Premio Nobel de Física 2021
Dr. José Torres Arenas
Departamento de Ingeniería Física
División de Ciencias e Ingeniería
Campus León, Universidad de Guanajuato
El niño estaba atónito observando los imponentes glaciares que amurallaban el recorrido del barco en aquellas gélidas aguas, no muy lejos de su natal Estocolmo. Este niño, llamado Alfred Bernhard Nobel, instauraría varias décadas después el premio más prestigioso del mundo en varias áreas del conocimiento, entre ellas la Física.
El pasado 5 de octubre, la Real Academia Sueca de Ciencias, anunció en Estocolmo a los ganadores del premio Nobel de Física 2021. Al igual que el año anterior, esta ocasión el premio fue adjudicado a tres investigadores. La mitad del premio (aproximadamente 12 millones y medio de pesos) fue adjudicado al japonés-americano Syukuro Manabe y al alemán Klaus Hasselman, ambos nacidos en 1931. En palabras del comité de la Real Academia Sueca de Ciencias, “por la modelización física del clima de la Tierra y por haber cuantificado la variabilidad y predicho de manera fiable el calentamiento global”. La otra mitad del premio fue obtenida por Giorgio Parisi, un renombrado físico teórico italiano, nacido en 1948, “por el descubrimiento de la interacción del desorden y las fluctuaciones en los sistemas físicos desde la escala atómica a la planetaria”.
A primera vista, pareciera que el premio Nobel de Física de este año, fue adjudicado a dos temáticas completamente diferentes. Observando más cercanamente, las investigaciones galardonadas sí tienen algo en común, ambas tratan con sistemas complejos. Caracterizados por su aleatoriedad y caos, los sistemas complejos, como su nombre lo indica, son difíciles de entender. El premio Nobel de Física de este año, premia el trabajo realizado para obtener nuevos métodos que permiten describir y predecir el comportamiento a largo plazo de los sistemas complejos.
En la década de 1960, Manabe demostró que el incremento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera lleva a un incremento de la temperatura en la superficie terrestre. Unos años después, Hasselman creó un modelo diferente al de Manabe relacionando las condiciones locales del clima con las globales. Su trabajo ayudó a comprender por qué es posible tener predicciones confiables a largo tiempo del clima global, cuando no es posible tener predicciones certeras a corto tiempo del clima local. Además, desarrolló métodos que permiten discernir entre los efectos naturales y humanos en el clima del planeta.
Es difícil imaginar los actuales movimientos mundiales en relación con el cambio climático sin el esfuerzo de tantos científicos que han trabajado en la construcción de modelos que nos permiten tener gran certeza sobre el origen de dicho cambio climático: los seres humanos.
Los resultados más espectaculares de Giorgio Parisi, el tercer galardonado, y quien obtuvo la mitad del premio, están relacionados con un particular tipo de sistema físico llamado “vidrios de espín” (spin glasses). Estos son aleaciones metálicas en las cuales algunos átomos metálicos son sustituidos por átomos magnéticos. Estos sistemas representaron un reto en la década de 1970. Al intentar describirlos con las técnicas convencionales, los resultados obtenidos no eran coherentes desde el punto de vista de la física.
En la década de 1980, Parisi introdujo nuevos métodos que permitieron obtener predicciones físicas consistentes para este tipo de sistemas. Estos métodos fueron posteriormente utilizados para entender otros sistemas complejos, no sólo en física, sino en matemáticas, biología e inteligencia artificial. Los métodos desarrollados por Parisi permitían ver el orden dentro del aparente caos que se encuentra presente en los sistemas complejos.
Seguramente aquel niño nunca imaginó que sus bellos glaciares empezarían a derretirse algún día. Menos aún, que un premio creado por él, le sería entregado a tres seres humanos que nos ayudaron a entender que era la propia humanidad la responsable de ello y se debía actuar ya para detenerlo.
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