{"id":88812,"date":"2009-07-01T00:00:00","date_gmt":"2009-07-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2009\/07\/01\/trayectorias-aleatorias\/"},"modified":"2016-05-04T13:38:58","modified_gmt":"2016-05-04T16:38:58","slug":"trayectorias-aleatorias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/trayectorias-aleatorias\/","title":{"rendered":"Trayectorias aleatorias"},"content":{"rendered":"

\"\"Un complejo aparato compuesto por peque\u00f1as cajas de vidrio y una c\u00e1mara supersensible permiti\u00f3 que investigadores franceses de los cuales una investigara a se encuentra radicada en Para\u00edba describieran el comportamiento de la luz en condiciones muy especiales. Cuando un fot\u00f3n, la m\u00ednima part\u00edcula de luz, colisiona con un \u00e1tomo de rubidio y luego con otro, y otro sucesivamente, se traslada por distancias que siguen un patr\u00f3n conocido como vuelo de L\u00e9vy<\/em>. Este resultado, publicado a fines de mayo en la revista Nature Physics<\/em>, conforma la primera descripci\u00f3n estad\u00edstica de ese fen\u00f3meno f\u00edsico basado en observaciones experimentales, y puede ayudar a prever la propagaci\u00f3n de fotones en ciertas circunstancias.<\/p>\n

Muchos investigadores han estudiado eventos naturales que siguen los vuelos de L\u00e9vy, comenta la f\u00edsica Martine Chevrollier, de la Universidad Federal de Para\u00edba (UFPB). Se trata de movimientos aleatorios que se caracterizan por una serie de pasos peque\u00f1os mezclados con raros traslados largos. Esto es exactamente lo que sucede en el experimento en que los fotones se lanzan en un vapor at\u00f3mico a 47\u00ba C, cuyos \u00e1tomos de rubidio fluct\u00faan unos distantes de los otros. Con esa baja densidad, los fotones tropiezan con un \u00fanico \u00e1tomo por vez y de ese modo, los investigadores pueden medir detalladamente esas interacciones.<\/p>\n

El trabajo de la francesa radicada en Para\u00edba muestra una interacci\u00f3n en esos encuentros en los que un \u00e1tomo absorbe un fot\u00f3n y lo remite en otra direcci\u00f3n, a la manera de un jugador que recibe una pelota y la patea hacia otro lado. Pero la interacci\u00f3n entre fotones y \u00e1tomos presenta una particularidad importante: si la frecuencia vibratoria fuera similar entre las dos part\u00edculas, lo cual sucede la mayor parte de las veces, el fot\u00f3n es lanzado a una corta distancia, 5 mil\u00edmetros en promedio. Hay, empero, una probabilidad muy peque\u00f1a de que la frecuencia del \u00e1tomo sea muy distinta que la del fot\u00f3n, dice Martine. Cuando eso sucede, el fot\u00f3n es remitido con una frecuencia diferente de la que ten\u00eda anteriormente, en un efecto conocido con el nombre de Doppler, y por esa causa llega a recorrer distancias mucho mayores, de hasta 50 mil\u00edmetros. Con todo, este cambio de frecuencia s\u00f3lo sucede en condiciones de temperaturas muy bajas, obtenidas en laboratorio.<\/p>\n

En teor\u00eda, ya se imaginaba que eso podr\u00eda suceder. Lo dif\u00edcil es observarlo, sostiene la investigadora. Era necesario controlar con precisi\u00f3n las condiciones para fotografiar con una c\u00e1mara supersensible la trayectoria de los fotones y la distancia recorrida por cada uno de ellos. Por eso la parte experimental acab\u00f3 haci\u00e9ndose en la Universidad de Niza, en Francia. Martine particip\u00f3 del trabajo en la fase de c\u00e1lculo y an\u00e1lisis de los resultados. Las especiales condiciones de los experimentos que realizamos eran impuestas sencillamente por la t\u00e9cnica concebida para medir los pasos individuales de los fotones, explica la f\u00edsica. Pero el vuelo de L\u00e9vy es muy com\u00fan en los fen\u00f3menos que implican dispersi\u00f3n de la luz y sucede, por ejemplo, en las estrellas, las l\u00e1mparas fluorescentes y en parte de los rayos solares que se propagan en la atm\u00f3sfera y en el mar.<\/p>\n

\"\" Mundo animal
\n<\/strong>El vuelo de L\u00e9vy tambi\u00e9n describe con exactitud algunos fen\u00f3menos ecol\u00f3gicos, seg\u00fan explica el f\u00edsico Marcos da Luz, de la Universidad Federal de Paran\u00e1 (UFPR). Hasta hace poco tiempo, se cre\u00eda que todo segu\u00eda distribuciones normales, en las que los eventos promedio son muy comunes y los muy peque\u00f1os o muy grandes son m\u00e1s raros. Pero recientemente, datos convincentes indican que muchos animales tales como chacales, abejas, ping\u00fcinos y otros, siguen vuelos de L\u00e9vy. Junto con sus colaboradores Gandhi Mohan Viswanathan, de la Universidad Federal de Alagoas, y Ernesto Raposo, de la Universidad Federal de Pernambuco, el f\u00edsico de la UFPR ha utilizado los vuelos de L\u00e9vy para comprender de qu\u00e9 manera buscan alimento esos animales.<\/p>\n

El vuelo de L\u00e9vy resulta ventajoso, por ejemplo, cuando una fuente de alimento se distribuye de manera dispersa y aleatoria. La estrategia m\u00e1s provechosa para un animal en busca de un bocado es, en esos casos, realizar peque\u00f1os movimientos durante un tiempo para explorar los alrededores. Si no encontrara nada, es mejor dirigirse hacia una zona distante, d\u00f3nde la posibilidad de encontrar alimento tal vez sea mayor. Varias investigaciones demostraron que ese patr\u00f3n es muy com\u00fan en la naturaleza, tal como se debate en la revisi\u00f3n publicada en 2008 en la revista Physics of Life Reviews<\/em> por parte de Viswanathan, Raposo y Luz. Ellos demostraron que una variada gama de animales, desde las amebas hasta las ballenas, parece adoptar los vuelos de L\u00e9vy para sus desplazamientos.<\/p>\n

El tr\u00edo de f\u00edsicos de Paran\u00e1, Alagoas y Pernambuco, en colaboraci\u00f3n constante, ahora trabaja en an\u00e1lisis detallados para formalizar la teor\u00eda de los vuelos de L\u00e9vy bajo un concepto matem\u00e1tico riguroso. Con eso, esperan describir con f\u00f3rmulas matem\u00e1ticas no s\u00f3lo lo que sucede con los movimientos individuales, las situaciones observadas con mayor frecuencia hasta ahora, sino tambi\u00e9n los procedimientos colectivos de b\u00fasqueda, tales como manadas de monos que siguen reglas internas para coordinar los recursos de modo tal de aumentar las posibilidades para encontrar alimento. Para fomentar la discusi\u00f3n cient\u00edfica en torno del tema, ellos se encuentran abocados a organizar una edici\u00f3n especial de la revista Journal of Physics<\/em> A, con art\u00edculos de revisi\u00f3n y trabajos originales al respecto de los movimientos en b\u00fasquedas aleatorias, que ser\u00e1 publicada alrededor de octubre de este a\u00f1o.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong><\/em>MERCADIER, N. et al.<\/em> L\u00e9vy flights of photons in hot atomic vapours<\/a>. Nature Physics.<\/strong> 2009.
\nVISWANATHAN, G.M. et al<\/em>. L\u00e9vy flights and superdiffusion in the context of biological encounters and random searches<\/a>. Physics of Life Reviews<\/strong>. v. 5, n. 3, p. 133-150. Septiembre de 2008.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Los f\u00edsicos describen recorridos aleatorios de la luz y de los animales","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304],"coauthors":[95],"class_list":["post-88812","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88812","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=88812"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/88812\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=88812"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=88812"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=88812"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=88812"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}