La teoría del caos se está introduciendo a una nueva audiencia a través de creaciones de joyería influenciadas por entidades matemáticas conocidas como atractores extraños.
La naturaleza desordenada del caos también gobierna una nube de humo o el batir de las olas del mar. Al crear joyas basadas en una descripción matemática del caos, Eleonora Bilotta y su equipo han descubierto una manera de evitar que los sistemas caóticos se muevan a su velocidad frenética habitual. Bilotta, profesora de psicología interdisciplinaria en la Universidad de Calabria en Italia, cree que los no expertos también encontrarán algo atractivo en las formas de joyería en espiral inspiradas en este tipo de mapeo caótico. Este tipo de mapeo caótico tiene muchas funciones prácticas, incluido el desarrollo de modelos informáticos para el pronóstico del tiempo y el diseño de redes neuronales.
¿Qué es la teoría del caos?
Básicamente es el estudio de sistemas que son altamente sensibles a las condiciones iniciales como la teoría del caos, el clima y los mercados financieros. Edward Lorenz, quien desarrolló la teoría contemporánea del caos, comparó esta respuesta aparentemente impredecible con el efecto que las alas de una mariposa pueden tener en un huracán distante en 1972. En otras palabras, un pequeño cambio en un sistema puede tener un impacto significativo e impredecible.
Comportamiento de un sistema caótico
Aunque el comportamiento de un sistema caótico puede parecer inesperado, a veces se caracteriza por un "atractor extraño", una disposición compleja de puntos que muestra cómo evoluciona el sistema en el espacio de fases. Los atractores extraños a menudo se asemejan a hebras plegadas con muchas rutas evolutivas diferentes, como hilos.
Si bien el caos sirvió como modelo para el comportamiento humano, incluido el control emocional y las conexiones interpersonales, a Bilotta primero le fascinó el caos. Pero en 2005, un punto de inflexión en su interés fue cuando Leon Chua, un destacado investigador sobre el caos y profesor emérito de ingeniería eléctrica en la Universidad de California en Berkeley, lo alentó a él y a sus colegas a crear música basada en su investigación con atractores extraños.
Según Bilotta, después de analizar los atractores que existían en ese momento, exploramos el espacio de parámetros de estos sistemas y descubrimos que era posible una gran cantidad de definiciones. Esto nos permitió explorar el espacio del caos y construir un conjunto de herramientas preliminar. En un estudio reciente, Bilotta y sus colegas describen formas de aprovechar la impresión 3D y la fabricación de metal para transferir el movimiento de los sistemas caóticos del mundo virtual al físico.
El equipo comenzó examinando el circuito de Chua, llamado así por un experimento de laboratorio de sobremesa que construyó en 1983 utilizando piezas ordinarias como condensadores y un diodo especial. Este dispositivo simple, cuando se activa, exhibe el caos en forma de oscilaciones de corriente erráticas. Una amplia variedad de atractores extraños que dependen de los parámetros del circuito se revelan al mapear la corriente a la tensión.
Estudios de diseño caótico
Bilotta afirma que durante sus 20 años de investigación sobre el caos, él y su equipo encontraron más de 1000 atractivos distintivos para el circuito de Chua. Los estudios recientes de diseño caótico se inspiran en parte en la diversidad de estos tipos atractivos. Bilotta, que ha desarrollado un nuevo método para crear formas distintivas utilizando modelos informáticos, cree que podría ayudar a más personas a apreciar la belleza del caos.
Según Bilotta, es más fácil decirlo que hacerlo para transformar una entidad simulada matemáticamente en un objeto tridimensional en el mundo real. Debido a su naturaleza fractal, los atractores caóticos tienen detalles elaborados que se vuelven visibles en escalas de longitud más pequeñas. Además, las curvas matemáticas a veces pueden estar tan cerca de superponerse que puede ser difícil simularlas en un modelo 3D.
Para superar estos desafíos, el equipo tuvo que suavizar algunas de las complejidades para simplificar la representación física de los atractores y producir los atractores para imprimir. El equipo usó las herramientas de diseño para desarrollar modelos informáticos de los tractores simplificados y cambió algunos parámetros para hacerlos más agradables estéticamente. Después de completar un diseño, los investigadores usaron la impresión 3D para producir un modelo de resina, que luego se usa como molde para moldear las joyas. Además de los atractores de Chua, los investigadores crearon modelos de la mariposa de Lorenz y otros atractores caóticos conocidos.
Según Bilotta, estas simulaciones por computadora podrían ofrecer a los científicos una nueva forma de investigar las propiedades de estos atractores. Bilotta también espera que estas joyas inspiren a estudiantes y no artistas a comprender mejor las ideas detrás del arte. Según Bilotta, el estudio de los conceptos matemáticos y filosóficos sobre la naturaleza del mundo y las infinitas posibilidades que existen en él es donde radica la belleza del caos.
Bilotta y sus colegas planean continuar su investigación sobre el uso de IA en el modelado para encontrar nuevos atractores caóticos impredecibles. También quieren exhibir estas piezas de joyería en museos de ciencia y arte para que la gente pueda tocarlas y tal vez incluso comprar una para ellos. Según Bilotta, esto no solo destacará nuestro trabajo, sino que también alentará e informará al público sobre el potencial de este tema de vanguardia.
Bilotta y sus colegas planean continuar su investigación sobre el uso de IA en el modelado para encontrar nuevos atractores caóticos impredecibles. También quieren exhibir estas piezas de joyería en museos de ciencia y arte para que la gente pueda tocarlas y tal vez incluso comprar una para ellos. Según Bilotta, esto no solo destacará nuestro trabajo, sino que también alentará e informará al público sobre el potencial de este tema de vanguardia.
Fuente: physics.aps.org/articles/v16/32
Günceleme: 06/03/2023 15:34