El vuelo perfecto

Las ecuaciones de Navier-Stokes reciben su nombre del francés Claude-Louis Navier y del británico George Gabriel Stokes. Estas ecuaciones en derivadas parciales no lineales son las que describen el movimiento de un fluido. Por lo tanto, gobiernan los cielos, las corrientes oceánicas y el flujo alrededor de los aviones y otros vehículos.

Pero fue Leonhard Euler quién, en 1755, nos enseñó a aplicar la segunda ley de Newton a los fluidos, tratando  de  seguir  el  modelo de los Principia incluso mucho  antes  de  su  descubrimiento  de las leyes para los sólidos. Los fluidos de Euler eran ideales, incompresibles y sin fricción, pero sus ecuaciones abrieron el camino.

Es difícil conseguir soluciones analíticas (exactas) de las soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes, y nos tenemos que conformar con soluciones aproximadas que calculamos con algoritmos numéricos y los ordenadores. Entender completamente las ecuaciones de Navier-Stokes es uno de los Siete Problemas del Milenio señalados por la Fundación Clay de Matemáticas y cuya solución se premia con un millón de doláres. Pero las aves son capaces de integrar esas ecuaciones en tiempo real, demostrando que hay otras vías para llegar al conocimiento matemático.

Los reyes del aire son los vencejos. Los científicos han podido comprobar lo que ya sospechaban, que son capaces de permanecer hasta diez meses volando sin tomar tierra. El proceso evolutivo ha diseñado al vencejo, a través de millones de años, para el vuelo. Carlos Linneo ya denominó al vencejo común como Hirundo apus, que significa «golondrina sin pies». Y su nombre español, viene de oncejo, hoz, por su forma optimizada para el vuelo.

Observamos a los negros vencejos surcando el cielo cuando vuelven de África en primavera, haciendo piruetas que se nos antojan imposibles, arremetiendo contra sus nidos para poder entrar en ellos ya que sus patas atrofiadas solo les permiten agarrarse a las paredes verticales, integrando ecuaciones desde un pasado ancestral.

El fluido es impuro, el vencejo es perfecto.

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Manuel de León (CSIC, Fundador del ICMAT, Real Academia de Ciencias, Real Academia Canaria de Ciencias, ICSU).

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