Trompo a la uña

agosto 8, 2014

Hace unos días platicaba con Aurelio Figueroa, un escritor mexicano próximamente famoso, sobre las granizadas que han estado cayendo en Colima y sus alrededores. Además de agradecer la temperatura que dejan después de caer, nuestro escritor, con un poder de observación que envidiaría cualquier halcón, mencionaba que el granizo no era como la aguanieve y mucho menos como la nieve. Comentaba estas verdades mientras fumaba. Yo no estaba seguro de qué era lo que en realidad quería decir (reconozco que casi siempre me pasa eso cuando hablo con él) pero decidí importunarlo con una pregunta: “¿cuáles son los estados de la materia? ¿recuerdas?” a lo que respondió con enjundia y malhumor “Pos sí, ¿cómo no?, son el líquido, gaseoso y sólido, ¿o no? ¿a ver?” “Sí, sí, tranquilo. No son todos pero sí son los que esperaba que supieras. Deja te pregunto algo más” “¡Chin! ¿por qué tienes siempre que seguir preguntando? Ninguna respuesta es suficiente para que te calles.” “Bien, gracias, entonces, la nieve ¿qué estado del agua representa?” “Pos el sólido, menso. ¿Pos no que muy científico?” “Muy bien, sólido. Correcto. ¿Y el hielo?” “Pos también … ah caray, pos creo que también ¿no?” “Sí, también, efectivamente, y entonces ¿por qué son diferentes?”

No recuerdo, y créanme estimados lectores, no quiero recordar qué dijo Aurelio Figueroa al respecto. Lo que sí recuerdo es que le pedí que investigara y luego me explicara. Le advertí que era algo interesante y que seguramente se divertiría haciéndolo. Me miro e hizo una cara de consternación paternalista llena de incredulidad. “No pueden simplemente disfrutar la lluvia, tienen que complicar todo,” susurró mientras olvidaba lo que acababa de suceder y terminaba su cigarro, mordido.

trompoalaunaOtra cosa que sí recuerdo, o más bien que esa pequeña interacción con Aurelio Figueroa me hizo recordar, es que hace tiempo publiqué aquí una sección llamada “Trompo a la uña.” La idea consistía en publicar un pequeño problema para que los lectores y participantes del blog propusieran respuestas y se armara la discusión. Ya que de recuerdos se trata, también recordé la muy reciente experiencia en este espacio, en el que muchos de ustedes participaron escribiendo sus ideas sobre la pregunta de ¿qué es el tiempo?, enviándolas a mi correo electrónico para que posteriormente yo las seleccionara y presentara aquí. Así fue y me divertí mucho.

Es así como se me ocurrió revivir el trompo de este espacio y de vez en cuando publicar algunos problemitas. La idea es motivar la creatividad e imaginación de algunos de ustedes para que investiguen y participen mandando soluciones, ya sea a mi correo o a través del blog. Lo mejor sería que al compartir las ideas, opiniones y puntos de vista, se generaran discusiones entre los interesados y así se enriqueciera un espacio de intercambio cultural que tenemos muy olvidado y segregado. ¿Cómo ven?

Para re-empezar la sesión del “Trompo a la uña” propondremos varios “trompos:” el primero ya está aquí, bueno, arribita, unos cuantos renglones. Se encuentra en la conversación que tuve con Aurelio Figueroa y se trata de explicar por qué la nieve y el hielo, siendo ambos agua en estado sólido, son distintos.

Van los otros “trompos” (Traten primero de contestar sin investigar y luego investiguen las siguientes preguntas. Les recomiendo que para honrar la honestidad, escriban en un papel la respuesta inmediata que les de su cerebro. Luego, ya con calma, averigüen las respuestas y contrástenlas con las suyas. Por último compartan con nosotros su experiencia): ¿Qué punto geográfico (piensen el nombre del Estado) de Gringolandia (es decir Estados Unidos de América) se encuentra más cercano a África?

¿Si están en el océano pacífico y cruzan al Atlántico por el canal de Panamá, ¿en qué dirección cruzarían (norte-sur, noreste – noroeste, etcétera)?

Si tomamos una hoja de papel o un pedazo de cartulina y cortamos una tiras muy delgadas, estas tienden a enrollarse, ¿por qué?

Todo mundo sabe (¿?) que si tomas una concha de mar y la acercas al oído puedes escuchar sonidos que asemejan el ir y venir de las olas en el mar. Explica esos sonidos.

He escuchado por ahí que se dice que poner llantas altas a los coches permite que aumente su velocidad. ¿Es esto verdadero? ¿para cualquier tipo de coche? ¿en cualquier tipo de condiciones?

Bueno, por ahora estos “trompos” son suficientes. Espero que alguno de ellos (si no todos) logre captar su interés un ratito y nos compartan sus experiencias. Desde luego que también se aceptan preguntas y sugerencias de temas a discutir en este espacio.


Simetrías

agosto 7, 2014

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Imagina que tenemos un cuadrado dibujado en un trozo de papel. Si cerramos los ojos y alguien rota el cuadrado 90 grados, al abrirlos y mirarlo no notaremos ninguna diferencia. Claro que si lo giran 45 grados podremos percatarnos de que alguien lo movió. No es muy difícil ver que si el cuadrado es rotado por 90, 180, 270 o 360 grados (360 grados corresponde a una vuelta completa), el efecto será precisamente que no haya efecto. Una rotación por cualquier otro ángulo y será evidente que movieron el cuadrado. Esos cuatro ángulos especiales están relacionados con lo que llamamos una simetría (bauticémosla como la simetría del cuadrado).

simetria_en_la_naturaleza (4)Consideremos ahora un triángulo equilátero: si lo rotamos 120, 240 o 360 grados no cambia. Cualquier otro ángulo y se notará el movimiento. ¿Y un pentágono? 72, 144, 216, 288 o 360 grados. ¿Y un hexágono? 60, 120, 180, 240, 300 o…

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Siempre equivocados

julio 31, 2014

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Prácticamente siempre estamos equivocados. Tenemos una facilidad asombrosa para engañarnos e inventar cosas que de verdad, casi siempre nos equivocamos. En la ciencia, también, casi siempre nos equivocamos. Es posible que la idea que se tiene de la ciencia es que siempre dice tener la razón y que la ciencia no se equivoca. Es curioso que en realidad la situación sea dramáticamente opuesta.

Ante cualquier duda, ante cualquier interrogación, todos desarrollamos una explicación. De diferentes niveles y profundidades pero nuestro cerebro intenta dar respuesta. Casi siempre se equivoca. De hecho, nuestro cerebro es tan terco en querer explicar las cosas que muchas veces nos obliga a ver, escuchar, sentir cosas que en realidad no suceden. Lo hace para que sus propias explicaciones sean validadas.

Así, cuando un científico trata de explicar y de entender algún fenómeno, de la misma manera, produce ideas que prácticamente siempre están equivocadas. Intenta describir el…

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Decadencia

julio 26, 2014

Terminando la gira de trabajo que me ha ocupado estas últimas semanas, buscando algunas posibilidades de colaboración científica para la Universidad de Colima, me da la oportunidad de compartir algo que tenía tiempo queriendo hacer y no me decidía. Curiosamente esta gira me ha ayudado a convencerme.

Desde hace algunos años hemos estado invadidos – comercialmente – por una serie de charlatanerías y estafas relacionadas con la salud. Las ideas en sí no son recientes, al menos no la mayoría, pero sí el ímpetu y aceptación que han tenido en la población, los gobiernos e incluso algunos médicos. Que haya personas que caigan en la estafa no es para nada sorprendente, pero que gobiernos y médicos lo hagan no es aceptable, sobre todo cuando hablamos de gobiernos que incluyen países de primer mundo.

bs1Para mí esto representa otro indicador contundente del gran fracaso reciente de la educación básica y superior en prácticamente todos los países. La masificación de la educación, hecha de manera no solo obligada sino sobre todo apresurada, ha generado algunos aspectos negativos, como por ejemplo, el que el nivel general de la misma se haya reducido considerablemente. La capacidad crítica y de análisis, así como la educación científica general, han sufrido transformaciones extraordinarias motivadas por la necesidad de que la mayoría de los estudiantes aprueben a toda costa. Claro está que reducir el nivel no es la única “solución” para que todos o una gran mayoría apruebe, pero sí es la “más fácil” (y por supuesto inefectiva en términos educativos reales). Entre los muchos resultados que se obtienen de dicho esquema está uno que asusta: personas que reciben una supuesta educación, además certificada, que en realidad no están preparadas. Abaladas por títulos y certificados sí, pero no verdaderamente con la capacidad de utilizar el conocimiento, entenderlo y/o generarlo. Eso es muy peligroso y de alguna manera ya estamos viendo los resultados.

vaccine1Algunos países europeos (que en general se considera tienen una mejor educación, al menos en los famosos y obviamente confiables rankings y estudios ad hoc) cuentan con una moda muy fuerte de esoterismo y charlatanería. Por ejemplo, campañas anti-vacunas y en contra de antibióticos que han ido tomando fuerza en la última década, generando problemas de salud importantes en varias comunidades. Otro ejemplo: Las farmacias proporcionan, además de medicinas probadas científicamente, toda clase de remedios o técnicas medievales (uso la palabra como adjetivo) y/o fantasiosos como la homeopatía, la iriología, la quiroprática, etcétera. Otro ejemplo de mucha actualidad es la resistencia a lo “transgénico.” Muchas de las personas con las que he hablado sobre estos temas (estudiantes, profesores, gente fuera de la academia) desconocen qué es un gen, qué significa homeopatía o cómo funciona una vacuna, pero la mayoría tiene opiniones fuertes y de mucha convicción sobre esos temas. Insisto, y deseo insistir fuertemente en esto: no tiene nada de malo que personas en general crean o quieran creer lo que se les venga en mente. El problema no es ese. El problema es que muchas de esas personas han tenido una “educación” formal. El problema es que sistemas de salud públicos, médicos, personas en general relacionadas con el cuidado de la salud, asociaciones certificadoras, etcétera, no sean capaces de entender que la inoperatividad y falsedad de esos métodos no son cuestión de opinión. Preocupa enormemente que las crean o en su defecto, que se aprovechen de la ignorancia y desesperación de las personas a las que deben servir y apoyar. Preocupa incluso, regresando a lo de la educación, que instituciones de educación superior avalen a algunas de estas charlatanerías y las incluyan en sus programas y actividades. Vaya, sabemos que pueden ser populares, ¡pero no la amuelen!

vaccines2Ante el cuestionamiento de por qué hacen eso, una respuesta típica es la de que la ciencia, y en el caso particular la medicina, no lo sabe todo. En efecto, eso es verdad, no se sabe todo. Sin embargo, si continuamos con el análisis crítico, la ciencia y la medicina sí saben algo, y cada día se intenta aprender más. Muchas veces se ha tenido que cambiar lo que se sabía para mejorar, muchas veces se descubre algo completamente nuevo y resulta que ayuda a mejorar tratamientos o curar enfermedades. Pero lo que sucede con más frecuencia es que las ideas no funcionen, es decir, se realizan estudios para determinar si algo funciona o no y muchas veces se determina que no. La ciencia sí puede determinar si algo no funciona. Ese es su principal valor. Casi siempre, desde luego, no escuchamos de las cosas que no funcionaron. Nos enteramos de las que sí porque nos las recetan y nos salvan la vida.

alternative-medicineLas veces que nos enteramos que algo no funciona es cuando alguien nos presenta una supuesta solución alternativa. Lo primero que se hace es determinar si funciona o no y cómo. Hay dos posibles resultados que son: no funciona o si funciona. En caso de que no, por lo general aquellas personas que la propusieron se sienten ofendidas y arguyen que la ciencia y las farmacéuticas no quieren reconocer sus descubrimientos. En caso de que sí funcione, deja de ser medicina alternativa y se convierte en medicina.


Impresiones y expectativas

julio 21, 2014

Desde que llegué fue impresionante. No era la primera vez que me encontraba en un lugar así, pero sí la primera vez que lo veía con una expectativa muy particular. Estar en medio de toda esa infraestructura científica puede ser abrumadoramente inspirador. Al verlo se entiende claramente el por qué del desarrollo de esos países, en este caso el de Japón.

Durante mi visita discutimos los pasos a seguir en la creación del grupo colimense que se inIMG_8626 al KEK. Hasta ese momento la discusión se había centrado en los aspectos generales a nivel administrativo. El director del Instituto de estudios de partículas y nucleares del KEK visitó en dos ocasiones nuestra Universidad para preparar y firmar los convenios necesarios. Ahora era turno de visitar los diferentes grupos y valorar nuestra participación. Me reuní con investigadores de todos los experimentos para compartir ideas y determinar intereses.

La mayoría de ellos no sabía de nuestras intenciones. Como dije antes, todo había sido manejado a nivel administrativo. Al enterarse de que estábamos ahí para considerar la creación de un nuevo grupo experimental, absolutamente todos los investigadores con los que hablé – de diferentes áreas y enfocados en diferentes experimentos – se mostraron interesados y sugerían que “los escogiéramos.”

Desde luego surgieron infinidad de preguntas e inquietudes. ¿Quiénes formarán el grupo? ¿En qué podrán contribuir al experimento? ¿Cómo piensan conseguir recursos? ¿Dónde está Colima? ¿Por qué se fijaron en el KEK?

Las preguntas más relevantes, que por ende nos entretuvieron más tiempo, fueron las relacionadas a los recursos humanos y financieros. En el caso de Colima la idea es generar un grupo nuevo. Adquirir recursos humanos nuevos que formen ese grupo y trabajen en el KEK. El mismo KEK participará en el proceso de selección de los candidatos. Cuando se les explicó esto (a los investigadores, las autoridades ya lo sabían) todos se entusiasmaIMG_8592ron y se sorprendieron gratamente. Empezaron a preguntar que si era necesario que hablaran español, que fueran mexicanos, que si esto, que si el otro. Una vez que se enteraron de los detalles vino el interés por Colima y México. ¿Cómo es Colima? ¿Dónde está? ¿Cómo es la Universidad? ¿Cuántos investigadores tiene? ¿En qué áreas? ¿Cuántos estudiantes? ¿Tienen laboratorios? ¿Cómo es la ciudad? ¿Es segura? ¿Cómo se viaja a Japón? ¿Hay vuelos directos?

Como podrán imaginar, se dieron conversaciones muy interesantes y de mucho detalle. Traté de explicar un poco sobre cómo son las universidades mexicanas y en particular el contexto de la Universidad de Colima. Intenté hacer una descripción del estado de Colima y sus municipios. Hablé de cómo se vive, un poco de su historia, de lo impactante de su geografía. La mayor parte del tiempo hablé, desde luego, de la Universidad y en particular de la facultad de ciencias. Hablé de cómo esa facultad ha funcionado en los últimos 10 años y cómo ha generado un grupo de investigación muy fuerte a través de la incorporación de investigadores por medio de concursos internacionales abiertos. Hablé de las carreras de física y matemáticas y el enfoque que se les ha dado. Hablé de cómo un gran porcentaje de los egresados se encuentran realizando doctorados en universidades extranjeras financiados por esas mismas instituciones. Aprovechando todo eso concluí comentándoles que precisamente ese desarrollo es el que había llevado a que propusiéramos la creación de un grupo experimental de primera, algo difícil de hacer sin infraestructura de primer nivel, en colaboración con un laboratorio como el KEK.

Para no cansarlos con demasiados detalles, comentaré solo un par de cosas que salieron en las conversaciones, que de alguna manera, reflejan expectativas culturales de los dos lados. Por mi parte, una de mis preocupaciones consistía en asegurar que los procedimientos serían transparentes y basados en calidad académica. De alguna manera yo suponía constantemente que ellos tendrían la idea de que en México generalmente no se hace así y repetí, de muchas maneras, que ello sería indispensable para nosotros. Insistí que precisamente por ello es que nosotros buscamos que el mismo KEK estuviese involucrado en el proceso de contratación: eso lo legitimaría. En realidad no estoy seguro de cuál haya sido la idea previa, en caso de haber existido, que ellos tuvieran sobre México y sus procesos académicos, pero con la confianza del “sake,” uno de ellos se animó a decirme “me parece que no eres un mexicano típico.” No supe qué responder. No me gustó el comentario y al mismo tiempo creo que sentí que lo entendía. El percibió la ambigüedad en mi reacción (corporal, porque no pude decirle nada de inmediato) y se disculpó. Le dije que no se preocupara.

Ateneo-Grand-Splendid-Modern-BookstoreOtro ejemplo “simpático” consistió en mi descripción de Colima. Insistí varias veces en que es un lugar pequeño, geográfica y poblacionalmente, y que eso es bueno. Ante mi insistencia sobre el tema, uno de ellos me pregunta, con cierta preocupación, “pero, ¿qué tan pequeño es? Le contesto que la capital, de manera conurbada con otro municipio, tiene alrededor de 300,000 habitantes, a lo que inmediatamente comentó, aseverando: “¡Ah!, entonces no es tan pequeña; con esa población seguro cuenta con buenas librerías.”


Trompo a la uña

julio 19, 2014

Otro «trompo a la uña» publicado hace ya algún tiempo, pero que me gustaría contribuyeran a resolver.

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Hace unos meses (no recuerdo exactamente cuantos) andaba paseando por las calles de Barra de Navidad y me encontré un café/bar en donde tenían música en vivo. Nos sentamos a tomar una chela (iba con Guille y con unos familiares) y a disfrutar de la música. Nos tomó unos minutos darnos cuenta que uno de los músicos era un cuate de Colima (Manzanillo), hermano de otro cuate al que conocemos más o menos, y empezamos a cotorrear con él.

En uno de los «breaks» se sentó a tomar algo con nosotros y fue cuando le dije que conocíamos a su carnal. Empezamos a charlar y eventualmente nos preguntó a qué nos dedicábamos. Cuando le dije que me dedicaba a la ciencia, en particular a la física, me dijo que a él le interesaba la ciencia y que aparte de la música se dedicaba a programar (es programador). Por su plática…

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¿Se puede?

julio 17, 2014

Existen áreas de investigación científica que requieren de una infraestructura física y tecnológica tan grande que es imposible tenerla en una universidad o incluso difícilmente en un solo país. Los países que sí la tienen, por lo general, lo logran en colaboración con otros: los laboratorios se construyen en un cierto lugar, pero son varios los países que aportan recursos para la construcción y/o el equipamiento.

Comúnmente esos centros de investigación requieren de múltiples equipos con muchas componentes diferentes, la mayoría de las cuales tienen que ser creadas por los mismos investigadores (no se pueden comprar, no existen). Un grupo en alguna universidad de algún país puede desarrollar un proyecto, financiado por su propio país, para crear uno de los componentes necesario, llevarlo al laboratorio e instalarlo. Otros grupos harán lo propio con otros dispositivos y así, una vez que todo el equipamiento esté completo y funcionando, llega la época de experimentación. Investigadores de diferentes lugares del mundo utilizarán el laboratorio para obtener información sobre sus preguntas y proyectos específicos. Participarán todos ellos compartiendo y discutiendo los resultados y hallazgos.

La vida promedio de dicho tipo de colaboraciones va de las dos a las tres décadas, comenzando desde el diseño y construcción de los equipos hasta la obtención de datos y su posterior análisis. Se trata de proyectos de ciencia básica fundamental que sirven de base para todo lo demás.

Como podremos imaginar, la organización y funcionamiento de dichas empresas requiere no solo de la infraestructura física (laboratorios y dinero), sino también de una infraestructura administrativa sofisticada y robusta. Investigadores y estudiantes deben tener la posibilidad de trasladarse y pasar temporadas largas en instituciones distintas a las suyas, el equipo generado y/o adquirido en un país terminará funcionando en otro, la planificación de los proyectos debe contemplar fases de avance intermedias pero debe ser pensado y organizado a muy largo plazo, etc. Como también creo podremos imaginar, nada de ello es común en nuestro sistema.

En nuestro país no existe un laboratorio o centro de esas características. Para aquellas personas que hayan seguido esta columna no les resultará sorprendente esta situación: simplemente no existen condiciones que permitan si quiera imaginar la posibilidad de crear una empresa de esa magnitud en este momento. Lo que sí hay, aunque en una escala muy pequeña y marginal, es la participación de algunos grupos en proyectos grandes realizados en otros países, pero aún en esos casos, la participación ha sido muy modesta y restringida a pocos aspectos del proceso general de experimentación. Hace falta más.

Es importante aclarar lo siguiente: en nuestro país sí existen laboratorios de buen nivel en donde se realizan experimentos importantes en diferentes áreas del conocimiento. A lo que me refiero en este momento es al tipo de laboratorios y experimentos de gran envergadura que requieren la colaboración internacional que describo arriba.

IMG_8586En la Universidad de Colima estamos intentando participar con la creación de un grupo de investigación que se involucre directamente en una colaboración internacional en uno de esos laboratorios. La idea es que sea un grupo formado por investigadores que puedan incorporarse a alguno de los proyectos en fase de desarrollo de un laboratorio internacional y pueda mantener una relación de largo plazo.

Desde hace poco más de un año hemos estado trabajando con el laboratorio japonés KEK, ubicado en Tsukuba Japón, para ver la forma de crear, en conjunto, un grupo de la universidad que pueda adherirse a uno de sus proyectos. Ese laboratorio, en colaboración con el acelerador J-PARC ubicado en Tokai, cuenta con una impresionante infraestructura de aceleradores que permite llevar a cabo experimentos en diversas áreas del conocimiento: física de partículas, nuclear, de materiales, médica, de aceleradores, biofísica, entre otras. El trabajo y las negociaciones llevadas a cabo lograron que en enero de este año se firmara un convenio entre la universidad y el KEK para la creación de un grupo de 4 investigadores dentro de los próximos tres años. Debido a eso, y para organizar las actividades relacionadas a la creación del grupo, recientemente visité el KEK para organizar los procesos de contratación y de organización para que el proyecto avance.

Se requerirán muchas cosas para que el proyecto se concrete. Representa una forma muy diferente de hacer las cosas que seguramente requerirá de cambios e ideas distintas para resolver los problemas que surjan. Se requerirá conseguir recursos por parte de agencias financiadoras de la actividad científica en el país, se requerirá conseguir recursos humanos del mejor nivel posible, se requerirá brindar condiciones óptimas para el trabajo de investigación y docencia, se requerirá planear proyectos a mediano y largo plazo, se requerirá continuidad y mucha calidad. Lo importante es que todo lo que se requiere es posible. No será fácil, pero estoy seguro de que todo el esfuerzo que tengamos que hacer valdrá la pena al final. Por el momento ya estamos definiendo el primer paso para la incorporación de las primeras dos personas. Los mantendré informados.

 


Still got it!

junio 17, 2014

Malas mañas… ni modo.

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Pos no pude vencer la tentación y regresé al billar con la sucia intención de coyotear. Llegando pedí una mesa para mi solo y empecé a darle a las bolas (eso de pedir consistió en apuntar a la mesa y hacer gestos, porque sabrá la chin… cómo se pide la mesa en vietnamita!).

Este billar es un lugar a donde no van turistas. Es un típico billar perdido en el barrio con barra de hielo en el mingitorio, caras oscuras, tipos descamisados de ojos vidriosos, olores interesantes y un aire pesado. Ya se han de imaginar la curiosidad que causé al entrar con mis bermudas y sombrero de explorador (esto era parte de mi plan, por supuesto).

Pasaron no menos de 15 minutos cuando unos tipos se acercaron a la mesa. Recuerden que ellos no juegan a 3 bandas, así que cuando veían mis intentos fallidos, no entendían porqué…

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Radiación de cuerpo negro (parte 2)

junio 2, 2014

… y entonces, como comentábamos, no hay mejor época para dedicarse a la ciencia que cuando hay crisis y “desastres.” Max Planck, para resolver la catástrofe ultravioleta, sugirió que “por alguna razón” la radiación emitida por el cuerpo negro solo podía tener una energía cuantizada, es decir, en lugar de que la radiación pudiera ser emitida con cualquier valor de energía, esta era emitida solo con ciertos valores discretos. ¿Qué quiere decir esto? Para los físicos de la época, una onda electromagnética (la radiación) podía ser emitida con cualquier valor de energía. Por ejemplo se podía emitir una onda electromagnética con una energía de 10 Joules, o de 9.2 o de 9.999, o de 9.999999 (Joules es unidad de energía así como metro es unidad de distancia) y así para cualquier número, por ejemplo entre 9 y 10. Ya que existe una cantidad infinita de números entre el 9 y el 10, decimos que la energía puede variar continuamente. Si por alguna razón la energía solo puede tomar valores enteros (9 o 10 Joules, pero no 9.5 o 9.99), entonces decimos que varía en forma discreta.

Planck postuló que la radiación emitida llevaba una cantidad de energía fija, o el doble, o el triple, pero nada intermedio: no podía variar continuamente. ¡No! Por alguna razón, que por cierto Planck no explicó, si se suponía que la radiación se emitía con energías discretas, utilizando la teoría electromagnética de Maxwell, se podía reproducir de manera satisfactoria los resultados experimentales.

El mismo Planck no entendía cómo es que eso era físicamente posible. En realidad pensó que solo se trataba de un truco matemático que estaba escondiendo alguna cosa por ahí que no estaba bien entendida. Así, al introducir la semilla de lo que se convertiría en la revolución más impresionante en el entendimiento de la naturaleza hasta ahora, no fue consciente en ese instante de ello y se mantuvo, dentro de lo que cabe, bastante conservador. Por cierto que en el análisis matemático del proceso de radiación del cuerpo negro fue necesaria la introducción de una nueva constante de la naturaleza, la cual se determinó al ajustar las ecuaciones con las observaciones, y resultó ser una constante fundamental asociada a todos los fenómenos microscópicos. No ha de sorprendernos que se le haya llamado “constante de Planck.” Simbólicamente está dada por la letra “h.”

El “explicar” la radiación de cuerpo negro calmó los nervios por un rato, aunque con un sabor de boca medio desagradable. Ya no se tenía la famosa catástrofe ultravioleta, pero se tenía que suponer que la radiación solo podía ser emitida con ciertos valores discretos de energía. No existía nada en la física de la época que pudiera explicar o dar sustento a esa suposición. Funcionaba pero no era considerada como una realidad. En fin, un mal sabor de boca. Bueno, para los viejos, ya que los jóvenes tomarían esas ideas, se las apropiarían y cambiarían la vida de todos los seres humanos.

einstein-1894_approx-young-sizedLa primera persona en considerar que el truco de Planck no era un truco sino un descubrimiento, fue un joven físico alemán algo conocido en la actualidad, Albert Einstein. En lugar de pensar que la radiación tenía energías discretas, Einstein especuló que en realidad la radiación no era una onda como se había supuesto todo el tiempo, sino que era un conjunto de entes individuales, muy pequeños, cada uno de los cuales tenía una cierta cantidad de energía: ni más ni menos. En otras palabras Einstein postuló que las ondas electromagnéticas – y por lo tanto la luz – eran en realidad un montón de partículas con energía bien definida. A estas partículas se les dio el nombre de fotones.

pelec4Einstein introdujo esa idea para explicar otro fenómeno que atacaba el sueño de los científicos de la época, algo conocido como el efecto fotoeléctrico. Este consiste en la posibilidad de que luz incidente en un metal pueda generar una corriente eléctrica (el principio por el cual funcionan las celdas solares, o las calculadoras que no utilizan baterías). La física clásica tampoco podía describir ese fenómeno y Einstein se dio cuenta de que tomando la idea de Planck seriamente, es decir, suponiendo que no era un truco sino una realidad física, él podía explicarlo. Para demostrarlo tuvo que reproducir resultados experimentales y al hacerlo obtuvo el mismo valor para la constante de Planck. Esto fue un importante indicio de que se estaba descubriendo una nueva física fundamental. Una física que opera en el mundo microscópico y que resulta ser muy distinta a la que impera con cosas de nuestro tamaño.

Recordemos que la pregunta inicial que nos hicimos hace un par de entradas fue ¿cómo sabemos de qué están hechas las estrellas? Tengamos paciencia, ya llegaremos a ello.


Energía oscura

mayo 29, 2014

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expanding_universePara poder acelerar se necesita una fuerza. Acelerar significa cambiar de velocidad – moverse más o menos rápido. Si lanzo una pelota al aire con mi mano, la empujo por un breve instante y proveo una aceleración que a su vez hace que empiece a moverse hacia arriba. En el momento en que deja mi mano, la única fuerza que sigue “sintiendo” es la de la gravedad, que la jala hacia abajo. Por eso la pelota sale disparada con la velocidad inicial que le dí hacia arriba, luego empieza a disminuir su velocidad (acelera negativamente) hasta detenerse y regresa incrementando de nuevo su velocidad (acelera positivamente), que esta vez es hacia abajo. Gracias a ésto, pudimos inventar el béisbol.

Si no existiera la gravedad, una vez que la pelota dejara mi mano, se movería con una velocidad constante y no regresaría. No aceleraría, ni para incrementar ni para disminuir su…

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