Estados quimera imperfectos con metrónomos acoplados

Dibujo20140923  Experimental implementation 20 metronomes which pendula are coupled by spring elements - scientific reports

Quimera era un monstruo mitológico formado por la combinación de diferentes animales (cabeza de león, vientre de cabra y cola de dragón). Seguro que has visto un sistema de péndulos acoplados que se sincronizan entre sí. Un estado de tipo quimera en un sistemas de osciladores acoplados idénticos es un estado con dos grupos de osciladores, unos sincronizados entre sí y los otros completamente asíncronos. La teoría predice que también existen los estados quimera imperfectos que son estados quimera transitorios que evolucionan desde un estado de tipo quimera a un estado sincronizado convencional. Por primera vez se demuestran estos estados en un sistema de péndulos acoplados.

El artículo técnico es Tomasz Kapitaniak et al., «Imperfect chimera states for coupled pendula,» Scientific Reports 4: 6379, 16 Sep 2014.

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Estamos tan acostumbrados a ver vídeos con sistemas de osciladores acoplados de forma simétrica que se sincronizan de forma espontánea, que cuando no lo hacen nos parece soprendente. Máxime cuando, como en este vídeo, un grupo de osciladores se comporta de forma asíncrona (cual patitos feos en un grupo de bellos patitos). Estos estados quimera imperfectos fueron predichos por las simulaciones numéricas pero hasta ahora no habían sido observados de forma experimental.

La gente a la que le gustan las comparaciones entre las ciencias puras y las ciencias sociales disfrutará imaginando que el comportamiento humano presenta estados quimera imperfectos. Esos grupos de personas a los que les gusta ir contracorriente, que no aceptan que todos debamos vestir a la moda (lo más fácil para todos dado que lo único que se vende en las tiendas es ropa de moda). Todos somos iguales, todos interaccionamos con los demás por los mismos medios, como los metrónomos del vídeo, pero cierta minoría disfruta desmarcándose. La diferencia les hace creer que son más libres que los demás. Sin embargo, no son anárquicos, su comportamiento no es aleatorio, pues acaban formando tribus con caracteres similares. Curioso, nuestra sociedad parece presentar estados quimera imperfectos.

Para que aparezcan estos estados es necesario que además de las interacciones locales entre osciladores existan interacciones globales, que como en el caso de la regla de los seis grados de separación, no tienen que ser del todo explícitas. La analogía con las ciencias sociales es tan obvia que… No sigo para que no me regañéis… Los aficionados a la sinergética me leerán entre líneas. Los demás, disfrutad con el vídeo y recordad, para ser diferente no hay que tratar de ser diferente.

Por cierto, que los profesores de física no pierdan de vista que la sincronización entre osciladores acoplados es un experimento ideal para ilustrar a sus alumnos. Sencillo de realizar, a veces, produce comportamientos no esperados que permiten enseñar mucha física.



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 3 diciembre, 2014
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