Alguien decía que los físicos tienen soluciones y están buscando el problema. Uno podría pensar que este es el caso de Giorgio Parisi, uno de los laureados con el premio Nobel de Física 2021, que se anunció esta semana. Sin embargo, este físico italiano nunca tuvo empacho en forzar las matemáticas al extremo de lo que parecía absurdo. En una ocasión comentó: “cuando los físicos usamos matemáticas lo hacemos relajadamente”. Sus propuestas atrevidas han debido esperar años a que los matemáticos las formalicen y ubiquen en un lugar digno y consistente con la teoría.
Parisi ha trabajado en una gran variedad de problemas. Entre lo más conocido de su obra está lo que se conoce en física de partículas elementales como ecuaciones de Altarelli-Parisi, que elaboró en colaboración con Guido Altarelli —físico teórico de CERN—. Con la formulación es posible determinar la densidad de quarks y gluones dentro de los corpúsculos que forman y que se conocen como hadrones.
Los protones que conforman a los núcleos de los átomos son un ejemplo al que se aplican estas ideas. Están hechos de quarks y gluones que, en su interior, forman una nube espesa y fluctuante evolucionando al ritmo que le marcan las ecuaciones.
Después de su trabajo en física de partículas elementales se vio atraído por un material conocido por los especialistas como “vidrio de spin”. Estos representan sistemas desordenados difíciles de describir. Cuando uno toma cobre cristalino al que se le ha incrustado algunos átomos de manganeso de manera aleatoria obtiene este arreglo desorganizado en que los átomos, incorporados al azar, tienen un giro o espín que queda fijo en direcciones irregulares. Para explicar las propiedades del arreglo atómico, Parisi se ingenió una manera de romper simetrías en el formalismo matemático como a nadie se lo hubiera ocurrido. De esta manera logró una descripción sin las inconsistencias que tenían otras propuestas. El desarrollo teórico es considerado como el descubrimiento más importante en el estudio de sistemas desordenados.
Lo que se aprendió de materiales amorfos se aplica ya a un gran número de otros tópicos que van de las ciencias computacionales a las redes neuronales.
En fechas más recientes, Parisi se ha visto atraído por el vuelo de los estorninos. ¿Cómo es que estas aves consiguen moverse de manera colectiva? ¿De qué manera se comunican para virar en forma coordinada? Estas preguntas lo han llevado a grabar y fotografiar parvadas mientras sus alumnos desarrollan programas que intentan imitar el vuelo de los pájaros.
Una llamada de atención
En una vertiente distinta de investigación reciben la otra mitad del Premio Nobel el japonés Syukuro Manabe y el alemán Klaus Hasselmann, ambos estudiosos del clima. Las primeras simulaciones de la atmósfera fueron publicadas por Manabe en la década de los 70. Hasselmann propuso ideas originales que fueron incorporadas poco a poco en el estudio de la atmósfera.
Al otorgar el premio a quien trabaja en estos temas es claro que el comité del Nobel quiere llamar la atención del mundo al cuidado que debemos poner en la reducción de emisiones contaminantes.
El desarrollo de los primeros modelos climáticos es, sin duda, un gran avance y el impacto de las ideas, incuestionable. El tema del cambio climático provocado por las emisiones antropogénicas ha inundado todos los espacios de la discusión social y en la política ocupa ahora un lugar central, definiendo posturas. De manera tal que el trabajo de Hasselmann y Manabe ha dado forma a las preocupaciones del momento.
La revista Der Spiegel reseñó la recepción del premio Nobel al alemán que ahora es pensionado del instituto Max Planck en Hamburgo diciendo: “El honor es, hay que decirlo, también un premio político, llega unas semanas antes de la conferencia mundial del clima en Glasgow, «no podemos decir que no lo sabíamos, los modelos del clima son claros», este es el mensaje de Estocolmo”.
Modelar la atmósfera y los cambios que ocurren cuando entra en contacto con los océanos que también circulan y, el suelo y la vegetación, la gran variedad de fenómenos y circunstancias, los movimientos del planeta y los cambios en el Sol no ha sido algo que dé confianza a muchos. El razonamiento de los especialistas como Manabe ha sido siempre que los cálculos del modelo producen patrones y esos patrones aparecen en la realidad. Esta argumentación a lo largo de los años ha terminado por convencer a los que por mucho tiempo consideraron que era un trabajo poco creíble.
Por su parte Hasselmann desarrolló también un modelo unificador de la teoría de partículas elementales y teoría de la relatividad general al que se conoce con el nombre de Modelo Metron. Sin embargo, esos intentos no han tenido la resonancia en un campo de estudio que es muy distinto del modelaje del clima.
AQ