a Teoria do Caos Simplificado: Basta Seguir o Salto de Gota

Dois pesquisadores criaram um surpreendentemente simples modelo de comportamento caótico, em que variações nas condições iniciais tornar-se tão confusa e ampliada pelo sistema da dinâmica que o resultado parece ser um comportamento aleatório. A equipe, então baseada no Massachusetts Institute of Technology (M. I. T.), fez isso balançando uma pequena gota em um filme de sabão, usando um falante barato para dirigir o trampolim miniatura.o físico Tristan Gilet, então um estudante visitante da M. I. T. da Universidade de Liège na Bélgica, e John Bush, um matemático do M. I. T., ficaram intrigados com “experiências belas olhando gotas saltando em um banho fluido”, diz Bush. Uma dessas experiências, que Gilet co-autor, mostrou gotículas pairando e até rolando sobre um banho de óleo sem cair.
O que os pesquisadores que executam esses experimentos não poderiam fazer, Bush diz, ” foi descrever a dinâmica saltitante particularmente bem, porque é mais complexa—eles têm que descrever o fluxo dentro da gotícula, no banho subjacente e na camada de ar intermediário.”Para simplificar o sistema, Bush e Gilet decidiram renunciar ao banho e olhar para o comportamento de gotículas em um filme.o que eles descobriram foi que o comportamento da gota foi descrito com precisão por uma única equação matemática, um acordo limpo entre observação e teoria que Bush chama de muito raro. “Uma simples equação basicamente descreve o sistema exatamente”, diz Bush. “Tipicamente na física tem-se uma divergência entre experimentos e teoria.controlando a vibração do filme com um altifalante de US $100, os pesquisadores foram capazes de modular a periodicidade, ou natureza cíclica, do salto da gota. E ao aumentar a amplitude da vibração do filme, Bush diz, ele e Gilet poderiam fazer o período ” mais longo e mais longo, e eventualmente fica tão longo que se torna efetivamente infinito e transições para um estado caótico.”Em outras palavras, nesse ponto o salto torna-se essencialmente imprevisível, como qualquer incerteza no estado inicial assumir. a teoria do Caos, diz Bush, é ” realmente simplesmente uma declaração de falta de precisão sobre as condições iniciais de um sistema. Então, a menos que você saiba as condições iniciais exatas de um sistema, qualquer incerteza será amplificada e você perderá o poder preditivo.”Tais sistemas caóticos entram em jogo na descrição dos mercados financeiros e padrões de clima, como no famoso efeito borboleta, em que o bater de asas de uma borboleta pode, teoricamente, causar um distúrbio atmosférico para alterar significativamente mais tarde clima resultados.Matthew Hancock, um pós-doutorado em engenharia biomédica no Brigham and Women’s Hospital em Boston, que não co-autor do artigo, mas cuja entrada Bush e Gilet reconhecem nos endnotes, diz que o estudo “descreve um exemplo extremamente elegante de um sistema caótico, que logo deve aparecer em livros didáticos.”
Hancock elogia os experimentadores por ferver o estudo da teoria do Caos para uma forma clara e demonstrável. “Geralmente o caos é estudado em equações que são uma simplificação grosseira de um sistema físico”, diz ele. “Aqui, ela emerge de uma descrição exata da dinâmica.”

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