Métodos de física computacional, simulación y modelado en la geof | ORBITECH

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¿Alguna vez te has preguntado cómo los ingenieros predicen si el puente de la Calle 80 en Bogotá resistirá un terremoto? ¿O cómo los biólogos simulan la propagación de la malaria en la región del Pacífico colombiano? La respuesta está en la física computacional: una herramienta que combina matemáticas, programación y física para resolver problemas que ni los experimentos de laboratorio ni las ecuaciones teóricas pueden abordar solos. En este glosario, descubrirás desde los conceptos básicos hasta técnicas avanzadas, siempre con ejemplos que te resultarán familiares: desde el café de Armenia hasta las olas del Caribe. ¡Prepárate para ver la física con otros ojos!

Análisis numérico

convergencia (noun) /kom.beɾˈɣen.sja/

Propiedad de un método numérico según la cual la solución aproximada se acerca a la solución exacta a medida que se refina la discretización (aumenta el número de puntos en la malla o se reduce el paso de tiempo).

Sinónimos : convergencia numérica

Si tu método no converge, ¡cuidado! Estás perdiendo el tiempo (y la paciencia).

\lim_{h \to 0} E (h) = 0

Al refinar la malla de una simulación de inundaciones en Honda (Tolima), la altura del agua calculada se acerca cada vez más al valor medido en campo.

error numérico (noun) /eˈɾoɾ nuˈme.ri.ko/

Diferencia entre el valor exacto de una solución y la solución aproximada obtenida por un método numérico. Puede deberse a truncamiento, redondeo o inestabilidad del algoritmo.

Sinónimos : error de truncamiento, error de redondeo

Ninguna simulación es perfecta: siempre hay un margen de error que debes controlar.

E = | x_{e x a c t o} - x_{a p r o x} |

Al simular la temperatura en una nevera de Medellín, el error numérico puede hacer que predigas 4.2°C en lugar de los 4.0°C reales.

estabilidad numérica (noun) /es.ta.βi.liˈðað nuˈme.ri.ka/

Propiedad de un algoritmo numérico según la cual los errores (de redondeo o truncamiento) no crecen descontroladamente durante la ejecución, evitando que la solución diverja o se vuelva absurda.

Sinónimos : robustez numérica

Un método inestable es como un castillo de naipes: cualquier error lo derriba.

Al simular el clima en el Eje Cafetero, un solver inestable podría predecir temperaturas de millones de grados en lugar de los 20°C reales.

Computación

paralelización (noun) /pa.ɾa.le.li.saˈsjon/

Técnica de dividir un problema en subproblemas más pequeños que se resuelven simultáneamente en múltiples procesadores o núcleos de CPU/GPU para reducir el tiempo de cómputo.

Sinónimos : computación paralela, multithreading

Si tu simulación tarda 10 horas en una CPU, con paralelización puede tomar 1 hora en 10 núcleos.

Paralelizar el cálculo de fuerzas interatómicas en una simulación de dinámica molecular usando 64 núcleos en un servidor de la Universidad de Antioquia.

Computación paralela

GPU computing (noun) /dʒi.peˈu komˈpju.tiŋ/

Técnica de computación que utiliza las unidades de procesamiento gráfico (GPU) para acelerar cálculos masivamente paralelos, especialmente útil en física computacional donde se requieren millones de operaciones simultáneas (ejemplo: dinámica molecular).

Sinónimos : computación en GPU, GPGPU

Las GPU son como 'ejércitos de hormigas': hacen el mismo trabajo miles de veces más rápido que una CPU sola.

Usar GPU computing en el clúster de la Universidad Nacional para simular el plegamiento de proteínas en el estudio de enfermedades como el dengue.

Física de materiales

percolación (noun) /peɾ.ko.laˈsjon/

Fenómeno en el que un fluido (líquido o gas) se filtra a través de un medio poroso (roca, suelo, tejido biológico) debido a gradientes de presión o concentración. Importante en ingeniería petrolera y ambiental.

Sinónimos : filtración, infiltración

Es como el café pasando por el filtro: el agua disuelve los sabores y los lleva a través de los granos.

Modelar la percolación del agua en los suelos volcánicos de los Andes colombianos para entender la recarga de acuíferos.

Física del estado sólido

red de Bravais (noun) /ˈreð ðe βɾaˈβais/

Arreglo infinito de puntos en el espacio tridimensional que describe la periodicidad de un cristal. Existen 14 tipos básicos, que determinan las propiedades de materiales como el grafito o el cuarzo.

Sinónimos : red cristalina, celda unitaria

Es el 'esqueleto' de cualquier material cristalino: sin ella, no hay estructura ordenada.

Modelar la estructura atómica del carbón mineral de la Guajira para entender por qué es tan duro y conductor.

Física fundamental

ley de conservación (noun) /ˈlej ðe kon.seɾ.βaˈsjon/

Principio físico según el cual ciertas magnitudes (energía, momento lineal, masa, carga eléctrica) se mantienen constantes en un sistema aislado. Se expresan matemáticamente como ecuaciones diferenciales.

Sinónimos : principio de conservación

Si algo se conserva, ¡cuenta con ello! Es tu mejor aliado para verificar que tu simulación es correcta.

\frac{d E}{d t} = 0, \frac{d \vec{p}}{d t} = 0

Verificar que la energía total se conserva en una simulación de colisión de partículas en el LHC de la Universidad de los Andes, sumando energías cinética y potencial en cada paso.

General

física computacional (noun) /ˈfi.si.ka kom.py.ta.sjoˈnal/

Rama de la física que utiliza métodos numéricos y algoritmos implementados en computadoras para resolver problemas físicos complejos cuando las soluciones analíticas son imposibles o demasiado costosas. Combina teoría, experimentación y cálculo intensivo para predecir el comportamiento de sistemas reales.

Sinónimos : computación científica, física numérica

Es el puente entre lo que la física teórica predice y lo que la física experimental puede medir.

Simular cómo se dispersa el humo de los buses de TransMilenio en Bogotá usando ecuaciones de transporte y supercomputadores del Parque Tecnológico de la Universidad Nacional.

modelado físico (noun) /mo.de.laˈðo fiˈsi.ko/

Proceso de crear una representación matemática simplificada de un sistema físico real, identificando las variables clave, ecuaciones gobernantes y condiciones de frontera que describen su comportamiento.

Sinónimos : modelización física, representación física

Es el primer paso: decidir qué ecuaciones y parámetros importan para tu problema.

Modelar el crecimiento de la mancha de aceite en el mar Caribe colombiano tras un derrame, considerando corrientes, viento y salinidad.

simulación numérica (noun) /si.mu.laˈsjon nuˈme.ri.ka/

Proceso de imitar el comportamiento de un sistema físico real mediante modelos matemáticos discretizados y algoritmos ejecutados en computadora. Permite estudiar fenómenos sin construir prototipos físicos.

Sinónimos : simulación por computadora, modelado computacional

Convierte ecuaciones diferenciales en algoritmos que la computadora puede resolver paso a paso.

Simular el flujo de agua en el acueducto de Cartagena para predecir fallas en la red antes de que ocurran.

Inteligencia artificial

red neuronal artificial (noun) /ˈreð neu.ɾoˈnal aɾ.ti.fiˈsjal/

Modelo computacional inspirado en el cerebro humano, compuesto por capas de neuronas artificiales interconectadas que aprenden patrones a partir de datos. Usado en física para aproximar soluciones de ecuaciones complejas.

Sinónimos : RNA, deep learning

Es como entrenar a un asistente que aprende a predecir resultados sin saber las ecuaciones exactas.

y = f (W x + b)

Usar una red neuronal para predecir la demanda de energía eléctrica en Bogotá durante un partido de la selección colombiana en el estadio El Campín.

Matemáticas aplicadas

optimización numérica (noun) /op.ti.mi.saˈsjon nuˈme.ri.ka/

Proceso de encontrar el valor máximo o mínimo de una función objetivo sujeta a restricciones, utilizando métodos iterativos como gradiente descendente, algoritmos genéticos o redes neuronales.

Sinónimos : optimización computacional

En física computacional, optimizar es encontrar la 'mejor' solución entre millones de posibilidades.

x_{k + 1} = x_{k} - α \nabla f (x_{k})

Optimizar la forma de un ala de avión para reducir la resistencia al aire en el diseño de aviones de Avianca usando gradiente descendente.

Mecánica cuántica

ecuación de Schrödinger (noun) /eˈkwa.sjon ðe ˈʃre.ðin.geɾ/

Ecuación fundamental de la mecánica cuántica que describe cómo evoluciona en el tiempo el estado cuántico de un sistema físico. Su solución da los niveles de energía y funciones de onda de átomos y moléculas.

Es la 'ley de Newton' de la física cuántica, pero para partículas diminutas.

i ℏ \frac{\partial}{\partial t} | Ψ (t) ⟩ = \hat{H} | Ψ (t) ⟩

Calcular los orbitales atómicos del carbono para entender cómo se enlazan los átomos en el diamante de los yacimientos de Boyacá.

Mecánica de fluidos

ecuación de continuidad (noun) /eˈkwa.sjon ðe kon.ti.nwiˈðað/

Ecuación que expresa la conservación de la masa en un fluido: la cantidad de masa que entra en un volumen debe ser igual a la que sale, más la que se acumula. Base de modelos de transporte y CFD.

Si tu simulación viola esta ecuación, ¡algo huele mal! Es la 'ley de conservación' de los fluidos.

\frac{\partial ρ}{\partial t} + \nabla \cdot (ρ \vec{v}) = 0

Aplicar la ecuación de continuidad para simular cómo se distribuye el agua en el acueducto de Medellín durante un corte de energía.

ecuación de Navier-Stokes (noun) /eˈkwa.sjon ðe naˈvjeɾ ˈstoks/

Conjunto de ecuaciones diferenciales parciales que describen el movimiento de fluidos viscosos e incompresibles. Incluyen conservación de momento y masa. Su solución exacta es uno de los problemas del milenio.

Son las 'leyes de Newton' de los fluidos: gobiernan desde el viento hasta la sangre en tus venas.

ρ (\frac{\partial \vec{v}}{\partial t} + \vec{v} \cdot \nabla \vec{v}) = - \nabla p + μ \nabla^{2} \vec{v} + \vec{f}

Resolver numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes para predecir el flujo de aire alrededor de los edificios del centro histórico de Cartagena durante la temporada de huracanes.

número de Reynolds (noun) /ˈnu.me.ɾo ðe ˈʁe.nolds/

Número adimensional que caracteriza el régimen de flujo de un fluido: laminar (Re < 2000), transicional (2000 < Re < 4000) o turbulento (Re > 4000). Depende de la velocidad, densidad, viscosidad y tamaño característico.

Sinónimos : Re

Si el Re es alto, prepárate para turbulencia y caos; si es bajo, el flujo será suave como el chocolate caliente.

R e = \frac{ρ v L}{μ}

Calcular el número de Reynolds del río Cauca en su paso por Popayán: con velocidad de 2 m/s, densidad de 1000 kg/m^3 y viscosidad de 0.001 Pa·s, Re ≈ 400 000 → flujo turbulento.

tensor de esfuerzos (noun) /ˈten.soɾ ðe esˈfueɾ.sos/

Objeto matemático que describe las fuerzas internas en un fluido o sólido deformable en tres dimensiones. Incluye componentes de presión y viscosidad que determinan cómo se deforma un material.

Sinónimos : tensor de tensiones, tensor de Cauchy

Es el 'mapa de tensiones' que te dice dónde se romperá un puente o se deformará un ala de avión.

σ_{i j} = - p δ_{i j} + μ (\frac{\partial v_{i}}{\partial x_{j}} + \frac{\partial v_{j}}{\partial x_{i}})

Calcular el tensor de esfuerzos en los pilares del puente Pumarejo en Barranquilla para garantizar su resistencia a las crecientes del río Magdalena.

turbulencia (noun) /tuɾ.buˈlen.sja/

Régimen de flujo caracterizado por fluctuaciones caóticas en velocidad, presión y vorticidad a pequeña escala, que aumenta la mezcla y la disipación de energía. Es uno de los problemas más difíciles de la física computacional.

Sinónimos : flujo turbulento

La turbulencia es el 'dragón' de la mecánica de fluidos: todos quieren domarla, pero pocos lo logran.

Simular la turbulencia en el aire alrededor de los edificios altos de Bogotá para mejorar el diseño de los sistemas de ventilación.

Métodos numéricos

condición inicial (noun) /kon.diˈsjon i.niˈsjal/

Estado del sistema en el tiempo t=0 que se utiliza como punto de partida para una simulación. En problemas de evolución temporal, define completamente el problema junto con las ecuaciones gobernantes.

Sinónimos : estado inicial

Sin una buena condición inicial, tu simulación empezará mal y terminará peor.

En una simulación de la dispersión de cenizas del volcán Nevado del Ruiz, definir la condición inicial como una nube de 10 km de altura y 5 km de ancho en el cráter.

condiciones de frontera (noun) /kon.diˈsjo.nes ðe fronˈte.ɾa/

Restricciones matemáticas que definen el comportamiento de un sistema en los límites de su dominio de simulación. Pueden ser de Dirichlet (valor fijo), Neumann (derivada fija) o periódicas.

Sinónimos : condiciones de contorno, BC

Son las 'reglas' que le dices a la computadora sobre qué pasa en los bordes del problema.

En una simulación de inundaciones en Barranquilla, definir que el mar actúa como una frontera abierta que absorbe el agua.

discretización (noun) /dis.kɾe.ti.saˈsjon/

Proceso de dividir un dominio continuo (espacio, tiempo) en un número finito de elementos (malla) o intervalos para convertir ecuaciones diferenciales en sistemas algebraicos resolubles por computadora.

Sinónimos : cuantización espacial, malla computacional

Es como pasar de un mapa en papel a un mapa en píxeles: pierdes detalle, pero ganas capacidad de cálculo.

Convertir el mapa de Bogotá en una cuadrícula de 100x100 metros para simular la dispersión de contaminantes en el aire.

malla computacional (noun) /ˈma.ʎa kom.py.ta.sjoˈnal/

Estructura geométrica que divide el dominio de simulación en elementos finitos (triángulos, hexaedros) o puntos de malla. Su calidad afecta directamente la precisión y el costo computacional de la simulación.

Sinónimos : grid, mesh

Una mala malla es como un mapa con agujeros: no puedes confiar en lo que no ves.

Crear una malla tetraédrica para simular el flujo de aire alrededor de una turbina eólica en la Guajira, con elementos más pequeños cerca de las aspas.

método de diferencias finitas (noun) /ˈme.to.ðo ðe ðiˈfe.ɾen.sjas fiˈni.tas/

Técnica para aproximar soluciones de ecuaciones diferenciales reemplazando derivadas por diferencias entre valores discretos de la función en una malla. Convierte problemas continuos en algebraicos.

Sinónimos : diferencias finitas, FD

Es como 'cortar' el espacio y el tiempo en pedacitos para resolver la ecuación paso a paso.

f^{'} (x) \approx \frac{f (x + h) - f (x)}{h}

Calcular la temperatura en cada punto de una plancha de acero en una fábrica de Medellín usando diferencias finitas en una malla de 1 cm.

problema de valor de frontera (noun) /pɾoˈble.ma ðe vaˈloɾ ðe fronˈte.ɾa/

Problema matemático en el que se busca la solución de una ecuación diferencial sujeta a condiciones especificadas en los límites del dominio (fronteras). Ejemplo: distribución de temperatura en una placa metálica.

Sinónimos : PVF, problema de frontera

Aquí las 'reglas' se aplican en los bordes, no al inicio. ¡Cuidado con los límites!

\nabla^{2} u = f (x, y), u |_{\partial Ω} = g

Calcular la distribución de temperatura en una plancha de acero de una fábrica de Medellín, sabiendo que los bordes están a 100°C y el centro a 200°C.

problema de valor inicial (noun) /pɾoˈble.ma ðe vaˈloɾ i.niˈsjal/

Problema matemático en el que se busca la solución de una ecuación diferencial sujeta a condiciones iniciales especificadas en un punto (generalmente t=0). Ejemplo clásico: movimiento de un péndulo.

Sinónimos : PVI, problema de Cauchy

Es como lanzar una pelota: la condición inicial (posición y velocidad) determina toda su trayectoria futura.

\frac{d y}{d t} = f (t, y), y (0) = y_{0}

Resolver numéricamente el problema de valor inicial para la temperatura de un café en una taza de Medellín, sabiendo que a t=0 está a 90°C y el ambiente a 20°C.

solver numérico (noun) /ˈsol.beɾ nuˈme.ri.ko/

Programa o algoritmo que resuelve numéricamente un sistema de ecuaciones (lineales, diferenciales, etc.) generado por la discretización de un problema físico. Ejemplos: solvers de CFD, solvers de ecuaciones diferenciales.

Sinónimos : resolvedor numérico, motor de simulación

Es el 'cerebro' que hace el trabajo pesado: resolver millones de ecuaciones en segundos.

Usar el solver OpenFOAM para calcular el flujo de aire alrededor de un edificio en el centro de Medellín y optimizar su ventilación natural.

Optimización

algoritmo genético (noun) /al.goˈɾit.mo xeˈne.ti.ko/

Técnica de optimización inspirada en la evolución biológica, donde una población de soluciones candidatas 'evoluciona' mediante selección, cruce y mutación para encontrar el óptimo global de un problema.

Sinónimos : AG, evolución artificial

Es como criar perros de raza: seleccionas los mejores, los cruzas y mutas para obtener el ejemplar perfecto.

Optimizar el diseño de las aspas de un aerogenerador en la Guajira usando algoritmos genéticos para maximizar la generación de energía.

Probabilidad y estadística

método de Monte Carlo (noun) /ˈme.to.ðo ðe mon.te ˈkaɾ.lo/

Técnica estadística que utiliza números aleatorios para aproximar soluciones de problemas matemáticos complejos, especialmente en sistemas con muchas variables o incertidumbre. Usado en física, finanzas y optimización.

Sinónimos : simulación estocástica, MC

Es como 'tirar dados' millones de veces para estimar una probabilidad o un promedio.

Estimar la probabilidad de que un rayo caiga en el cerro Monserrate de Bogotá usando simulaciones de Monte Carlo con datos históricos.

Simulación de fluidos

dinámica de fluidos computacional (noun) /diˈna.mi.ka ðe ˈflwi.ðos kom.py.ta.sjoˈnal/

Técnica que resuelve numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes para simular el movimiento de fluidos (líquidos y gases) en geometrías complejas. Usada en aeronáutica, hidráulica y meteorología.

Sinónimos : CFD, simulación de fluidos

Permite 'ver' el viento alrededor de un edificio en Medellín o el flujo de sangre en una arteria sin construir prototipos.

ρ (\frac{\partial \vec{v}}{\partial t} + \vec{v} \cdot \nabla \vec{v}) = - \nabla p + μ \nabla^{2} \vec{v} + \vec{f}

Optimizar el diseño de los alerones de los buses de transporte masivo en Cali para reducir el consumo de combustible usando CFD.

Simulación de sistemas

algoritmo de Verlet (noun) /al.goˈɾit.mo ðe veɾˈle/

Método numérico para integrar las ecuaciones de movimiento en dinámica molecular, calculando las posiciones de las partículas en el tiempo. Es preciso, estable y fácil de implementar.

Sinónimos : integración de Verlet, Verlet leapfrog

Es el 'motor' que hace avanzar el tiempo en una simulación de átomos.

\vec{r} (t + Δ t) = 2 \vec{r} (t) - \vec{r} (t - Δ t) + \vec{a} (t) Δ t^{2}

Simular el movimiento de las moléculas de etanol en una botella de aguardiente antioqueño para estudiar su evaporación.

dinámica molecular (noun) /diˈna.mi.ka mo.le.kuˈlar/

Técnica de simulación que calcula el movimiento de átomos y moléculas aplicando las leyes de la mecánica clásica (Newton) a sistemas con cientos o miles de partículas. Usa potenciales interatómicos para modelar interacciones.

Sinónimos : MD, simulación atomística

Es como un 'microscopio virtual' que te permite ver cómo se mueven las moléculas en un material o líquido.

m_{i} \frac{d^{2} {\vec{r}}_{i}}{d t^{2}} = \sum_{j \neq i} {\vec{F}}_{i j}

Simular cómo se comportan las moléculas de agua en el río Caño Cristales para entender su color rojo único causado por plantas acuáticas.

integración temporal (noun) /in.te.ɣɾaˈsjon tem.poˈɾal/

Proceso de avanzar la solución de un sistema de ecuaciones diferenciales en el tiempo mediante métodos numéricos como Euler, Runge-Kutta o Verlet. Determina el paso de tiempo (Δt) y la precisión de la simulación.

Sinónimos : avance temporal, paso de tiempo

Un paso de tiempo muy grande te da resultados rápidos pero inexactos; uno muy pequeño, resultados precisos pero lentos.

y_{n + 1} = y_{n} + Δ t \cdot f (t_{n}, y_{n})

Usar el método de Runge-Kutta de cuarto orden para simular el movimiento de un drone en el cielo de Cali, con un paso de tiempo de 0.01 segundos.

potencial interatómico (noun) /poˈten.sjal in.teɾ.aˈto.mi.ko/

Función matemática que describe la energía de interacción entre dos átomos o moléculas en función de la distancia entre ellos. Ejemplos: potencial de Lennard-Jones, potencial de Morse.

Sinónimos : potencial de interacción, fuerza interatómica

Es la 'fuerza' que mantiene unidos a los átomos en un material o líquido.

V (r) = 4 ϵ [{(\frac{σ}{r})}^{12} - {(\frac{σ}{r})}^{6}]

Usar el potencial de Lennard-Jones para simular cómo se organizan las moléculas de agua en un vaso de tinto paisa.

Sistemas complejos

autómata celular (noun) /auˈto.ma.ta se.luˈlar/

Modelo computacional discreto en el que un conjunto de células (cada una en un estado) evoluciona en el tiempo según reglas locales deterministas. Usado para simular crecimiento de cristales, propagación de incendios o dinámica de poblaciones.

Sinónimos : AC, modelo celular

Es como un 'juego de la vida' en el que cada célula sigue reglas simples pero el resultado global es complejo.

Simular la propagación de un incendio forestal en la Sierra Nevada de Santa Marta usando un autómata celular donde cada célula representa un árbol.

Sistemas dinámicos

atractor extraño (noun) /aˈtɾak.toɾ esˈtɾa.ɲo/

Conjunto fractal en el espacio de fases hacia el cual evolucionan las trayectorias de un sistema dinámico, incluso partiendo de condiciones iniciales ligeramente diferentes. Ejemplo clásico: el atractor de Lorenz.

Sinónimos : atractor fractal

Es el 'imán' que atrae todas las soluciones hacia un mismo comportamiento, aunque el sistema sea caótico.

Visualizar el atractor extraño del clima en el Eje Cafetero: pequeñas cambios en la temperatura inicial llevan a patrones de lluvia muy diferentes.

caos determinista (noun) /ˈka.os ðe.teɾ.miˈnis.ta/

Comportamiento de sistemas gobernados por leyes deterministas (sin aleatoriedad) pero cuya evolución es extremadamente sensible a las condiciones iniciales, haciendo imposible predecir su estado a largo plazo. Ejemplo: el clima.

Sinónimos : efecto mariposa

El caos no es desorden: es un orden tan complejo que parece aleatorio. ¡Un aleteo de mariposa en Bogotá puede cambiar el clima en Cartagena!

Simular el caos determinista en el tráfico de Bogotá: un pequeño retraso en la hora pico puede generar un embotellamiento de horas.

espacio de fases (noun) /esˈpa.sjo ðe ˈfa.ses/

Espacio abstracto en el que cada punto representa un estado completo de un sistema dinámico (posiciones y velocidades de todas las partículas). Permite visualizar trayectorias, atractores y caos en sistemas deterministas.

Sinónimos : espacio de estados

Es como el 'mapa del tesoro' de la dinámica: te muestra todos los caminos posibles que puede tomar tu sistema.

Representar el espacio de fases de un péndulo en Medellín para ver cómo su movimiento cambia de periódico a caótico según la energía inicial.

Termodinámica

transición de fase (noun) /tɾans.siˈsjon ðe ˈfa.se/

Cambio abrupto en las propiedades macroscópicas de un sistema (sólido-líquido-gas) debido a variaciones en temperatura, presión o composición. Ejemplos: ebullición del agua, fusión del hielo.

Sinónimos : cambio de fase

Cuando el agua hierve, ¡no es magia! Es física pura: las moléculas ganan energía y escapan como vapor.

Simular la transición de fase del agua en el Nevado del Ruiz: de hielo a vapor durante una erupción volcánica.

Transporte y mezclado

coeficiente de difusión (noun) /ko.eˈsjen.te ðe ði.fuˈsjon/

Parámetro que cuantifica la rapidez con la que una sustancia se dispersa en un medio debido a gradientes de concentración. Depende del medio y de la sustancia (ejemplo: oxígeno en agua vs. en aire).

Sinónimos : D, difusividad

Si el coeficiente es alto, la sustancia se mezcla rápido; si es bajo, tarda horas en esparcirse.

J = - D \nabla c

Calcular el coeficiente de difusión del mercurio en el río Bogotá para predecir su dispersión tras un derrame industrial.