Por Arturo Gamietea Domínguez

Montado en su caballo, el ingeniero Russell caminaba a la orilla de un canal mientras que dos caballos tiraban de una lancha por el mismo cuerpo de agua. Repentinamente los caballos se detuvieron, la lancha por consiguiente, pero se formó una extraña perturbación en el agua.russell_scott.jpeg

Russell, entrenado en observaciones hidráulicas, notó lo singular del movimiento y prestó mucha atención, de entre el agua revuelta, se formó una onda que cobró altura y alcanzó una velocidad de 12 km/h aproximadamente, a la cual siguió por alrededor de 3 kilómetros a todo galope.

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Imagen tomada de www.ma.hw.ac.uk/~chris/scott_russell.html

Para Russell fue tan impresionante ver cómo se había formado una sola, ¡Si, una sola! ola que además conservó su perfil y velocidad por tanto tiempo, que inmediatamente regresó a su casa a construir en su jardín un canal, para tratar de reproducir el fenómeno que los había dejado: a él atónito y a su caballo exhausto.

No tardó mucho en reproducir el fenómeno que tanto lo había cautivado y de ahí en adelante trató de que sus colegas apreciaran su inefable valor, sin embargo no tuvo éxito en este aspecto.

El problema radicaba en que en esa época, mediados del siglo 19, los modelos matemáticos se simplificaban mucho (modelos lineales), para poder operar con ellos, pero se necesitaba un modelo más complicado (no lineal), para entenderlo; la cantidad de cálculos lo hacía imposible de abordar.

Esta onda solitaria o de traslación como la llamó Russell, o solitón como se le llama en la actualidad, puede explicar muchos fenómenos naturales que tienen gran relación con los seres humanos, por ejemplo: describe el comportamiento de los tremendos maremotos o tsunamis, pero también del cómo se transmiten las señales en cuerpo humano.

Si la transmisión de los impulsos sensoriales fuese mediante un tipo de señales lineales, podríamos tener nuestro pie calcinándose en una hoguera y al cerebro llegaría la información como de una caricia; se necesita una señal que viaje rápido y que no se distorsione durante su trayecto para que entregue la información correcta. Se requiere un solitón.

Con este descubrimiento se explicaron muchos fenómenos como: por qué primero se escucha el tronido de un cañón y después se oye la orden de fuego, también se puede explicar la mancha roja de Júpiter, un huracán extraterrestre que tiene más de 400 años y vientos con velocidades de aproximadamente 600 km/h.

Además de obtener las explicaciones de una variedad muy grande de fenómenos naturales, las aplicaciones de este tipo de ondas solitarias es cada vez más amplia, sobre todo en comunicaciones, tanto eléctricas como ópticas.

Un fenómeno que se explica a través de este tipo de ondas es la flama de una vela, es tan impresionante este fenómeno tan antiguo y cautivante que Faraday dijo que toda la física y la química se encontraban en ella. Y las matemáticas pueden dar una la explicación, aunque se vaya a caballo.

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Imagen tomada de: www.culturechange.org/cms/index.php?option=co…

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