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martes, 15 de septiembre de 2009

¡La ciencia está cantada!


Hoy en día estamos muy acostumbrados a hacer divisiones de todo tipo. Clasificamos los seres vivos, construimos países, en la escuela estudiamos diferentes materias, ... Algunas de estas categorías son más o menos naturales o comprensibles. Otras, en cambio, son más dudosas y artificiales. Todas son ideadas por mentes humanas.

A mi, me gustaría saber cuando separaron la ciencia o los conocimientos que se iban adquiriendo siguiendo el método científico de la vida en general. Cuando decidieron que la ciencia no era cultura, o no era ocio o no tenía espacio entre nuestros objetos personales. En su origen, la ciencia se confundía con la filosofía, con el arte y con la cacharrería. Pues eso, que la ciencia está en todas partes es algo cantado y que las canciones saben de ciencia es algo demostrado. ¿No lo habéis oído?

Mi propuesta para el nuevo curso escolar 2009-2010 es empezarlo cantando... Y no canciones tristes sobre la vuelta al cole o al trabajo sino tarareando alegremente sobre los elementos, el Sol, el estado de plasma (ni sólido, ni líquido, ni gas), coches eléctricos, o tal vez, sobre paleontología... ¡El tema os lo dejo elegir a vosotros! ¡No os lo perdáis!











Estas increíbles animaciones son fruto del trabajo, la imaginación y el ingenio del grupo TheyMight Be Giants... Unos gigantes de quienes no hay que perder ni nota. ¡Y a disfrutar a ritmo de ciencia!!

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!!


domingo, 21 de junio de 2009

Diseño científico y ciencia diseñada.


Habitualmente, el diseño se utiliza en el contexto de las artes aplicadas y disciplinas creativas. Este, se define como el proceso de plasmar el pensamiento de la solución a un determinado problema o dilema, mediante esbozos, dibujos, bocetos o esquemas trazados. La palabra diseño proviene del término italiano disegno, dibujo. Representa el porvenir, la visión gráfica del futuro. Lo ya hecho es la obra, lo por hacer, es el proyecto y el proceso previo de búsqueda de soluciones para las cuestiones que plantea el proyecto es el diseño.

Muchas veces, asociamos el diseño a las pasarelas, los edificios o los electrodomésticos... pero si tentados por la curiosidad analizamos su definición, nos damos cuenta de que en realidad el diseño es algo mucho más cotidiano. Miles son los problemas que se le plantean a la ciencia y a las matemáticas: ¿Cómo es nuestro Sistema Solar?, ¿Qué estructura tiene el ADN?, ¿Cómo repartiremos mejor el peso de una catedral?... Otras mil y un a la tecnología: ¿Cual es el mejor diseño para el ala de avión?, ¿Cómo crear una plataforma interactiva?, ¿Cómo desarrollar el software de una nueva aplicación?... En todas estas situaciones existe una búsqueda previa de soluciones, existe un diseño científico o tecnológico.

Hemos acercado el diseño a la ciencia... pero ¿qué os parecería una relación biyectiva?, ¿qué tal si acercáramos la ciencia al diseño?. A mí, personalmente, ¡¡me resultaría interesantísimo!!

En mi caminar por el mundo, museos, tiendas e Internet suelo buscar objetos que jueguen con la ciencia. Mis amigos y familiares se han unido a esta curiosa afición, y ha acabado siendo una pequeña gran diversión que ha llenado mi casa de cachivaches tipo: Lápices con el número e (2'7182818284590452354...), camisetas con el número π (3'1415926535897932384...), colgantes hechos con condensadores, pendientes con el símbolo de infinito (\infty)...

Seguramente, todo empezó en esas clases de electrónica aplicada en que Aina y yo empezamos a mirar los leds, las resistencias y los condensadores con una nueva mirada... De repente, aquellos integrantes del circuito nos mostraban sus colores y su magia...

De hecho, en 2º de BUP, ya había estudiado el código de colores de las resistencias:



Poco a poco, Aina y yo empezamos a poblar nuestras orejas con leds verdes, resistencias de 1300 (Marrón-Naranja-Rojo) o de 80 (Gris-Negro-Negro). No era tanto el valor de la resistencia como su armonía pictórica.

Como anécdota, explicaré un día que fui a comprar resistencias a una ferretería de Reus. Yo había hecho los cálculos... quería una resistencia (violeta-azul-verde), lamentablemente no tenían 7'6x 106. El dependiente me comentó que tenía que elegir entre otros valores o intentar colocarlas en serie (una después de la otra) o en paralelo (con dos terminales comunes) para poder sumar dicha cantidad. Yo, no estaba muy segura de qué combinación luciría mejor colgada de mis orejas... así que le pedí que me las mostrara... ¡Jamás había visto alguien con tal cara de sorpresa!!

Mi sueño sería que algún día, La Mandarina pudiera repartir omnios y amperios en forma de joyas y atuendos, al mundo entero!!

domingo, 29 de marzo de 2009

Azul como uma laranja o verde como una mandarina


Hace unas semanas fui a ver un espectáculo de mi profesora de danza, Cecilia Colacrai y de Joao Costa: "Azul como uma laranja". Intentando documentar fotográficamente este post, encontré el blog de la pieza "Azul como uma laranja" y en él encontré algunas fotos de la pieza hechas por Yoana. He elegido una de ellas porque quería que pudierais percibir un instante de la escena, pero os animo a todos a seguir viendo las demás instantáneas que encontraréis en dicho blog.

Tal vez os sorprenda que hoy quiera hablar de danza y espectáculos... ¿Acaso cambio la Mandarina de Newton por la Mandarina de las zapatillas rojas? Y aunque esta Mandarina proviene de bailarina, no es esa la respuesta. Hoy quiero hablar de danza y de Cecilia porque el movimiento, el espacio y el tiempo son los protagonistas de cualquier baile. Son tan artísticos, como Newtonianos, o incluso Einsteinianos.

¿Os habéis dado cuenta de las palabras? Es quizás eso, tan sólo una combinatoria de sonidos y grafías, pero que nos llevan a las variables involucradas en las ecuaciones de movimiento, o ecuaciones de Newton. Espacio, del latín spatium, lugar en el que se ubican los objetos o distancia recorrida por un móvil en un cierto tiempo. Tiempo, magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambio. La velocidad es la es la magnitud física que expresa la variación de la posición o del espacio, en función del tiempo:

\vec v = \frac{\Delta \vec x}{\Delta t} = \frac{\vec x_f -\vec x_i}{t_f-t_i}

¡La aceleración es la variación de la velocidad en función del tiempo!

 a= \frac{v-v_0}{t-t_0} = \frac{\Delta v}{\Delta t}

Y con ello, ya tenemos todos los ingredientes para poder componer el espacio. Esta es una de las expresiones que más oídas en las clases de Cecilia... "¡¡Compongamos el espacio!!" Y es que la Física, la ciencia, no está exenta ni de belleza, ni de sutileza... ni se guarda en los libros de texto. La Física está en cada rincón del planeta, en cada acción de la vida y en cada giro de una naranja. Ciencia es todo y no es nada... es tan sólo una manera de mirar al mundo y un intento de explicar aquello que hemos visto.

Cecilia nos recuerda que pensemos en los millones de direcciones que nos atraviesan, nos recuerda que los brazos tienen una intención... ¿Sabéis de qué nos habla? ¡De vectores! Cecilia hace cálculo vectorial cada vez que se ata la coleta y se mueve grácilmente por la sala, Cecilia hace cálculo vectorial cada vez que camina y compra una naranja. Un vector, no es nada más que una magnitud física con una longitud (una medida, o el número de pasos que camina), una dirección (una recta por la que se traslada) y un sentido (si sube o baja la calle, si camina hacia la derecha o hacia la izquierda, hacia donde mira su nariz) definidos.

Por no hablar del momento de inercia o inercia rotacional. El momento de inercia es una magnitud escalar, expresada con un sólo número (no como los vectores que necesitan de más información) que refleja la distribución de masas de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto al eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría o forma del cuerpo y de la posición del eje de giro. Una bailarina tiene más momento de inercia si extiendo los brazos a los lados y por eso girará más lentamente. Si, en cambio, contrae los brazos o los sube hacia arriba, consigue que su masa esté más cerca de su centro y por tanto, del centro de rotación, y con ello disminuye el momento de inercia, la resistencia al giro y aumenta su velocidad de rotación.

Nos salió un nuevo término: el centro... Cecilia seguiría insistiendo... "¡No os olvidéis de vuestro centro!". Y no es para menos, y es que nuestro centro de masas se comporta como si toda la masa de nuestro cuerpo estuviera allí colocada. ¿Recordáis los problemas de física de la escuela? Todos trataban sobre partículas puntuales... ¿Y alguien ha visto un punto correr, bailar o comer naranjas? ¡No! Dichos puntos caminantes, bailarines y comedores de naranjas no eran otra cosas que aproximaciones. La Física vive del arte de aproximar... Y de momento no le va tan mal. La mayoría de las veces, el error que cometemos considerando que un humano es un cilindro es tan pequeño, que no vale la pena enfrascarse en un millón de cálculos y complicaciones para incluir todos los detalles, si al final, acabamos consiguiendo, siete días más tarde, un resultado muy cercano al aproximado.

¿Lo veis? La danza es física y es química... (otro día podemos hablar de las reacciones que bailar produce en el cuerpo), y es anatomía y es biología y es todo y no es nada... porque el Universo no tiene etiquetas y porque lo único que cambia es el ojo que lo mira.

"Nombramos las cosas en un intento de re-inventar el mundo a partir de sus nombres. Como si cada cosa existiera a través de su definición. Toda descripción es una sugestión en potencia. El lenguaje revela formas a través de límites, recortes que clasifican y definen las materias. Las im-posibilidades del lenguaje nos invitan a reflexionar sobre otras existencias. Así, nos lanzamos a componer una trayectoria para cada cosa. Un antes y un después, un contexto donde el objeto en cuestión podría habitar, existir. A partir del punto mínimo construimos sus probabilidades. Punto por punto. Y de probable en probable alcanzamos posibles, equilibrándonos entre la ficción y en lo que insistimos en llamar realidad."

(Son las palabras de la ficha técnica del espectáculo...)