Una aproximación a la construcción de modelos matemáticos para la descripción de la naturaleza

Abstract

Se presenta una descripción de la forma como se afronta el problema de la abstracción mental, necesaria para el desarrollo de un modelo matemático, capaz de describir los fenómenos que rigen el comportamiento de la dinámica de procesos naturales, ante perturbaciones externas al sistema. Una breve revisión desde la dinámica fundamental de Liuoville en la escala cuántica y microscópica, hasta las ecuaciones de balance a escala macroscópica o ecuaciones de Navier-Stokes se ilustra en este artículo. Se resalta el hecho que dividir magnitudes físicas como la velocidad en dos partes, genera la posibilidad de saltar de un escala a otra y se reduce la complejidad y los grados de libertad. La complejidad, se construye a partir de unidades simples; de esta manera, los modelos se consideran una abstracción de la realidad en la que se le asigna una ecuación matemática en diferentes escalas, tanto temporal como espacial, para explicar cómo la naturaleza se comporta y cómo ella se moldea para lograr sus caprichosas formas. La naturaleza toma forma, respetando leyes que rigen su comportamiento ante la influencia ajena y hacen que los eventos naturales se orienten a través de la repetición de una unidad oculta, modificando la forma para adaptase, actuando con el menor gasto energético posible.

A description of how everyone does abstractions to develop a mathematical model is presented; as well as the ability to describe the behaviour of nature processes dynamic when there are external perturbations. The aim of this work is to find the balance equation, starting from the classical Liouville equation on the microscopic scale until the balance equations on a macroscopic scale or Navier-Stokes equations. By dividing physical quantities such as velocity in two parts, one of which related to the average value and the other one with the fluctuation; it is possible to jump from one scale to another and reduces complexity. At this point, the complexity is constructed from simple units; therefore, the models are considered reality abstractions based on a mathematical equation formulated at different levels, both on time and space; as consequence, nature takes its shape due to the external influence, without forget the nature laws, by modifying the shape, adapting and looking for the less energy demand.