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Llega diciembre y toca sacar la caja con la decoración navideña: el árbol, las bolas, el belén, las figuritas y, por supuesto, el amasijo de luces. Cuando llega este momento lo más típico es maldecir a nuestro yo del pasado y preguntarnos por qué no le dedicaríamos más tiempo a ordenar correctamente todas las tiras, bombillas y cables de colores. Pero… ¿tiene la ciencia algo que decir sobre esto? ¿Hay algo que explique por qué siempre aparecen enredadas las luces de Navidad de un año para otro? ¿Existe alguna relación entre este fenómeno y que también se enreden los cables de los auriculares en el bolsillo? Os contamos lo que sabemos.
En primer lugar, queremos destacar que este fenómeno es una bonita y simple demostración del segundo principio de la termodinámica, que establece que la cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse con el tiempo. Sin entrar en demasiados tecnicismos, la entropía es una magnitud que mide el número de microestados de un sistema compatibles con el macroestado en equilibrio y, coloquialmente, es una manera de medir el desorden de un sistema. Abrir la caja y encontrarte las luces igual o más desordenadas que el año pasado no es más que obedecer las leyes de la termodinámica: nunca te encontrarás las luces más ordenadas que el año pasado (si nadie o nada ha actuado sobre este sistema, claro).
En el caso concreto de los nudos y enredos, existe una investigación experimental de 2007 publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences en la que se demuestra, a través de la teoría de nudos (una rama de las matemáticas que estudia las transformaciones que se pueden hacer en una cuerda, como estirar, retorcer, doblar, sin que se llegue a romper), que un montón de cuerdas (como las luces de navidad) se enredan inevitablemente en nudos. Esta investigación fue merecedora del premio Ig Nobel de 2008 en la categoría de Física.
Detrás de este enunciado tan sencillo existen un importante trabajo de operaciones matemáticas (y experimentos en vídeo, como este) que explican qué fuerzas actúan para que la cuerda cada vez esté más desordenada. Entre otras cosas, lograron demostrar que cuanto más larga sea la cuerda, más flexible y a más agitaciones esté expuesta, es más probable que aparezcan nudos en ella.
Sabiendo el principio termodinámico y los experimentos de la teoría de nudos, se explica que depende de la longitud de la tira de luces de navidad, su rigidez y el número de movimientos que tenga (durante su guardado en la caja en enero, cuando sale de ella en diciembre y todos los movimientos que puede sufrir a lo largo del año), el número de microestados en los que puede situarse la cuerda será mayor, más nudos tendrá y, en definitiva, más desordenada aparecerá en la próxima navidad. Si quieres evitarlo, te dejamos un videotutorial donde se explican diferentes técnicas para enrollar una cuerda y que su entropía no aumente tanto para las próximas fiestas.
Primera fecha de publicación de este artículo: 27/12/2021
