Efecte papallona

En la teoria del caos, l'efecte papallona és la dependència sensible de les condicions inicials en què un petit canvi en un estat d'un sistema no lineal determinista pot donar lloc a grans diferències en un estat posterior.

El terme està estretament relacionat amb el treball del matemàtic i meteoròleg Edward Lorenz. Va assenyalar que l'efecte papallona es deriva de l'exemple metafòric dels detalls d'un tornado (el moment exacte de formació, el camí exacte seguit) influenciats per pertorbacions menors, com ara una papallona llunyana batent les seves ales diverses setmanes abans. Lorenz va utilitzar originalment una gavina provocant una tempesta, però es va convèncer perquè fos més poètic amb l'ús de la papallona i el tornado el 1972.^[1][2]

Lorenz va descobrir l'efecte quan va observar les execucions del seu model meteorològic amb dades de condicions inicials que es van arrodonir d'una manera aparentment intrascendent. Va assenyalar que el model meteorològic no podia reproduir els resultats de les execucions amb les dades de condicions inicials no arrodonides. Un canvi molt petit en les condicions inicials havia creat un resultat significativament diferent.^[3]

• 
  Un gràfic de l'atractor estrany de Lorenz per a valors ρ=28, σ = 10, β = 8/3. L'efecte papallona o dependència sensible de les condicions inicials és la propietat d'un sistema dinàmic que, a partir de qualsevol de les diverses condicions inicials alternatives arbitràriament properes a l'atractor, els punts iterats es repartiran arbitràriament entre ells
• Demostració experimental de l'efecte papallona amb diferents enregistraments d'un mateix pèndol doble. En cada gravació, el pèndol comença amb gairebé la mateixa condició inicial. Amb el temps les diferències en la dinàmica creixen de gairebé imperceptibles a dràstiques

La idea que les causes petites poden tenir grans efectes en el temps va ser reconeguda anteriorment pel matemàtic i enginyer francès Henri Poincaré. El matemàtic i filòsof estatunidenc Norbert Wiener també va contribuir a aquesta teoria. El treball d'Edward Lorenz va situar el concepte d'«inestabilitat» de l'atmosfera terrestre en una base quantitativa i va vincular el concepte d'inestabilitat amb les propietats de grans classes de sistemes dinàmics que estan experimentant dinàmiques no lineals i caos determinista.^[4]

Des d'aleshores, el concepte d'efecte papallona s'ha utilitzat fora del context de la ciència meteorològica com un terme ampli per a qualsevol situació en què se suposa que un petit canvi és la causa de conseqüències més grans.