Edward Lorenz para niños

Edward Norton Lorenz (1917-2008) fue un matemático y meteorólogo de Estados Unidos. Él desarrolló ideas muy importantes sobre cómo se mueven los fluidos. Sus estudios ayudaron a entender mejor el clima y a predecir el tiempo.

Edward Lorenz fue un pionero en la teoría del caos. Él creó el concepto de los atractores extraños. También inventó la famosa frase efecto mariposa.

La vida de Edward Lorenz

Primeros años y educación

Edward Norton Lorenz nació en West Hartford, Connecticut, el 23 de mayo de 1917. Desde pequeño, le encantaban los números. Podía recordar los cuadrados perfectos hasta el 10.000.

También le gustaba resolver rompecabezas matemáticos y jugar ajedrez. A los siete años, se interesó por la astronomía. Esto ocurrió al ver una ilustración de planetas en una enciclopedia.

Edward estudió matemáticas en el Dartmouth College y en la Universidad Harvard. Se graduó en 1938.

Servicio militar y carrera profesional

En 1942, durante la Segunda Guerra Mundial, Edward se unió a la Fuerza Aérea de Estados Unidos. Allí se entrenó para ser pronosticador meteorológico. En 1944, ayudó a crear pronósticos para apoyar operaciones aéreas.

Obtuvo su doctorado en 1948 en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Su trabajo trataba sobre cómo usar ecuaciones para predecir el movimiento de las tormentas. Después, fue profesor en el MIT por muchos años.

Edward Lorenz se convirtió en Professor Emeritus en el MIT en 1981. Recibió muchos premios por su importante trabajo.

• 1969 Carl Gustaf Rossby Research Medal, American Meteorological Society.
• 1973 Symons Memorial Gold Medal, Royal Meteorological Society.
• 1975 Miembro, National Academy of Sciences (U.S.A.).
• 1983 Premio Crafoord, Royal Swedish Academy of Sciences.
• 1991 Premio Kyoto de Ciencias Básicas.
• 2004 12 de mayo Buys Ballot medal.

Edward Lorenz falleció el 16 de abril de 2008 en su casa de Cambridge, Massachusetts, a los 90 años.

Las ideas de Edward Lorenz

¿Qué es el efecto mariposa?

Lorenz creó un modelo matemático sencillo para entender cómo se mueve el aire en la atmósfera. Se dio cuenta de que pequeños cambios en los números iniciales causaban resultados muy diferentes. A esto se le llamó el efecto mariposa.

El efecto mariposa significa que un cambio muy pequeño en un lugar puede tener un gran impacto en otro lugar. Por ejemplo, el aleteo de una mariposa en un continente podría, en teoría, influir en un huracán en otro continente. Esta idea impulsó el estudio de la teoría del caos.

¿Qué es la teoría del caos?

Edward Lorenz explicó que la palabra "caos" no significa desorden total. Para él, el caos se refiere a sistemas que parecen comportarse al azar. Sin embargo, en realidad, siguen reglas precisas.

Un sistema caótico es casi predecible, pero tiene un grado de aleatoriedad. Esto hace que parezca impredecible. Una secuencia aleatoria es cuando cualquier resultado puede ser el siguiente. Una secuencia determinista es cuando solo un resultado es posible. El caos, según Lorenz, parece aleatorio.

Ejemplos de sistemas caóticos

Lorenz usó ejemplos para explicar el comportamiento caótico.

• Máquinas de pinball: Imaginemos dos bolas de pinball que empiezan en el mismo punto y con la misma dirección. Si una de ellas choca ligeramente con un pivote, su trayectoria cambia mucho. Aunque las condiciones iniciales eran casi idénticas, el resultado final es muy diferente.
• Pista de esquí: Otro ejemplo es un modelo de pista de esquí con montículos de nieve. Si varias tablas de esquí empiezan con velocidades idénticas, sus trayectorias se desvían rápidamente al tocar los montículos. Esto demuestra cómo pequeñas diferencias iniciales llevan a grandes cambios.

Características de los sistemas caóticos

Los sistemas caóticos son muy sensibles a los cambios en sus condiciones iniciales. Esto significa que una diferencia muy pequeña al principio puede hacer que los resultados se separen mucho con el tiempo.

Por eso, es muy difícil hacer predicciones perfectas en sistemas caóticos. Un buen ejemplo son las predicciones meteorológicas. Los resultados pueden variar mucho de un momento a otro.

Atractores extraños

Lorenz también habló de los atractores extraños. Un atractor es un conjunto de estados que un sistema visita una y otra vez. El atractor de Lorenz es un ejemplo famoso. Es una representación gráfica de un sistema caótico.

Un atractor extraño tiene un número infinito de curvas o superficies. Es como el "corazón" de un sistema caótico.

El descubrimiento con el ordenador

En 1961, Lorenz usó un ordenador llamado Royal McBee LGP-30 para hacer cálculos. Quería simular datos meteorológicos con una ecuación de doce variables.

Un día, reinició un cálculo usando datos que había impreso antes. Se dio cuenta de que las predicciones no eran idénticas. Los números que había introducido no eran los originales exactos, sino valores redondeados. Estos pequeños errores se hicieron cada vez más grandes, cambiando por completo el resultado.

Lorenz se dio cuenta de que esto era el caos. Publicó sus hallazgos en un trabajo llamado Flujo determinista no periódico. Allí describió el atractor de Lorenz, un patrón de complejidad infinita.

Publicaciones importantes

• 1963 Flujo determinista no periódico.
• 1967 La naturaleza y teoría de la circulación general de la atmósfera.
• 1990 ¿Pueden el caos y la intransitividad llevar a la variabilidad interanual?

Para saber más

• atractor de Lorenz
• efecto mariposa
• teoría del caos