Afinal, o que é efeito borboleta? Mais simples do que parece, ele nos afeta de 3 formas

Já parou para pensar que, se seu pai e sua mãe não tivessem dado "oi" um para o outro, você nunca teria nascido? Ou que, se tivesse pegado o guarda-chuva naquele dia, você não teria ficado doente? Já imaginou quem seriam seus amigos se você tivesse estudado em outra escola?

Pode não parecer, mas o chamado "efeito borboleta" é estudado pela ciência porque pode influenciar em cheio as nossas vidas - e até explicar o funcionamento do universo. Em uma definição simples, o conceito seria o de cenários aleatórios resultantes de pequenas diferenças em escolhas inicias.

Efeito borboleta explicado

Sugerido pelo meteorologista Edward Lorenz em um artigo científico publicado em 1972, o efeito borboleta é uma metáfora dentro da Teoria do Caos. “Na verdade é uma metáfora que não faz muito sentido na realidade”, contestou Iberê Caldas, professor de física da Universidade de São Paulo em entrevista ao VIX. 

A imprecisão realística fica por conta da ideia proposta por Lorenz: para ilustrar que um sistema é sensível às condições iniciais, o meteorologista questionou se “o bater de asas de uma borboleta poderia causar um tornado no Texas?”.

Caldas afirma que a ideia na prática é impossível, já que o deslocamento de ar do inseto é muito pequeno para resultar em ventania. Mas serve muito bem como metáfora, pois ilustra a ideia e popularizou a teoria – hoje, muita gente já ouviu falar do Efeito Borboleta mesmo sem conhecer a Teoria do Caos.

Para começar a falar de um sistema caótico dentro da matemática, o especialista da USP utiliza outra ilustração muito comum em nossas vidas. Ao nos depararmos com um engarrafamento, logo falamos que o trânsito está caótico. Mas isso é errado. “Caótico é movimentação instável – se tivesse um carro batendo no outro aí seria caótico”, brinca Caldas.

A teoria do caos é um conceito matemático que estuda os fenômenos a partir do campo da dinâmica. “Ou seja, o campo da física sobre o efeito das forças sobre o movimento dos objetos”, como escreveu Christian Oestreicher, do departamento de educação pública do estado de Genebra, na Suíça, em um artigo científico sobre a história da teoria do caos.

Oestreicher defende que “físicos, biólogos e pesquisadores médicos têm a missão de entender se os acontecimentos do mundo seguem as leis matemáticas ou não”. Por isso há as criações de teoremas matemáticos, para tentar equacionar o funcionamento de nossas vidas e do universo.

Como o conceito do efeito borboleta foi criado

Foi tentando traduzir o funcionamento do clima em equações matemáticas que o especialista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Edward Lorenz, chegou ao tão citado “efeito borboleta”. 

O meteorologista colocou em seu computador cenários climáticos que, após poucos dias sendo analisados, não batiam com a realidade – fazia sol, de acordo com um dos cálculos, enquanto na verdade caía uma tempestade. “Lorenz havia redescoberto o comportamento caótico de um sistema não-linear, o tempo”, segundo o artigo do suíço.

Iberê Caldas definiu que um sistema “não é linear quando há imprecisão na medição inicial”, e isso foi exatamente o que ocorreu nos cálculos de Lorenz. Em um dos cenários, os números analisados tinham três casas decimais (0,123, por exemplo), enquanto que no outro – mais próximo da realidade climática daqueles dias analisados – haviam seis casas depois da vírgula (0,123456). 

Isso significa mais precisão e resultados distintos causados por pequenas diferenças iniciais. “Sensibilidade à condições iniciais é quando a mudança dentro de uma variável tem a consequência de diferenças exponenciais no sistema”, definiu Oestreicher.

Efeito borboleta em nossas vidas

DNA

De acordo com o artigo do departamento de educação pública da Suíça, algumas aplicações da teoria do caos estão no campo da biologia, sobretudo para modelar ritmos biológicos. Frequência cardíaca, funcionamento do cérebro e até o comportamento da formação do nosso DNA são alguns exemplos.

Esse ramo científico que adota o efeito borboleta nos estudos e que pode ser exemplificado pelo DNA analisa a aleatoriedade da formação de nucleotídeos. Essas são as duplas-hélices de DNA que originam todas as informações do nosso corpo. Elas tem um formato tridimensional que auxilia no encaixe para que o DNA seja formado.

Aleatoriamente, elas podem apresentar mutações em sua formação que acabam resultando em questões maiores no futuro. Lembra que o efeito borboleta fala sobre sistemas que dependem de situações iniciais que refletem no fim? Embora seja raro, as vezes acontece de átomos dessas partículas mudarem de forma e assumirem um formato de foice

Isso causa a doença chamada anemia falciforme. Ou seja, a mutação em apenas uma das três bilhões de bases que formam o DNA resulta nesse mal. As células do sangue se formam de um jeito diferente (forma de foice), resultando nessa doença sem cura que causa infecções, dores e fadiga, além de outros transtornos.

Meteorologia

O efeito borboleta também é usado para explicar o porquê das previsões meteorológicas não serem capazes de prever o clima para pouco mais de alguns dias.

Mesmo que coloquemos vários instrumentos para medir o ar, como balões meteorológicos ou até satélites, nunca iremos inserir todas as condições iniciais corretas do ambiente dentro dos dados do computador. E claro que a culpa não é de uma borboleta em particular, que bateu menos ou mais vezes suas asas.

Tim Palmer, professor de Oxford e cientista principal no Centro Europeu de Previsões Meteorológicas,  exemplificou ao site de ciência norte-americano LiveScience o caso de convecções atmosféricas que ocorrem nos Estados Unidos. Por lá, esse fenômeno as vezes causa tempestades no sudeste do país, que por sua vez causam nevascas no nordeste americano.

"Quando o fluxo é particularmente instável, os erros nas condições iniciais podem crescer rapidamente e destruir a qualidade da previsão em alguns dias. Em outras ocasiões, os erros nas condições iniciais irão crescer mais lentamente e a previsão permanecerá hábil por uma semana ou mais à frente ".

Sol - observação do efeito borboleta pela Nasa 

Em 2010, a Nasa divulgou imagens da sonda SDO (Solar Dynamics Observatory) e afirmou que o que se via ali era o efeito borboleta em ação na superfície solar. "Ao olhar para todo o Sol, podemos ver como uma parte dele afeta outra", afirmou o relatório divulgado na época. O que um dos satélites da sonda capturou ajudou a equipe de cientistas a entender a natureza dinâmica das tempestades solares. 

Numa escala muito maior, talvez isso pudesse causar uma tempestade solar que alcançaria a Terra. Mas isso ainda não foi possível medir com os instrumentos terrestres. "Pela primeira vez fomos capazes de enxergar essas conexões. Ainda não sabemos até onde vão essas cascatas, o que os satélites mostraram é que elas, de fato, existem", disse um dos cientistas no relatório da Nasa.

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