IFISC

¿Qué

es un patrón?

Los Patrones son formas que se crean y se repiten con cierta

regularidad en la naturaleza. Por ejemplo, las franjas de arena en las

playas, las rayas de la cebra o algunas formaciones de nubes

responden a principios comunes. La naturaleza se organiza según

principios fundamentales de la física y de los Sistem

as Complejos.

Granos de arena, formaciones rocosas, m

oléculas o células vivas,

pueden organizarse en patrones típicos y universales: espirales, puntos,

rayas, hexágonos etc.

Franjas de arena

Rayas de cebra

Ruido cuántico

Calles de nubes

L@s in

vestig

ador@

s del

IFISC estudian

estos

fenóm

enos

complejo

s, ap

arentem

ente

alejad

os de l

os ca

mpos tra

dicionale

s de

la Físic

a pero

que son

nuevos r

etos d

e la

invest

igació

n inte

rdisci

plinar

del si

glo XXI.

Este tip

o de i

nvestig

ación

ofrec

e

oport

unidades

a los

físico

s para

contrib

uir a

definir n

uevas d

isciplin

as en

las f

ronter

as de

campos

como l

as cie

ncias d

e la t

ierra,

las

ciencia

s de l

a vida o

las c

iencia

s soc

iales.

Campus Universitat de les Illes BalearsEdificio “Instituts Universitaris de Recerca”07122 Palma de Mallorcaifisc.uib-csic.es

© IFISC , Noviembre 2009

Diseño y maquetación : mandarinacreativos.com

Algunos

trabaj

os

de Inv

estiga

ción

del IFI

SC

La ecu

ación

de Flic

kr La

física

de los

sistem

as

complejo

s perm

ite ex

traer

reglas

estad

ística

s que

revela

n el co

mportam

iento

de las

person

as que

utilizan

servi

cios d

e Inter

net co

mo Flick

r

(red en

Inter

net en

la que s

e com

parten

vídeo

s y fo

tos)

Comuni

cacion

es ult

rasegu

ras gr

acias

al cao

s. Aprov

echan

do

la luz c

aótic

a emitid

a por

un láser

es posi

ble en

criptar

informac

ión y

realiza

r com

unicacio

nes seg

uras. E

sta

ingenios

a idea

surgi

ó de u

n estudio

teóric

o inicia

do por

investig

adore

s del

IFISC a med

iados

de los

90.

Las vía

s de l

os páj

aros e

stán e

scrita

s en e

l mar.

Un tra

bajo

muestra

que los

pájaros

siguen

unas tra

yector

ias m

uy

espec

iales e

n su vu

elo. E

stas “

carre

teras”

las f

orman

las z

onas

de la s

uperficie

del mar

donde l

as co

rrientes

son m

ás fuert

es.

La his

toria

de la

posido

nia. L

a posi

donia,

una plan

ta mari

na

del Med

iterrá

neo es

tá divid

ida en dos

grandes

familia

s: lo

revela

un estudio

del IFISC, q

ue ha a

nalizad

o el “á

rbol

genea

lógico

” de e

stas p

lantas

.

¿Qué forma tiene el

árbol de la vida? Una

de las ideas

principales de Darwin

es que todos los seres

vivos proceden de

un ancestro común,

que representa la raíz

del árbol de la vida.

Tras analizar miles de

árboles filogenéticos,

investigadores del

IFISC han identificado

ciertas regularidades

en la forma del árbol

de la vida.

Red de poblaciones

de posidonia en el

Mediterráneo

Trayec

toria d

e las a

ves

sobre

las co

rrientes

marinas

Física y cerebro. Una de las

principales tareas del cerebro

es hacernos ver los objetos tal y

como son realm

ente (color, forma,

tamaño), lo que se conoce com

o

“percepción visual coherente”.

Un trabajo del IFISC m

uestra que

la sincronización neuronal y la

participación del tálamo es fun-

damental en la percepción visual

coherente.

Información cuántica en un rayo

de luz. La información se puede

codificar de formas diversas, por

ejemplo a través de su color o form

a

(modos). Los efectos cuánticos

pueden mejorar técnicas tradiciona-

les de codificación de información.

CONNECTING SCIENCECon la colaboración de:

EL IFISC ¿Qué

es un

sistem

a

comple

jo?

¿Alguna vez te has preguntado por qué es tan difícil predecir

el tiempo, regular el tráfico o diagnosticar una arritmia cardíaca

o un ataque de epilepsia?

Estos sistemas poseen una característica en com

ún: pueden

desarrollar un comportamiento caótico. Si así ocurre, su evolución es

incierta ya que pequeños cambios en el presente pueden dar lugar a

grandes cambios en el futuro. A este efecto se le denom

ina sensibilidad

a las condiciones iniciales y es lo que comúnm

ente se conoce como

“Efecto Mariposa”.

Sistemas

complejo

s son

, por

ejemplo,

las r

edes

social

es (fa

cebook

o Flic

kr), u

n horm

iguero

, o

el ce

rebro…

es dec

ir, un sis

tema f

ormado

por

muchas

partes

que i

nterac

túan e

ntre s

í y cu

yo

comport

amien

to no p

uede e

xplica

rse a

partir d

e

las prop

iedad

es de s

us com

ponen

tes ai

slados:

fenóm

eno co

lectivo

. La a

ctivid

ad del

cereb

ro no

puede s

er co

mprendida e

studian

do el

funcionam

iento

de neu

ronas

aislad

as, la

dinámica

de la s

ocied

ad no p

uede s

er

analiz

ada a

partir d

e com

portam

ientos

individuale

s, inclu

so el

tráfic

o no s

e entie

nde

estudian

do cóm

o funcio

na el m

otor d

e los

coch

es.

La prin

cipal

herram

ienta

de trab

ajo es

un su re

d

de ord

enador

es: Nure

dduna.

Compuest

o por

340

núcleos,

es in

dispen

sable

para ab

ordar

el est

udio d

e

los Siste

mas Com

plejos

. El IF

ISC form

a part

e de l

as

redes

de e-ci

encia

españ

ola (N

GI) y eu

ropea

(EGI):

la puert

a de e

ntrada a

Baleare

s

de la s

upercom

putación

europ

ea en

red.

¿Qué tie

nen en

común

facebo

ok, el

cereb

ro, o

intern

et?

Son sis

temas

formad

os por

elemen

tos que s

e con

ectan

entre

sí dan

do luga

r a una R

ed Com

pleja.

Cada e

lemen

to

de la r

ed (n

odo)

es un am

igo, u

na neu

rona,

un aerop

uerto

o un or

denad

or. Estu

diar el

comport

amien

to de e

stas

redes

nos ayu

da a en

tenderl

as y m

ejorar

su

funcionam

iento.

REDES

COMPLEJAS

”... el todo es más que la

suma de las partes…”

Sede del IFISC. Cam

pus UIB

.

Nuredduna.

Red de computación

Laboratorio de Fotónica

Fenóm

enos r

epres

entat

ivos

de los

Sistemas

Complejo

s

son el

Caos, la

s Rede

s

Comple

jas y

la For

mación

de Patr

ones.

El IFISC (Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas

Complejos) es un centro de investigación conjunto entre

la Universidad de las Islas Baleares (U

IB) y el Consejo

Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el mayor

Organismo Público de Investigación de España.

EL IFISC tiene su sede en el edificio “Instituts Universitaris

de Recerca” en el Campus de la UIB y centra su

actividad en la investigación interdisciplinar y los sistemas

complejos desde la perspectiva de la física. Su equipo

internacional de trabajo está compuesto por m

ás de 50

investigadores procedentes de 15 países.

Cerebro

Flickr(Red en Internet en la que

se comparten vídeos y fotos)

Fenómeno ColectivoBandada de Pájaros

Tráfico en Internet

Red Neuronal

Mariposa de Lorenz

CAOS“…

el sim

ple al

eteo d

e una

maripos

a en C

hina,

puede

produc

ir un h

uracán

en Flo

rida”