De por qué los meteorólogos no dan una. El efecto mariposa

El tiempo mañana quizá. Y pasadomañana, tal vez. Pero al tercero empezamos a desconfiar del parte meteorológico y nada nos asegura la infalibilidad de las predicciones. No es que los meteorólogos necesiten un repaso de los conocimientos supuestamente adquiridos, no tengan ni idea o no se esmeren lo suficiente con sus modelos; sencillamente, la predicción meteorológica es imposible por naturaleza propia. Y no penséis que el motivo radica en la cantidad de parámetros a tener en cuenta -dificultad nada desdeñable-: las ecuaciones que describen la dinámica atmosférica os sorprenderían por su simplicidad y no imaginaríais, al primer vistazo, que debajo de su aspecto manejable e inocente se esconde el segundo varapalo que el siglo XX ha propinado a la filosofía de la ciencia desde que ésta es ciencia.

El determinismo asesinado por el aleteo de una mariposa

La física se ha arrogado hasta el siglo pasado la pretenciosa capacidad de predecir con total exactitud cuanto fenómeno estudiara. Su mentalidad se habría resumido en algo así como:

"Mídame usted las condiciones iniciales del sistema, que con mis ecuaciones le predigo qué le sucederá dentro de un segundo o mil años si hace falta; y no dude que si cometo algún error es sólo porque usted no ha medido con total exactitud"*

La Física Cuántica reduce a términos de probabilidades el poder predictor de la física imponiendo restricciones sobre la precisión de medida de las magnitudes necesarias para predecir. Es decir, las ecuaciones cuánticas nos informan de qué es probable que suceda y en qué medida. Pero no aseguran nada con total determinación. PRIMER VARAPALO.

¡ Cracka !

Claro que la cuántica nace como física de las átomos, las partículas... lo muy pequeño. A nuestro tamaño, sus efectos se enmascaran y la probabilidad se convierte en seguridad. Parece que podemos seguir escribiendo fórmulas perfectas que predigan sin titubeos cuanto suceda a nuestro alrededor: la fórmula para el movimiento de un coche, la fórmula para el movimiento de un péndulo, la fórmula para esto, la fórmula para lo otro... pero resulta que algunas de ellas, no necesariamente difíciles, presentan un problema insalvable: caoticidad. SEGUNDO VARAPALO.

¡ Craka ! ¡ Craka !

Por caótico entendemos desordenado e impredecible. Matemáticamente, una de las características fundamentales del caos es la sensibilidad a condiciones iniciales. Seguro que alguna vez habéis jugado al billar y comprobado que hasta la tirada más sencilla, como darle directamente con la blanca a cualquier otra bola, puede terminar en una situación completamente distinta a la que deseabais a poco que os equivoquéis al darle. Cuando se os presente la ocasión, probad una tirada, cualquiera, la más simple e intentad repetirla exactamente: la mínima diferencia en la fuerza de tiro, el ángulo, el lugar en el que golpea el taco la bola, la posición que ocupa en reposo antes de que la golpee -es decir, lo que en el argot llamamos las condiciones iniciales-, producirá, si bien no en los primeros instantes, con el tiempo una considerable divergencia de la nueva trayectoria de la bola con respecto a la que intentéis reproducir, es decir, que la segunda tirada acabará por no parecerse en nada a lo que os hubiese hecho ganar la apuesta.

Algo así explica Jeff Goldblum en Jurassic Park del tito Spielberg, sólo que él recurre a la trayectoria de dos gotas de agua deslizándose sobre la mano de Laura Dern mientras intenta seducirla, método que no puedo emplear con mis compañeras de carrera porque seguramente sepan tanto o más que yo de caos, lo cual es fácil.

"Dios crea a los dinosaurios, dios destruye a los dinosaurios, dios crea al hombre,

el hombre destruye a dios, el hombre crea a los dinosaurios" Ian Malcolm

Edward Lorenz, físico meteorólogo, modelizó el clima mediante tres ecuaciones diferenciales no lineales que, al margen de detalles técnicos, encierran la esencia del caos, por lo que nuestro modelo del clima no nos permite predecir a tiempos largos. Imagínese que para predecir qué tiempo hará mañana necesitamos conocer la temperatura, la presión, la humedad, esto, lo otro... es decir, el conjunto de condiciones iniciales, y las introducimos en nuestras fórmulas, que generan una trayectoria, lo que significa que nos dirán el tiempo de mañana, de pasado, del otro... tenemos una predicción. Ahora bien, la medición jamás es exacta, se halla sometida a errores, fluctuaciones: los aparatos de medida son imperfectos y miden condiciones iniciales despreciablemente diferentes a las verdaderas. Pero ese despreciablemente es más que suficiente para un sistema caótico. Introducimos nuestras medidas en las expresiones y generan una nueva trayectoria, lo que significa que también nos dirán el tiempo de mañana, de pasado y del otro... sin embargo, dada la caoticidad del sistema, el tiempo predicho para cada día será diferente al real, porque el clima ha evolucionado a partir de unas condiciones iniciales diferentes a las que hemos medido, por muy bien que las hayamos medido.

Es como la mesa de billar. Intentad repetir una primera tirada, la que sea por simple que sea; quizá al principio se parezca mucho a la original, pero al primer, segundo o tercer rebote comenzará a ser totalemente diferente. Todo depende de cuánto difiera con respecto a la primera tirada la forma en que habéis golpeado la bola con el taco la segunda vez, cuanto más diferente, más temprano se hará patente que la trayectoria de la bola no es igual a la que siguió en la primera tirada. Es incontrolable por definición.

Igual sucede con el clima. Cuanto menores sean los errores en la medición de las condiciones iniciales, más se retrasa el caos en actuar, en separar la predicción de la realidad. Es por ello que las predicciones de los meteorólogos son tanto más fiables cuanto más inmediatas. El tiempo predicho para esta tarde, para mañana... se parecerán mucho al que finalmente tengamos; pero no les pidáis a los meteorólogos que nos aseguren sol para dentro de una semana porque es imposible. Es incontrolable por definición.

Las ecuaciones de Lorenz, no sólo aplicadas al clima, sino a cualquier sistema caótico, como por ejemplo láseres, dibujan el llamado Atractor de Lorenz. No me detendré aquí a explicar terminología de mecánica teórica y caos, pero os lo muestro porque posiblemente sea el origen del nombre popular dado al Efecto Mariposa. Que una mariposa bata las alas en Nueva York y en las antípodas se cree un huracán magnifica de forma amarillista la principal característica del caos, la sensibilidad a las condiciones iniciales: la evolución de un sistema -el clima, las bolas de billar o las gotas de agua recorriendo la piel de Laura Dern- se vuelve magníficamente impredecible y diferente por ínfimas que sean las modificaciones efectuadas sobre sus parámetros de inicio.

Además de la sensibilidad a condiciones iniciales, el caos se caracteriza por su aperiodicidad absoluta, lo que imposibilita la predicción incluso dentro de una misma trayectoria. Ningún conjunto de condiciones tienen que ver con las anteriores, ni con las siguientes. Otra forma de caracterizarlo es mediante la fractalidad en el espacio de fases -en el que se dibuja la mariposa de Lorenz. Pero el resgo de la sensibilidad a condiciones iniciales es más que suficiente para disculpar al hombre del tiempo.

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*Ejemplo: con la posición y la velocidad de un coche en un instante dado, podemos afirmar con total seguridad dónde estará dentro del tiempo que queramos.