COLIMA.- El más reciente trabajo científico del investigador y físico de la Universidad de Colima, Dr. Paolo Amore, generó un artículo donde lo comentan, en la prestigiosa revista “Physics of Fluids”, que publica el American Institute of Physics (AIP). La publicación del científico universitario analiza el empacado de discos congruentes (iguales) dentro de polígonos regulares y se titula “Circle packing in regular polygons”.
Este artículo fue reseñado (https://aip.scitation.org/doi/10.1063/10.0017442) por la periodista científica Maura Shapiro en la sección SCIlight de la revista AIP. Este logro no es algo sencillo ni fácil de lograr, considerando la gran cantidad de artículos que se publican en el mundo y lo complicado y a la vez sencillo del tema, que es, como lo dice Paolo Amore, “encontrar la forma óptima de arreglar un cierto número de objetos en un cierto espacio”.
La reseña, igual que otras similares publicadas por esta revista, dijo Paolo Amore en entrevista, está a cargo de las y los periodistas científicos de AIP y tiene la finalidad de presentar a un público más vasto las propuestas esenciales de una investigación, resaltando su importancia sin entrar en los detalles técnicos. A Paolo le resultó muy grato encontrar que su artículo fue seleccionado para ser presentado en esta sección.
Paolo comenta que la AIP es una editorial muy establecida, cuyas revistas abarcan áreas diferentes de las física: física de fluidos (“Physics of fluids”), física aplicada (“Journal of applied Physics”), física matemática (“Journal of Mathematical Physics”), chaos (“Física no lineal”) y física química (“Journal of Chemical Physics”), entre otras.
Aunque los artículos publicados en revistas de investigación, agregó, contienen por lo general detalles técnicos y cálculos que requieren una cierta familiaridad con el problema tratado, en ocasiones es posible exponer las ideas generales, presentándolas en una forma accesible a un auditorio más vasto.
Maura Shapiro, en tan sólo ocho párrafos, explica cómo la investigación de Paolo aborda el complejo problema geométrico del empaquetamiento y sus aplicaciones en la distribución de carga y materia granular.
Ella describe que el distanciamiento social ejemplifica el problema geométrico de empacar, al determinar cuántas personas, separadas por una distancia dada, pueden caber dentro de un espacio. Y en un problema de empaquetamiento circular, dice, el objetivo es maximizar la fracción de empaquetamiento: la relación entre el espacio cubierto por los discos y el área total dentro del dominio, en este caso un polígono cualquiera.
Paolo Amore, continúa describiendo en el artículo, “desarrolló tres algoritmos para maximizar la fracción de empaquetamiento de discos dentro de polígonos regulares: él quería entender cómo la forma del contenedor influye en la fracción de empaque y otras propiedades del sistema”.
En su investigación publicada, el profesor investigador de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Colima, Paolo Amore presentó tres nuevos algoritmos aplicados al empacamiento de discos (de mismo tamaño) dentro de polígonos regulares.
Se trata, dice Paolo Amore, “de un problema que parece muy fácil de entender, pero de muy difícil solución, particularmente cuando el número de discos es grande. Para el caso del cuadrado (polígono regular con cuatro lados), por ejemplo, configuraciones ‘optimas’ han sido demostradas solamente para casos con hasta 32 discos. En todos los demás casos, la única manera de explorar es por medio de una computadora, que puede hacer millones de operaciones aritméticas en fracciones de segundo. Los algoritmos de empacamiento corresponden a una secuencia de pasos, algunos con una componente aleatoria, en el cual la computadora trata de generar configuraciones de densidad siempre mayor, posiblemente descubriendo de esta manera la más densa de todas”.
Paolo mencionó que su primer acercamiento al problema de empacamiento lo tuvo al inicio de la pandemia, en relación al tema de la sana distancia. Su interés siguió y ha venido trabajando en empacamiento en los últimos dos años.
El problema de empacamiento, nos hace notar Paolo, “es multidisciplinario, ya que es relevante en el estudio de la materia condensada (física), en física de fluidos, en las matemáticas y en la ciencia informática (computer science)”. También es relevante en la industria, en lo que tiene que ver con el aprovechamiento óptimo de material. El prototipo de problema de empacamiento, la conjetura de Kepler (el mismo de las famosas leyes), tiene su origen en el siglo XVII.
También alumnos de las licenciaturas en física han participado y están participando en algunas etapas de su proyecto. Al respecto, Paolo señaló que para desarrollar una línea de trabajo como ésta es importante tener interés por las matemáticas, la física y también la programación.
