Ball, Phillip. Masa critica. Cambio, caos y complejidad

LA M A R C H A D E LA R A ZÓ N
Por eso, el de los boides y todos esos otros maravillosos modelos informáticos
o modelos de comportamiento animal colectivo, desde las hormigas
en el hormiguero hasta los rebaños en los pastos, se habrían quedado
en poco más que en juegos de salón de alta tecnología si los físicos no
hubieran empezado a percatarse de que, en realidad, no son más que una
forma de física estadística del desequilibrio.
FÍSICA DEL MOVIMIENTO COLECTIVO
Tamás Vicsek no había oído hablar de los boides cuando, a principios
de la década de 1990, formó equipo con Eshel Ben Jacob para investigar
por qué los bacilos se mueven en círculos. Vicsek, que al igual que
Ben-Jacob se había convertido en un experto en el crecimiento y la forma
de sistemas en desequilibrio como los grupos ramificados que se forman
por agregación por difusión limitada (véase pp. 132-133), se había
dado cuenta de que, cualesquiera que fuesen, las normas que dictaban
el movimiento de las bacterias que formaban remolinos tenían que ser
muy sencillas.
Pero las bacterias no son como las partículas de gas. Y lo que es más
importante, son autopropulsadas. Las bacterias queman nutrientes y, para
desplazarse, emplean la energía liberada para hacer girar sus flagelos
como si fueran hélices -hilos de proteínas que parecen látigos-. Cuando
las partículas de gas chocan, obedecen las leyes de Newton y mantienen
(más o menos) el impulso; las bacterias pueden violar flagrantemente
esas restricciones, deteniéndose o acelerando a voluntad. Esa autopropulsión
es lo que hace de una colonia bacteriana un sistema en desequilibrio:
mientras las células queman combustible, se alejan de un estado
de equilibrio.
En 1994, Vicsek y uno de sus alumnos, András Czirók, diseñaron un
modelo para describir el movimiento bacteriano. Trataron cada célula
bacteriana como si fuera una partícula autopropulsada, como cualquiera
de las danzarinas partículas de gas de Maxwell, pero con su propia fuente
de energía para autopropulsarse y con un programa de desplazamiento
muy sencillo. Ese programa especificaba únicamente que todas las células
mantienen la misma velocidad y que cada una de ellas viaja en la
dirección que resulta de promediar la dirección de las que están a poca
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