Estos científicos han creado joyas de formas sorprendentes de la teoría del caos.

Acercarse / Las formas anárquicas impresas en 3D en bronce representan el primer paso en el cambio de formas caóticas a formas fabricables.

F. Bertacchini / PS Pantano / E. Bellotta

Un equipo de científicos italianos ha descubierto una forma de transformar las sorprendentes y complejas formas retorcidas de Teoría del caos En joyería real, según nueva hoja Publicado en Caos Journal. Estas piezas no están simplemente inspiradas en la teoría del caos. Creado directamente a partir de sus principios matemáticos.

«Ver las formas desordenadas transformadas en joyas físicas reales, brillando y brillando, fue un placer para todo el equipo. También fue muy emocionante tocarlas y usarlas», dice. dijo la coautora Eleonora Bellotta de la Universidad de Calabria. «Creemos que es el mismo placer que siente un científico cuando su teoría toma forma, o cuando un artista termina una pintura».

El concepto de caos puede sugerir una total aleatoriedad, pero para los científicos se refiere a sistemas tan sensibles a las condiciones iniciales que su salida parece aleatoria, oscureciendo las reglas internas básicas de orden: el mercado de valores, multitudes alborotadas, ondas cerebrales durante un ataque epiléptico o El clima. En un sistema caótico, los pequeños efectos se amplifican por repetición hasta que el sistema se vuelve crítico. Las raíces de la teoría del caos actual se basan en una descubrimiento fortuito en la década de 1960 por un matemático convertido en meteorólogo eduardo lorenz.

Lorenz creía que la llegada de las computadoras brindaba la oportunidad de combinar las matemáticas y la meteorología para un mejor pronóstico del tiempo. Se propuso construir un modelo matemático del clima utilizando un conjunto de ecuaciones diferenciales que explicaban los cambios de temperatura, presión, velocidad del viento y similares. Una vez que tuviera su sistema esquelético en su lugar, ejecutaría una simulación continua en su computadora, que generaría un clima virtual para un día cada minuto. Los datos resultantes eran como patrones climáticos naturales: nada sucedía de la misma manera dos veces, pero claramente había un orden subyacente.

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Un día de invierno a principios de 1961, Lorenz decidió tomar un atajo. En lugar de comenzar todo, comenzó a mitad de camino, escribiendo los números directamente de una impresión anterior para darle a la máquina sus condiciones iniciales. Luego caminó por el pasillo para tomar una taza de café. Cuando regresó una hora más tarde, descubrió que en lugar de repetir exactamente la versión anterior, la nueva impresión mostraba que el clima predeterminado divergía tan rápidamente del patrón anterior, que en unos pocos «meses» hipotéticos había desaparecido toda similitud entre los dos.

Seis lugares decimales se almacenan en la memoria de la computadora. Para ahorrar espacio en la impresión, solo aparecieron tres. Lorenz había insertado los números más cortos y los había redondeado, asumiendo que la diferencia (milésimas de milésima) no tenía importancia, similar a una pequeña ráfaga de viento que es poco probable que tenga mucho efecto en las características climáticas a gran escala. Pero En el propio sistema de ecuaciones de Lorenz, estas pequeñas diferencias resultaron desastrosas.

Esto se conoce como dependencia sensible de las condiciones iniciales. Lorenz más tarde llamó a su descubrimiento «El efecto mariposa«: Las ecuaciones no lineales que gobiernan el clima son increíblemente sensibles a las condiciones iniciales: que una mariposa batiendo sus alas en Brasil teóricamente podría causar un tornado en Texas. La metáfora es particularmente adecuada. Para investigar más a fondo, Lorenz simplificó su complejo modelo climático, enfocándose sobre la convección de un fluido rodante en nuestra atmósfera: Básicamente, un gas en una caja rectangular sólida con una fuente de calor en la parte inferior y un enfriador en la parte superior, donde el aire caliente sube a la parte superior y el aire frío se hunde al fondo.Simplificó algunas ecuaciones de dinámica de fluidos y descubrió que trazar los resultados de los valores de los parámetros definidos en tres dimensiones producía una forma inusual en forma de mariposa.

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