Desde luciérnagas parpadeantes hasta multitudes que animan: los físicos desbloquean el secreto de la sincronización

• Fecha : 13 de diciembre de 2021
• Fuente : Trinity College Dublín
• Resumen : Los físicos han descubierto el secreto que explica cómo grandes grupos de 'osciladores' individuales, desde luciérnagas parpadeantes hasta multitudes que animan, y desde el tic-tac de los relojes hasta los metrónomos que hacen clic, tienden a sincronizarse cuando están en compañía del otro. Este nuevo descubrimiento tiene una suitede aplicaciones potenciales, incluido el desarrollo de nuevos tipos de tecnología informática que utiliza señales luminosas para procesar información.

Los físicos del Trinity College Dublin han descubierto el secreto que explica cómo grandes grupos de "osciladores" individuales, desde luciérnagas parpadeantes hasta multitudes que vitorean, y desde el tic-tac de los relojes hasta los metrónomos que hacen clic, tienden a sincronizarse cuando están en compañía.

Su trabajo, recién publicado en la revista Investigación de revisión física , proporciona una base matemática para un fenómeno que ha dejado perplejos a millones; sus ecuaciones recientemente desarrolladas ayudan a explicar cómo la aleatoriedad individual vista en el mundo natural y en los sistemas eléctricos e informáticos puede dar lugar a la sincronización.

Sabemos desde hace mucho tiempo que cuando un reloj corre un poco más rápido que otro, conectarlos físicamente puede hacer que marquen en el tiempo. Pero se pensaba que hacer que un gran conjunto de relojes se sincronizara de esta manera era mucho más difícil, o incluso imposible,si hay demasiados.

El trabajo de los investigadores de Trinity, sin embargo, explica que la sincronización puede ocurrir, incluso en conjuntos de relojes muy grandes.

El Dr. Paul Eastham, profesor asociado de Física en Naughton en Trinity, dijo :

"Las ecuaciones que hemos desarrollado describen un conjunto de dispositivos similares a láser, que actúan como nuestros 'relojes oscilantes', y esencialmente descubren el secreto de la sincronización. Sin embargo, estas mismas ecuaciones describen muchos otros tipos de osciladores, lo que muestra queLa sincronización se logra más fácilmente en muchos sistemas de lo que se pensaba anteriormente.

"Muchas cosas que exhiben un comportamiento repetitivo pueden considerarse relojes, desde luciérnagas parpadeantes y multitudes aplaudiendo hasta circuitos eléctricos, metrónomos y láseres. Independientemente, oscilarán a velocidades ligeramente diferentes, pero cuando se forman en un conjunto, sus influencias mutuas puedensuperar esa variación ".

Este nuevo descubrimiento tiene un conjunto de aplicaciones potenciales, incluido el desarrollo de nuevos tipos de tecnología informática que utiliza señales de luz para procesar información.

La investigación fue apoyada por el Irish Research Council e involucró al Trinity Center for High Performance Computing, que ha sido apoyado por Science Foundation Ireland.

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Trinity College Dublín . Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.

Referencia de la revista :

1. John P. Moroney, Paul R. Eastham. Sincronización en redes de oscilador desordenadas: transición de fase sin equilibrio para bosones disipativos impulsados . Investigación de revisión física , 2021; 3 4 DOI: 10.1103 / PhysRevResearch.3.043092