{"id":21482,"date":"2026-07-05T14:52:30","date_gmt":"2026-07-05T12:52:30","guid":{"rendered":"https:\/\/thesmartcityjournal.cibeles.net\/sin-categorizar\/los-fluidos-como-el-agua-el-aire-o-la-lava-de-un-volcan-esconden-trayectorias-imprevisibles-segun-un-estudio-de-la-upc\/"},"modified":"2026-07-05T14:54:28","modified_gmt":"2026-07-05T12:54:28","slug":"los-fluidos-como-el-agua-el-aire-o-la-lava-de-un-volcan-esconden-trayectorias-imprevisibles-segun-un-estudio-de-la-upc","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thesmartcityjournal.com\/es\/medio-ambiente\/los-fluidos-como-el-agua-el-aire-o-la-lava-de-un-volcan-esconden-trayectorias-imprevisibles-segun-un-estudio-de-la-upc","title":{"rendered":"Los fluidos como el agua, el aire o la lava de un volc\u00e1n esconden trayectorias imprevisibles, seg\u00fan un estudio de la UPC"},"content":{"rendered":"

El resultado, obtenido estableciendo un puente entre la geometr\u00eda cosimpl\u00e9ctica, el an\u00e1lisis y la computaci\u00f3n, revela una nueva cara de las ecuaciones de Navier-Stokes, propuestas por el Clay Mathematics Institute como uno de los Problemas del Milenio<\/span><\/i><\/p>\n

Durante m\u00e1s de dos siglos, la ciencia ha so\u00f1ado con un universo perfectamente predecible. El ‘demonio de Laplace’, formulado en 1814 por el matem\u00e1tico y astr\u00f3nomo franc\u00e9s Pierre-Simon Laplace, suger\u00eda que si alguien pudiera conocer las propiedades iniciales de las part\u00edculas de la naturaleza y las leyes que las rigen, podr\u00eda calcular el futuro con absoluta exactitud. Sin embargo, el matem\u00e1tico Alan Turing desmont\u00f3 esta visi\u00f3n en el \u00e1mbito de la computaci\u00f3n con el ‘problema de la parada’, demostrando que no existe ning\u00fan m\u00e9todo general que permita determinar, solo a partir de los datos iniciales, si un ordenador\u00a0dejar\u00e1 de funcionar o no.<\/span><\/p>\n

Cuando los fluidos pueden ‘pensar’<\/h2>\n

Ahora, un estudio liderado por la\u00a0<\/span>Universitat Polit\u00e8cnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC)<\/b>\u00a0y el\u00a0ICMAT del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), publicado en\u00a0la revista cient\u00edfica PNAS Nexus, ha demostrado que\u00a0<\/span>en sistemas como los fluidos viscosos tambi\u00e9n pueden aparecer trayectorias indecidibles<\/b>. Es decir, al igual que en la computaci\u00f3n, existen situaciones en las que, ni siquiera conociendo las ecuaciones que gobiernan el sistema, no se puede predecir el comportamiento futuro de algunas part\u00edculas del fluido.<\/span><\/p>\n

El resultado se basa en las ecuaciones de Navier-Stokes, utilizadas para describir el movimiento de los fluidos. El estudio demuestra que existen soluciones estacionarias de estas ecuaciones que pueden simular una ‘m\u00e1quina de Turing universal’ (modelo computacional introducido por Alan Turing), o dicho de otra forma, pueden reproducir cualquier c\u00e1lculo.<\/span><\/p>\n

Para explicar este fen\u00f3meno, la profesora de la\u00a0<\/span>Facultad de Matem\u00e1ticas y Estad\u00edstica (FME)<\/span><\/a>\u00a0de la UPC e investigadora ICREA Academia\u00a0<\/span>Eva Miranda<\/span><\/a>, del grupo de investigaci\u00f3n en Geometr\u00eda de Variedades y Aplicaciones (GEOMVAP), recurre a un caso real que se ha convertido en emblem\u00e1tico en el \u00e1mbito de la oceanograf\u00eda: el de los patitos de goma que en 1992 se perdieron por el oc\u00e9ano Pac\u00edfico despu\u00e9s de caer accidentalmente de un buque de carga.\u00a0<\/span>\u00abSe hab\u00eda previsto que muchos llegar\u00edan a las costas de Inglaterra en el 2007, pero muchos nunca llegaron. Es como si hubieran entrado en una ‘zona sin cobertura’, ya no podemos saber si llegar\u00e1n o no al destino final. Nosotros hemos encontrado una posible explicaci\u00f3n: hay trayectorias que en un punto determinado se vuelven imprevisibles. La matem\u00e1tica, simplemente pierde el hilo\u201d.<\/b><\/p>\n

Mediante un puente entre la geometr\u00eda cosimpl\u00e9ctica (tridimensional), el an\u00e1lisis matem\u00e1tico y la teor\u00eda de la computaci\u00f3n, se ha demostrado que cuando una part\u00edcula atraviesa un campo de velocidad arm\u00f3nico, su trayectoria puede ser tan compleja que seguir\u00a0el recorrido equivale a ejecutar los c\u00e1lculos en un ordenador.<\/span><\/p>\n

\u00abImaginemos una gota de tinta que cae sobre la superficie del mar en calma. El hilo delgado y sinuoso que dibuja mientras se hunde corresponde a una secuencia de ceros y unos, es una cinta de c\u00e1lculo como las que utilizan los ordenadores. Mientras la tinta desciende y el fluido la transforma en formas cada vez m\u00e1s complejas, el agua estar\u00eda \u2018computando\u2019, es decir, resolviendo problemas procesando informaci\u00f3n, ejecutando instrucciones… Esto significa que un fluido podr\u00eda llegar a realizar cualquier c\u00e1lculo que puede hacer un ordenador: calcular el IPC, resolver una partida de ajedrez o descifrar un mensaje encriptado\u201d<\/b>, explica Miranda.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s, se ha comprobado que determinar si una part\u00edcula del fluido va a atravesar una regi\u00f3n determinada, en estos sistemas que simulan los c\u00e1lculos de cualquier ordenador, es equivalente al ‘problema de la parada’ de Turing.\u00a0<\/span>\u00abTuring demostr\u00f3 que no existe ning\u00fan m\u00e9todo general que nos permita saber si ocurrir\u00e1 o no, que es un problema indecidible. Por tanto, saber si una part\u00edcula llegar\u00e1 a un espacio concreto o no tambi\u00e9n es, en general, un problema indecidible\u00bb<\/b>\u00a0afirma la investigadora.<\/span><\/p>\n

El trabajo del equipo de Eva Miranda ha demostrado que estas soluciones estacionarias pueden aparecer en todos los valores de la viscosidad y que, por tanto, este comportamiento puede producirse tanto en fluidos poco viscosos, como\u00a0<\/span>el agua o el aire<\/b>, como en fluidos m\u00e1s viscosos, como la\u00a0<\/span>lava de un volc\u00e1n<\/b>.<\/span><\/p>\n

Los resultados del trabajo revelan una nueva cara de las ecuaciones de Navier-Stokes, propuestas por el Clay Mathematics Institute como uno de los<\/span>\u00a0Problemas del Milenio<\/b>:\u00a0<\/span>\u201cIncluso en sistemas gobernados por leyes deterministas y bien conocidas, como son los fluidos con las ecuaciones de Navier-Stokes, hay preguntas que no se pueden responder. No porque nos falte informaci\u00f3n sino porque la naturaleza misma del problema lo impide\u00bb<\/b>, concluye Miranda. Este hecho, al mismo tiempo, sugiere la idea de que los fluidos no son s\u00f3lo un objeto de estudio cl\u00e1sico de la f\u00edsica, sino tambi\u00e9n un escenario en el que se manifiestan los l\u00edmites fundamentales del conocimiento y la predicci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Una pregunta que ha llevado de cabeza a cient\u00edficos reconocidos<\/h2>\n

En su libro La nueva mente del emperador, el f\u00edsico y matem\u00e1tico Roger Penrose, Premio Nobel de F\u00edsica, planteaba un enigma: \u00bfexisten l\u00edmites fundamentales en la capacidad de los sistemas f\u00edsicos para computar? \u00bfPuede pensar la naturaleza misma? El inform\u00e1tico, f\u00edsico y matem\u00e1tico Cris Moore agudiz\u00f3 esta intuici\u00f3n en 1991 formul\u00e1ndola de forma directa: \u00bfpodr\u00edan computar los fluidos?<\/span><\/p>\n

El matem\u00e1tico Terence Tao, medallista Fields, recogi\u00f3 el guante con una idea a\u00fan m\u00e1s audaz. Si los fluidos viscosos pueden simular una ‘m\u00e1quina de Turing’, quiz\u00e1s se pueden dise\u00f1ar condiciones iniciales que lleven al fluido hasta el extremo: un blow-up, es decir, la aparici\u00f3n repentina de singularidades, un colapso de la regularidad en tiempo finito. Y, si esto fuera posible, Tao habr\u00eda resuelto uno de los siete Problemas del Milenio, que lleva asociado un premio de un mill\u00f3n de d\u00f3lares.<\/span><\/p>\n

Ha sido precisamente este planteamiento lo que ha llevado al equipo liderado por Eva Miranda y Daniel Peralta, investigador del ICMAT, a lanzarse a la aventura matem\u00e1tica. Una aventura que ha logrado demostrar que no s\u00f3lo es posible que la naturaleza compute, sino que lo hace.<\/span><\/p>\n

Miranda afirma que \u00abel sue\u00f1o de Tao es terco. Las construcciones actuales, por brillantes que sean, todav\u00eda no producen blow-up. La puerta est\u00e1 abierta, pero todav\u00eda no ha sido franqueada. Y es aqu\u00ed donde la historia se vuelve a\u00fan m\u00e1s emocionante: ahora, Google DeepMind, en colaboraci\u00f3n con matem\u00e1ticos de todo el mundo, ha puesto los ojos en este mismo problema, reconoci\u00e9ndolo como uno de los frentes m\u00e1s fascinantes de las matem\u00e1ticas contempor\u00e1neas. La inteligencia artificial tambi\u00e9n se ha lanzado al ataque; de momento, el gran enigma sigue abierto.\u201d<\/span><\/p>\n

La pregunta que Penrose lanz\u00f3 como una piedra en el estanque sigue expandiendo ondas. \u201cDesde Barcelona, seguimos empujando los l\u00edmites, porque en matem\u00e1ticas, como en los fluidos, el movimiento nunca se detiene\u201d, concluye Eva Miranda.<\/span><\/p>\n

Pie de foto: La profesora Eva Miranda, de la Facultad de Matem\u00e1ticas y Estad\u00edstica (FME) de la UPC, e investigadora ICREA Academia<\/span><\/i><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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