La curiosidad de saber cómo funcionan las cosas


Joaquín Álvarez, un ingeniero en la investigación científica



Semblanzas

Todos somos curiosos por naturaleza. Nacemos con una sed única por experimentar todo lo que nos rodea. Y aunque hasta hoy día se insista en enseñar la ciencia a base de respuestas, los científicos con más experiencia recomiendan aprender de nuestro entorno, cuestionándolo.

“La propia manera de abordar algo, de conocer algo, nos lleva a hacernos más preguntas. ¿Por qué funciona de esta manera?”, confiesa el investigador Joaquín Álvarez Gallegos, quien mantiene esa cualidad de ser curioso al momento de investigar.  

Desde su lugar de trabajo, en el Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE, del cual ha sido jefe en dos ocasiones (1990 y 2006), cuestiona lo que observa para entender fenómenos naturales relacionados al Control Automático, como la retroalimentación – la modificación del comportamiento de un sistema a partir de su propio comportamiento -. La curiosidad por comprender principios básicos como éste fue lo que detonó su interés por la ciencia a temprana edad.

“Mi visión es que la investigación en ciencias de la ingeniería, en lugares como el CICESE, parte de un aspecto básico, de investigación básica, para entender los fenómenos naturales que se pueden aprovechar para el desarrollo de instrumentos y dispositivos que realizan cierta función, para mejorar el bienestar de la sociedad”, mencionó.

El país vivía en la plena revolución de la información y de las telecomunicaciones, además de una fuerte efervescencia política, cuando Joaquín Álvarez llegó a la Ciudad de México, desde Tampico, para iniciar sus estudios en Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica en el Instituto Politécnico Nacional, en el 68’.

Fue testigo de cómo el desarrollo acelerado de aparatos electrónicos como teléfonos, televisiones y electrodomésticos cambiaban rápidamente las condiciones de vida de una ciudad como la de México, que entonces no era tan caótica.

Una vez egresado de ingeniería, realizó su maestría en el CINVESTAV y de ahí tuvo la oportunidad de cursar el doctorado en el Instituto Politécnico de Grenoble, en Francia, especializándose en el área de control automático. A fines de 1979 regresó a trabajar a México como profesor investigador en el CINVESTAV, y en el 86’ realizó un año sabático en el Instituto de Investigaciones Eléctricas, en Cuernavaca.

Ahí se encontró con el investigador Moisés Castro, en ese entonces jefe del Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE (a quien ya conocía de la maestría en el CINVESTAV), quien lo invitó a dictar un seminario en este centro de investigación. Ese fue el primer contacto que el Dr. Joaquín Álvarez tuvo con el CICESE y que hasta la fecha permanece.

“Aparte de la ciudad de México, había pocos lugares en donde se desarrollaba el área que a mí me interesaba. Y en el CICESE, más que estar desarrollándose, era algo que empezaba y con el inicio del ambiente y contexto adecuado para desarrollar una nueva línea”, comentó el Dr. Joaquín, en entrevista. “Había otros lugares en la república pero, desde mi punto de vista, con menos posibilidades en ese entonces. Y por la ciudad y la región, nos parecía muy tranquilo. La Baja en ese entonces, tenía muy baja densidad de población”.

Para él, su esposa y sus tres hijos, regresar a la ciudad de México ya no era una opción debido a los problemas de contaminación y sobrepoblación que a finales de la década de los 80s se incrementaban rápidamente. Y aunque la costa de su natal Tampico es muy distinta a la de Ensenada, el mar fue ese atractivo con sabor a hogar que terminó de convencer a la familia para instalarse en este puerto.

En ese entonces, el Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE cultivaba las líneas de instrumentación, altas frecuencias y telecomunicaciones, así que la llegada del Dr. Joaquín potencializó la nueva línea de control.

Como un complemento a su vocación científica, el Dr. Joaquín Álvarez se interesó por tocar guitarra clásica en su juventud, lo cual lamenta haber abandonado al iniciar sus estudios de posgrado. Siempre ha disfrutado escuchar música clásica y leer novelas históricas, ya que lo cautivan las expresiones artísticas que remiten y describen cómo se comportaba la sociedad durante el medievo y el renacimiento.

 

Un ingeniero en la investigación científica

En palabras del Dr. Álvarez: por definición, se considera a la ingeniería como una disciplina práctica, relacionada solo con el desarrollo de tecnología. Bajo la premisa de observar y aprovechar las cualidades de un fenómeno natural, la ingeniería requiere investigar sus aspectos más básicos para saber cómo funcionan sus sistemas físicos y, así, poder replicarlos con tecnología de manera óptima.

Dentro de la amplia gama de fenómenos naturales y universales, desde el punto de vista del Dr. Álvarez, hay dos fenómenos presentes en todo sistema físico, y que para él son responsables de despertar su curiosidad por la ciencia, a diario: la Dinámica, es decir, la manera en que ciertas señales provenientes de un sistema natural evolucionan a lo largo del tiempo, y la Interacción: cómo reacciona un sistema cuando es conectado con otro(s) y el tipo de retroalimentación que se genera, que puede producir fenómenos emergentes muy interesantes cuyo estudio nos ayuda a entender mejor el comportamiento colectivo.

“Nuestro mundo no está constituido por sistemas aislados, todo está conectado de alguna forma y todo influye en los otros. Incluyendo la interacción consigo mismo”, explicó el Dr. Álvarez. Las investigaciones que desarrolla actualmente buscan conocer cómo es que el comportamiento de un sistema y del fenómeno que ocurre en él se modifica en función de cómo se comporta. Esta retroalimentación se presenta en todos los sistemas, ya sean físicos, sociales, biológicos, químicos, mecánicos, etcétera.

Junto a su equipo de trabajo, estudian cómo y bajo qué condiciones puede modificarse el comportamiento de un sistema dinámico.

Un par de años atrás, el Dr. Álvarez participó en un proyecto que tuvo como resultado la instalación de dos relojes de péndulo acoplados; es decir, dos sistemas independientes que se sincronizan uno al otro. Esta instalación se hizo en el Museo del Reloj, ubicado en Zacatlán, Puebla, y hasta el momento se conserva en exhibición para los visitantes del museo. Para él, un objetivo muy importante del quehacer científico es compartir el conocimiento generado, como en este caso.

Este proyecto fue desarrollado con el Dr. Jonatan Peña, inicialmente posdoctorante y actualmente catedrático del CONACYT, con la asesoría del Dr. Álvarez. Desde el aspecto científico y de investigación, este acoplamiento de relojes de péndulo en una misma estructura marcó un hito, ya que el análisis matemático que realizaron comprueba la sincronización observada hace casi 400 años en Holanda, por el científico Christiaan Huygens, así como otros tipos de comportamiento sincronizado que no había sido posible predecir. Estos resultados han suscitado un gran interés de la comunidad científica (ver Nature/Scientific Reports y Altmetric).

Jonatan Peña, Joaquín Álvarez y Ricardo Cuesta con la exhibición de dos relojes en sincronía, ubicada en el Museo del Reloj, en Zacatlán, Puebla.

El concepto de sincronización puede aplicarse en innumerables campos, por ejemplo para estudiar sistemas biológicos, incluso a nivel celular. Y eventualmente se podrían explicar algunos fenómenos en cuestiones de salud como la epilepsia, el sueño o el funcionamiento cerebral.

Para el Dr. Joaquín Álvarez trabajar en el CICESE es particular, ya que es un centro que permite abarcar una investigación desde el principio. Afirma que por ser tan amplia la gama de disciplinas científicas en este centro de investigación, todos tienen la posibilidad de generar proyectos multidisciplinarios. “Algo que considero importante es fomentar la interacción entre diversos grupos de investigación del CICESE.”, dijo. Y agrega: "En particular, el trabajo que se realiza en control automático puede ser aplicado en áreas diversas como energías renovables, sismología, biología o biotecnología, entre muchas otras. Pienso que esto debe ser aprovechado para lograr un trabajo multidisciplinario que genere resultados más fructíferos y de mayor alcance".

El Dr. Joaquín Álvarez con el Profesor Chen, uno de los investigadores más reconocidos a nivel mundial en el área de sincronización 

Palabras clave: Joaquín, Álvarez, Electrónica, Telecomunicaciones

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