Investigadores de la UPC de Terrassa crean un nuevo método para identificar el orden dentro de sistemas caóticos complejos

En la película 'Contact' (1997), protagonizada por Jodie Foster, el equipo de científicos que averiguan el origen y el significado de unas señales acústicas extraterrestres acaban por descubrir que detrás del ruido y de la frecuencia temporal de los sonidos escondían camufladas, entre un supuesto caos, imágenes de la Historia Contemporánea y los planos de una misteriosa esfera.

Recientemente, y en la ciencia real, un equipo de investigadores del grupo de investigación Dinámica no Lineal, Óptica no Lineal y Láseres (DONLL) de la Universitat Politècnica de Catalunya·BarcelonaTech (UPC) en el Campus de Terrassa y de la Universidad de Aberdeen han conseguido con una nueva metodología mucho más sencilla que las que se utilizaban hasta ahora, separar el orden del caos. El trabajo se ha publicado en la prestigiosa revista 'Scientific Reports'.

Los investigadores han desarrollado un método muy accesible, tanto desde el punto de vista conceptual como de cálculo, con lo que han separado en dos grupos diferenciados las inestabilidades de un láser. Por un lado han identificado el grupo de inestabilidades que se manifiestan con una distribución aleatoria, y por otro, el grupo de inestabilidades con una secuenciación y una estructura clara.

"Nos hemos dado cuenta de que la manera de discriminar unas inestabilidades de las otras se basa en la escala temporal. El orden oculto es el causante de que las inestabilidades inducidas estén más juntas que las que están producidas aleatoriamente por el ruido. De hecho, usando nuestro método, podemos llegar a decir cuáles han sido producidas por ruido y cuáles inducidas", afirma Andrés Aragoneses, uno de los autores del trabajo.

Para hacerlo más comprensible a todo el mundo, Aragoneses explica que lo que han hecho es igual a detectar “una melodía suave y tenue en medio de un ambiente ruidoso, como si hubiéramos separado la melodía de una canción en medio de un estadio de fútbol lleno de público”.

UN DESCUBRIMIENTO IMPORTANTE

Desde el punto de vista científico esta demostración es muy importante porque a partir de ahora, partiendo de una secuencia de eventos caótica y sin regularidad aparente, se podrá identificar una estructura clara, producida por leyes concretas, aislando el ruido que el máscara y averiguar de este modo su comportamiento, y todo con una nueva metodología sencilla y mucho menos compleja que las ahora existían.

La técnica utilizada por los investigadores de la UPC y de la Universidad de Aberdeen podría ser muy útil para analizar, por ejemplo, el comportamiento de las redes sociales, porque los mecanismos de comunicación con los que funcionan están gobernados por interacciones entre usuarios con una componente aleatoria y una componente de orden. "Un primer 'sms' o 'twit' se produce de manera aleatoria cuando alguien tiene algo que decir y este seguido de respuestas con cierto orden y estructura, inducidos por el primer", continúa explicando Aragoneses.

El descubrimiento también podría ser útil para entender la actividad neuronal o los terremotos, puesto que hay algunos de ellos que están relacionados entre sí.

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