Estudiando la física de los medios granulares utilizando redes complejas, científicos del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile lograron predecir y entender cómo éstos sistemas desarrollan estructuras de diferentes tamaños y escalas. Lo anterior podría apoyar investigaciones del área de sistemas complejos y de estructuras sociales.
El trabajo analiza sistemas compuestos por muchas partículas macroscópicas (granos), que se relacionan mediante interacciones que pueden ser de corto o largo alcance, tales como los granos de arena en una playa o los de un paquete de harina. La información para el análisis fue obtenida de diversas bases de datos, siendo de una de las más importantes la extraída del trabajo de tesis de doctorado en ciencias mención Física de la Universidad de Chile de Gustavo Castillo.
Mirando el rompecabezas
“Logramos detectar cómo las partículas de un sistema pueden formar estructuras. Éstos están formados por nodos y vínculos, tal como lo hace Internet con sus distintos puntos de acceso y enlaces. Este trabajo contribuye al estudio, comprensión y predicción de todo este ‘universo’ temático. Algunos ejemplos de dónde podríamos aplicar este conocimiento sería los sistemas de personas en una red social, buses en la red de tránsito, conceptos en un libro de física, entre otros”, añade el profesor del DFI, Claudio Falcón. “Calculamos la forma en que el ordenamiento granular se representa en una red compleja, para luego modelar la forma en que éstos nodos se ordenan utilizando ciertas herramientas de la ciencia de redes complejas”, agrega.
La investigación publicada en Physical Review E, es parte del fundamento de la tesis de Enrique Navarro, quien actualmente cursa el magíster en ciencias mención física de la Universidad de Chile. “Antes de este trabajo, la búsqueda de estructuras dentro de los medios granulares se realizaba de manera arbitraria, pero con lo aquí conseguido mostramos que es posible buscar estructuras, sistemáticamente, a través de maximizar cierta función de la red (su entropía de red). El siguiente paso es aplicar este tipo de razonamiento a sistemas sociales, en particular a los sistemas sociales educacionales. Será interesante”, concluye Falcón.
Los resultados de la investigación fueron publicados en el artículo: Statistics of a granular cluster ensemble at a liquid-solid-like phase transition (Estadísticas de un conjunto granular en una transición de fase líquido-sólido), de la revista: Physical Review E.
