Orden y caos en las leyes de la física

Recordando la sinfonía del caos

Si tuviésemos que destacar una característica como la más significativa de la física del siglo XX, una candidata sería la tendencia a la unificación conceptual. Esta unificación va más allá del simple ejercicio de economía conceptual y va al corazón mismo de la física. La teoría especial de la relatividad fusiona espacio y tiempo en el concepto de espacio-tiempo. La mecánica cuántica, entre otros cambios radicales, propone la idea de partícula cuántica resultante de la unificación de las clásicas de partícula y ola. Siguiendo una larga tradición histórica, la física ha ido también progresivamente unificando las diferentes fuerzas que actúan en la naturaleza.

Todo este preámbulo enmarca una de las razones de la propuesta del monográfico Sinfonía del caos. Un paseo por la complejidad. En efecto, un estudio más detallado de muchos fenómenos físicos descubre que a menudo una misma ecuación origina soluciones cualitativamente diferentes: regulares unas, caóticas otras. Orden y caos son las dos caras de muchas leyes de la física. Por tanto, hemos de aceptar que el determinismo es perfectamente compatible con la imprevisibilidad del futuro del sistema. Y al mismo tiempo, que sistemas aparentemente inocentes pueden presentar comportamientos realmente perversos a causa de su increíble complejidad.

Eso es lo que intentaba ilustrar el monográfico, además del carácter interdisciplinario de estos temas, tanto por las contribuciones a su corpus teórico general como por lo que respecta a las aplicaciones. Contribuyen a ello diversas partes de las matemáticas (teoría de ecuaciones diferenciales, teoría de nombres, teoría de sistemas dinámicos…), de la física (mecánica, óptica, mecánica de fluidos, teoría de circuitos, acústica…), la biología (dinámica de poblaciones) y la química (reacciones, estructura molecular…).

El espectro de contribuciones al monográfico dejaba ya claro que, más que plantear ideas básicas nuevas, la llamada teoría del caos trataba de modelar matemáticamente y describir nuevos tipos de comportamientos de los sistemas físicos, químicos y biológicos estudiados. Este carácter de herramienta de análisis asegura la aparición constante de nuevos problemas que harán que se revise, para afinarlos, los acordes de la teoría del caos. Desde este punto de vista, desde otoño de 2002 en adelante, esta situación se ha consolidado y también ha ido aplicándose más y más a diversas disciplinas de las ciencias sociales. 

La biografía de Martin Gutzwiller impresiona por varios motivos: no ha hecho una carrera “académica”, como es usual entre la mayoría de los científicos, y ha trabajado en una gran diversidad de temas, aparentemente inconexos.
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© Mètode 2017

Professor d’Investigació de l’Institut de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València).