Hormigas auto-obstaculizantes
Piste verte Le 3 février 2023Le 20 juillet 2019
Article original : Fourmis auto-tamponneuses Voir les commentaires
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Una colonia de hormigas cae repentinamente sobre un pedazo de rama abandonada en la tierra y todas se ponen en movimiento : algunas van a la izquierda, otras a la derecha.
- Cuando dos hormigas se encuentran de frente, ellas rebotan como bolas de billar y parten en sentidos opuestos : aquella que iba hacia la derecha (resp. izquierda) comienza a moverse hacia la izquierda (resp. derecha). La siguiente imagen ilustra la situación.
- Cuando una hormiga llega a uno de los extremos, ella cae de la rama.
Problema :
¿ Cuánto tiempo es necesario como máximo para que todas las hormigas caigan de la rama ?
Respuesta al enigma
La respuesta al enigma se vuelve evidente cuando uno tiene la idea de pestañear cada vez que dos hormigas se encuentran de frente. En efecto, si hacemos esto, resulta imposible saber qué sucedió realmente : las dos hormigas pudieron repartir en direcciones opuestas, pero también pudieron haber pasado una sobre la otra siguiendo la misma dirección que llevaban. Esto es ilustrado por la siguiente animación : sobre la rama de abajo las hormigas avanzan imperturbablemente en linea recta.
Se deduce entonces que el tiempo empleado por la colonia de hormigas para caer de la rama es a lo más igual al tiempo que necesita una única hormiga para recorrer toda la rama, y esto independientemente del número de hormigas de la colonia.
Sencillo, ¿ no ? Pero había que pensar... [1]
Muchas gracias a Serge Cantat por habernos enseñado este problema, así como a los relectures François Guéritaud, Reynald Thelliez y Thomas Sauvaget por sus comentarios y observaciones.
Notes
[1] Los lectores con problemas para pestañear en los momentos justos pueden imaginar que cada hormiga lleva una banderita, de modo que cuando dos hormigas se encuentran de frente intercambian sus banderitas. Si olvidamos las hormigas y solo nos concentramos en las banderas, todo sucede como si estas se desplazaran en linea recta, independientemente unas de otras.
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Pour citer cet article :
Andrés Navas — «Hormigas auto-obstaculizantes» — Images des Mathématiques, CNRS, 2019
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