La Física de lo Complejo ||||Complex Die Physik der Komplexität The Physics of Complexity De fysica van complexiteit Fizyka złożoności A Física da Complexidade

¿Sabéis?

Los físicos no sólo trabajan en averiguar cuál es la partícula más pequeña que existe ||||||to find out|||||||| Physicists are not only working on finding out what is the smallest particle in existence

o en descubrir un nuevo exoplaneta. |||||exoplanet or in discovering a new exoplanet.

¡No!

Una gran parte de ellos se ocupa de explorar una frontera de la física moderna más extensa ||||||is occupied|||||||||| A large part of them is concerned with exploring a more extensive frontier of modern physics

y difusa: la física de lo complejo. |diffuse||||| and diffuse: the physics of the complex.

Piensa en un pájaro. Think of a bird.

Su vuelo es digno de estudio: la forma de sus alas, su conducta… todo un mundo de |||worthy|||||||wings|||||| Their flight is worthy of study: the shape of their wings, their behavior... a whole world of

preguntas.

Pero, ¿qué pasa si ponemos a volar a un pájaro con muchos otros? But what happens if we put one bird in flight with many others?

Pues que no volarán de una forma independiente. |||they will fly|||| They will not fly independently.

Toda la bandada se moverá en una formación concreta, creando esos bellos patrones que ||flock|||||||||beautiful|| The entire flock will move in a specific formation, creating those beautiful patterns that

todos hemos visto alguna vez. we have all seen at one time or another.

Y este comportamiento no es particular de una especie determinada de pájaro, sino que ||behavior||||||||||| And this behavior is not particular to a particular species of bird, but rather

muchos, grandes o pequeños, vuelan juntos de formas semejantes. ||||fly|||| many, large or small, fly together in similar ways.

Es la interacción entre individuos lo que da lugar a esta peculiar conducta colectiva. |||||||gives|||||| It is the interaction between individuals that gives rise to this peculiar collective behavior.

Al poner juntos muchos pájaros, nuevas maravillas surgen. By putting many birds together, new wonders emerge.

Esta es la magia de lo complejo This is the magic of the complex

Y, volviendo a la física, sólo tienes que sustituir los pájaros, por ejemplo, por electrones |returning|||||||replace|||||| And, going back to physics, you only have to replace the birds, for example, with electrons.

y llegamos a los sistemas físicos que se estudian en centros de investigación por |we arrive|||||||||||| and we come to the physical systems that are studied in research centers by

todo el mundo.

Sí, la ciencia moderna tiene una teoría completa acerca de qué son y cómo se comportan ||||has||||about||||||| Yes, modern science has a complete theory about what they are and how they behave.

los electrones individualmente.

Sin embargo, cuando pones trillones de estos en un entorno específico y los dejas interaccionar, |||you put|trillions|||||environment|||||interact However, when you put trillions of these in a specific environment and let them interact,

sus propiedades individuales dejan de ser tan importantes, emergen comportamientos electrónicos ||||||||emerge|| their individual properties cease to be so important, electronic behaviors emerge

colectivos y la complejidad se convierte en protagonista. and complexity becomes the protagonist.

Por ejemplo: en ciertos materiales, estos electrones dejan de repelerse como nos tienen |||certain||these||leave||repel||| For example: in certain materials, these electrons cease to repel each other as they have us

acostumbrados. used to.

Al contrario, su interacción con las vibraciones de la red de núcleos sobre la que viajan |on the contrary|||||vibrations|||||nuclei||||they travel On the contrary, their interaction with the vibrations of the network of nuclei over which they travel

los hace no solo no repelerse, sino atraerse. |||||repel|but|to attract makes them not only not repel each other, but attract each other.

Las sustancias que consiguen este sorprendente apareamiento de electrones las llamamos Superconductoras. |substances||they achieve||surprising|pairing||||we call|superconductors Substances that achieve this amazing pairing of electrons are called Superconductors.

El hecho de que los electrones se junten en parejas hace que el material conduzca la electricidad |||||||to come together||pairs||||||| The fact that the electrons come together in pairs causes the material to conduct electricity.

sin oponer ninguna resistencia a su paso. |oppose||||| without putting up any resistance to its passage.

Otro ejemplo: los electrones también son muy sensibles a qué caminos se les deja libres ||||||very|sensitive|||paths|||| Another example: electrons are also very sensitive to which paths they are left free to follow

para moverse. to move.

Si los confinas en las dos dimensiones que abarca una red de átomos de carbono con forma ||boundaries||||||covers||||||carbon|| If you confine them in the two dimensions it encompasses a network of carbon atoms with the shape

de panel de abeja, éstos se comportan como si no tuviesen masa. |||bee|these||behave||||had|mass made of honeycomb, they behave as if they had no mass.

Este extraño comportamiento confiere a este material, el famoso grafeno, increíbles propiedades |strange|behavior|confers||||||graphene|incredible|properties This strange behavior gives this material, the famous graphene, incredible properties

no sólo eléctricas, sino también mecánicas, térmicas, y ópticas. |||||mechanical|thermal||optical not only electrical, but also mechanical, thermal, and optical.

Pero este vídeo no solo va sobre electrones. But this video is not only about electrons.

Los fotones también entran en el juego. |photons||enter||| Photons also come into play.

Estos científicos han aprendido a engalanar la luz para que pueda interactuar consigo These|scientists||learned||to adorn|||||||with itself These scientists have learned to decorate the light so that it can interact with it

misma, algo que no suele hacer normalmente. |something|||usually|| itself, something it does not normally do.

Por ejemplo, al revestir fotones con electrones se puede generar una partícula híbrida, |||to coat|||||||||hybrid For example, coating photons with electrons can generate a hybrid particle,

el polaritón. |polariton the polariton.

Esta nueva partícula nos ayuda a comprender mejor todos los detalles de la interacción ||||help||||||||| This new particle helps us to better understand all the details of the interaction.

entre luz y materia.

Este fenómeno recuerda a las burbujas en una la pecera. |||||bubbles||||fish tank This phenomenon is reminiscent of bubbles in a fish tank.

No son ni el aire que contienen, ni el agua que las rodea pero, a pesar de ello, las percibimos ||||||contain||||||surrounds|||in spite of||||we perceive They are neither the air they contain nor the water that surrounds them, but we perceive them nonetheless.

como una cosa en sí misma. as a thing in itself.

Estas “partículas a efectos prácticos”, se las llaman cuasipartículas. ||||practical|||call|quasiparticles These "particles for practical purposes" are called quasiparticles.

Sin duda, uno de los conceptos más sugerentes y poderosos de la física moderna. |||||||suggestive||powerful|||| Without a doubt, one of the most suggestive and powerful concepts in modern physics.

Y no creáis que la física de lo complejo se limita a fotones o electrones. ||believe|||||||||||| And do not think that the physics of the complex is limited to photons or electrons.

La complejidad en la interacción entre moléculas no se queda atrás. |complexity||||||||falls| The complexity in the interaction between molecules is not far behind.

Por ejemplo, la atracción y repulsión entre diferentes moléculas las ordena formando |||||repulsion|||||| For example, the attraction and repulsion between different molecules arranges them in order to form

grandes estructuras increíblemente robustas a la vez que flexibles, como las membranas ||incredibly|robust||||||||membranes large, incredibly robust yet flexible structures, such as membranes, which can be used for

que forman las paredes de tus células, capaces de permitir el paso a unas sustancias y bloquear |||walls||||able||||pass||||| that form the walls of your cells, capable of allowing the passage of some substances and blocking others.

otras.

A menudo las moléculas grandes, como las proteínas, “se comunican” alterando el |often|||||||||| Often large molecules, such as proteins, "communicate" by altering the

fluido que las rodea y creando espontáneamente patrones colectivos, formando parte de un fluid|||surrounds||creating|spontaneously|||||| fluid that surrounds them and spontaneously creating collective patterns, forming part of a

ballet microscópico que controla procesos biológicos tan diferentes como la división ballet|microscopic||||biological||||| microscopic ballet that controls biological processes as different as division

celular o el equilibrio de presiones en nuestros pulmones… |||balance||pressures|||lungs cellular or the balance of pressures in our lungs...

Los científicos que estudian todos estos fenómenos complejos se llaman Físicos de |||study|||||||| Scientists who study all of these complex phenomena are called Physicists of

la Materia Condensada. Condensed Matter.

Son expertos en combinar las extrañas normas del mundo en miniatura con el arte de tratar They are experts in combining the bizarre rules of the miniature world with the art of treating

con muchos individuos. with many individuals.

Además, mezclan estas herramientas con sus conocimientos sobre la luz, sobre los fluidos, ||||||knowledge||||||fluids In addition, they mix these tools with their knowledge of light and fluids,

sobre las propiedades mecánicas, sobre electricidad y magnetismo, sobre termodinámica... e incluso |||||||magnetism||thermodynamics||

toman prestados conceptos y metodologías propios de otras ramas del conocimiento, tales take|borrowed|||methodologies||||branches||| borrowing concepts and methodologies from other branches of knowledge, such as

como la ingeniería, la química, o la biología. such as engineering, chemistry, or biology.

Una de las grandes lecciones que nos enseña la física de la materia condensada es que, ||||lessons|||it teaches||||||condensed|| One of the great lessons that condensed matter physics teaches us is that,

a pesar de involucrar individuos muy diferentes, los fenómenos complejos que emergen son sorprendentemente |in spite of|||||||||||| despite involving very different individuals, the complex phenomena that emerge are surprisingly

parecidos. similar.

Esta universalidad de lo complejo hace que la física de la materia condensada sea una This|universality||||makes||||||||| This universality of the complex makes condensed matter physics a

ciencia multidisciplinar, con implicaciones fundamentales que van mucho más allá del |multidisciplinary|||||go|||there| multidisciplinary science, with fundamental implications that go far beyond the

estudio de electrones, fotones o moléculas; que ha contribuido a resolver problemas en

ramas del saber muy distintas. ||know|very| very different branches of knowledge.

Esta es una pequeña pincelada del trabajo que se realiza en centros de investigación ||||brushstroke||||||||| This is a small glimpse of the work being done in research centers.

como el Instituto de Física de la Materia Condensada, el IFIMAC, en el campus de la ||||||||Condensed||IFIMAC|||campus|| such as the Institute for Condensed Matter Physics, IFIMAC, on the campus of the

Universidad Autónoma de Madrid.

Aquí más de 160 investigadores estudian la física de lo complejo usando desde los |||||||||||from| Here, more than 160 researchers study the physics of the complex using the

tradicionales lápiz y papel hasta concibiendo y desarrollando novedosas técnicas experimentales |pencil||||conceiving|||innovative|| and paper to devising and developing novel experimental techniques.

y métodos de cálculo y simulación. and calculation and simulation methods.

Y no hacen esto solo porque sea muy guay: aparte de la gran cantidad de hallazgos fundamentales |||||||||||||||discoveries| And they don't do this just because it's very cool: apart from the large number of fundamental findings.

a los que ha dado lugar, estudiar la física de la materia condensada tiene aplicaciones to which it has given rise, studying the physics of condensed matter has applications

prácticas que ya están revolucionando el mundo. ||||revolutionizing|| practices that are already revolutionizing the world.

¡Qué demonios! What the hell!

tu móvil existe gracias a los materiales avanzados fruto de este trabajo. your cell phone exists thanks to the advanced materials resulting from this work.

Sí, gracias a la labor de físicos como los del IFIMAC puedes estar viendo este vídeo. Yes, thanks to the work of physicists like those at IFIMAC you may be watching this video.

Así que solo toca esperar qué otras maravillas nos deparará esta física de lo complejo |||||||||will bring||||| So we can only wait to see what other wonders this physics of the complex will bring us.