México a la vanguardia de estudios sobre sistemas complejos  

En la UNAM es un tema prioritario; cada año se realiza un seguimiento del calentamiento global: Gerardo García Naumis.

La investigación en sistemas complejos en México, tema galardonado con el Premio Nobel de Física 2021, tiene un papel cada vez más importante en la nación, porque sus resultados ayudan a conocer el estado de nuestro país en cambio climático y son inspiración para el desarrollo de tecnologías.

En lo anterior coincidieron José Luis Mateos Trigos, Denis Pierre Boyer y Gerardo García Naumis, del Instituto de Física (IF) de la UNAM, quienes precisaron que el galardón es un significativo respaldo a este tipo de estudios que en la Universidad Nacional son claves y que lleva a cabo mediante el Departamento de Sistemas Complejos, el Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático –recientemente creado–, así como el Centro de Ciencias de la Complejidad (C3).

En conferencia de prensa a distancia, los especialistas precisaron que el premio que otorgó este año The Royal Swedish Academy of Sciences a Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann y Giorgio Parisi, es un reconocimiento a los trabajos que iniciaron hace más de cuatro décadas los cuales derivaron en la comprensión de fenómenos tan difíciles como el cambio climático.

Gerardo García Naumis reflexionó: “La UNAM reconoce la importancia de esto, recientemente haciendo un Instituto exclusivamente para el Cambio Climático, tenemos el C3 y el Departamento en Sistemas Complejos; entonces hay mucha gente trabajando en México y que elaboran de manera anual un seguimiento del calentamiento global, donde nuestro país tiene una participación destacada”.

El pasado 5 de octubre la Fundación Nobel dio a conocer, a través de su sitio de internet, que el Premio Nobel de Física de este año correspondía a Syukuro Manabe y Klaus Hasselmann por el modelado físico del clima que permite predecir de forma confiable el calentamiento global. Además de la labor de Giorgio Parisi por descubrir la interacción del caos y las fluctuaciones en los sistemas físicos, desde la escala atómica hasta la planetaria.

Denis Pierre Boyer, también investigador del IF, comentó: “toma mucho tiempo para darse cuenta de trabajos de investigación fundamental, como los que galardona el Premio Nobel. Estos científicos eran grandes investigadores hace 40 años y tomó varias décadas para reconocer sus descubrimientos… estamos hablando de problemas muy graves y urgentes como el calentamiento global, como las pandemias”.

Los especialistas universitarios precisaron que problemas como la migración de personas, por ejemplo, de Haití o Centroamérica hacia los Estados Unidos, tienen un importante componente climático, pues han estado sometidos a una gran presión por huracanes o sequías, que son otras de las predicciones del calentamiento global.

García Naumis añadió que los sistemas complejos han llevado también al desarrollo de tecnologías que usamos día a día, como los equipos de inteligencia artificial. Por ejemplo, su grupo de trabajo estudia las propiedades de los vidrios y desarrolló una ecuación para calcular sus características químicas, el cual fue utilizado por una empresa internacional para fabricar un tipo de este material que se llama gorilla glass, utilizado en los teléfonos celulares y millones de dispositivos en el mundo.

“Inclusive en la patente está citado ese trabajo que se hizo en sistemas complejos, fue teórico, pero ellos lo utilizan para diseñar la composición del vidrio y la planta en la cual se producen estos materiales”, precisó.

A su vez, José Luis Mateos Trigos, también investigador de esa entidad académica, destacó que la pandemia por la COVID-19 es otro caso de cómo se comportan los sistemas complejos, toda vez que es un problema que atañe a la Medicina, a la Sociología o la fármaco-química, y que afecta a la psicología, política, economía, organización social, etcétera.

En este contexto, destacó el desarrollo de las vacunas que se obtuvieron en menos de un año gracias a que hay 400 años de ciencia detrás. Si bien hasta hace poco tiempo tomaba de 10 a 15 años diseñar un biológico, en la situación de emergencia se aceleraron diversos procesos. Los científicos del mundo concentraron su esfuerzo de forma organizada y el resultado fueron vacunas que ayudan a salir del problema.

Trabajos destacados

Los llamados sistemas complejos están relacionados con el trabajo de Edward Lorenz quien desarrolló la teoría del Caos y a inicios de los 60 encontró que un sistema simple con solo tres variables no podía predecir bien el clima.

Syukuro Manabe es reconocido como el “padre de los modelos climáticos”, porque su trabajo ayudó a comprender parte de la complejidad del clima y hacer predicciones a futuro. El japonés demostró cómo el aumento de los niveles de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera provocaba el incremento de la temperatura. Es la principal base del estudio de la evolución climática en la actualidad, pues fue el primero en revisar la interacción entre la incidencia de la radiación solar y el transporte vertical de las masas de aire.

Por otra parte, el alemán Klaus Hasselmann, del Instituto Max Planck de Meteorología, desarrolló un modelo que vinculaba el tiempo y el clima (el primero, una predicción de corto plazo; y el segundo, a largo plazo) que dio respuesta a la duda de cómo los modelos climáticos pueden ser fiables, a pesar del caos que representa el tiempo, y llevó a otros expertos a demostrar que el incremento de la temperatura en la atmósfera se debe, en gran parte, a las emisiones humanas de CO2.

Giorgio Parisi fue reconocido con el Nobel por descubrir patrones ocultos en sistemas caóticos que permiten comprender y describir el comportamiento de las parvadas, cardúmenes, la función neuronal o el aprendizaje de las máquinas