Tot el que creix en forma de coliflor, descrit per una sola equació

Roa Zubia, Guillermo

Elhuyar Zientzia

azalore-itxuraz-hazten-den-guztia-ekuazio-bakar-ba
La figura fractal en forma de coliflor (en el centre) pot ser un model matemàtic d'una coliflor i d'un cúmul o altres sistemes naturals. Ed. Carles III, Mike, Jeremy Keith

Els cúmuls, coliflor i altres sistemes de la naturalesa creixen segons un mateix patró: seguint un fractal en forma de coliflor. Ara, alguns matemàtics de la Universitat Carles III de Madrid han aconseguit descriure l'evolució d'aquest creixement mitjançant una equació. Gràcies a aquest treball, els matemàtics han desenvolupat una eina molt potent: poden descriure matemàticament mitjançant una sola equació molts fenòmens naturals molt diferents a la realitat.

La clau està en els fractals. Un fractal és un aspecte geomètric singular que, vist a diferents escales, s'assembla a si mateix. La coliflor i el blat són bons exemples. Una petita part de la coliflor s'assembla a tota la coliflor. Igual el cas del blat: part de la fulla dóna una miniatura de la planta. Per això, per a estudiar l'evolució d'una estructura en forma de coliflor és necessari estudiar la seva equació fractal.

No obstant això, els investigadors de la Universitat Carles III no van partir dels fractals, sinó que estaven estudiant el desenvolupament d'una pel·lícula de carboni hidrogenat i van veure el patró nanoscópico del fractal de la coliflor. Encara que sembli una estructura desenvolupada aleatòriament, el desenvolupament no és només aleatori, sinó que els investigadors van identificar quatre elements bàsics en aquesta mena de geometries: temps, competitivitat entre estructures locals, atzar i semblança. Els paràmetres matemàtics d'aquestes quatre característiques han donat lloc a un model d'evolució matemàtica del fractal de la coliflor, que ha servit per a aplicar-lo a tots els processos naturals d'aquesta aparença, encara que siguin de grandària o naturalesa molt diferents. La mera descripció geomètrica d'aquests sistemes no serveix per a predir l'evolució. La combinació matemàtica de les quatre característiques permet predir el creixement d'un núvol, una explosió o una coliflor.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila