Distinguen con el Nobel de Física a tres investigadores por sus aportes a las teorías de los sistemas complejos

Nicolás Camargo Lescano (Agencia CTyS-UNLaM)- Este martes, los investigadores Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann y Giorgio Parisi fueron galardonados con el Nobel de Física 2021 por sus aportes al campo de los sistemas complejos.

El japonés-estadounidense Manabe y su colega alemán Hasselmann fueron distinguidos “por la modelización física del clima de la Tierra y por haber cuantificado la variabilidad y predicho de forma fiable el cambio climático”, mientras que el italiano Parisi recibió el premio "por el descubrimiento de la interacción del desorden y las fluctuaciones en los sistemas físicos, desde la escala atómica a la planetaria”, según indicó el jurado en el anuncio de los galardones.

“Es un premio más que merecido. Los sistemas complejos, también llamados extensos, son una temática y un campo de estudio que marcó mucho a la física durante los últimos 60 años y que tiene sus puntos de contacto con la matemática, con las neurociencias y con sistemas biológicos, entre otros”, destacó a la Agencia CTyS-UNLaM Pablo Mininni, doctor en Física e investigador principal del CONICET.

Mininni, docente del Departamento de Física de la Universidad de Buenos Aires, explicó que la particularidad de estos sistemas complejos es que no sólo tienen muchos componentes que lo integran, sino que, además, poseen mucha fluctuación, lo que implica que están en el borde entre el orden y el desorden.

“Por lo general, la gente imagina que la física trabaja con cosas aisladas, como un átomo, una partícula, un planeta. Pero este campo de los sistemas complejos permite estudiar, justamente, sistemas con muchísimas partes: desde la atmósfera hasta el agua que sale de la canilla y que pasa de estar en un sistema ordenado a uno completamente desordenado. Permite, incluso, comprender la variabilidad del mercado bursátil”, ejemplificó el investigador, para describir la variedad de aplicaciones.

Orden, caos y cambio climático

Parisi, uno de los premiados, estudió toda una serie de sistemas desordenados y generó parte de la teoría para poder caracterizar el desorden y las variaciones de los sistemas. “A partir de estos ejemplos que investigó, desde la física de partículas hasta la cosmología, pasando por las turbulencias de la atmósfera, Parisi demostró que se trata de sistemas multifractales: sistemas cuyos patrones se van repitiendo a medida que vas ‘haciendo zoom’ y los estudias en su interior”, detalló Mininni.

Los campos de aplicación de estas teorías son enormes e incluyen, por ejemplo, al cambio climático. “Hasselmann estudió los océanos, que tienen una dinámica muy lenta. Cambiar la circulación oceánica implica que el impacto se vea mucho tiempo después. Pero, a su vez, los océanos tienen, también, pequeñas variaciones en el corto y mediano plazo. Su aporte fue construir un modelo que permita entender esa variabilidad rápida, montada encima del sistema de variabilidad más lenta”, explicó el investigador.

Manabe, por su parte, construyó también un modelo teórico, pero para poder entender todo el desorden y variaciones asociadas a múltiples eventos de convección dentro de la atmósfera. “Hay, entonces, una línea que conecta a las dos mitades del Premio: tanto la oceanografía como el cambio climático y la atmósfera tienen muchísimo que ver con las teorías de los sistemas complejos”, resaltó Maninni.

“Entender estas variaciones permite entender y reconocer cuáles son los cambios que vienen de la propia dinámica del sistema y qué tipo de variación es externa. Esto permite comprobar, por ejemplo, los efectos que generan las actividades de la especie humana en relación al cambio climático. Los campos de aplicación de estas teorías son muy diversos”, concluyó el científico.