Prólogo del libro

Aunque se haya oído hablar del movimiento caótico de un péndulo doble, quien no lo haya visto antes quedará cautivado por él, porque ni la mejor descripción puede causar una sensación mínimamente similar. Y ésta no es una circunstancia aislada. Muchos sistemas mecánicos sencillos tienen una dinámica subyugante e incluso sorprendente; contemplarla puede captar la atención y avivar el interés por estudiar los sistemas con más detalle, aprendiendo entonces técnicas para analizar problemas más complicados y educando la intuición para elucidar la física del movimiento. Se puede comprender que una de las soluciones de las ecuaciones de dos péndulos acoplados es pulsante, pero no será apreciada enteramente hasta que se observe como los péndulos se están moviendo y se presencie el intercambio de la energía.

Sistemas mecánicos como los dos mencionados se pueden construir sin demasiadas complicaciones; pero sus características (como longitudes, masas, constantes elásticas...) no se pueden cambiar de manera inmediata y, obviamente, no es posible modificar la aceleración de la gravedad. Por este motivo, resultaría muy útil disponer de un programa que simulara el movimiento del sistema en tiempo real. Los valores de los parámetros se podrían modificar fácilmente y, más importante, el movimiento que se observaría en la pantalla del ordenador crearía una sensación prácticamente equivalente a la de su contemplación directa.

Visualizar el movimiento de los sistemas mecánicos tratables en los cursos de introducción a la Mecánica Clásica es un complemento ideal para su estudio y, con este fin, el libro se ha gestado con una colección de programas de simulación. También se han escrito un conjunto de funciones que ayudarán a resolver problemas con el Mathematica permitiendo tratar casos que de otro modo y a pesar de su interés quedarían sin considerar. El dominio de estas funciones, presentadas en el primer capítulo y utilizadas con frecuencia después, supone un estilo de trabajo que permite focalizar la atención en el problema físico y en la interpretación de los resultados, dejando en un segundo plano las posibles complicaciones algebraicas. La introducción del Capítulo 1 es en parte una declaración de intenciones al respecto.

La mayor parte de los sistemas tratados en este libro son clásicos; pero se ha intentado darles un tratamiento complementario al de la mayoría de libros de texto y, siempre que fuera posible, un enfoque particular que hicieran de cada capítulo un bloque sugestivo en sí mismo. Algunos sistemas son originales y podrían ser merecedores de más estudio; pero se han impuesto algunos límites generales. Por ejemplo, los cálculos no deben requerir ordenadores más potentes que los personales y los tiempos de cálculo con ellos deben ser cortos. En relación con los límites impuestos, se bordeará la frontera del caos determinista, mostrando su existencia (quedará bastante clara su ubicuidad), pero no se realizará su caracterización rigurosa; bien es cierto que resultará extraño, aún con sólo haber rozado el tema, que ya no se haya alimentado la motivación para buscar otras lecturas (que son muchas las que hay) y profundizar en sus preguntas y sus respuestas.

Los objetivos generales de este libro ya se cumplirán si los lectores interesados en el tema hallan en él una lectura atrayente; aunque el logro del objetivo primordial requerirá que los estudiantes encuentren en el libro unas páginas sugestivas y motivadoras que les ayuden en su aprendizaje.