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viernes, 24 de julio de 2009

¿Ecuaciones rotas?


Existen días en que celebro ser física, y con ello no me refiero a material, no, sino a haberme dedicado durante unos años a una disciplina de la ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. Son los días en los que me siento feliz de haber podido estar cerca de preguntas cómo qué somos, de dónde venimos, a dónde vamos y de qué estamos constituidos... Son los instantes en los que me entusiasmo recordando la magia de las matemáticas o comprobando la belleza del Universo.

Existen otros momentos, en cambio, normalmente más prácticos y cotidianos, en los que desearía no haber sido entrenada en el pensamiento científico... Momentos en los que Platón me parece el enemigo número uno de la felicidad moderna. ¿Qué es lo que me tortura? ¿Qué es lo que me disgusta? ... O mejor... ¿qué es lo que me lleva a la decepción?

¡El increíble Mundo de las Ideas! Seguramente, expertos en Filosofía, conocerán este tema mucho mejor que yo... De hecho, sólo pretendo hacer un esbozo de la "torturante" teoría platónica: El mundo de las ideas o mundo inteligible hace una clara división entre un mundo físico, material, cambiante e imperfecto y otro compuesto por las ideas o impresiones de esos objetos, inmutable. Este segundo mundo es considerado por el autor como la perfección, cercano a la virtud máxima, el bien, la idea desde la cual se construyen los objetos físicos, que no son más que copias imperfectas de dichas impresiones.

Los Físicos, como otros tantos científicos, también tenemos nuestra propia concepción del Mundo de la Ideas. Este mundo está lleno de ecuaciones, expresiones y relaciones. Es el mundo de los modelos matemáticos. Los modelos son simplificaciones que convierten a un objeto complejo e inabordable en algo más simple y estudiable, a través de los métodos científicos. Los modelos son muy útiles o han sido muy útiles para ayudar a la humanidad en la comprensión del mundo. Aunque desconozco si son el único camino hacia la comprensión. Aún así, es verdad, que si tuviéramos que tener en cuenta todos los inacabables detalles de cada objeto de estudio, jamás llegaríamos ni siquiera a enunciarlos... Pero claro está, una cosa es simplificar y la otra llegar a situaciones tan cómicas como la descrita por la primera anécdota que se explica en Fundamentos de Física al llegar a la Universidad:

Había una vez una vaca que daba poca leche, y su propietario decidió llamar a varios científicos para que le ayudaran a encontrar una solución.
El biólogo le contestó:

-" Ningún problema, hacemos un estudio genético de la vaca y de sus progenitores..."
A lo que el químico respondió:
-" Bueno, tal vez podríamos analizar el pienso y el agua de la cual se alimenta..."
Cuando el físico señaló:
_" Mira, lo mejor será que nos imaginemos una vaca esférica de radio pata y densidad constante en un campo gravitatorio."

No podemos evitarlo, acabamos viendo las vacas como sistemas abiertos no estacionarios que intercambian materia y energía con el exterior... Evidentemente, ¡estoy exagerando!, pero si que es cierto que simplificar, modelizar y sobretodo, volviendo al mundo inteligible, crear modelos ideales, acaba conllevando una especie de idealismo, platonismo y "decepcionismo", si no se es consciente del proceso, intrínseco al método.

Por ejemplo... queremos estudiar el aire. Una mezcla formada mayoritariamente por oxigeno y nitrógeno en estado gas. Nos podemos centrar en cualquiera de los dos componentes e ir a buscar una de nuestras leyes o ecuaciones... ¡la ley de los gases ideales!

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservan el momento y la energía cinética). ¡Son maravillosos los gases ideales, pero son inexistentes! Los gases que nos rodean son gases reales... Y de acuerdo que existen algunos, como los gases monoatómicos, que en condiciones de baja presión y alta temperatura, presentan un comportamiento que se aproxima muchísimo al de un gas ideal... pero... continúan siendo entes platónicos, entes abstractos, entes ficticios... entes decepcionantes...

Tal vez, este es un problema hipotético y que yo misma esté construyendo mi propio "conflicto ideal sobre la idealidad"... pero quiero hacer una llamada a los físicos mandarínicos... Y no físicos también.... ¿No existe en vosotros una tendencia asintótica hacia la construcción de utopías (cual Waslala, una gran novela de Gioconda Belli, por cierto) y espectativas jamás alcanzadas?

Si no fuera así, si nadie participara de mi conflicto, revisaría mis hipótesis y empaquetaría mis teorías... pero... si uno, tan sólo uno de vosotros me ayudara en esta continua creación de "mundos ideales" y "frustraciones reales", le regalaría, desde hoy mismo, una vaca esférica, un humano cilíndrico y un hilo infinito, que llevo, desde hace años, en mi equipaje.

Si queréis leer más anécdotas como la de la vaca, o ampliar la lectura sobre el modelo, el preconcepto, el método científico, entre otros, Claudi Mans acaba de publicar un libro interesante con un título muy sugerente: La Vaca Esférica.

Salud a todos y no se me desanimen... ¡¡hasta lo malo tiene matices y recovecos!!


miércoles, 21 de enero de 2009

Cualquier partícula tiene derecho a ser considerada como onda


Navegando por la red y por los océanos de Internet, he encontrado un blog llamado Chèz Orefëa. En él, leí un post bastante ingenioso donde aparece la Declaración Universal de los Derechos Físicos.

Entre los derechos, el número nueve: "Cualquier partícula tiene derecho a ser considerada como onda". Éste, está basado en un principio de la Mecánica Cuántica. La materia puede ser descrita como un conjunto de partículas, corpúsculos o pelotitas; o como ondas. Albert Einstein fue, quien en 1905, explicó el Efecto Fotoeléctrico (La emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética. Es decir, se ilumina una placa metálica con luz visible o ultravioleta, y se observa cómo algunos electrones saltan o se desprenden de la placa generando una corriente eléctrica. Este experimento planteaba problemas con el concepto de luz que se tenía a principios del siglo XX. En esos momentos se la consideraba una onda. Durante la realización de este experimento, sin embargo, parecía comportarse como un conjunto de partículas) basándose en esta dualidad onda-corpúsculo. Es por eso, que cuando estudiamos la luz en la escuela, nos la definen como algo formado por partículas, los fotones, que viajan en linea recta y a gran velocidad (300.000Km/s) y como onda.

¿Por qué en nuestra vida cotidiana no observamos esta dualidad? Porque la longitud de onda de las partículas es inversamente proporcional al tamaño de estas. De este modo, como los objetos que observamos en nuestro día a día son bastante grandes, sus longitudes de onda son minúsculas. Por otro lado, las ondas de longitudes aceptable se comportan como partículas infinitamente pequeñas. De momento, los físicos/as sólo han sido capaces de observar ambos tipos de comportamiento en objetos muy, muy pequeños como los fotones o los electrones.

Pero en definitiva, que sepan las partículas, que tienen todo el derecho a ser consideradas unas señoras ondas, pequeñas, minúsculas e imperceptibles, pero ondas.

viernes, 7 de noviembre de 2008

Notas de humor para canciones científicas


¡Un buen chiste para acabar la semana! Y es que la ciencia está llena de buen humor y de sonrisas... y si alguién lo pone en duda, podemos mencionar las palabras de Jorge Wagenberg, quien nos recuerda que no debemos confundir el rigor científico con el rigor morti. En este caso, juegan con uno de los principios de la mecánica cuántica. Aquel que nos indica que al hacer una medida, al observar, perturbamos el resultado.

El humor es uno de los mejores vehículos para transmitir conocimiento, emociones, etc. Así que, reitero en mi apuesta humorística de hoy e intento explicar algún otro chiste con palabras propias, entendiendo que el tema de los chistes y el humor tiene su intringuli y un componente efímero y del directo, del que ahora, yo no dispongo. No quisiera defraudar a nadie, pero ahí van unos cuantos!

En la clase de química están estudiando los compuestos químicos.
La profesora pide a sus alumnos que se estudien las propiedades de algunos de ellos.
Al dia siguiente:
La profesora pregunta: Jaimito, dime las propiedades del ácido sulfúrico.
A lo que Jaimito responde: El ácido sulfúrico es un ácido... De sabor agradable....
La profesora escandalizada exclama: ¡De sabor agradable!
Jaimito: A mi me gusta!!

...

Sabéis por qué los físicos teóricos nunca pueden hacer el amor?
Porque cuando encuentran la posición, no encuentran el momento
y cuando tienen la energía, no disponen del tiempo.
(Basado en el principio de incertidumbre de Heisenberg)

...

Un ingeniero, un matemático y un físico se reunen para medir el volumen de una vaca.
El ingeniero propone construir una balsa muy grande, llenarla de agua,
medir el volumen del agua, sumergir a la vaca, volver a medir el volumen del agua,
calcular la diferencia de volúmenes y tachán, obtener el volumen de la vaca!
Los demás lo descartan por complejo...
El matemático entusiasmado intenta dividir la vaca en pequeños diferenciales
y empieza a calcular integrales...
Demasiado largo!
El físico expclama: ¡Para qué tanta complicación!
Suponemos la vaca una esfera de radio pata y su volumen es (4/3)·pi·pata^3!!!

Espero haber conseguido, al menos, alguna sonrisa... Estos chistes me han ido llegando a través de amigos: Raul me envió el primero, Laura me explicó el segundo y los dos últimos están muy unidos a recuerdos universitarios... Os propongo continuar la nota humorística y os animo a seguir la canción, explicándome vuestros chistes o anécdotas científicas!!