La física no es algo ordenado, como se creyó durante siglos siguiendo la filosofía aristotélica. Entre las cosas más complejas del mundo están las dinámicas atmosféricas o acuáticas. ¿Es necesario analizar cada molécula para saber cómo se comportarán los cielos o el clima del futuro? El comité del Nobel ha premiado este martes a un grupo de científicos que han dedicado su vida a tratar de poner algo de orden y anticipación a mundos tan complejos como el clima o como la estructura íntima, la más pequeña y desordenada, de algunos materiales.
Por un lado, el Nobel de Física ha recaído en Shukuro Manabe (Shingu-Japón, 1931), el primer hombre que hizo proyecciones sobre las consecuencias de seguir emitiendo gases de efecto invernadero en la elevación de las temperaturas medias del planeta. Y, con ello, que se desaten determinados fenómenos que hoy sabemos que se traducen en huracanes más devastadores u olas de calor recurrentes.
Según el jurado del Instituto Karolinska, los hallazgos de Manabe en los años sesenta del siglo XX, junto a los de Hasselmann (Hamburgo-Alemania, 1931), han permitido desarrollar modelos matemáticos para entender la crisis climática, que hoy manejamos con relativa normalidad. Además, se ha podido proyectar su la influencia que los humanos tenemos sobre ella.
Los sistemas complejos se caracterizan por esa aleatoriedad y desorden, por lo que son difíciles de entender. El premio de este año reconoce los nuevos métodos para describirlos y predecir su comportamiento a largo plazo. Un sistema complejo de vital importancia para la humanidad es el clima de la Tierra. Pero también se ve en lo más pequeño de la materia.
El Nobel de lo impredeciblemente pequeño y del vuelo de los estorninos
Podríamos imaginar a las partículas de un gas como pequeñas bolas que vuelan a velocidades que aumentan con las temperaturas más altas. Cuando la temperatura baja o la presión aumenta, las bolas primero se condensan en un líquido y luego forman un sólido, un cristal. A la ciencia siempre le intrigó cómo algo caótico o impredecible como el movimiento de esas bolitas termina ordenándose tan estrictamente como un cristal, con geometrías predecibles. ¿Qué o quién le da esa orden?
Por otro lado, si este cambio de gaseoso a sólido ocurre rápidamente, las bolas pueden formar un patrón irregular que no cambia incluso si el líquido se enfría más o se aprieta. Si se repite el experimento, las bolas asumirán un nuevo patrón, a pesar de que el cambio ocurra exactamente de la misma manera. ¿Qué pasa ahí? Parisi lo ve como una tragedia de Shakespeare.
Giorgio Parisi (Roma-Italia, 1948) descubrió hacia 1980 patrones ocultos en materiales complejos desordenados. Se centró en el vidrio giratorio, un material un tanto peculiar. Es un tipo de aleación de metal en el que los átomos de hierro, por ejemplo, se mezclan aleatoriamente en una rejilla de cobre. Aunque solo hay unos pocos átomos de hierro, cambian las propiedades magnéticas del material de una manera radical y desconcertante. Cada átomo de hierro se comporta como un pequeño imán.
Parisi escribe que estudiar el vidrio giratorio es como tratar de hacerte amigo de dos personas al mismo tiempo que se odial, como en una obra shakesperiana. Aquí, amigos y enemigos fuertemente emocionados se encuentran en el escenario. ¿Cómo se puede minimizar la tensión en la habitación?
Los hipnóticos patrones de vuelo de los estorninos han sido estudiados por Parisi
Fueron necesarios muchos años para que la solución de Parisi demostrara ser matemáticamente correcta. Sus descubrimientos son una de las contribuciones más importantes a la teoría de los sistemas complejos. Estos permiten comprender y describir muchos materiales y fenómenos aparentemente aleatorios. Un ejemplo que ha estudiado es el de los enigmáticos vuelos de los estorninos.
Esto se pudo a otros ámbitos muy diferentes, como las matemáticas, la biología, la neurociencia y el aprendizaje automático. También la física del clima. Parisi ha declarado tras conocer que es uno de los galardonados: “Está claro que para la futura generación, tenemos que actuar ahora de forma muy rápida”.
El presidente del Comité Nobel de Física, Thors Hans Hansson, ha subrayado: “Los descubrimientos reconocidos este año demuestran que nuestros conocimientos sobre el clima se apoyan en una sólida base científica, basada en un riguroso análisis de las observaciones. Todos los galardonados de este año han contribuido a que conozcamos mejor las propiedades y la evolución de los sistemas físicos complejos”.
“Los descubrimientos reconocidos este año demuestran que nuestros conocimientos sobre el clima se apoyan en una sólida base científica”
Thors Hans Hansson, presidente del Comité Nobel de Física
El lunes, la institución sueca concedió el Nobel de Medicina a David Julius y Ardem Patapoutian por descubrir los mecanismos moleculares que nos permiten sentir el frío, el calor, el picante o algunos dolores. Una vez más, todos los premios concedidos hasta la fecha este 2021 han recaído sobre hombres, pese a que en todas las quinielas figuraban las pioneras de las actuales vacunas anticovid en Europa y EE.UU.: Katarin Karikó y Sarah Gilbert.
En la anterior edición de los prestigiosos premios, el Nobel de Física de 2020 fue para Nobel de Física para los cosmólogos Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez por sus importantes hallazgos sobre los agujeros negros.
