Distinguido un matemático español por sus avances en un “problema del milenio”

Averiguar las reglas que rigen el comportamiento de las partículas de los fluidos trae de cabeza a científicos de muchas áreas en todo el mundo. “Voy a preguntar a Dios dos cuestiones: el porqué de la relatividad y el porqué de la turbulencia. Soy optimista en obtener respuesta a la primera cuestión”. Es una frase que se le atribuye a Albert Einstein y que, la dijera o no, resume la razón por la que esta falta de respuestas se considera uno de los siete “problemas del milenio”, según el Clay Mathematics Institute. La solución no es ni será única, pero se pueden encontrar resultados parciales que iluminen el camino. Algunos de estos los ha encontrado Francisco Gancedo, profesor de Análisis Matemático de la Universidad de Sevilla y distinguido por sus avances en este campo.

Ya Leonardo da Vinci se fijó en la complejidad del movimiento caótico de los fluidos cuando entran en turbulencia. El problema subyace en todo lo que envuelve la vida, desde la atmósfera a la mecánica de un vehículo o la cocina. “Un problema clásico es entender cómo se comporta un fluido cuando sus partículas se mueven a gran velocidad”, explica Gancedo, quien señala aplicaciones de la investigación en este campo a aspectos como la meteorología, las mareas, las olas o el diseño de los aviones o los coches. “Un tsunami es una gran masa de agua a mucha velocidad”, explica como ejemplo del valor de entender los fluidos para prevenir o modificar los efectos de su comportamiento.

Los estudios abarcan tres estados de la materia: líquido, gas y plasma. El movimiento de las partículas y la influencia de aspectos como la temperatura, la gravedad o la presencia de un campo magnético pueden generar “singularidades” cuya explicación matemática abre campos infinitos de aplicación. Es ahí donde entran en juego las ecuaciones en derivadas parciales que son no lineales.

Gancedo (Sevilla, 1980) investiga el análisis matemático de la formación y propagación de singularidades en fluidos, un campo vinculado a las ecuaciones de Navier-Stokes, denominadas así por Claude-Louis Marie Henri Navier y George Gabriel Stokes, quienes introdujeron el término de viscosidad en las ecuaciones. “Yo he trabajado en el problema con dos fluidos y he conseguido con varias ecuaciones resolver un tipo de singularidad”, explica el matemático sevillano.

Un avance se ha producido ante la conjetura planteada en 1996 por Pierre-Louis Lions (medalla Fields dos años antes)

Un avance, que ha conseguido junto a Eduardo García-Juárez, se ha producido ante la conjetura planteada en 1996 por Pierre-Louis Lions (medalla Fields dos años antes) en Mathematical Topics in Fluid Mechanics sobre la evolución dos fluidos en el tiempo. Los matemáticos españoles han conseguido demostrar, con ecuaciones de Navier-Stokes, que dos fluidos de distinta densidad que se mueven no generaban singularidades.

Ha sido un avance más en uno de los problemas del milenio, en lo que el matemático estadounidense de origen rumano Sergiu Klainerman ha calificado como uno de los desafíos más importantes del siglo XXI.

El trabajo de Gancedo continúa. “Nuestros avances para entender los comportamientos de los fluidos se usan para predecir los movimientos de frentes o los tornados o para conocer los riesgos de construcciones en terrenos afectados por fallas o volcanes”, afirma.

Este campo de las matemáticas tiene infinitas aplicaciones sobre problemas reales

En la actualidad trabaja en cómo se comportan las olas o los fluidos en medios porosos, lo que permitiría predecir las consecuencias de un vertido sobre un terreno arenoso. “Este campo de las matemáticas tiene infinitas aplicaciones sobre problemas reales”, afirma mientras explica que existen ámbitos de investigación como la flotación en una corriente o en cómo se distribuye el calor o se propagan las ondas.

Francisco Gancedo es investigador Ramón y Cajal del departamento de Análisis Matemático de la Universidad de Sevilla, adonde ha llegado tras ser profesor de la Universidad de Chicago. Es premio José Luis Rubio de Francia (2008) y ha sido distinguido por la Real Sociedad Matemática Española y Real Academia Sevillana de Ciencias.

Su trabajo le hizo merecedor en 2015 de una ayuda de un millón de euros del Starting Grant, el programa del European Research Council (ERC) destinado a la creación de grupos de investigación. Este 19 de febrero recoge el premio Manuel Losada Villasante en el apartado de Investigación Científica. Estos galardones, convocados por la cadena SER, con la colaboración del Ayuntamiento de Carmona, la Fundación Cajasol, Mercadona, Foro Interalimentario y la Universidad de Sevilla, tienen como objetivo promover y reconocer la actividad investigadora en Andalucía.

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