Técnicas de Exploración de Sistemas Complejos. Sistemas Vítreos.

M.A. FRECHERO

La Plata - Buenos Aires - Argentina

Jornada; Red Latinoamericana de dinámica lenta en sistemas complejos.; 2006

A medida que las ciencias físicas se han interesado en sistemas más complicados que los sistemas tradicionalmente estudiados, nuevos desafíos han aparecido en el horizonte. Pues, a diferencia de los sistemas simples, los sistemas complejos han resultado elusivos para la mecánica estadística tradicional, imponiendo la necesidad del desarrollo de nuevas maneras de pensar que permitan reconciliar, complementar y articular distintos niveles de reducción en un contexto eminentemente interdisciplinario. En tal sentido, dichos sistemas nos brindan nuevos y fascinantes problemas y prometen evidenciar principios fundamentales. En dicho contexto se inscribe una gran variedad de sistemas muy diversos desde lo estructural (sistemas que van desde los vidrios hasta los biopolímeros, pasando por metáforas teóricas más generales). [1,2] De modo general se puede decir que los sistemas complejos están constituidos por muchas unidades (fuertemente interactuantes), presentan un amplio espectro de escalas intrínsecas de relajación y poseen diversidad (es decir, muchos estados significativamente diferentes, muchos de los cuales no necesariamente difieren apreciablemente en energía). Entre otros aspectos, estos sistemas suelen presentar similitudes en su comportamiento de relajación, lo que sugiere la dinámica sólo debe ser sensible a ciertas características genéricas fundamentales. Así, a diferencia de sistemas simples cuyo comportamiento de relajación es gobernado por una sola barrera de activación generando una ley de relajación exponencial o de Debye, los sistemas complejos usualmente siguen leyes de relajación más lentas (la universalmente ubicua ley exponencial extendida o de Kohlrausch) [1,2].  Una descripción fenomenológica que ha emergido en este campo considera que la relajación de estos sistemas puede pensarse como la exploración que el sistema realiza de su paisaje de energía (libre) subyacente. En tal sentido, las distintas manifestaciones de la dinámica compleja o vítrea están fuertemente influenciadas por las características de éste [1-4]. Dicho paradigma del paisaje (o “landscape paradigm”) constituye un enfoque ampliamente difundido en la vasta provincia de los sistemas complejos, el cual ha generado muy interesantes resultados. Dentro de este contexto, nuestro interés consiste en describir dicho enfoque y aplicarlo a sistemas complejos específicos (principalmente sistemas vítreos), describiendo técnicas de exploración cuya utilidad excede largamente el contexto específico.