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

MASA C R ÍT IC A
de, por ejemplo, la congelación y la ebullición. Cuando un líquido se
asoma al borde de su punto de congelación, cada una de sus partes mira
a su destino cara a cara: convertirse en sólido. Pero si enfriamos un fluido
por debajo de su temperatura crítica, entonces, puede existir en dos
estados, ambos igualmente atractivos: líquido o gas.* Y lo mismo puede
decirse de un imán. Recordemos el modelo de Ising (página 109), por
debajo de la temperatura crítica (la temperatura de Curie) un imán puede
alinear todas sus agujas magnéticas atómicas (sus spins) en una de dos
direcciones opuestas -y nada más que esas dos-. Así pues, un punto crítico
es como una pelota puesta en la cima de una colina entre dos valles
idénticos: o baja por uno o baja por el otro, pero, ¿por cuál? La elección
la determinan las fluctuaciones.
En teoría, un fluido supercrítico tiene la misma densidad en todas
partes. Pero las fluctuaciones azarosas -los movimientos aleatorios de los
átomos- harán que, por instantes, esté más denso en unos lugares y menos
denso en otros. Cuando el fluido es enfriado más allá de la transición
de fase crítica, las regiones más densas tienden a pasar a líquido, puesto
que ya estaban a punto de hacerlo. Las regiones menos densas suelen
optar por el estado gaseoso. Las dos elecciones aleatorias se perpetúan.
Esto es más fácil de ver en los imanes, donde una zona en la que todos
los spins estén alineados fomentará que otros spins de la periferia se alineen
del mismo modo, por medio de las interacciones entre un spin y
sus vecinos más próximos.
En consecuencia, el sistema se vuelve exquisitamente sensible a las fluctuaciones
aleatorias. Una ínfima diferencia en las preferencias inclinará
la balanza de uno u otro lado. La inestabilidad significa que el estado
crítico es muy precario, que constantemente está al borde de rodar por
una ladera o por la otra. Mantener una sustancia en su punto crítico es
como intentar que una aguja se mantenga en equilibrio soplándole desde
todas direcciones al mismo tiempo.
Una peculiaridad fundamental surge de esta sensibilidad extrema a
las perturbaciones: lo que ocurra en una parte del sistema puede tener
un instantáneo efecto llamada en cualquier otra parte de ese sistema. La
* Para los físicos, un fluido no es más que una sustancia que fluye: puede ser un gas o un líquido. Por
encim a del punto crítico no se puede en realidad hablar de “gas” o de “líquido” , así que el término “fluido”
se vuelve indispensable.
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