El "efecto mariposa" es un concepto que hace referencia a la noción de sensibilidad a las condiciones iniciales dentro del marco de la teoría del caos. La idea es que, dadas unas condiciones iniciales de un determinado sistema caótico, la más mínima variación en ellas puede provocar que el sistema evolucione en formas completamente diferentes. Sucediendo así que, una pequeña perturbación inicial, mediante un proceso de amplificación, podrá generar un efecto considerablemente grande.

Un ejemplo claro sobre el efecto mariposa es soltar una pelota justo sobre la arista del tejado de una casa varias veces; pequeñas desviaciones en la posición inicial pueden hacer que la pelota caiga por uno de los lados del tejado o por el otro, conduciendo a trayectorias de caída y posiciones de reposo final completamente diferentes. Cambios minúsculos que conducen a resultados totalmente divergentes.
Su nombre proviene de las frases: "el aleteo de las alas de una mariposa se puede sentir al otro lado del mundo" (proverbio chino) o "el aleteo de las alas de una mariposa pueden provocar un Tsunami al otro lado del mundo" así como también "El simple aleteo de una mariposa puede cambiar el mundo".

Este nombre también fue acuñado a partir del resultado obtenido por el meteorólogo y matemático Edward Lorenz al intentar hacer una predicción del clima atmosférico.

En una determinada ocasión quiso volver a echar un vistazo a una simulación que ya había hecho llevándola más lejos en el tiempo. En vez de comenzar desde el principio y esperar a que el ordenador llegara al intervalo que le interesaba, introdujo por el teclado los valores que ya tenía apuntados en el papel. Dejó la máquina trabajando y se fue a tomar un café.

Después de una hora, la máquina había simulado dos meses de predicción atmosférica. Y sucedió lo inesperado. Había valores de los días que había simulado anteriormente que no coincidían con los que había calculado esta vez.

El clima atmosférico se describe por 3 ecuaciones diferenciales bien definidas. Siendo así, conociendo las condiciones iniciales se podría conocer la predicción del clima en el futuro. Sin embargo, al ser éste un sistema caótico, y no poder conocer nunca con exactitud los parámetros que fijan las condiciones iniciales (en cualquier sistema de medición, por definición, siempre se comete un error, por pequeño que éste sea) hace que aunque se conozca el modelo, éste diverja de la realidad pasado un cierto tiempo (véase Horizonte de predicciones).
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Concepto

Esta interrelación de causa-efecto se da en todos los eventos de la vida. Un pequeño cambio puede generar grandes resultados o poéticamente: "el aleteo de una mariposa en Londres puede desatar una tormenta en Hong Kong".

La consecuencia práctica del efecto mariposa es que en sistemas complejos tales como el estado del tiempo o la bolsa de valores es muy difícil predecir con seguridad en un mediano rango de tiempo. Los modelos finitos que tratan de simular estos sistemas necesariamente descartan información acerca del sistema y los eventos asociados a él. Estos errores son magnificados en cada unidad de tiempo simulada hasta que el error resultante llega a exceder el ciento por ciento.

Libros, grupos y películas
El término se ha popularizado al que ser usado como argumento de artículos de divulgación, novelas y películas que, en su mayoría, poco tienen que ver con la teoría del caos. El grupo de metal, Moonspell graba en 1997 un disco titulado El Efecto Mariposa. Eric Bress y Jonathan Mackye Gruber llevaron al cine las películas El Efecto Mariposa (2004) y El Efecto Mariposa 2 (2006), protagonizada la primera versión por Ashton Kutcher y Amy Smart. En ambas películas un sujeto con la habilidad de volver en el tiempo intenta varias veces mejorar su mundo pero se da cuenta de que cada cambio tiene más consecuencias de las que creó, dando resultados catastróficos. En El Efecto Mariposa 3 (2009) se profundiza aún más en el efecto demoledor que tiene la alteración de la línea temporal y el viajero en el tiempo se ve obligado a realizar un gran sacrificio para deshacer sus injerencias en la realidad.
Otro ejemplo perfectamente ilustrado es un escrito hecho por Ray Bradbury, titulado El ruido de un trueno que fue llevada al cine en 2005 dirigida por Peter Hyams. En el mismo, unos cazadores viajan en el tiempo hasta llegar a la prehistoria y sin darse cuenta matan una mariposa prehistórica; debido a ello, cuando vuelven al presente se dan cuenta que el mundo en que se encuentran es totalmente diferente al que conocían en un principio. (Esta historia fue parodiada en un episodio de Noche de Brujas de Los Simpson, en la que Homer retrocedía en el tiempo hacia la prehistoria, mataba un insecto y cuando intentaba volver al futuro llegaba siempre a una realidad distinta).
En Los Simpson, en el capítulo "Trilogía del error" de la Temporada 12, La historia se presenta en tres partes conectadas entre sí. En ellas, Homer se dirige al hospital para que le curen el dedo pulgar, Lisa busca una manera de llegar a la escuela para ganar la feria de ciencias, y Bart y Milhouse se ven involucrados en un problema con Tony el Gordo y su pirotecnia ilegal. En cada parte se muestra la historia desde el punto de vista de Homer, Lisa y Bart.
En la película Harry Potter y el prisionero de Azkabán, Hermione utiliza el giratiempo, un artefacto que utilizaba secretamente para asistir a varias clases a lo largo del año retrocediendo el tiempo. Junto con Harry hacen diferentes arreglos en el devenir de los acontecimientos y liberan también a Buckbeak antes de que sea ejecutado; también descubren que en la paradoja temporal Harry convocó el Patronus que ahuyentó a los dementores.
Isaac Asimov escribió el libro El fin de la eternidad en el cual existe una especie de dimensión especial en la que unos hombres, llamados Los Eternos, realizan cambios en la historia viajando en el tiempo. Lo hacen con el fin de mejorar el mundo. Realizan un Cambio Mínimo Necesario, que consiste en una nimiedad, pero que tiene grandes consecuencias.
También se hace referencia al efecto mariposa en Parque Jurásico (1993), al exponer el "matemático" Ian Malcolm que los sistemas complejos del parque dejarían de funcionar al estar esperando un Accidente, el momento de producirse.
La película española El efecto mariposa (1995), de Fernando Colomo, también trata, desde el género de la comedia, las aventuras de un joven enamorado de la Teoría del Caos de Edward Lorenz, y sus consecuencias en las relaciones personales. Todo ello ambientado en la ciudad de Londres.
Pi (1998), presenta la vida de un matemático aferrado a encontrar un patrón en la bolsa de valores, y se da cuenta que hay judíos tras esa teoría de 216 dígitos, que incluso dicen es la llave para ver al verdadero Dios.
En Corre, Lola, corre (1998), la protagonista tiene 20 minutos para salvar a su novio consiguiendo 100.000 marcos; al fracasar, la carrera de 20 minutos vuelve a empezar. Así vemos 3 realidades diferentes desencadenadas por un cambio mínimo en el comienzo de la cadena de sucesos.
Dos vidas en un instante (1998) presenta un planteamiento similar, en el que se muestra cómo cambia la vida de una joven a raíz de coger o perder el metro en un momento dado. En el primer caso se encuentra a su novio engañándola con otra en casa, mientras que en el segundo llega más tarde y no lo descubre, continuando su relación con él.
En la película Babel (2007) también se toca el tema del efecto mariposa. En ella, las historias de distintas personas viviendo en extremos opuestos del mundo son afectadas unas a otras. Lo mismo ocurre en "Amores Perros" (2000).
En la película El Curioso Caso De Benjamín Button (2008), Daisy (Cate Blanchett), una bailarina muy talentosa, es atropellada por un taxi, hecho que le impide volver a los escenarios. En esa misma escena, Benjamín (Brad Pitt) enumera una serie de acontecimientos que a primera impresión resultan insignificantes. Sin embargo, resalta que de haber sido alterado al menos uno de ellos (por nombrar algunos, el taxista no pare por un café como lo hizo, o bien, si el camión no obligaba al conductor del taxi a detenerse por unos segundos como sucedió) se evitaba el accidente.
En la película infantil Meet the Robinsons ("La familia del Futuro" en Latinoamérica, "Descubriendo a los Robinsons" en España)(2007), se muestra que el simple suceso de no atrapar una bola durante un partido de béisbol puede cambiar radicalmente los acontecimientos en la vida del villano Mike Yagoobian. Al final de la trama, cuando el protagonista Lewis regresa en el tiempo, hace que Mike atrape la pelota cambiando radicalmente su destino.
En el libro El pintor de batallas (2006) del escritor Arturo Pérez-Reverte un antiguo fotógrafo de guerra recibe la visita de un excombatiente croata al que el fotógrafo tomó una foto diez años atrás, al cruzarse fugazmente con unos soldados que se retiraban en las afueras de Vuckovar. A partir de aquella coincidencia la foto se publica y le da fama entre sus camaradas, pero posteriormente provoca que le torturen brutalmente sus enemigos durante meses y que asesinen salvajemente a su familia al enterarse de que el marido era soldado croata. En el diálogo entre ambos se maneja el concepto del efecto mariposa en medio de la reflexión sobre la inexorable brutalidad del ser humano.
El segundo capítulo de la tercera temporada de la serie estadounidense Héroes se llama "El Efecto Mariposa". En la serie se explica que los cambios que hizo Peter Petrelli para mejorar el futuro, provocaron consecuencias mucho peores.
En la película Los crímenes de Oxford, también se alude al efecto mariposa, en donde un simple comentario desemboca en una cadena de crímenes.
Una canción del grupo británico Muse lleva por nombre "Butterflies and Hurricanes". La letra de la canción describe cómo las pequeñas individualidades pueden marcar gran diferencia.
En la trilogía cinematográfica Back to the Future. Hay varios casos como el cambio del nombre del cañon donde supuestamente muere Marty o la vida de el mismo por que su padre se enfrenta de joven con Buff.
El Teorema - Adam Fawer , también trata el tema de la teoría del caos y el efecto mariposa.
En el juego "DARKEST OF DAYS" del 2009, eres un hombre que tiene que viajar al pasado, guerra civil americana, entre otros, para cambiar el futuro y el rumbo de la situción política.
En el juego "Assassin's Creed", al final del juego, Desmond puede ver en la muralla del dormitorio la ecuación y el dibujo de esta.
En la trilogía del juego "Prince of Persia", el protagonista del juego lucha por cambiar su futuro cambiando momentos pequeños de del pasado a corto plazo, hechos sucedidos en la historia, sin embargo, al querer cambiar una pequeña parte de su vida altera todo el sistema en que funcionarían las cosas (la naturaleza) y altera por completo la realidad en que vivía.
En la película "Mr Nobody" protagonizada por Jared Leto, habla sobre la vida de un joven que puede ver el futuro e intenta predecir los diferentes finales de las diferentes decisiones que puede tomar, que por muy pequeña que sea, tiene innumerables consecuencias en su futuro.
En una canción de Jorge Drexler llamada "Todo se transforma", aunque toma su principio teórico de la química, se puede observar a lo largo del video como un suceso sucede al otro y estos dependen uno del otro.
La serie televisiva Sliders (Deslizadores) donde los mundos paralelos son totalmente diferentes por pequeños acontecimientos que han cambiado todo el universo.
En los juegos japoneses llamados Visual Novel se pueden tomar varias decisiones que llevaran a muchos y variados finales, ejemplo muy claro es del juego muy conocido llamado School Days se pueden tomar mas de 180 decisiones que podrían llevar a los 21 Finales del juego.
En Los simpson, en donde Homero intenta arreglar la tostadora y la convierte en una máquina del tiempo, tratando de no interferir en cada viaje, sin lograrlo y desencadenando un futuro distinto cada vez que regresa a la actualidad.
En la película "El último día del verano", el protagonista debe vivir el mismo día una y otra vez, siempre que cambia algo, ocurre un hecho distinto a como había sido la última vez. Ya estando preparado, aprovecha esta anomalía para hacer de su último día de vacaciones, el mejor día de todos. A la vez, en esta película se muestran mariposas dándole importancia para hacer alusión al Efecto Mariposa.