Effetto farfalla, butterfly effect

L’effetto farfalla sembra un concetto poetico e in parte lo è ma ha delle basi ed una origine matematica. Ha a che fare con la teoria del caos e con il clima ma anche con molti altri fenomeni che si studiano attraverso numeri e modelli. Senza nulla togliere alla poesia, è affascinante anche comprendere il lato scientifico di questo effetto.

Effetto farfalla: film

Una piccola divagazione prima della parte tecnica dell’effetto farfalla, dedicata ad un film che ne porta il titolo ma che al suo interno cita anche più volte questo concetto. Si intitola “Butterfly Effect” e racconta di un uomo che ha il potere di modificare eventi chiave che gli sono capitati in passato, con conseguenze anche sul presente. Il film intreccia più ipotesi parallele, è una affascinante interpretazione dell’effetto, ispirata al racconto fantascientifico “A Sound of Thunder” di Ray Bradbury.

Effetto farfalla e teoria del caos

Entriamo nel campo della matematica e della fisica per parlare seriamente dell’effetto farfalla, un effetto che è stato chiamato così ma che non ha nulla a che fare con l’animale se non in senso simbolico. Si tratta infatti dell’idea che piccole variazioni nelle condizioni iniziali arrivino a produrre grandi variazioni nel comportamento a lungo termine di un sistema.

Dal racconto di Bradbury da cui è stato tratto il film di cui abbiamo parlato, è stato tratto anche il nome dell’effetto, esso risale al 1952 e l’autore immagina che negli anni a seguire, magari già nel 2020, si possa viaggiare nel tempo con un macchinario ad hoc, come turisti spaziotemporali. In questo modo avremmo la possibilità di cambiare il passato e di conseguenza far nascere un presente alternativo a quello vissuto, per via del fatto che ad ogni scelta fatta seguono diverse realtà.

Ci si chiederà forse cosa centra la farfalla con questa storia. Questo animale così delicato nel suo volare, e apprezzato per i suoi colori, immaginato come innocuo, con un suo battito di ali può causare una tempesta. Questo perché la variazione di pressione causata dalle ali può amplificarsi nello spazio e nel tempo e assumere dimensioni inimmaginabili.

In modo più scientifico di Bradbury ne ha scritto Alan Turing, in un saggio: “Lo spostamento di un singolo elettrone per un miliardesimo di centimetro, a un momento dato, potrebbe significare la differenza tra due avvenimenti molto diversi, come l’uccisione di un uomo un anno dopo, a causa di una valanga, o la sua salvezza”.

Effetto farfalla Edward Lorenz

Parlando di questo effetto, un altro nome che spunta è quello di Edward Lorenz, di fatto il primo ad analizzarlo in uno scritto del 1963 preparato per la New York Academy of Sciences.“un meteorologo fece notare che se le teorie erano corrette, un battito delle ali di un gabbiano sarebbe stato sufficiente ad alterare il corso del clima per sempre”. Nel 1972 lo stesso Lorenz ha tenuto una conferenza dal titolo “Può, il batter d’ali di una farfalla in Brasile, provocare un tornado in Texas?”.

Effetto farfalla: modelli matematici

Troviamo una spiegazione parziale a questa idea anche nella matematica, quando si vanno a creare modelli per studiare fenomeni, contenenti equazioni differenziali alle derivate parziali. Ciò che accade in questo genere di modelli è che anche se le condizioni iniziali, i dati in ingresso, hanno una piccola variazione, esso di propaga con un andamento esponenziale sulla soluzione su cui arriva ad essere impattante ed evidente.

Preso atto di questo, si comprende come sia così difficile creare modelli di previsione per il clima e anche per il mercato azionario, come per altri sistemi altrettanto complessi. Un piccolo errore negli input, nel tempo può sviare totalmente la soluzione portandoci a pensare ad una estate torrida quando sarà invece piovosa.

Non ci sono molte via di uscita perché l’errore iniziale non è un errore di distrazione, bensì una sorta di approssimazione necessaria per impostare, per dare il via al modello. In un sistema caotico come quello che vuole descrivere il meteo o la borsa, gli errori di approssimazione aumentano nel tempo in modo importante e le previsioni risultano inattendibili se troppo a lungo raggio temporale.

Effetto farfalla: giochi

Figuriamoci se un concetto così affascinante non è stato subito utilizzato da chi crea videogame. Lo troviamo anche in Until Dawn, videogioco horror che si basa su un sistema di scelte che vanno a influenzare il corso degli eventi. “effetto farfalla”. Ci sono anche “Life Is Strange” e altri giochi sempre ispirati a questo concetto, come Fahrenheit, Heavy Rain e Beyond: Due Anime.

Effetto farfalla: libro

In letteratura l’effetto farfalla è altrettanto presente. Partiamo dai fumetti: lo troviamo nella storia Zio Paperone “Missione effetto farfalle” pubblicata in quattro puntate sui numeri di Topolino, e anche in una serie della Marvel “Age of Ultron”. Se vogliamo dedicarci a letture più strettamente scientifiche ecco titoli adatti: “Come funziona il caos. Dal moto dei pianeti all’effetto farfalla” e “Effetto farfalla. La scienza tra poesie, immagini e racconti”. E poi c’è il grande Stephen King con “22/11/’63”.

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Pubblicato da Marta Abbà il 20 Luglio 2018