Effetto farfalla

effetto farfalla

Locuzione comunemente usata per indicare l’estrema sensibilità alle condizioni iniziali esibita dai sistemi dinamici non lineari. In altri termini, infinitesime variazioni nelle condizioni iniziali producono variazioni grandi e crescenti nel comportamento successivo dei suddetti sistemi. L’atmosfera è un classico esempio di sistema non lineare e l’effetto farfalla è spesso addotto come motivazione principale del limite di predicibilità del tempo atmosferico di ca. 10÷12 giorni. Il termine effetto farfalla è stato introdotto dal matematico e meteorologo Edward Lorenz nel titolo di un suo articolo del 1972: Predictability: does the flap of a butterfly’s wings in Brazil set off a tornado in Texas?, nel quale il battito delle ali della farfalla in Brasile è rappresentativo di un qualsivoglia piccolo cambiamento nelle condizioni iniziali del sistema che conduce a conseguenze su scale più grandi. Il concetto dell’effetto farfalla non va ovviamente inteso in senso letterale: l’energia cinetica di un tornado è enormemente maggiore di quella generata dal battito delle ali della farfalla e deriva in ultima analisi dall’energia solare. La fortuna del termine è anche legata alla rappresentazione bidimensionale dell’attrattore di Lorenz, un set di tre equazioni differenziali non lineari introdotte da Lorenz stesso nel 1963 come schematizzazione delle strutture convettive ordinate dell’atmosfera. Il concetto di effetto farfalla è stato inquadrato concettualmente nell’ambito della teoria del caos, i cui inizi si fanno comunemente risalire agli studi di Henri Poincaré (1890) sul problema dei tre corpi e a una serie di studi successivi nell’ambito dello sviluppo della teoria ergodica. La riscoperta di questo genere di problemi è connessa allo sviluppo del calcolatore elettronico, in quanto la matematica legata alla teoria del caos richiede ripetute iterazioni di calcoli anche semplici; la scoperta stessa di Lorenz fu fondamentalmente dovuta alla limitata precisione di inserimento delle cifre nel computer usato dallo studioso per le sue simulazioni.

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