Los científicos muestran cómo los sistemas caóticos pueden sincronizarse

El caos es un verdadero desafío para la física. Él es impredecible. Fuera de control. Sin embargo, los investigadores parecen haber perforado uno de sus secretos. Piensan que han averiguado cómo poner algo de orden. ¡Y podría ayudarlos a comprender mejor cómo funciona nuestro cerebro!

También te puede interesar


[EN VIDÉO] Una neurona viva en video de alta resolución
Las observaciones nanoscópicas de las neuronas de los ratones revelaron que las espinas dendríticas se mueven y cambian en una escala de tiempo breve. © Sociedad MaxPlanck

Caos. Para el común de los mortales, es sinónimo de confusión y desorden. la físicos, tienen una idea muy precisa de ello. Un sistema caótico se comporta, según quienes lo estudian, como un sistema aleatorio. Puede seguir leyes deterministas, pero su dinámica está destinada a evolucionar de forma totalmente errática. El famoso efecto mariposa » lo que hace que un sistema caótico sea impredecible. Sin embargo, en la década de 1980, los investigadores descubrieron que a veces los sistemas caóticos se sincronizan. Y hoy, Físicos de la Universidad Bar-Ilan (Israel) están tratando de explicarnos cómo es esto posible.

Para entenderlo completamente, especifiquemos que en realidad, el caos no siempre es tan caótico como eso. A veces parece sentirse atraído por alguna forma de orden. En sus peregrinaciones y sin pasar nunca dos veces por el mismo punto, un sistema caótico puede pretender querer avanzar hacia tal figura geométrica. Los físicos llaman atractor extraño a esta figura formada por los estados de tal sistema en un espacio abstracto llamado fases.

See also  Celebre la música de raíces americanas con los premios Arhoolie

Curiosamente, los atractores extraños de los sistemas caóticos aparecen generalmente compuestos por variosestructuras fractales – aquellas estructuras con patrones que se repiten una y otra vez a diferentes escalas. Diferentes conjuntos de estados de un atractor extraño serán parte de diferentes fractales. Así, aunque el sistema caótico salte erráticamente de un estado a otro, estos fractales permanecerán estables a lo largo de la actividad caótica de dicho sistema.

Para entender mejor cómo funciona nuestro cerebro

y es bueno aparición fractales estables que, según investigadores de la Universidad Bar-Ilan, es el elemento clave que permite sistemas caóticos para sincronizar Tomemos, por ejemplo, dos sistemas caóticos diferentes. Si algunas estructuras fractales de uno de los sistemas comienzan a tomar una forma similar a las del otro, se crea un acoplamiento débil. Y a medida que el acoplamiento se fortalece, actúa como un cremallera que gradualmente requiere más y más estructuras fractales volverse idéntico. La sincronización completa de los sistemas solo puede ocurrir cuando los sistemas caóticos están estrechamente acoplados. Un fenómeno que los físicos han llamado “sincronización topológica”.

Estos resultados ayudan a comprender cómo la sincronización y la autoorganización pueden surgir de sistemas que inicialmente carecen de estas propiedades. Hasta entonces, los físicos estudiaban sistemas caóticos similares cuyos parámetros diferían muy poco. Gracias a la sincronización topológica, los investigadores lograron extender el estudio de la sincronización a los casos extremos de sistemas caóticos que se presentan con parámetros muy diferentes.

Y si cree que estos trabajos son demasiado abstractos para usted, sepa que la noción de sincronización topológica en última instancia podría ayudarnos a comprender cómo el neuronas cerebrales sincronizar entre sí. De hecho, hay evidencia de que la actividad neuronal en nuestro cerebro es caótico Si es así, la sincronización topológica puede describir cómo emerge la sincronización de la vasta actividad neuronal delcerebrobasado en estructuras fractales estables.

Leave a Comment