Dinàmica i Caos
La dinàmica és l'estudi general de com els sistemes evolucionen a mesura que passa el temps. D'altra banda, la Teoria del Caos és un camp relativament nou en matemàtiques i física. A vegades se li ha anomenat la tercera revolució del segle XX, després de la teoria de la relativitat i la mecànica quàntica.
Per als antics grecs, la paraula Kaos significava desordre, oposada al Kosmos que s'utilitzava per a l'univers considerat com un sistema complex i ordenat. Però avui dia, la paraula caos es refereix a un "desordre" particular, amb algunes propietats curioses i interessants. Un sistema caòtic és aquell essencialment impredictible a causa d'una gran sensibilitat a les condicions inicials. Això significa que un canvi molt petit en el valor inicial de la posició, la temperatura, etc. pot donar lloc a resultats completament diferents. Aquest concepte va ser popularitzat pel meteoròleg Edward Lorenz a través del que ell va dir l'efecte papallona. El seu nom prové de la metàfora d'una papallona que agita les seves ales i és capaç d'influir diverses setmanes després en la creació d'un tornado en un lloc llunyà. La imatge de l'atractor caòtic de Lorenz també s'assembla a l'ala d'una papallona i ràpidament es va convertir en un símbol per als científics que treballen en sistemes dinàmics.
En 1961, Lorenz estava tractant de resoldre les seves equacions climàtiques en una de les primitives computadores disponibles en aquest moment. Un dia, volent comprovar alguns resultats que li estaven portant molt temps a la màquina, va prendre una drecera. En lloc de repetir tot el procés que ja havia fet, va començar a mig camí. Més tard, quan la computadora va llançar els resultats, es va adonar que eren completament diferents als resultats anteriors. Els resultats de Lorenz eren correctes, el problema era la drecera, la qual cosa significava que el problema venia a l'hora d'introduir els valors dels seus càlculs anteriors per a poder començar a mig camí. Els resultats anteriors tenien una exactitud de tres dígits, no obstant això, aquesta exactitud es va demostrar ridículament baixa per a sistemes com el que ell estava estudiant. De fet, en aquesta mena de sistemes els errors i incerteses creixen ràpidament, acabant inexorablement en el caos.
La naturalesa està plena de sistemes caòtics, com per exemple el clima. Alguns altres sistemes caòtics són les poblacions animals, les epidèmies o el mercat de valors (Econofísica). Aquests sistemes es denominen 'no lineals', la qual cosa significa que segueixen relacions que no són estrictament proporcionals.
El doble pèndul és un exemple perfecte de sistema caòtic, si vols saber més sobre aquest sistema, pots entrar en la secció experiments.