Sincronizados

La danza luminosa de las luciérnagas, la coherencia de los láseres, los chirridos de los grillos, los aplausos en un concierto, los latidos del corazón... ¿Qué tienen en común fenómenos tan dispares? Todos ellos muestran la aparición espontánea de sincronización, de orden temporal. Y los físicos están desvelando su conexión en clave matemática: cómo la auto-organización genera emergencia espontánea de orden a partir del caos.

El físico Christiaan Huygens (1629 - 1695) tenía en una pared de su dormitorio dos relojes de péndulo de su propia invención. En febrero de 1665, convalecía de una gripe en su cuarto. Mientras los miraba aburrido, se dio cuenta que los péndulos de ambos relojes estaban perfectamente sincronizados. Huygens sabía que era prácticamente imposible que ambos péndulos oscilaran exactamente igual por azar. Y eso llamó poderosamente su atención. Es más, era casi imposible que se mantuvieran así durante mucho tiempo. Los observó durante horas y ambos relojes seguían sincronizados. De modo que supuso que, de alguna manera, los relojes estaban interaccionando. Huygens intuyó que eran las vibraciones que se transmitían por la pared donde ambos relojes estaban colgados. Colocó uno de los relojes en el otro extremo de la habitación y al poco tiempo ambos se desincronizaron. El acoplamiento de los relojes a través de la pared generaba la sincronía o sincronización entre ellos
La oscilación de uno de los péndulos provocaba una vibración que, transmitida por la pared, era sentida por el otro, y viceversa. El resultado del acoplamiento entre ambos fue la sincronización. Ambos péndulos acababan haciendo su recorrido de ida y vuelta en el mismo tiempo, con la misma frecuencia. Acababan oscilando al unísono, al compás. Y no solo eso, sino con la misma fase.

La tendencia a la sincronización en la naturaleza es un fenómeno que ha llamado poderosamente la atención de los biólogos. Un caso espectacular es el de las luciérnagas macho que son capaces de emitir pulsos de luz. Cada luciérnaga posee una especie de oscilador cuya frecuencia se ajusta en respuesta a los flashes de otras luciérnagas. Los machos se juntan por miles y logran sincronizar sus frecuencias para emitir un pulso de luz rítmico con la intención de llamar la atención de las hembras a larga distancia. Así, algunas noches, a las orillas de los ríos de Malasia, miles de luciérnagas enamoran con un espectáculo de luces rítmicas. Un efecto hipnótico-auditivo parecido al que nos producen los grillos de nuestros campos cuando cientos de ellos sincronizan sus chirridos.

Aunque parezca una leyenda urbana, los periodos menstruales de mujeres compartiendo mucho tiempo bajo ciertas condiciones pueden sincronizarse y existen modelos matemáticos que lo explican. La próxima vez que vean en un documental espermatozoides desplazándose febrilmente hacia un óvulo, observen como nadan perfectamente al compás. ¡Eso si que es natación sincronizada! Y es que nosotros mismos estamos formados por miles de osciladores acoplados. Nuestros ciclos circadianos, nuestras ondas cerebrales o muchos de nuestros procesos nerviosos están regidos por el acoplamiento de osciladores. El caso más ilustrativo es nuestro corazón. El tejido cardíaco está constituido por miles de células musculares capaces de oscilar. Cada una de ellas con su propia frecuencia de oscilación, como ocurría con los relojes de Huygens. Pero gracias a que están acopladas logran prodigiosamente sincronizar sus oscilaciones, hasta el extremo de que podemos escuchar su oscilación colectiva como un latido bien definido. Lo interesante es que en le tejido cardíaco no existe una célula líder que marque el ritmo a todas las demás. Si fuera así, el mal funcionamiento o la muerte de esta célula jefe significaría un paro cardíaco fatal. La evolución ha optado por un sistema democrático, distribuido: ninguna célula lidera el proceso, los latidos son un resultado colectivo, la auto-organización del conjunto por el acoplamiento de osciladores.

Bartolo Luque pertenece a la escuela tecnica superior de ingenieros aeronáuticos de la universidad politécnica de Madrid
fuente Eco Ecoo