La turbulencia por fin explicada: un modelo revela cómo evoluciona el caos en el tiempo
Medios y Tecnología
Por: Carolina De La Torre - 07/24/2025
Un avance matemático describe con precisión las fases del flujo turbulento, desde estornudos hasta tormentas, con aplicaciones clave en salud, clima y tecnología
Por fin entendemos cómo evoluciona la turbulencia en el tiempo. Este hallazgo podría transformar desde la predicción de huracanes hasta el control de enfermedades respiratorias.
Cuando una persona estornuda, el aire que expulsa no sale en línea recta. Se retuerce, gira, se descompone en patrones imposibles. Lo mismo pasa con el humo de una chimenea, las corrientes marinas o una tormenta en formación. Detrás de todos estos fenómenos hay un mismo misterio: la turbulencia. Un tipo de movimiento caótico que ha desconcertado a los físicos durante más de un siglo.
En 1964, el Nobel Richard Feynman lo dejó claro: “La turbulencia es el problema no resuelto más importante de la física clásica”. Tenía razón. Aunque está por todas partes, la turbulencia sigue siendo difícil de describir y, peor aún, de predecir. Pero eso podría estar por cambiar.
Dos investigadores, Björn Birnir (Universidad de California, Santa Barbara) y Luiza Angheluta (Universidad de Oslo), acaban de proponer un modelo matemático que explica cómo evoluciona la turbulencia a lo largo del tiempo. Lo interesante es que se centra en una de sus formas más escurridizas: la turbulencia lagrangiana, aquella que se estudia no desde un punto fijo, sino siguiendo el camino de cada partícula dentro del fluido. Como si montaras sobre una gota de agua y siguieras su ruta en medio del caos.
Tres fases del caos (y una cuarta por descubrir)
El modelo identifica tres etapas principales en la vida de un flujo turbulento:
Balística: al principio, todas las partículas se mueven casi juntas, en trayectorias predecibles. Dura poco, pero se puede medir.
Lagrangiana: las partículas empiezan a separarse de forma caótica, pero con una lógica interna que se puede modelar estadísticamente.
Euleriana: el sistema se desordena aún más, con vórtices más pequeños y una apariencia homogénea, aunque siga siendo impredecible a simple vista.
Los remolinos libres provocan la pérdida de energía a largo plazo. Este filamento de vórtice representa un remolino que se desplaza libremente, con gran velocidad y aceleración, pero que se desvanece lentamente con el tiempo. Fuente: Physical Review Research
Hasta aquí, todo era teoría. Pero lo que Birnir y Angheluta lograron fue unificar estas fases en un solo marco matemático, y describir también la región intermedia, ese espacio de transición que antes nadie podía explicar con precisión.
Además, el estudio sugiere una cuarta etapa: los remolinos libres (free eddies). Vórtices que se separan del flujo principal y mantienen su energía por más tiempo. Una especie de eco del caos, que sigue vivo incluso cuando el sistema empieza a calmarse.
¿Y esto para qué sirve? Mucho más de lo que parece
Este nuevo modelo no es solo una victoria teórica. Tiene aplicaciones muy concretas. Desde entender mejor cómo se propagan virus en el aire —como ocurrió con el COVID— hasta mejorar la predicción de huracanes, modelar corrientes oceánicas o diseñar procesos industriales más eficientes.
También ofrece una nueva forma de interpretar los datos. Tradicionalmente, se analizaban las distancias entre partículas. Pero este modelo propone usar el tiempo como variable principal, lo que permite una lectura más precisa y sin distorsiones.
Un paso más cerca de comprender el desorden
La turbulencia es un fenómeno que sucede a muchas escalas: en milisegundos y en kilómetros. Por eso, encontrar un modelo que funcione en todas ellas es uno de los grandes sueños de la física.
Este nuevo avance no resuelve todo, pero marca un hito. Une lo que antes eran fragmentos inconexos y ofrece una base firme para entender uno de los fenómenos más comunes —y complejos— del universo. Porque sí, incluso el caos tiene estructura. Solo que hasta ahora, no sabíamos cómo leerla.
