en las condiciones iniciales den lugar a tremendas diferencias en los estados finales es algo que resulta verdaderamente sorprendente, pero que desde luego no anula esa afirmación de Laplace de que si conociésemos «con toda precisión» los datos que afectan a cada partícula del universo podríamos predecir tanto el pasado como el futuro. Es por eso que, antes que otra cosa, debemos preguntarnos si podemos medir «con absoluta precisión» los datos porque, si no podemos medirlos con absoluta precisión y pequeñas variaciones en los datos iniciales producen grandes diferencias en los estados finales en los sistemas caóticos, parece evidente que nunca podremos predecir nada y en este punto seguramente es oportuno recordar un artículo que en 1967 publicó el hoy famosísimo matemático Benoit Mandelbrot, un artículo titulado «¿Cuánto mide la costa de Gran Bretaña?»

Trato de resumirlo. Si ustedes se proveen de un metro y se deciden a medir cuánto mide la costa de Gran Bretaña obtendrán un determinado resultado. Pero el resultado no será exacto, porque en cada trozo de costa medido con ese metro habrá entrantes y salientes que no han sido perfectamente, medidos con con la herramienta. Naturalmente que en lugar de un metro podemos utilizar una vara de 50 centímetros, pero igualmente volveremos a obtener una diferencia porque en esos 50 centímetros existen entrantes y salientes que no coinciden con la rectitud de la vara y lo mismo nos irá pasando según vayamos reduciendo nuestro patrón de medida.

No les sorprenderá que el matemático que escribió este artículo Benoit Mandelbrot fuese el padre de los hoy famosísimos fractales.

Dado que el continuo de los números es infinito siempre tendremos un grado mayor de precisión del que hemos medido de forma que lo cierto es que nunca podremos medir con absoluta precisión la costa de Gran Bretaña.

Si a esta imprecisión de la medida le unimos esa característica especial de los sistemas caóticos de que la más leve modificación en los valores iniciales nos conduce a resultados que pueden ser absolutamente distintos desde luego tendremos que reconocer que en los sistemas caóticos el futuro no está escrito y que depende de hasta las más mínimas variaciones, pudiendo tener estas, por mínimas que sean, consecuencias imprevisibles.

Permítanme que les diga ahora que en los «Sistema dinámicos» un **atractor** es un conjunto de valores numéricos hacia los cuales un sistema tiende a evolucionar, dada una gran variedad de condiciones iniciales en el sistema. Geométricamente, un atractor puede ser un punto, una curva, una variedad o incluso un conjunto complicado de estructura fractal y es ahí donde tiene sentido la ilustración de este post pues Edward Lorenz, cuando obtuvo la representación geométrica de sus observaciones sobre los sistemas caóticos, obtuvo la imagen que ven en la fotografía.

Atractor extraño

A este tipo de atractores se les llama «atractores extraños» e ilustran bien esos sistemas caóticos en los que, la más mínima variación, puede generar consecuencias impredecibles, como en el caso del clima, la economía, las biología, la sociedad o los enjambres.

Seguramente mirando la ilustración te has percatado del parecido de este «atractor extraño» con un cierto insecto de grandes alas. Y sí, su parecido no es sólo formal, porque tú y yo sabemos que el aleteo de una mariposa en África puede dar lugar a un ciclón en Florida, que es justo lo que nos dice la teoría del caos.

Por eso no te preguntes nunca si tus acciones tendrán o no importancia, si servirán para obtener una pasarela al reta o no, tú, simplemente, agita tus alas y deja que la física, la biología, las matemáticas y las dinámicas de enjambre se ocupen del resto.

Haz lo que sientes que has de hacer, tú no lo sabes pero tu trabajo puede ser el que marque la diferencia entre el fracaso y el éxito.

Vamos.

Tu imperativo

La teoría del caos es la rama de las matemáticas, la física y otras ciencias (biología, meteorología, economía, entre otras) que trata ciertos tipos de sistemas complejos y sistemas dinámicos no lineales muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales. Pequeñas variaciones en dichas condiciones iniciales pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro, imposibilitando la predicción a largo plazo. Al menos esto es lo que nos dice wikipedia.

En la vieja física determinista de Newton, conocidas todas las variables del sistema, uno podía predecir con toda exactitud dónde se encontraba un cuerpo celeste —por ejemplo— en cualquier momento del pasado y dónde se encontraría en cualquier momento del futuro. El tiempo podía, pues, ir adelante o atrás sin que eso afectase demasiado al sistema.

Sin embargo la física —en especial la cuántica— nos ha revelado un universo lleno de incertidumbres, donde el conocimiento exacto de ningún dato parece posible (incertidumbre de Heisenberg ), donde los sistemas caóticos ganan protagonismo o donde la existencia de estados irreversibles permiten afirmar que, en contra de lo que pasaba en el universo determinista de Newton, la flecha del tiempo cobra especial sentido.

De todas las características de los sistemas caóticos, es la de su tremenda sensibilidad a pequeñas variaciones en las condiciones iniciales la que más ha atraído la atención del público. Se sabe que, pequeñas variaciones en las condiciones iniciales de uno de estos sistemas, pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro y se ha ejemplificado esta característica con el llamado «efecto mariposa». En el caso del tiempo atmosférico —un clásico ejemplo de sistema caótico— pequeñas variaciones como el aleteo de una mariposa en el Golfo de Guinea, se afirma, pueden acabar produciondo huracanes en las Islas de Barlovento del Caribe.

Pues bien, si el aleteo de una mariposa puede producir huracanes en un sistema caótico como el del tiempo atmosférico, ¿qué consecuencias pueden tener las acciones de un ser humano en el seno de otro sistema caótico como es el de las sociedades humanas modernas?

Si tomamos conciencia, si verdaderamente somos conscientes, de que cada una de nuestras acciones puede cambiar el mundo y la sociedad, probablemente nos ocuparíamos mucho más de llenarlas de sentido o de contenido moral.

Quienes te recomienden que no te esfuerces, que tus protestas, manifestaciones o reivindicaciones no van a servir de nada, no le dediques la más mínima atención. Tú sabes que eres importante y que todo cuanto hagas puede ser importante, muy importante, que sólo quienes no quieren que nada cambie te recomendarán estar quieto y sometido. Tú puedes cambiar el mundo con cada uno de tus actos, la física y la matemática de las ecuaciones no lineales están de tu parte, no les vayas a dar el gusto a esta caterva de deterministas que creen que todo está escrito, hazles saber que el futuro lo escribes tú tanto como ellos y que su mal guión de mala película está llamado a abandonar las carteleras. Para siempre.

Mariposa Almirante Rojo.
Mariposa «Vanesa Atalanta» (Almirante Rojo) común en Europa del Sur. Se cría en la albahaquilla de muro («parietaria judaica»), una planta que crece en las grietas de muros y paredes.

No te lamentes y bate tus alas

No te lamentes y bate tus alas

Los sistemas sociales, la sociedad, son sistemas complejos y en buena medida caóticos. No existen ecuaciones lineales capaces de predecir cómo será el futuro de una sociedad humana; al igual que ocurre con la meteorología y otros sistemas caóticos un pequeño suceso puede amplificarse y de pronto dar lugar a cambios absolutamente inesperados de la situación global.

Una de las personas que estudiaron este tipo de sistemas fue el meteorólogo y matemático estadounidense Edward Lorenz. Lorenz construyó un modelo matemático muy simplificado, que intentaba capturar el comportamiento de la convección en la atmósfera. Lorenz estudió las soluciones de su modelo y se dio cuenta que alteraciones mínimas en los valores de las variables iniciales resultaban en soluciones ampliamente divergentes.

Consecuencia de sus estudios fue la figura que ven en la imagen, el llamado «Atractor Extraño de Lorenz», los atractores son partes del espacio de fases del sistema dinámico y el «Atractor Extraño» es… algo de lo que hablaremos otro día; lo que yo quería que viesen ustedes es este que ven en la imagen y cuya forma recuerda, vagamente, a una mariposa.

Sistemas dinámicos donde una pequeña variación puede dar lugar a grandes cambios del sistema. Seguro que en meteorología has oído hablar del llamado «efecto mariposa» y de la posibilidad de que el aleteo de una mariposa en África acabe generando un tornado en el Caribe… El concepto es aplicable a la sociedad humana, pequeñas variaciones pueden amplificarse hasta dar lugar a resultados inesperados.

A quienes mandan les gustaría que nuestras vidas estuviesen regidas por ecuaciones lineales donde el presente, el pasado y el futuro pudiesen programarse de forma determinista; afortunadamente no es así y nuestro sistema dinámico y caótico siempre deja margen al cambio inesperado.

Por eso todos cuentan en sociedad y todos son importantes, porque todos podemos ser causa y origen de un cambio de proporciones inimaginables. Sí, el aleteo de una mariposa puede provocar tornados y tus acciones cambiar el mundo. Lo que ni la mariposa ni tú podéis olvidar es que para que algo cambie habéis de batir las alas.

Que no te preocupen los gobiernos inicuos ni los ministros réprobos, que no te paralicen corporaciones anquilosadas en un sueño de siglos, que no te asusten los cambios, no temas a la sociedad, está en su naturaleza cambiar y tú, no importa cuán irrelevante te creas, puedes hacerlo: las matemáticas y la épica están de tu parte. Así pues no te lamentes y actúa, porque, recuerda, de lo único que no puedes olvidarte es de batir tus alas.