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Sin querer y a la vez

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

Ir a pasear con un amigo nos da el paso sin querer. Empezamos a aplaudir a diferentes ritmos y acabamos todos juntos. La sincronización es un fenómeno raro y a la vez corriente. También ocurre en las partículas de los materiales superconductores y en las órbitas de los satélites de los planetas se cree que las crisis de epilepsia se producen cuando las neuronas se sincronizan y las moscas de frutas, a medida que pasan la noche, parpadean simultáneamente. Sin embargo, no está claro por qué y cómo se produce la sincronización espontánea.

Por ejemplo, el físico alemán Christian Huygens observó hace 300 años cómo dos péndulos colocados juntos se sincronizaban. Y hasta hoy no se ha sabido explicar el fenómeno.

Huygens descubrió el fenómeno intentando adivinar el modo de medir la longitud en los barcos. Entonces, los marineros tenían graves problemas para saber exactamente dónde estaban. Si bien podían calcular la hora local con el sol, para calcular la longitud necesitaban la hora de un punto de referencia. Así, sabiendo la hora de los dos puntos y sabiendo que cada 15 grados perdieron o ganaban una hora, podían calcular la longitud con precisión. En aquella época, sin embargo, no existían relojes que medían con precisión el tiempo en el mar, por lo que la sincronización del reloj del barco con el punto de referencia no servía para nada.

El reloj diseñado por Huygens era doble. Dentro de la misma estructura tenía dos péndulos, uno para trabajar con el segundo en caso de deterioro. Y al ser transportado a bordo, le añadió 40 kilogramos de plomo como paja. Enfermo, pasó muchas horas mirando a su invención y a media hora de la puesta en marcha del sistema observó que los péndulos se sincronizaban: empezando a moverse como imagen espejo de la otra. La sincronización siempre ocurría, independientemente de la posición de partida de cada péndulo. Huygens pensaba que la sincronización se debía a pequeños movimientos que se producían en el soporte del reloj, pero no pudo demostrarlo.

Ahora los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han reconstruido el reloj y han encontrado una explicación. Se ha comprobado que cada péndulo transmite una parte de la energía al soporte y que parte de esa energía llega al otro péndulo. El intercambio de energía termina por sincronizarse.

Pero la sincronización no siempre ocurre. Sólo ocurre cuando la velocidad de oscilación de los péndulos es prácticamente igual y tienen un soporte de gran masa. Casualmente, Huygens cumplía ambas condiciones. Según los investigadores de Georgia, Huygens pudo ver el fenómeno gracias a la gran precisión del reloj.

Además de resolver un misterio antiguo, estas explicaciones pueden servir para ayudar a los ingenieros que quieren predecir cuándo y cómo puede ocurrir la sincronización.

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