Caos: El nacimiento de una ciencia

Así titula James Gleick un libro que seguro no tiene muchos seguidores, pero que está al nivel de todos aquellos que queden hechizados por el caos. Más que una ciencia recién nacida, yo diría que empieza a ser adolescente, tras pasar por más de cuarenta años en los que muy lentamente se han ido definiendo los caminos que debemos seguir. Cada vez más físicos y matemáticos son convertidos y comienzan a predicar sobre un universo del que sabiendo más, cada vez sabemos menos. Y es que a eso precisamente nos ha llevado el estudio de los llamados sistemas caóticos. Tenemos en esta ciencia una lección de humildad a la vez que un millar de puertas por descubrir.
Como siempre, vamos a los ejemplos, y a las aplicaciones. Después de siglos de cuentas y quebraderos de cabeza, conocemos mucho de nuestro universo. Pero lo que mucha gente no sabe, es que con lápiz y papel, sólo sabemos resolver un problema mecánico de astrofísica: el de dos planetas, o dos estrellas, o… en fin, dos cuerpos cualesquiera. E incluso a este problema de dos cuerpos le hacemos una serie de chapuzas para que nos salga bonito. Como ejemplo, la luna girando alrededor de la tierra: un sencillo círculo (o casi círculo). Ahora señores, si en vez de dos cuerpos son tres, apaga y vámonos. No tenemos formulitas que nos resuelvan un sistema de, por ejemplo, tres planetas. Peor todavía: no sabemos si se mantendrán estables mucho tiempo, o acabarán chocando, o qué pasará. Como no tenemos soluciones matemáticas, recurrimos al ordenador y vemos con horror que las trayectorias de los tres planetas son unos garabatos de pesadilla, y que de vez en vez todo el sistema se va a freír espárragos. En la imagen vemos una simulación por ordenador del “sencillo” sistema Sol-Tierra-Luna (3 cuerpos), en el que podemos ver cómo la Luna acaba perdiéndose y chocando con el Sol. Bueno, piensen por ejemplo que nuestro Sistema Solar tiene, sin contar lunas, una estrella y nueve planetas: ¡diez cuerpos! Tenemos demasiado metida en la cabeza la imagen de los planetas en sus bonitas órbitas circulares. Pues sepan que todavía no nos hemos podido explicar cómo es que este tinglado de planetas no se ha fastidiado ya. Después de tanto tiempo podría considerarse un verdadero milagro. En una simulación por ordenador, el Sistema Solar suele desmoronarse después de un par de milenios, como mucho.
Al igual que en este ejemplo, el caos se ha encargado de estudiar fenómenos muy sensibles, y de difícil predicción. Y aunque no tengamos la solución completa, hemos podido aprender muchas cosas. Por ejemplo, hemos mejorado la predicción meteorológica, no sólo en la Tierra, sino en las misteriosas tormentas de planetas como Júpiter o Urano. En el campo de la salud, hemos comprendido un poquito mejor el comportamiento del cerebro estudiando electroencefalogramas, el movimiento llamado R.E.M. de los ojos de un sujeto en sueño profundo, los espasmos del corazón en pleno ataque cardiaco (y con eso hemos mejorado los marcapasos). Del caos nos hemos ayudado para que el airbag de su coche no salte cuando no es necesario. ¿Tiene usted un móvil multimedia? Gracias a las antenas fractales, que son la geometría del caos, usted puede a la vez hablar, y ver por la cámara del teléfono. El caos es ya una parte del sistema de control de población y epidemias. Sabemos más del movimiento de bancos de peces, aves e insectos migratorios, sistemas depredador-presa, flores de alta fertilidad, colonias de hormigas, abejas… Hemos mejorado la tecnología de algunos láseres. Entendemos mejor la forma de los árboles, los helechos, las hojas de arce, los ríos, las venas, las nubes… Cuando colonicemos la Luna, lo haremos a muy bajo coste gracias a las trayectorias de baja energía de sistemas caóticos preparados.
Y si sigo no paro. El caos está por todas partes, aunque no lo parezca. Y el tamaño de este artículo no hace justicia a la fascinación que puede producir esta disciplina. Espero que se note que el que suscribe es uno de esos enamorados.


La Luna yéndose a pique en una simulación Sol-Tierra-Luna