Instituto Heisenberg

enero 6, 2015

Versión de hace un par de años pero “vigente” (hace falta actualizar los números).

#HablemosDeCiencia

Hace poco más de diez años en algunas líneas telefónicas entre Boston y Princeton, nació el Instituto Heisenberg. Ricardo Sáenz Casas y un servidor ideábamos su creación y funcionamiento para instalarlo formalmente en Colima. La cosa era que estábamos por venir a trabajar a la Universidad de Colima en los recién creados programas de las licenciaturas en física y matemáticas, programas que por cierto fueron creados mediante una triangulación Colima – Boston – Princeton, y discutíamos qué hacer para dar a conocer a los jóvenes colimenses no solo las nuevas carreras, sino también lo que significaban. No eran carreras tradicionales ni comunes, eran más bien formas de vida y era importante explicarlo y motivarlo. Los programas fueron diseñados con la idea base de formar y preparar a los estudiantes con los requisitos necesarios para poder, inmediatamente después de terminar su licenciatura, iniciar sus doctorados en alguna universidad del extranjero, con…

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Unidad

enero 6, 2015

Iba de regreso a casa en el coche platicando con Oskarina. De repente me pidió que le explicara qué es un “año luz,” ya que se le confundía el término. No es raro que genere confusión ya que la palabra “año” se identifica con el tiempo y la expresión “año luz” se utiliza para describir una distancia. Sí, una distancia, la distancia que la luz recorre en un año. Por eso la confusión.

La distancia la medimos en metros, centímetros, pulgadas. El tiempo en segundos, horas, minutos, años, siglos. La temperatura en grados Celsius (o centígrados), Farenheit o en Kelvin. La velocidad . o rapidez – la medimos en “unidades” compuestas: metros por segundo, kilómetros por hora (la velocidad nos dice cuánta distancia se recorre en una cierta cantidad de tiempo). Otro ejemplo es el volumen, que se mide con las unidades de distancia pero ”al cubo,” como metros cúbicos, litros, galones. Existen muchas otras “unidades” que hemos inventado para poder comunicarnos eficientemente y poder comparar lo comparable. Algunas quizá un poco menos conocidas son Newtons, Pascales, Amperes, Joules, Ohms, Hertz, Faradays, etcétera.

Y entonces, si ySI-Globe-logo-April-2008_4a existen unidades familiares y comunes para la distancia, ¿por qué inventar una para la luz que además tiene un nombre confuso?

Intentaré contestar la primera pregunta. Es para simplificar y poder hablar de distancias y números extremadamente grandes de una manera más sencilla. Me explico: la luz viaja con una rapidez de 300,000 km/seg. Esto representa una cantidad difícil de imaginar. ¿Cuánto es 300,000 km? ¿Cómo podemos imaginarlo? Por ejemplo, si yo le digo a alguna de ustedes que tienen que caminar 100 metros para llegar a su destino, estoy seguro que tendrán una idea bastante clara de cuánto es esa distancia (una o dos cuadras). Si les digo que tienen que viajar 10 km o 100 km, siguen teniendo una idea muy clara. 1000 km es también, creo, algo tangible. En el momento en que les pida que 10,000 o 100,000 empieza a volverse difícil el “sentir” de qué estamos hablando. Son números que se empiezan a alejar de lo cotidiano, de lo medible por nuestras “manos.” 300,000 km es la distancia promedio entre la Tierra y la Luna. Muy pocos humanos han estado en la Luna (y sí, si estuvieron, no es difícil verificarlo) como para que tengamos “a la mano” esa distancia. Unos cuantos más han salido a darle vueltas a nuestro planeta. Se ponen en órbita y ayudan a instalar satélites, la estación espacial, etcétera. Sin embargo, aun cuando es verdaderamente impresionante lo que hacen, solo “suben” una distancia de alrededor de 300 km de la superficie terrestre, prácticamente nada comparado con la distancia a la Luna. Podemos ponerlo en una escala cotidiana: si la distancia de la superficie de la Tierra a la Luna fuese de 1 metro, los satélites, la estación espacial y los astronautas que andan (anduvieron) en órbita están a 1 milímetro de la superficie terrícola.

300,000 km son muchos. ¿O no? Pues depende. 300,000 km es la distancia al objeto celeste más cercano a nuestro planeta y la luz tarda un segundo en llegar ahí, decimos que la Luna está a “1 segundo luz.” Desde luego que 300,000 km son muchos. Sin embargo, hay un objeto celeste mucho más importante (para nosotros) que la Luna y que tiene que ver con prácticamente todo lo que hacemos: el Sol. “Nuestra” estrella se encuentra a aproximadamente 8 “minutos luz,” es decir se encuentra a la distancia que le toma a la luz viajar 8 minutos. ¿Cuántos km representa esa distancia? Sabemos que la luz avanza 300,000 km en un segundo. En 8 minutos hay 480 segundos, por lo tanto, nuestro querido Sol se encuentra (aproximadamente) a 144,000,000 km. Si 300,000 km eran difíciles de “sentir,” los 144 millones a los que se encuentra nuestra fuente de energía aun menos.

Los que hayan tenido la fortuna de levantar la mirada en la noche saben que el Sol es una de muchas estrellas. La que sigue en “cercanía” a nosotros es una estrella (Alfa Centauri) que se encuentra a una distancia de 37,843,200,000,000 km.

Como un año tiene 365 días, entonces tiene 8,760 horas y por ende 31,536,000 segundos. Si estos últimos los multiplicamos por los 300,000 km/seg correspondientes a la rapidez de la luz, entonces tenemos que en un año la luz recorre 9,460,800,000,000 km. Esta distancia es la que llamamos “año luz.” Alfa Centauri se encuentra entonces (aproximadamente) a 4 “años luz.”

Alfa Centauri, el Sol, y varios miles de millones de estrellas forman la galaxia llamada Vía Láctea (que es una de millones). De extremo a extremo, la Vía Láctea mide alrededor de 100,000 años luz. En promedio, la longitud de una de nuestras uñas es de 1cm, es decir de la centésima parte de un metro. El ancho de un cabello, es en promedio una cienmilésima de metro (0.00001 metros). El tamaño característico de un átomo es de alrededor de una diez mil millonésima de metro (0.0000000001 metros). El núcleo del átomo es 10,000 veces menor (0.00000000000001 metros).

¿Números sin sentido? A primera vista, puede parecer. Sin embargo, lo maravilloso es que lo sabemos. Lo hemos descubierto y medido. Somos capaces de hacerlo y me gustaría que reflexionáramos un poco sobre ello, sobre el hecho de que lo sabemos. ¡Hace poco más de un siglo no sabíamos ni que había galaxias ni electrones!


¡Aprovecha esta gran oportunidad!

enero 3, 2015

¿Terminaste tus compras navideñas y de año y no sabes qué hacer con todo el dinero que te sobró? ¿Uno de tus nuevos propósitos para el 2015 consiste en apoyar un poco, económicamente, los esfuerzos que se realizan para impulsar la creación de nuevos científicos en México y Colima?

En ese caso: ¡Estás de suerte! Simplemente contáctanos y podrás unirte a los donadores de ConCiencia en Colima, quienes durante los últimos años han ayudado a que algunos estudiantes que pretenden ser físicos y matemáticos obtengan algún apoyo que les permita continuar con sus estudios, conseguir el último empujón que ahora los tiene estudiando doctorados en universidades del extranjero, poder estudiar sin tener que trabajar, etcétera.

En caso que que desees aprovechar esta gran oportunidad toma los dos siguientes pasos:

1.- Manda un mensaje a fefo.aranda@gmail.com o “postea” un comentario en este blog pidiendo más información.

2.- Espera a que te contacte para decirte cómo hacer la contribución.

Nota: Nuestro grupo de apoyo es completamente informal y personal. Las aportaciones no son deducibles de impuestos y la administración de los recursos es realizada con el conocimiento de los donadores y los beneficiarios. Una vez recabados los recursos, nosotros nos reservamos el derecho de decidir en qué se utilizan, pero tanto donador y beneficiario son informados de cada transacción. No hay límite inferior ni superior para las donaciones. Lo que puedas contribuir ayudará de manera muy importante. ¡Aprovecha la oportunidad!