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Carnaval de física

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Carnaval de Física    ~    Comentarios Comments (3)

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Sabemos referirnos al producto o cociente de las unidades físicas básicas, elevadas a las potencias adecuadas, en una cantidad física derivada.  Las cantidades físicas básicas de un sistema mecánico son habitualmente la masa (M), la longitud (L) y el tiempo (T).  Utilizando estas dimensiones, la velocidad que es una unidad física derivada, tendrá dimensiones L/T y la aceleración tendrá dimensiones L/T2. Como la fuerza es el producto de una masa por una aceleración, la fuerza tiene dimensiones MLT-2.  En electricidad, en unidades SI, la corriente, l, puede ser considerada como dimensionalmente independiente y las dimensiones de los demás unidades eléctricas se pueden calcular a partir de las relaciones estándar.  La carga, por ejemplo, se puede definir como el producto de la corriente por el tiempo.  Por tanto, tiene dimensión IT.  La diferencia de potencia está dada por la relación P=Vl, donde P es la potencia.  Como la potencia es la fuerza x distancia de dividir el tiempo (MLT2xLxT-1=ML2T3), el voltaje V está dado por V=ML2T3l-1.  Así queda expresado lo que en física se entiende por dimensiones referido al producto o cociente de las cantidades físicas básicas a las que tantas vedes me he referido en trabajos anteriores.

Pero hablemos de las fluctuaciones de vacío que, al igual que las ondas “reales” de energía positiva, están sujetas a las leyes de la dualidad onda/partícula; es decir, tienen tanto aspectos de onda como aspectos de partícula.

Las ondas fluctúan de forma aleatoria e impredecible, con energía positiva momentáneamente aquí, energía negativa momentáneamente allí, y energía cero en promedio.  El aspecto de partícula está incorporado en el concepto de partículas virtuales, es decir, partículas que pueden nacer en pares (dos partículas a un tiempo), viviendo momentáneamente de la energía fluctuacional tomada prestada de regiones “vecinas del espacio”, y que luego se aniquilan y desaparecen, devolviendo la energía a esas regiones vecinas.

Si hablamos de fluctuaciones electromagnéticas del vacío las partículas virtuales son fotones virtuales; en el caso de fluctuaciones de la Gravedad en el vacío, son gravitones virtuales.

Claro que, en realidad, sabemos poco de esas “regiones vecinas” de las que tales fluctuaciones toman la energía.

¿Qué es lo que hay allí? ¿Está en esa región la tan buscada partícula de Higgs?

En realidad sabemos que las fluctuaciones de vacío son, para las ondas electromagnéticas y gravitatorias, lo que “los movimientos de degeneración claustrofóbicos” son para los electrones.

Si confinamos un electrón a una pequeña región del espacio, entonces, por mucho que un trate de frenarlo y detenerlo, el electrón está obligado por las leyes de la mecánica cuántica a continuar moviéndose aleatoriamente, de forma impredecible.

Este movimiento de degeneración claustrofóbico es el que produce la presión mediante la que una estrella enana blanca se mantiene contra su propia compresión gravitatoria o, en el mismo caso, la degeneración de los neutrones, mantiene estable a la estrella de neutrones que, obligada por la fuerza que se genera de la degeneración de los neutrones, es posible frenar la enorme fuerza de gravedad que está comprimiendo a la estrella.

De la misma forma, si tratamos de eliminar todas las oscilaciones electromagnéticas o gravitatorias de alguna región del espacio, nunca tendremos éxito.  Las leyes de la mecánica cuántica insisten en que siempre quedarán algunas oscilaciones aleatorias impredecibles, es decir, algunas ondas electromagnéticas y gravitatorias aleatorias e impredecibles.

Estas fluctuaciones del vacío no pueden ser frenadas eliminando su energía (aunque algunos estiman que, en promedio, no contienen energía en absoluto).

Claro que, como antes decía, aún nadie ha podido medir de ninguna manera la cantidad real de energía que se escapa de ese supuesto “vacío”, como tampoco se ha medido la cantidad de fuerza gravitatoria que puede salir de ese mismo espacio “vacío”.

Si la energía es masa y si la masa produce gravedad, entonces ¿Qué es lo que hay en ese mal llamado “espacio vacío”?

No puedo contestar de momento esa pregunta, sin embargo, parece que no sería un disparate pensar en la existencia allí, de alguna clase de materia que, desde luego, al igual que la bariónica que sí podemos ver, genera energía y ondas gravitacionales que, de alguna manera que aún se nos oculta, escapa a nuestra percepción y solo podemos constatar sus efectos al medir las velocidades a que se alejan las galaxias unas de otras: velocidad de expansión del Universo que no se corresponde en absoluto, con la masa y la energía que podemos ver.

Estoy atando cabos sueltos, uniendo piezas y buscando algunas que están perdidas de tal manera que, por mucho que miremos, nunca podremos ver.  El lugar de dichas piezas pérdidas no está en nuestro horizonte y se esconde más allá de nuestra percepción sensorial. ¿Será el LHC, el que nos de una respuesta a todas estas preguntas pendientes de contestar?

Estamos en un momento crucial de la Física, las matemáticas y la cosmología, y debemos, para poder continuar avanzando, tomar conceptos nuevos que, a partir de los que ahora manejamos, nos permitan traspasar los muros que nos están cerrando el paso para llegar a las supercuerdas, a la materia oscura o a una teoría cuántica de la gravedad que, también está implícita en la teoría M.

Estamos anclados, necesitamos nuevas y audaces ideas que puedan romper las cadenas “virtuales” que atan nuestras mentes a ideas del pasado que, firmemente asentadas en nuestras mentes, no nos dejan ver, lo que pueda haber más allá de esos conceptos que, habiendo pasado el tiempo necesario, están requiriendo la venida de otros nuevos, más modernos y audaces, más ceñidos a la realidad de la Naturaleza para que podamos ir, acercándonos, al verdadero saber del mundo, y, cuando digo mundo, me refiero al Universo.

En su momento, aquellas ideas eran perfectas y cumplieron su misión.  Sin embargo, ahora no nos dejan continuar y debemos preparar nuestras mentes para evolucionar hacia nuevos conceptos y ahondar en aquellos que, aún estando ahí presentes, no somos capaces de utilizar, como por ejemplo, el Hiperespacio de tan enorme importancia en el futuro de la Humanidad.

Cuándo sepamos “ver” dimensiones más altas, todo será mucho más sencillo y encontraremos las respuestas a los problemas que hoy, no sabemos resolver.

 

  1. 1
    Tom Wood
    el 19 de marzo del 2012 a las 19:15

     
    “¿Qué es lo que hay allí? ¿Está en esa región la tan buscada partícula de Higgs?”
     
    http://francisthemulenews.wordpress.com/2012/03/16/icarus-contradice-a-opera-mide-7-neutrinos-que-se-mueven-a-la-velocidad-de-la-luz/
     
    “PARA TODO DIVURGADOR CIENTIFICO:”
     
    “En ocasiones he llamado la atención, sobre poner los límites de las bellas teorías físico–matemática, en los artículos de divulgación científica y eso se esta haciendo. Es que hubo un momento que eso se estaba hiendo hacia un solo lado.”
     
    “LO IMPORTANTE, LO NUEVO…”
     
    “Ahora quiero llamar la atención de algo que se dice como si un blog fuera un artículo para especialista. Algo que se esta hiendo hacia un lado. Algo que se esta confundiendo. Algo que no se esta aclarando. Algo que se usa y se abusa, sin los necesarios If.
    Y es los límites de las simulaciones por ordenadores. Cuando algo se hace por ordenador es porque:”

    Responder
  2. 2
    Tom Wood
    el 19 de marzo del 2012 a las 19:21

    PARA TODO DIVURGADOR CIENTIFICO:

    -En ocasiones he llamado la atención, sobre poner los límites de las bellas teorías
    físico-matemática, en los artículos de divulgación científica y eso se esta haciendo. Es que hubo  un momento que eso se estaba hiendo hacia un solo lado. Tal ves muchos creyeron que así atraían mas lectores, eran mas competitivo. A lo mejor eso a corto plazo, cuando los entusiastas dan los primeros pasos, es efectivo, pero a largo plazo es contraproducente, ya casi esta demostrado. Pueden hacer un estudio sobre la reciente historia evolutiva de los blog de divulgación científica, de su contenido, su ranking y comprobarlo. Pueden ver en los comentarios, como los blog mas serrados siguen aclarándole lo mismo, a los mismos lectores, ¡que aburridos los comentarios de sus blogs!, no han evolucionado mucho. Irremediablemente esos lectores simpáticos, que siempre están en frecuencia con el divulgador, que le revientan cohetes constantemente al divulgador, que no les interesa el artículo, sino el divulgador, que no aportan ningún ángulo serio, que no enriquecen con lógica científica,  al final buscaran otras alternativas, otro blog mas serio. Incluso cuando no aclaramos los límites, eso hace que muchos periodistas serios (no otras caras bonitas), se confundan y divulguen disparates ingenuos.
    Aclarar los limites de las bellas teorías física, ha hecho que muchos entusiastas regresen a la realidad. Es que en un artículo científico eso no es necesario, todos están claro de cual es la zona de dudas y las dudas. Pero el aficionado, el periodista, el que busca ampliar su bagaje cultural, es muy entusiasta, esta viciado por los libros y películas de ciencia ficción,… y explicarle los limites le ayuda a zafarse de la ficción y ver lo cruda que es la realidad física. Eso le toma un tiempo, pero se ve que es posible.
    Ahí veo que vamos por buen camino. Veo responsabilidad en los divulgadores sobre eso. Claro divulgar y hacer ciencia, también implica imaginarnos cosas que no están demostradas, pero si  los límites están aclarados, eso no es un delito físico condenable. Es hasta necesario en los artículos de divulgación, de recreación panorámica de la ciencia. Es hasta lo que hace la cabezada un científico, imaginar cosas posibles, desconocidas; por eso es que una vez aclarado los limites, no hay delito en suponer, en aportar nuestras opiniones. Creo que eso nos da la medida de la madures de un divulgador científico, de su blog y sus lectores. También nos sirve para distinguir las técnicas de marketing barata que usan algunos, sus temores, su ignoraría con respecto a creerse comprometidos por ser el administrador, a responderle a todo, incluso a lo que desconocen. Divulgar ciencia con acierto no ha sido muy afortunado en el pasado, por eso lo creo un Don divino; algo que se le niega a los mas iluminados. Lo hacen tal mal, que su nerviosismo, nos pone en entredicho su demostrada capacidad, suenan torpes, ridículo, y hasta cómicos. ¡Zapateros a sus zapatos!
     
    -He hablado sobre no decir cienmillonésima y poner el número, sobre todo los ceros que son, al menos en notación científica, que por suerte es clara y sin ambigüedades. En claridad si los símbolos números científicos superan a las palabras, además de ser mas más cortos y ayudan a comprender mas a los neófitos los artículos científicos, las aclaraciones técnicas que traen los efectos electrodomésticos, etc. Incluso si los artículos de economía explicaran las cifras en notación científica (ejemplo, 10E+9, diez elevado a la nueve, nueve ceros), se acabarais de una vez la eterna aclaración, de la  incomprensión, de billón, trillón,… Que siempre les toma un párrafo más, a todo el que quiere que lo entiendan los no versados en economía, la mayoría.
     
    LO IMPORTANTE, LO NUEVO…

    Ahora quiero llamar la atención de algo que se dice como si un blog fuera un artículo para especialista. Algo que se esta hiendo hacia un lado. Algo que se esta confundiendo. Algo que no se esta aclarando. Algo que se usa y se abusa, sin los necesarios If.
    Y es los límites de las simulaciones por ordenadores. Cuando algo se hace por ordenador es porque:
    1-No se puede hacer la comprobaciones experimentales, la única y final prueba física que avala la solución. La que nos dice que algo es físicamente real en la naturaleza. Y bajo algunas habilidades físicas-matemáticas podemos lograr algo, algo de lo que no podemos estar seguros nunca, algo que no podemos dar por un hecho real.
    2-De raíz, de origen, ningún problema físico es exacto, ni los que se usan didácticamente en los libros, los que dan soluciones exactas, son la realidad. Por mas bien que la describa, porque lo que describe bien es el criterio moral que le exigimos a la naturaleza. La exactitud de los bien aislados experimentos físicos, no la exactitud natural de la naturaleza, su falta de aislamiento. Cuando menos la física de por si parte de conceptos aproximados,  como la masa concentrada en un punto, la recta, el rozamiento, los tiempos, etc. Si ni los ejercicios didácticos son rigurosamente exactos, si ni pueden escapar de las lógicas suposiciones; entonces cuando se hace ciencia física real en la complicada física-matemática moderna, se usan múltiples criterios físicos-matemáticos de aproximaciones, se eliminan temidos no numéricos, que tienen poco “peso” sobre las demás realidades físicas, términos que tal vez ocultan otras leyes, otras variables, dados por la complejidad de la real naturaleza. Mas las aproximaciones normales que tienen los cálculos matemáticos, se usan suposiciones físicas-matemáticas. Usan pollos esféricos. Así que aunque con el ordenador nos aproximamos a la realidad, aunque sea una gran herramienta, por mas que nos simpatice, no podemos estar seguro de que ninguna modelación es correcta hasta que no la tiremos contra los resultados experimentales; que tampoco son la complicada realidad de la naturaleza; la naturaleza es abierta, implica muchas más variables, tal vez despreciables, pero variables al fin, los experimentos humanos nunca son así de naturales.
    3-Hay varios modelos teóricos probables. Muchas veces por simpatías, o formación del investigado. Muchas veces por necesidades de las maquinas experimentales que se usan.
    4-El cálculo es casi exacto, pero es muy grande.
    5-El cálculo es casi exacto, no es muy complicado, pero tiene cientos de repeticiones tediosas, que por cansancio humano conducirían a errores.
    6-Por simple automatización, debido a la modernidad, por comodidad y rapidez del físico.
     
    Hay otras razones, pero lo importante, lo que quiero destacar; es que no debemos confundir, o mezclar la modelación por computadora, con la evidencia experimental, con el valor concluyente de la evidencia experimental. Aunque la modelación por ordenadores este bien abalada por las prácticas computacionales anteriores, en una buena liga física, solo pueden ser acreditadas si logran una buena aproximación con los resultados experimentales. Nunca podemos confiar ciegamente en ellas o darlas por hechos científicos antes que esto pase. No importa a lo que usted se dedique dentro de la física, los buenos aciertos que allá tenido usted o la modelación en el pasado, su prestigio, sus premios, o su preparación; esta máxima se cumple igual para todos los físicos, sin exenciones.

    !No me pasaba! Te sigo leyend, aunque a veces no te deje comentarios, mas me gusta leer lo que escribes,…

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 20 de marzo del 2012 a las 7:33

      Amigo Tom:
      Como de costumbre, dejas tu impronta en el lugar y (cosa necesaria) pones los puntos sobre las ies que, de verz en cuando viene de maravilla dejar las cosas en su justo lugar. Dices bien en relación a lo que es la Ciencia y a lo que debe ser un Blog de divulgación científica que, en primer lugar, en todo momento, debe fijar los límites de la realidad para no confundir al lector, y, a partir de ahí, dejar volar la imaginación con posobles ideas nuevas.
      También es positivo apuntar sobre el hecho de lo que son los Modelos por ordenador y lo que difieren de los experimentos. Los primeros se llevan a cabo cuando no se tienen otros caminos y, al contrario de los primeros, sus resultados son “posibles” aproxiomaciones a lo que podría ser. Sin embargo, en el experimento, encontramos las respuestas, lo que es.
      Gracias amigo por tus valiosas aportaciones y, el que sigas atisbando el lugar, es un placer para nosotros, ya que, visitantes de valía son los que, en verdad, aportan puntos de vista de peso que están avalados por el conocimiento en la materia.
      Un abrazo

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