De petits changements, comme le battement d'aile d'un papillon, peut être amplifié en aval dans un système chaotique. Images éducatives/Getty Images Chaos évoque des images de dinosaures sauvages dans Jurassic Park, ou le bambin de mon ami ravageant le salon.
Dans un monde chaotique, on ne sait jamais à quoi s'attendre. Il se passe des trucs tout le temps, entraîné par tout type d'impulsion aléatoire.
Mais le chaos a un sens plus profond en lien avec la physique et la science du climat, liés à la façon dont certains systèmes - comme la météo ou le comportement d'un tout-petit - sont fondamentalement imprévisibles.
Les scientifiques définissent le chaos comme les effets amplifiés de minuscules changements dans le moment présent qui conduisent à une imprévisibilité à long terme. Imaginez deux scénarios presque identiques. Dans une version, deux personnes se croisent dans une gare; mais dans l'autre, le train arrive 10 secondes plus tôt et le rendez-vous n'a jamais lieu. À partir de maintenant, les deux intrigues peuvent être totalement différentes.
Habituellement, ces petits détails n'ont pas d'importance, mais parfois de minuscules différences ont des conséquences qui ne cessent de s'aggraver. Et cette combinaison est ce qui mène au chaos.
Une série choquante de découvertes dans les années 1960 et 1970 a montré à quel point il est facile de créer le chaos. Rien de plus prévisible que le pendule oscillant d'une horloge grand-père. Mais si vous séparez un pendule à mi-hauteur en ajoutant un autre axe, le balancement devient follement imprévisible.
Qui ne se retrouve pas dans la foule si le train arrive quelques secondes plus tôt ? Images SOPA/Getty Images
En tant que scientifique des systèmes complexes, Je pense beaucoup à ce qui est aléatoire.
Quelle est la différence entre un jeu de cartes et la météo ? Vous ne pouvez pas prédire votre prochaine main de poker - si vous pouviez, ils vous jetteraient hors du casino - alors que vous pouvez probablement deviner le temps qu'il fera demain. Mais qu'en est-il de la météo dans deux semaines ? Ou dans un an ?
Aléatoire, comme des cartes ou des dés, est imprévisible parce que nous n'avons tout simplement pas les bonnes informations. Le chaos est quelque part entre aléatoire et prévisible. Une caractéristique des systèmes chaotiques est la prévisibilité à court terme qui se décompose rapidement avec le temps, comme dans les rapides ou les écosystèmes fluviaux.
Isaac Newton a envisagé la physique comme un ensemble de règles régissant un univers d'horlogerie - des règles qui, une fois mis en mouvement, conduirait à un résultat prédéterminé. Mais la théorie du chaos prouve que même les règles les plus strictes et des informations presque parfaites peuvent conduire à des résultats imprévisibles.
Cette prise de conscience a des applications pratiques pour décider quels types de choses sont prévisibles. Le chaos est la raison pour laquelle aucune application météo ne peut vous indiquer la météo dans deux semaines - c'est tout simplement impossible à savoir.
D'autre part, des prédictions plus larges sont encore possibles. Nous ne pouvons pas prévoir le temps dans un an, mais nous savons toujours quel temps il fait à cette période de l'année. C'est ainsi que le climat peut être prévisible même lorsqu'il ne l'est pas. Les théories du chaos et de l'aléatoire aident les scientifiques à déterminer quels types de prédictions ont du sens et lesquels ne le sont pas.
Le chaos peut expliquer pourquoi le climat est prévisible alors que le temps ne l'est pas. Images SOPA/Getty Images Mitchell Newberry est professeur adjoint de systèmes complexes à l'Université du Michigan.
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Vous pouvez trouver le article original ici.
