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El “universo” de lo muy pequeño. ¡Resulta fasciante!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física Cuántica    ~    Comentarios Comments (5)

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                  ¿Os acordais? ¿Cuántos niños no habrán soñado con escenas como estas?

Cuando hablo de lo muy pequeño, puedo llegar a entender muy bien lo que es, lo que son, “licencias literarias” el papel de nada se queja y el lápiz puede escribir lo que quiera y pience el que lo sostiene, según le dicte su imaginación. Claro que, cuando comparamos ese mundo de ilusiones e imaginación y lo comparamos con el mundo real, todo el edificio se viene abajo. ¡Lástima!

Todos los niños pequños juegan con pequeños muñecos que son soldados, guerreros o seres de otras galaxias con poderes mágicos y,ellos, en su inocente mundo sin maldad, los dirigen con sus manitas gordezuelas al desarrollo de luchas y aventuras sin fin. Jonathan Swift, nos deleitó con aquellas aventuras de Gulliver, un aventurero que llegó a las tierras de Lilliput: Allí, todo era muy pequeño, la naturaleza, las plantas, los habitantes del lugar y sus casas y palacios, embarcaciones y todos los animales.

Gulliver era allí un gigante de proporciones inmensas: Incluso llegó a extinguir un fuego con una simple chorrada (es decir, hizo pipí) y acabço de inmediato con el (para ellos) enorme fuego.

http://4umi.com/image/book/swift/gulliver-pindar-lilliput-troops.jpg

Su tamaño podía, sin dificultad alguna, decidir el resultado de una guerra entre aquellos pequeñísimos seres que, ante un gigante como él, no tenían defensa alguna y, sus armas, resultaban ridículas para poder causarle algún daño. Dormido lo tucieron que coger para poder atarlo.

Durante otro viaje, las fuerzas ignotas del destino llevaron a Gulliver a un pais llamado  Brobdingnag, donde la gente y todos los seres animados e inanimados eran mucho más grandes que él. Allí era un enano, mimado por una niña pequeña llamada Glumdalclitch. Al final, Gulliver es recogido en una jaula por un águila que lo deja caer en el mar de donde lo rescataron unos marineros a los que, al contarles esas historias, pusieron incrédulas caras de asombro.

Claro que, cuando nos trasladamos al mundo real, las cosas no suelen ser de esa manera. Poco importa lo fascinantes que las historias de este tipo nos puedan resultar. Las cosas no funcionan de esa manera. Todos sabemos, por ejemplo que la llama de una vela pequeña y la de una vela grande, son aproximadamente del mismo tamaño. ¿De qué tamaño serían las llamas de las velas de Lilliput? Y, desde luego, si pensamos un poco, más cuestiones nos surgen: ¿Cómo serían las gotas de lluvia en Lilliput y en Brobdingnag?, ¿eran las leyes físicas para el agua diferentes allí que en nuestro propio mundo? Y, finalmente, los físicos se preguntarían: ¿De qué tamaño eran los átomos en esos lugares?, ¿qué clase de reacciones químicas podrían tener lugar con los átomos del cuerpo de Gulliver?

Claro que, con esas preguntas esas historias fallan. La verdadera razón por la que los mundos de Los Viajes de Gulliver no pueden existir es que las leyes de la Naturaleza no permanecen exactamente iguales cuando se cambian las escalas. A veces, esto es evidente en las películas de desastres, donde quizá se ha construído una maqueta a escala para simular una gran ola o un rascacielos en llamas.

El ojo experto puede, sin problemas, distinguir entre la maqueta y la realidad. Los mejores resultados se obtienen cuando el factor de esacala para el tiempo se elige igual a la raíz cuadrada de la escala espacial. Así, si el rascacielos de turno se construye a escala 1:9, hay que rodar la película a un 1/3 de su velocidad real. Pero incluso así, como antes señalo, el ojo entrenado distingue la diferencia entre lo que sucede en la película y lo que se observaría en el mundo real.

En resumen, las leyes que gobiernan el mundo físico tienen dos características importantes: muchas leyes de la naturaleza permanecen inalterables, no se alteran cuando cambia la escala, pero hay otros fenómenos, tales como una vela encendida o las gotas de agua, que no cambian del mismo modo. La implicación final es que el mundo de los objetos muy pequeños será completamente diferente del mundo ordinario.

Justamente en el mundo de los seres vivos la escala crea importantes diferencias. En muchos aspectos, la anatomía de un ratón se podría consuiderar (más o menos y, guardando las distancias) como una copia de la de un elefante, pero mientras que un ratón puede trepar por una pared de piedra prácticamente vertical sin mucha dificultad (incluso se puede caer desde una altura varias veces mayor que su tamaño sin hacerse gran daño), un elefante sería incapaz de realizar tal hazaña. Así llegamosm a comprender que la Gravedad, se deja sentir en menor grado a medida que los objetos disminuyen de tamaño.

Cuando llegamos a los seres unicelulares, se ve que para ellos no hay distinción entre arriba y abajo. Para ellos, la tensión superficial del agua es mucho más importante que la fuerza de gravedad. Basta observar que la tensión superficial es la fuerza que da forma a una gota de agua y comparar el tamaño de esa gota con los seres unicelulares, muchísimo menores, para que sea evidente que la tensión superficial es muy importante a esta escala.

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La tensión superficial es una consecuencia de que todas las moléculas y los átomos se atraen unos a otros con una fuerza que nosotros llamamos fuerza de Van der Vaalls. esta fuerza tiene un alcance muy corto. para ser más precisos, diremos que la intensidad de esta fuerza a una distancia r es aproximadamente proporcional a 1/r7. Esto significa  que si se reduce la distancia entre dos átomos a la mitad, la fuerza de Van der Vaalls con la que se atraen uno a otro se hace 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 128 veces más intensa. Cuando los átomos y las moléculas se acercan mucho unos a otros quedan unidos muy fuertemente a través de esta fuerza.

Ahora tendríamos que hablar algo de la mecánica cuántica y, en ese ámbito, las reglas de la mecánica cuántica funcionan tan bien que resultaría realmente difícil refutarlas.

Acordaos de los trucos ingeniosos descubiertos por Werner Hesinberg, Paul Dirac, o, Schrödinger que vinieron a mejorar y completar  las reglas generales. Sin embargo, algunos de aquellos pioneros (Einstein y el mismo Schrödinger), sin embargo, presentaron serias objeciones a dicha interpretación de la naturaleza de lo muy pequeño.

Podríamos formular una simple pregunta que pondría en un brete a más de uno: ¿Dónde está realmente el electrón, en el punto x o en el punto y? En pocas palabras, ¿dónde está en realidad? Si prestamos ate4nción a Bohr, no tiene ningún sentido buscar tal realidad. Las reglas de la mecánica cuántica, por sí mismas, y las observaciones realizadas con detectores serían las únicas realidades a las que deberíamos prestar atención y de las que podemos hablar.

Muchas veces me sorprende oír a muchos “científicos” que hablan con una seguridad de lo que dicen como si, de una verdad inamovible se tratara. Ellos (en realidad) creen que saben y, no llegan a darse cuenta de que están hablando de un Modelo que ha sido construído matemáticamente hablando, para poder explicar eso que, nosotros, los humanos, creemos que es la realidad del mundo. Sin embargo, más de una vez hemos tenido que cambiar esos modelos y rectificar esa “realidad” por otra que, resultó ser “más real”.

¡Sabemos tan poco

emilio silvera

 

  1. 1
    María S.
    el 11 de enero del 2013 a las 10:46

    ¡Atiende al email, cumpleañero!

     

    Responder
  2. 2
    José Luis
    el 11 de enero del 2013 a las 16:24

    Don Emilio, al parecer por el comentario anterior entiendo el dia de hoy es su cumpleaños, por tanto reciba mis mas sinceras felicitaciones por tal motivo, que Dios lo conserve muchos años mas, que nos siga ilustrando con su sapiencia.
    Reciba saludos desde México 

    Responder
    • 2.1
      emilio silvera
      el 12 de enero del 2013 a las 7:14

      Gracias José Luis.
      Cuando se cumplen años, la celebración está acorde a la cantidad de ellos que llevas en este mundo, y, generalmente, las celebraciones son para los niños y jóvenes que no han alcanzado la consciencia de que, en realidad, cada año que pasa, es un año menos. Sin embargo, y mirándolo con naturalidad, contra lo que no se puede luchar, sería estéril gastar energías en ninguna de las maneras posibles, ni siquiera sintiéndose contrariado por la realidad de los hechos que son son, inamovibles. El tiempo pasa y nada puede detenerlo.
      Así que, como el que ve el vaso medio lleno o medio vacío, cuando cumplo años, lo miro bajo el punto de vista de que, en realidad, he tenido la suerte de llegar hasta aquí, otros no tuvieron la misma fortuna. A mí, la vida, me concedió la posibilidad de hacer algunas cosas, conseguir algunos logros, y, sobre todo, ver crecer a mis hijos para convertirse en mujeres y hombres para el futuro.
      También, si logras cumplir muchos años, puedes tener el tiempo necesario para alcanzar un nivel aceptable de comprensión de las cosas, del mundo que te rodea, de la Naturaleza, del Universo mismo, y, eso amigo José Luis, te hace algo mejor, puedes aceptar que no somos perfectos, que nadie está en posesión de la verdad absoluta, que todos nos equivocamos y sobre todo, se llega a ser consciente de lo poco que sabemos y de lo mucho que nos queda por aprender.
      ¡Cumplir años! Bueno, lo tomaré como la oportunidad de tener esa posibilidad de haber podido contemplar maravillas y descubrimientos que hace sólo 30 años eran impensables y, si la suerte me acompaña -como espero-, tendré la dicha de saber que no estamos solos en tan vasto Universo y que, otros mundos, al igual que la Tierra, están llenos de vida -también inteligente- para que, de alguna manera, nos sintamos más acompañados.
      De hecho, aunque sea en la distancia, aquí mismo en este humilde lugar, me siento muy acompañado y no dejo de sentir el calor de todas las personas que, más o menos bulliciosas, pasan por ésta casa en la que, sin lograrlo del todo, pretendo dejar algunos rtetazos de la sabiduría del mundo para que todos -incluído yo- podamos disfrutar de lo mucho que pudimos construir partiendo de las ideas sugeridas por la observación de la Naturaleza de la que, no lo olvidemos, formamos parte.
      Un abrazo amigo.
       

      Responder
      • 2.1.1
        nelson
        el 13 de enero del 2013 a las 2:02

        Espero que hayas disfrutado tu cumpleaños, que coincide con el de mi hijo Matías.
        Me entero hoy por razones que ya conoces, y que ya se han resuelto.
        Un abrazo grande, Amigo. 

        Responder
        • 2.1.1.1
          emilio silvera
          el 13 de enero del 2013 a las 4:22

          Gracias amigo Nelson. Tranquilo y en familia ¿qué más se puede pedir?
          Le das un abrazo a Matias de mi parte y que la Salud le acompañe siempre, es la mejor fortuna.
          Para tí, querido amigo, todo lo mejor.
          Abrazos.

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