A maioria das pessoas vê as ondas do oceano e vagamente se pergunta por que algumas são grandes e outras pequenas - ou olham para uma fogueira crepitante e ficam curiosas para saber o que faz as chamas se moverem - aparentemente sem rima ou razão.

Para a maioria, são curiosidades passageiras às quais pouco se pensa fora do momento. Apenas um mistério da vida. Mas para aqueles que estudam as questões de complexidade e sincronização, eles não se contentam em não compreender os padrões. Eles querem entender um comportamento aparentemente estranho, na esperança de, talvez, ser capazes de predizê-lo no futuro.

Os pesquisadores de pós-doutorado Karen Blaha e Fabio Della Rossa são dois desses pesquisadores, estudando o campo conhecido como sincronização, trabalhando com Francesco Sorrentino, professor associado de engenharia mecânica na Escola de Engenharia da Universidade do Novo México.

Eles são dois autores de um artigo publicado recentemente em Cartas de revisão física chamado "Cluster Synchronization in Multilayer Networks:A Fully Analog Experiment with LC Oscillators with Physically Dissimilar Coupling, "que explorou a sincronização - todos juntos ou em pares - de circuitos eletrônicos que se comunicam por dois métodos - via fio ou sem fio.

Os co-autores do artigo são Sorrentino, Mani Hossein-Zadeh e Ke Huang, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, e Louis Pecora do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA.

Sincronização, eles explicam, é uma ideia simples, mas complexa, encontrada em muitos sistemas humanos, incluindo biologia, comportamento humano e todos os ramos da ciência e da engenharia. Começa como uma ação, como um vaga-lume acendendo-se ou uma pessoa batendo palmas em um show, e continua à medida que os sistemas se tornam vinculados ou sincronizados, levando a um enxame de insetos acendendo ou uma multidão inteira de milhares de pessoas aplaudindo.

Della Rossa explicou que um exemplo muito visual dessa ideia pode ser encontrado na Millennium Bridge em Londres, que foi descoberto pouco depois de sua construção ter "excitação lateral síncrona". Enquanto as pessoas caminhavam na ponte, tinha um movimento de balanço natural, o que fez com que as pessoas na ponte balançassem no passo para contrariar o efeito, o que piorou a oscilação à medida que mais pessoas participavam. Este efeito não foi previsto pelos engenheiros que projetaram a ponte.

Blaha e Della Rossa disseram que embora os efeitos de sincronização sejam encontrados em quase tudo, dos sistemas do corpo humano ao amor (Della Rossa é autora de um livro chamado Modeling Love Dynamics, que tenta aplicar modelos matemáticos para explicar a atração romântica), geralmente não é bem estudado ou previsto por cientistas ou engenheiros, que muitas vezes consideram os aspectos não lineares do campo de estudo "confusos". É isso que eles gostariam de mudar.

Usando modelagem matemática, ou o que Blaha chama de "matemática divertida, "eles gostariam de, eventualmente, desenvolver modelos que possam ajudar os cientistas a contabilizar a sincronização em suas pesquisas, levando esperançosamente a resultados mais precisos.

"Muitos pesquisadores querem evitar a complexidade, mas os sistemas que queremos muito entender, como o cérebro, exibem grande complexidade, então é um desafio que precisamos abraçar, "Blaha disse.