viernes, 20 de marzo de 2015

Fractales. La división entre un universo caótico y uno ordenado

¿Creen que sea posible dominar el caos? Si observas más detenidamente te podrás dar cuenta que el desorden del universo sigue algunos patrones bien estructurados. Estos patrones son los fractales. Parece como si Dios hubiera querido que el mundo fuera igual para los humanos que para las hormigas, sí, ¡es en serio! ¿Alguna vez han observado un helecho? Bueno, fíjense que siempre manifiesta el mismo patrón pero a diferentes escalas, o sea, una parte de éste es igual al todo.

Helecho
¿Ya vieron? Parece como si las pequeñas partes del helecho fueran unos helechos chiquitos, y a su vez, las partes de las partes igual parecen helechitos y así sucesivamente. Éste es un buen ejemplo de cómo se diverte la naturaleza jugando con diferentes figuras. Uno de los ejemplos de estas "figuras" (fractales) más representativas es la curva de Koch, construida por Helge von Koch en 1904. La formación de ésta la expliqué en mi entrada anterior, sin embargo, se observa muy claramente en el gif de abajo.

Curva de Koch
Copo de nieve de Koch
Esta curva es bastante curiosa, ¿sabían que tiene longitud infinita? ¡Es increíble! A pesar de estar delimitada por una región finita, tiene una extensión sin fin. Esto pasa porque siempre puedes agregar más y más detalles. Otra característica peculiar es que si queremos saber a qué dimensión pertenece y aplicamos la fórmula df = log(N)/log(L/l), entonces veremos que se encuentra en la dimensión 1.2619, o sea, ¡tiene una dimensión fraccional! Cubre más espacio que una recta pero menos que una plano. Lo sé, cada vez se pone más interesante...

Los fractales se maniefiestan muchísimo en la naturaleza como en los agregados coloidales, poliméricos, electroquímicos, aparatos y sistemas de los seres vivos, en la localización geográfica de epicentros, etcétera. La primera aplicación que se les dio fue en los sistemas de comunuicación digital para reducir el ruido que se escucha, por ejemplo, cuando hablamos por teléfono. Se encontró que estos sistemas presentan un patrón fractal conocido como "Conjunto de Cantor", creado por Georg Cantor, éste conjunto es el mostrado a continuación:

[MCT 16]
Conjunto de Cantor
Este montón de líneas que parecen no tener importancia tiene una dimensión de 0.6309  y podría ser lo que nos ayudará a "ordenar" el universo. Se ha utilizado para representar la extraña distribución de los anillos de Saturno, las fluctuaciones del precio del algodón, las variaciones del nivel de agua del Río Nilo y, cuando se extiende la idea que contruye este fractal a tres dimensiones, entonces el patrón coincide con la distribución de las estrellas y galaxias del universo, ¡está cañón!.

Parece ser como si cada "desastre" en el universo se hubiera generado por fractales, así que si queremos entenderlo un poco más, aprender sobre este tema podría ayudar un montón. El mundo de fractales apenas está en desarrollo, pero está cambiando la forma en la que piensa el humano.

"Sólo somos una raza avanzada de monos en un planeta menor de una estrella promedio. Pero podemos entender el universo. Eso nos hace muy especiales." Stephen Hawking

7 comentarios:

  1. Ya te había leído anteriormente pero no comente nada. Después de los comentario que he recibido y de la ayuda de Sergio me doy cuenta que se pretende en las entradas tengamos una redacción similar a la tuya dando información, haciendo reflexionar o pensar a los lectores pero en especial enganchar con lo que escribimos. Me gusta como redactas e intentare seguir tal cual tu ejemplo, sigo modificando mis entradas pero antes me di una vuelta por algunos blogs.

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    1. Me alegra saber que puedo servir de ejemplo, si necesitas ayuda dime.

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  2. Ya te había leído anteriormente pero no comente nada. Después de los comentario que he recibido y de la ayuda de Sergio me doy cuenta que se pretende en las entradas tengamos una redacción similar a la tuya dando información, haciendo reflexionar o pensar a los lectores pero en especial enganchar con lo que escribimos. Me gusta como redactas e intentare seguir tal cual tu ejemplo, sigo modificando mis entradas pero antes me di una vuelta por algunos blogs.

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  3. Hooola Yanii… como te dije tu entrada esta genial. Me encanto lo de “el desorden en el universo sigue algunos patrones bien estructurados…” creo que resume mejor lo que yo en mi entrada dije en un parrafote jajaja. Ahora, la neta veo también que por costumbre escribes presuponiendo algunas cosas. Por ejemplo… en esa misma frase dejas implícito que esos patrones existen independientemente del universo, pues dices que este los sigue. Ojo con eso, pues afecta bastante. Yo siempre estoy tratando de evitar escribir las ideas de esa forma, pero sé que es difícil porque como te digo es por costumbre…Creo que unas cuantas veces yo también he puesto cosas parecidas en mi blog jaja, pero hay que esforzarnos por evitarlo.
    Otro punto es lo de Dios… la verdad me gusto mucho, pero no sé si creas o no en él. Creo que sería buena idea dejarlo implícito de alguna forma al escribir algo así… no sé si lo pusiste como un recurso para explicar la idea, o si realmente crees en él. Como un recurso explicativo está súper creativo y deja bien clara la idea. Por otro lado, si realmente crees en él, entonces también estas dando por hecho que existe y eso es más bien personal; yo te diría que un blog científico como el tuyo no es lugar para ello. Quizá si nadie presta atención al escribir esas cosas nadie preste atención al leerlas tampoco jaja pero bueno yo diría que si afectan, no se tu que opines.
    También tengo que decirte que como siempre escribes muy bien y admiro tu ortografía, me gustaría regresar en el tiempo y prestar atención a esa clase jajaja rayos. Pero bueno, por lo menos esta Word que me ayuda un poco XD. Saludos Yaniii.

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    1. Creo que tienes razón, algunas veces supongo cosas que no debería en realidad, trataré de mejorar en ese aspecto. Sobre lo que escribí de Dios, quería hacer una comparación que fuera fácil de entender para la gente, sin embargo también tiene un lado religioso, filosófico o como quieras verlo, yo creo en Él, y fue algo de lo que me di cuenta después de leer mucha toda esta teoría de los fractales y pues me pareció un buen "pincelazo" (como diría Sergio). Saludos

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  4. Yani:
    ¿fue un parcial curioso, verdad? Creo que contribuiste a la mejora de muchos compañeros y esa es para mí la mejor evaluación que uno puede recibir: ser útil a los demás.

    Tu escritura sigue volviéndose sofisticada y personal. Pero parece que ya has encontrado tu techo. Debes romperlo. Porque tu potencial es muy alto y ahora que estás desarrollando ese talento debes embalarte. Lee a Borges. Lee a Galeano. Lee a Octavio Paz. Lee a los grandes. Ya verás cómo se enriquece tu estilo.

    Tu tema es muy interesante, original. Pero como que no llega a aterrizar. Sí, la lógica boleada tiene muchas aplicaciones... pero, ¿cómo se relacionan? ¿qué visión extraes de todo ello? ¿qué implicaciones tiene? ¿qué aplicaciones concretas para el beneficio humano? Te comentaré, por ejemplo, dos: su aplicación a las finanzas para predecir comportamientos financieros, o su aplicación al arte para generar, por ejemplo, música electrónica. No sé... mi intuición me dice que si investigas sobre teoría de redes te va a fascinar y podrías encontrar por ahí el camino de aterrizaje. Es mi intuición. Tú desarrolla la tuya. ;-)

    Gracias por la actitud en clase. ;-)

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    1. Creo que sí fue un parcial chistoso, fue como diferente a los demás porque asumí un rol, pero está padre ayudarle a mis compañeros. La verdad no he leído a "los grandes" por falta de tiempo pero espero contagiarme un poco de su escritura en estos días. Me parecen buenas ideas las tuyas, también las que me diste en clase. Me esforzaré para hacer una buena investigación porque el tema ¡está genial! A ver cómo me va. Nos vemos estamos viendo.

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