Un grupo de científicos de la Universidad de Pensilvania descubrió que el comportamiento interno de las burbujas de jabón responde a las mismas reglas matemáticas que se utilizan para entrenar sistemas de inteligencia artificial.
Según explicaron los investigadores, la espuma —como la del detergente, la crema de afeitar o el café— nunca está completamente quieta, aunque a simple vista parezca estable. A nivel microscópico, las burbujas se reorganizan de manera constante sin alterar la forma general del conjunto, un comportamiento que hasta ahora no había sido descripto con precisión.
Durante décadas, la ciencia sostuvo que la espuma se comportaba de forma similar al vidrio: un sistema desordenado pero rígido, que podía deformarse y recuperar su forma sin movimientos internos significativos. Sin embargo, los nuevos experimentos demostraron que esa explicación no alcanza para describir lo que ocurre realmente dentro de la estructura.
El estudio mostró que las burbujas no buscan una configuración “perfecta” ni un estado final de equilibrio. En cambio, se desplazan continuamente por una gran cantidad de configuraciones posibles que tienen niveles de energía muy similares entre sí. Esa dinámica explica por qué la espuma mantiene su aspecto estable mientras internamente sigue cambiando.
Qué relación tiene la espuma con la inteligencia artificial
La sorpresa central del trabajo apareció cuando los investigadores compararon ese comportamiento con los modelos de aprendizaje profundo, conocidos como deep learning o aprendizaje profundo. Este tipo de inteligencia artificial se entrena mediante un proceso matemático llamado descenso de gradiente, que ajusta millones de parámetros para reducir errores sin buscar una única solución ideal.
En la práctica, los sistemas de inteligencia artificial funcionan mejor cuando se mantienen en zonas amplias del “paisaje matemático”, donde muchas soluciones diferentes son válidas. Esa flexibilidad les permite adaptarse a información nueva y evitar fallas ante datos inesperados.
Según explicaron los autores del estudio, la espuma sigue exactamente ese mismo principio. En lugar de asentarse en una disposición óptima y definitiva, permanece en un estado dinámico, recorriendo múltiples configuraciones equivalentes. Esa inestabilidad controlada es la clave de su resistencia y de su capacidad para conservar la forma.
John C. Crocker, uno de los investigadores principales, señaló que las limitaciones de las teorías tradicionales ya habían sido detectadas hace años, pero que recién ahora fue posible describir este fenómeno con herramientas matemáticas más avanzadas.
Un hallazgo con posibles aplicaciones futuras
Los científicos consideran que este descubrimiento puede tener implicancias más allá del estudio de la espuma. La misma lógica podría aplicarse a otros sistemas complejos, como estructuras biológicas que necesitan reorganizarse de forma permanente sin perder estabilidad.
Uno de los próximos pasos de la investigación es analizar si estas matemáticas también describen el comportamiento del citoesqueleto de las células, una red interna que permite a las células cambiar de forma y adaptarse sin colapsar.
A largo plazo, este tipo de estudios podría contribuir al desarrollo de nuevos materiales inteligentes, capaces de mantener su estructura mientras reaccionan a cambios del entorno. La investigación sugiere que principios similares rigen fenómenos tan distintos como la espuma, los organismos vivos y los algoritmos que impulsan la inteligencia artificial.
