Este artículo ha sido finalista del Concurso de divulgación Ciencia Jot Down en la modalidad de ensayo. caos
Todo comenzó en una oficina del quinto piso del Edificio 24 del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés). Es 1963 y un meteorólogo llamado Edward Lorenz se encontraba estudiando los sistemas convectivos atmosféricos. La tarea no era sencilla, ya que las ecuaciones que gobiernan estos fenómenos resultaban complejas de manipular; obtener soluciones analíticas a las ecuaciones estaba fuera de toda discusión. Sin embargo, Lorenz se las ingenió para simplificar las ecuaciones a tan solo un conjunto de tres ecuaciones diferenciales ordinarias que describían la intensidad del movimiento convectivo, la diferencia de temperatura entre las corrientes ascendentes y descendentes, y la distorsión del perfil de temperatura vertical (es decir, qué tanto se desvía de la linealidad).
En general, podemos considerar a las ecuaciones diferenciales como «máquinas matemáticas del tiempo»: nos permiten conocer la evolución de un fenómeno —el clima, en este caso— hacia adelante y atrás en el tiempo. Para «echar a andar» estas «máquinas del tiempo» se requiere conocer las condiciones iniciales(en qué punto del espacio coordenado se desea iniciar los cálculos) y los valores de los parámetros (constantes que no varían en el tiempo). El MIT había dedicado toda una oficina a la computadora Royal McBee LGP-30, principalmente por el ruido que emitía al realizar los cálculos numéricos. Con ayuda de miss Ellen Fetter en la programación de las ecuaciones diferenciales, Lorenz ingresó ciertas condiciones iniciales a la computadora.
En algún punto de aquel día, Lorenz detuvo los cálculos y los repitió, pero en esta ocasión ingresó como condiciones iniciales algunos números ligeramente redondeados, y echó a andar nuevamente la LGP-30. Después de ir por una taza de café para matar el tiempo, Lorenz inspeccionó las soluciones y notó que estas divergían paulatinamente conforme avanzaban en el tiempo (aproximadamente dos meses de clima en la simulación). Parecía como si las series de tiempo hubieran surgido de condiciones iniciales completamente distintas, y no las milimétricamente perturbadas.
Ante esta discrepancia en las predicciones de las ecuaciones, Lorenz pensó que se trataba de errores de redondeo que se habían amplificado. Luego de descartar esta posibilidad, la explicación a la que llegó es que dicha sensibilidad extrema a las condiciones iniciales era una propiedad inherente del sistema dinámico. Más aún, las soluciones mostraban oscilaciones, pero no parecían repetirse de manera periódica, se comportaban de manera caótica, aperiódica. Espoleado por la curiosidad, Lorenz decidió prescindir del tiempo, y graficó en esta ocasión únicamente las soluciones numéricas de las tres variables que formaban las ecuaciones diferenciales: con un poco de imaginación, el patrón formado por las proyecciones asemejaba las alas de una mariposa. Se trataba de la primera visualización de un atractor caótico proveniente de un sistema dinámico.
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