Nobel de Física 2021 | Claves para entender los sistemas complejos, el descubrimiento galardonado este año

Tres galardonados comparten el Premio Nobel de Física de este año por sus estudios para describir y predecir a largo plazo el comportamiento de fenómenos caóticos y aparentemente aleatorios.

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El japonés Syukuro Manabe, meteorólogo en Princeton, y el alemán Klaus Hasselmann, del Instituto Max Planck de Meteorología, han sido galardonados por sentar las bases de nuestro conocimiento del clima de la Tierra y cómo la humanidad influye en él. El italiano Giorgio Parisi, profesor en la Universidad de La Sapienza en Roma, es recompensado por sus contribuciones revolucionarias a la teoría de materiales desordenados y procesos aleatorios.

Los sistemas complejos se caracterizan por la aleatoriedad y el desorden y son difíciles de entender. Un sistema complejo de vital importancia para la humanidad es el clima de la Tierra, según argumenta la Academia Sueca de Ciencias en un comunicado tras el fallo del galardón.

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Modelos de cambio climático

Syukuro Manabe demostró cómo el aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera conduce a un aumento de las temperaturas en la superficie de la Tierra. En la década de 1960, dirigió el desarrollo de modelos físicos del clima de la Tierra y fue la primera persona en explorar la interacción entre el balance de radiación y el transporte vertical de masas de aire. Su trabajo sentó las bases para el desarrollo de modelos climáticos actuales.

El comité del Nobel recompensó así la obra fundacional de Manabe sobre el efecto invernadero de los años 1960, con los que mostró que los niveles de CO2 en la atmósfera se correspondían con un aumento de la temperatura terrestre.

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Vínculo tiempo-clima

Aproximadamente diez años después, Klaus Hasselmann creó un modelo que vincula el tiempo y el clima, respondiendo así a la pregunta de por qué los modelos climáticos pueden ser confiables a pesar de que el clima es cambiante y caótico. También desarrolló métodos para identificar señales específicas, huellas dactilares, que tanto los fenómenos naturales como las actividades humanas imprimen en el clima. Sus métodos se han utilizado para demostrar que el aumento de temperatura en la atmósfera se debe a las emisiones humanas de dióxido de carbono.

En tanto, Hasselmann, radicado en Hamburgo (norte de Alemania), fue reconocido por haber logrado establecer unos modelos climáticos fiables pese a las grandes variaciones meteorológicas.

Los materiales complejos desordenados

Por su parte, alrededor de 1980, Giorgio Parisi descubrió patrones ocultos en materiales complejos desordenados. Sus descubrimientos se encuentran entre las contribuciones más importantes a la teoría de sistemas complejos. Permiten comprender y describir muchos materiales y fenómenos diferentes y aparentemente completamente aleatorios, no solo en la física sino también en otras áreas muy diferentes, como las matemáticas, la biología, la neurociencia y el aprendizaje automático, según el fallo.

La otra mitad del premio fue atribuida a Parisi, de 73 años y radicado en Roma, “por el descubrimiento de la interacción del desorden y las fluctuaciones en los sistemas físicos, desde la escala atómica a la planetaria”.

“Los descubrimientos que se están reconociendo este año demuestran que nuestro conocimiento sobre el clima descansa sobre una base científica sólida, basada en un análisis riguroso de las observaciones. Todos los galardonados de este año han contribuido a que obtengamos una visión más profunda de las propiedades y la evolución de los sistemas físicos complejos“, dice Thors Hans Hansson, presidente del Comité Nobel de Física.

“Gran noticia”

En Ginebra, la Organización Meteorológica Mundial (OMM) afirmó que se trataba de una “gran noticia”. “Esto demuestra de nuevo que la ciencia climática está fuertemente valorada y debe ser fuertemente valorada”, declaró su secretario general, Petteri Taalas.

A un mes de la COP26, cumbre mundial sobre el clima organizada en Glasgow (Reino Unido), el premio concedido a los dos expertos en meteorología y climatología tendrá, a buen seguro, un fuerte eco político.

Al Gore y expertos del Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas (IPCC) ganaron el premio Nobel de la Paz en 2007.

El año pasado, el premio reconoció al británico Roger Penrose, el alemán Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez, pioneros de la investigación sobre los “agujeros negros”, las regiones del universo de donde nada se puede escapar.

Los físicos cuánticos, como Parisi, aparecían en las quinielas de posibles premiados de los expertos entrevistados por la AFP, aunque decenas de investigadores de todo el mundo se perfilaban como eventuales ganadores del Nobel.

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