Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann y Giorgio Parisi, los ganadores del Premio Nobel de Física 2021./ Foto: Niklas Elmehed / Premios Nobel.

A principios de octubre se anunciaron los ganadores del Premio Nobel de Física 2021. En esta ocasión los galardonados fueron los meteorólogos Syukuro Manabe, de la Universidad de Princeton, Klaus Hasselmann, del Instituto Max Planck de Meteorología, y el físico teórico Giorgio Parisi.

Este año la Real Academia de las Ciencias de Suecia premió las valiosas contribuciones que han hecho estos tres científicos al estudio de los sistemas complejos.

Dichos sistemas son un corpus constituido por muchas partes interrelacionadas y muchas veces pueden presentar dinámica caótica. Asimismo pueden presentar propiedades emergentes, en otras palabras, el todo es mucho más que la suma de las partes. Por ello el objeto de estudio no puede descomponerse en unidades más simples para entender su totalidad.

Ejemplos de sistemas complejos son los sistemas biológicos (desde las estructuras celulares hasta los ecosistemas), el universo entero, los sistemas sociales y económicos, y los fenómenos naturales como el clima. Por eso el estudio y comprensión de estos sistemas se llevan a cabo desde la multi y la trandisciplina.

El clima, su variabilidad y su pronóstico pueden entenderse mejor si se toman en cuenta las diversas aristas del tema, entre ellas la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, la temperatura global del planeta y la huella de las actividades humanas.

Manabe y Hasselmann han trabajado por muchos años de manera independiente en los modelos del clima, la cuantificación de la variabilidad y la predicción del calentamiento global. Manabe demostró que el aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera conlleva un incremento de la temperatura en la superficie del planeta.

Con respecto al trabajo de Manabe, José Luis Mateos Trigos, del Centro de Ciencias de la Complejidad, escribió para Gaceta UNAM lo siguiente: “En la década de los 60 lideró el desarrollo de modelos físicos del clima terrestre y fue la primera persona en explorar la interacción entre el balance radiactivo y el transporte vertical de masas de aire en la atmósfera debido a la convección, tomando en cuenta también el calor aportado por el ciclo del agua…”

Krause Hasselmann, por su parte, creó un modelo que conjuntó el tiempo y el clima con el fin de demostrar que los modelos del clima pueden ser confiables no obstante que el tiempo meteorológico es variable y caótico. Luis Trigueros afirma que Hasselmann ideó una forma sencilla de acoplar la dinámica de la atmósfera con la dinámica de los océanos, y añade que el científico alemán desarrolló métodos para identificar señales específicas y huellas en el clima debido a fenómenos naturales y actividades humanas. Los procesos de este meteorólogo han sido utilizados para comparar el aumento de la temperatura en la atmósfera a causa de las emisiones generadas por actividades antropogénicas y de fenómenos naturales como las erupciones volcánicas.

En cuanto a Giorgio Parsi, su fructífera carrera científica incluye contribuciones que van desde la física de partículas elementales hasta la construcción de computadoras diseñadas para cálculos en física. Sin embargo destacan sus investigaciones acerca de la transición vítrea, como lo ha reconocido él mismo.

A Parsi se le otorgó el Nobel “por el descubrimiento de la interacción del desorden y las fluctuaciones en sistemas físicos, de la escala atómica a la planetaria”. En la década de los 80, Parisi publicó sus hallazgos acerca de cómo los fenómenos aleatorios están gobernados por reglas ocultas. “Sus trabajos son actualmente considerados entre las contribuciones más importantes en la teoría de los sistemas complejos. Los estudios de sistemas están basados en parte en la mecánica estadística desarrollada hace más de un siglo”, afirmó Mateos Trigos.

Con motivo del Premio Nobel, Aleida Rueda entrevistó a Mateos, investigador del Instituto de Física, quien declaró que es la primera vez que se da un Premio Nobel de Física que explícitamente reconoce a los sistemas complejos. Asimismo, dijo que es una gran espaldarazo para todos los que se dedican a ello y para el Centro de Ciencias de la Complejidad de la UNAM.

Leticia Monroy Valentino

Referencias:

https://www.agenciasinc.es/Noticias/Nobel-de-Fisica-2021-para-la-comprension-de-los-sistemas-complejos-como-el-clima