Caos danzante: cómo medir la complejidad de la turbulencia exprés
El plasma caliente en un futuro reactor de fusión se parece a una pista de baile abarrotada: miles de millones de partículas giran en un ritmo complejo, chocando y cambiando de velocidad. Entender cuán enredado está ese baile no es tarea fácil. Los científicos encontraron la manera de medir su complejidad sin tener que observar cada movimiento.
Tomaron una herramienta matemática que descompone el baile en movimientos simples separados, como un acorde musical se descompone en notas. Luego calcularon cuán 'diversas' son esas notas — esa es la medida de la complejidad. Resultó que, para vórtices pequeños (menores que un cierto tamaño), el baile se vuelve especialmente enredado: las velocidades de las partículas se mezclan más intensamente.
Esa mezcla de velocidades es la clave de cómo el calor y las partículas se escapan del plasma. Si aprendemos a predecir ese caos, podremos contener mejor el plasma en el reactor y acercarnos a la energía de fusión.
El mismo método que los científicos aplicaron al plasma funciona también para otros sistemas complejos, desde la predicción del clima hasta el análisis de los mercados financieros. En cualquier lugar donde haya muchas partes en movimiento, se puede medir cuán enredado está su baile conjunto.
El plasma de fusión en el reactor ITER será diez veces más caliente que el centro del Sol: unos 150 millones de grados.
En la novela 'Un fuego sobre el abismo', de Vernor Vinge, se describen zonas de la galaxia con distinta 'complejidad' de la física: una idea que recuerda vagamente al intento de medir la complejidad del plasma.