Sense voler i alhora

2002/02/26 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

• Fisika

Per exemple, el físic alemany Christian Huygens va observar fa 300 anys com dos pèndols col·locats junts se sincronitzaven. I fins avui no s'ha sabut explicar el fenomen.

Huygens va descobrir el fenomen intentant endevinar la manera de mesurar la longitud en els vaixells. Llavors, els mariners tenien greus problemes per a saber exactament on estaven. Si bé podien calcular l'hora local amb el sol, per a calcular la longitud necessitaven l'hora d'un punt de referència. Així, sabent l'hora dels dos punts i sabent que cada 15 graus van perdre o guanyaven una hora, podien calcular la longitud amb precisió. En aquella època, no obstant això, no existien rellotges que mesuraven amb precisió el temps en la mar, per la qual cosa la sincronització del rellotge del vaixell amb el punt de referència no servia per a res.

El rellotge dissenyat per Huygens era doble. Dins de la mateixa estructura tenia dos pèndols, un per a treballar amb el segon en cas de deterioració. I en ser transportat a bord, li va afegir 40 quilograms de plom com a palla. Malalt, va passar moltes hores mirant a la seva invenció i a mitja hora de la posada en marxa del sistema va observar que els pèndols se sincronitzaven: començant a moure's com a imatge mirall de l'altra. La sincronització sempre ocorria, independentment de la posició de partida de cada pèndol. Huygens pensava que la sincronització es devia a petits moviments que es produïen en el suport del rellotge, però no va poder demostrar-lo.

Ara els investigadors de l'Institut de Tecnologia de Geòrgia han reconstruït el rellotge i han trobat una explicació. S'ha comprovat que cada pèndol transmet una part de l'energia al suport i que parteix d'aquesta energia arriba a l'altre pèndol. L'intercanvi d'energia acaba per sincronitzar-se.

Però la sincronització no sempre ocorre. Només ocorre quan la velocitat d'oscil·lació dels pèndols és pràcticament igual i tenen un suport de gran massa. Casualment, Huygens complia totes dues condicions. Segons els investigadors de Geòrgia, Huygens va poder veure el fenomen gràcies a la gran precisió del rellotge.

A més de resoldre un misteri antic, aquestes explicacions poden servir per a ajudar als enginyers que volen predir quan i com pot ocórrer la sincronització.