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Caos

Por: Diego Vaz Bevilaqua

Um tema que possui uma beleza própria é caos e desordem. Caos, como entendido pelos físicos, não tem necessariamente o mesmo significado do que no senso comum, nas artes ou na filosofia. Caos para físicos é um conceito bastante estreito. É o comportamento de certos sistemas em movimento que torna seu comportamento futuro imprevisível. O que é conhecido por caos no senso comum é mais próximo do que é chamado de desordem por físicos.

Qualquer sistema de objetos que interage entre si tem seu movimento futuro totalmente definido, uma vez que sabemos todas as formas de interação entre eles e todas as posições e velocidades em um dado instante. Isso é um fenômeno extensamente testado e comprovado experimentalmente. O que diferencia um sistema caótico de um regular é que, em um sistema caótico, qualquer mudança infinitesimal em uma dessas variáveis iniciais leva a comportamentos radicalmente diferentes. Ou seja, a uma distância ínfima de uma condição que leva a um comportamento, vivem, literalmente, a possibilidade de todos os outros comportamentos. Na prática é impossível definir qual será o comportamento futuro desse sistema. O melhor que podemos fazer é saber, a partir das simetrias do problema, quais são todas essas possibilidades de comportamento futuro e prever probabilidades.

Quase todos os sistemas existentes ou imaginados são caóticos. A regularidade constitui a exceção. Sistemas extremamente simples podem ser caóticos, como um satélite que orbita sujeito a dois campos gravitacionais de intensidade semelhante ou simplesmente dois pêndulos acoplados

Caótico não é sinônimo de instável, assim como regular não é sinônimo de estabilidade. Em geral, sistemas caóticos têm mais estabilidade que sistemas regulares. Explico: um sistema caótico quando submetido a pequenas variações e perturbações não tem suas simetrias alteradas. Portanto o conjunto de comportamento futuros possíveis não é afetado. Um sistema regular tem apenas um estado futuro possível. Em geral, quando perturbado, algumas de suas simetrias são quebradas. Portanto, ele agirá de forma completamente inesperada. Por isso dizemos que os sistemas caóticos são estruturalmente estáveis e os regulares estruturalmente instáveis.

Nosso sistema solar é regular e estável? Não há certeza. As indicações recentes apontam que é caótico, mas extremamente estável. Seu comportamento caótico pode ser observado na lua de Saturno, Hipérion, que gira de forma caótica, ou nas falhas no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter. Mas como um todo, deve ter sua estrutura estável por muito tempo. Provavelmente por mais tempo que o tempo de vida do Sol.

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