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Ciencia

Luis Caffarelli, el argentino que ganó el «premio Nobel de las matemáticas» explicando cómo se derrite el hielo en un vaso

«El Lionel Messi de las matemáticas»; así lo presentaron este miércoles al argentino Luis Caffarelli, investigador de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.), al anunciarlo como el ganador del Premio Abel 2023, considerado el Nobel de las matemáticas.

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«Para mí es un gran halago. Messi tiene un control total de la pelota. En mi caso sería el control de las ecuaciones», le dijo Caffarelli a BBC Mundo horas después de que se conociera que había ganado el importante galardón.

La Academia Noruega de Ciencias y Letras definió el aporte de Caffarelli como «fundamental» para el «desarrollo de las ecuaciones diferenciales parciales», que describen el comportamiento de una gran cantidad de fenómenos naturales, como la expansión del calor o la circulación de los líquidos.

Estas ecuaciones también sirven para explicar fenómenos sociales como el crecimiento de las poblaciones.

Luis Caffarelli se convirtió así en el primer sudamericano en lograr este reconocimiento. Doctor en Matemáticas por la Universidad de Buenos Aires, Caffarelli, de 74 años, salió de Argentina en 1973 para desarrollar su carrera de investigador en distintas instituciones educativas de Estados Unidos.

El matemático habló con BBC Mundo desde su oficina en la Universidad de Texas (EE.UU).

¿Puede explicarnos de forma sencilla en qué consisten las ecuaciones diferenciales a las que ha dedicado su trayectoria como investigador?

Pensemos que matemáticamente tenemos dos dominios, A y B. La ecuación nos permite ver cómo evoluciona A en relación con B, en base a cómo aparece la densidad de una de las dos cantidades.

En ese sentido, podemos ver cómo a medida que aparece la sustancia A, ésta va comiendo a la sustancia B. La ecuación se puede aplicar a muchos casos.

Uno de los ejemplos que se da su trabajo es la aplicación de estas ecuaciones en el estudio del hielo que se derrite en el agua. ¿De qué se trata?

Imaginemos que tenemos agua en un cubo, al que tiro un pedazo de hielo. La pregunta es cómo va a evolucionar ese pedazo de hielo.

A simple vista, uno sabe que el hielo se va a ir derritiendo, el hielo se va haciendo líquido, se va a ir redondeado, porque las partes del hielo que están con mayor contacto con el agua se descongelan más rápido.

Por lo tanto, uno puede ver la evolución de ese pedazo de hielo que, en contacto con el agua, desaparece. En esta ecuación está el agua y el hielo y la conclusión depende de cómo está dispersa la temperatura y cómo el paso del tiempo incide en el pedazo de hielo.

¿Y como es posible aplicar esta ecuación, por ejemplo, al crecimiento de las poblaciones?

Por ejemplo, si tenemos un segmento de la población con gente blanca y otro de gente negra.

Al principio, la población negra que es minoría vive acurrucada en una parte, pero a medida que va ganando dinero y poder comienza a avanzar sobre el espacio que ocupa la población blanca.

Es una idea general de cómo un objeto A ‑no tenemos por qué darle nombre‑ cambia según un objeto B, que tiene cierta densidad.

Luis Caffarelli, ganador del Premio Abel, junto a su esposa Irene Gamba.

¿Cómo nació en usted la curiosidad por las matemáticas?

De niño, mi padres me ayudaban, hasta mi hermana menor. Naturalmente, una vez que uno se envuelve en el tema empieza a querer manejar más. Fui al Colegio Nacional de Buenos Aires, donde eran todos muy dedicados. Después, avancé gracias a la universidad, quería avanzar más en esta ciencia.

¿Qué tienen para usted las matemáticas que le resultan tan fascinantes?

La respuesta no es tan sensacional. Las matemáticas son para mí una cosa importante, así como para cualquier otra persona que trabaja en algo interesante.

Uno termina centrándose en eso y dedicándole tiempo todo el día. Es natural, no es nada excepcional.

¿Tiene preguntas pendientes?

Bueno, siempre tengo tres o cuatro preguntas sobre las que me cuesta avanzar. El conocimiento no es una luz que aparece de inmediato. Para mí, y para mucha gente que hace ciencia, lo importante es hacer aportes que puedan contribuir para otros o para el avance de las ideas.

¿Podría contarnos alguna de esas cuatro preguntas pendientes?

Por ejemplo, una es entender cómo una cantidad sólida se va deshaciendo. También hay temas vinculados al estudio de la presión, cuánta presión se puede formar dentro de un dominio.

Otras preguntas, que son más bien abstractas, que tal vez se escriben solo en un papel, permiten crear ideas nuevas. Por eso siento que vale la pena hacer un esfuerzo para seguir investigando.

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Ciencia

Científicos proponen una nueva teoría: La conciencia podría estar oculta en los campos eléctricos y magnéticos del cerebro

Estas señales invisibles podrían ser la clave de todo y ayudarnos a resolver el misterio de la conciencia, una de las tareas más complejas emprendidas por la humanidad.

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La naturaleza aborrece el vacío y lo mismo puede decirse de los misterios de la ciencia. Cuando nos encontramos con fenómenos que desafían nuestras teorías y leyes actuales, una multitud de hipótesis surge rápidamente para llenar el vacío. Esto es especialmente evidente en la física, donde nuevas observaciones han dado lugar a teorías como la del caos, la teoría de cuerdas y la teoría de la materia oscura fría. Sin embargo, este fenómeno también se observa en el campo de la mente consciente.

En resumen, no entendemos completamente por qué pensamos y, por ende, existimos. Muchas teorías intentan desentrañar el fenómeno biológico de la conciencia.

Algunas comparan el cerebro con un ordenador, donde las neuronas actúan como transistores. Otras sugieren que el cerebro no es algorítmico y que la conciencia podría tener una cualidad cuántica

Una teoría en particular ha ido ganando terreno durante los últimos tiempos. Esta teoría sugiere que la conciencia humana podría explicarse a través de los campos electromagnéticos, conocidos como "campos efápticos", generados por las neuronas durante los disparos sinápticos. Estos campos son los mismos que, por ejemplo, permiten que un electroencefalograma (EEG) registre la actividad cerebral.

En un artículo de opinión publicado en Scientific American, Tamlyn Hunt, investigadora asociada en psicología del laboratorio META de la Universidad de California en Santa Bárbara, explicó: "El término 'efáptico' en acoplamiento efáptico simplemente significa 'tocar'. Aunque no son muy conocidos, los efectos de los campos efápticos son el resultado de interacciones eléctricas y magnéticas básicas que alimentan nuestras células".

«Resultados experimentales intrigantes», continuó, "sugieren que estas fuerzas desempeñan un papel más importante en el cerebro de lo que se sospechaba, y tal vez incluso en la conciencia».

Hunt detalló un estudio de 2019 en el que investigadores de la Universidad Case Western Reserve en Ohio seccionaron completamente el hipocampo de un ratón. A pesar de esta separación, el equipo registró actividad que podía "saltar" a través del corte, un fenómeno posible únicamente debido al acoplamiento del campo eléctrico. Este efecto desapareció cuando las secciones estuvieron separadas por más de 400 micras.

"Fue un momento increíble," declaró Dominique M. Durand, autor principal del estudio. "Para nosotros y para todos los científicos a quienes se lo contamos"

Este efecto eléctrico podría ayudar a explicar otro problema de nuestra comprensión actual de la conciencia, basada en las neuronas: las vías normales de espigas son demasiado lentas para explicar la función cognitiva. Sin embargo, cuando se unen a la velocidad de estos efectos de campo efáptico, esa velocidad aumenta unas 5.000 veces, según otro estudio de 2020.

Aunque esta teoría está ganando terreno, aún queda mucho por descubrir. Los campos efápticos y otras teorías de la conciencia se basan en métodos computacionales, pero pocos abordan el «problema difícil» de la conciencia: cómo los procesos biológicos generan la experiencia subjetiva.

No obstante, si algo nos ha enseñado la historia de la ciencia es que esos vacíos de conocimiento, llenos de hipótesis, eventualmente se transforman en hechos comprobados con pruebas suficientes, datos y verificaciones. Resolver el misterio de la conciencia es una de las tareas más complejas emprendidas por la humanidad, pero a medida que desentrañamos las maquinaciones biológicas del cerebro, los contornos difusos de la conciencia se van aclarando.

Fuente: esquire.com

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