lunes, 24 de septiembre del 2018 Fecha
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¿Que es el principio de exclusión de Pauli?

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

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El principio de exclusión de Pauli es un principio cuántico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli en 1925. Establece que no puede haber dos fermiones con todos sus números cuánticos idénticos (esto es, en el mismo estado cuántico de partícula individual) en el mismo cuántico ligado.1 Formulado inicialmente como principio, posteriormente se comprobó que era derivable de supuestos más generales: de hecho, es una consecuencia del teorema de la estadística del spin.

Debido al principio de exclusión de Pauli, es imposible que dos fermiones ocupen el mismo cuántico (al contrario de lo que ocurre con los bosones). La condensación Bose-Einstein es de importancia fundamental para explicar el fenómeno de la superfluidez. A temperaturas muy bajas (del de 2×10-7 K) se puede formar un condensado de Bose-Einstein, en el que miles de átomos dorman una única entidad (un superátomo). Este efecto ha sido observado con átomos de rubidio y litio.

                                                          Condensado de Bose-Einstein

Como ha habréis podido suponer, la condensación Bose-Einstein es llamada en honor al físico Satyendra Nath Bose (1.894 – 1.974) y a Albert Einstein. Así que, el principio de exclusión de Pauli tiene no sólo a los electrones, sino también a los fermiones; pero no a los bosones.

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Las reglas de la mecánica cuántica tienen que ser aplicadas si queremos describir estadísticamente un de partículas que obedece a reglas de ésta teoría en vez de las de la mecánica clásica.  En estadística cuantica, los estados de energía se considera que están cuantizados.  La estadística de Bose-Einstein se aplica si cualquier de partículas puede ocupar un estado cuántico dado. Dichas partículas (como dije antes) son los bosones que, tienden a juntarse.

         Los bosones tienen un momento angular n h / 2p, donde n es cero o un entero y h es la constante de Planckbosones idénticos, la función de ondas es siempre simétrica.  Si solo una partícula puede ocupar un cuántico, tenemos que la estadística Fermi-Dirac y las partículas (como también antes dije) son los fermiones que tienen momento angular (n+½) h/2p y cualquier función de ondas de fermiones idénticos es siempre antisimétrica.

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La mejor teoría para explicar el mundo subatómico nació en 1928 cuando el teórico Paul Dirac combinó la mecánica cuántica con la relatividad para explicar el comportamiento del electrón. El resultado fue la mecánica cuántica relativista, que se transformó en un ingrediente primario en la teoría cuántica de . Con unas pocas suposiciones y unos ajustes ad-hoc, la teoría cuántica de campos ha probado ser suficientemente poderosa para formar la base del modelo estándar de las partículas y las fuerzas.

El magnético de las estrellas de neutrones

Si nos fijamos en todo lo que estamos hablando aquí, es fácil comprender cómo   un magnético la partícula cargada que gira, pero ya no resulta tan fácil saber por qué ha de hacer lo mismo un neutrón descargado. Lo cierto es que cuando un rayo de neutrones incide sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma que lo haría si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo delneutrón sigue siendo un misterio; los físicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalente a cero, aunque por alguna razón desconocida, logran crear un magnético cuando gira la partícula.

Particularmente creo que, si el neutrón tiene masa, si la masa es energía (E = mc2), y si la energía es electricidad y magnetismo (según Maxwell), el magnetismo del neutrón no es tan extraño, sino que es un aspecto de lo que en realidad es materia. La materia es la luz, la energía, el magnetismo, en  definitiva, la fuerza que reina en el universo y que está presente de una u otra forma en todas partes (aunque no podamos verla).

Sea fuere, la rotación del neutrón nos da la a esas preguntas:

¿Qué es el antineutrón? Pues, simplemente, un neutrón cuyo movimiento rotatorio se ha invertido; su polo sur magnético, por decirlo así, está arriba y no abajo. En realidad, el protón y el antiprotón, el electrón y el positrón, muestran exactamente el mismo fenómeno de los polos invertidos.

Es indudable que las antipartículas pueden combinarse formar la antimateria, de la misma que las partículas corrientes forman la materia ordinaria.

La primera demostración efectiva de antimateria se tuvo en Brookhaven en 1.965, donde fue bombardeado un blanco de berilio con 7 protones BeV y se produjeron combinaciones de antiprotones y antineutrones, o sea, un antideuterón. entonces se ha producido el antihelio 3, y no cabe duda de que se podría crear otros antinúcleos más complicados aún si se abordara el problema con más .

Pero, ¿existe en realidad la antimateria? ¿Hay masas de antimateria en el universo? Si las hubiera, no revelarían su presencia a cierta distancia. Sus efectos gravitatorios y la luz que produjeran serían idénticos a los de la materia corriente. Sin embargo, cuando se encontrasen las masas de las distintas materias, deberían ser claramente perceptibles las reacciones masivas del aniquilamiento mutuo resultante del encuentro. Así pues, los astrónomos observan especulativamente las galaxias, tratar de alguna actividad inusual que delate interacciones materia-antimateria.

La verdad es que, el momento, el éxito ha nulo y la antimateria, si existió alguna vez, quedó destruída en esos primeros momentos del Big Bang y, desapareció debido a que, la materia bariónica era algo mayor que la antimateria, es decir, había más protones que antiprotones.

Los físicos hablan de antipartícula y se están refiriendo a una partícula subatómica que tiene la misma masa que otra partícula y valores iguales pero opuestos de otra propiedad o propiedades. Por ejemplo, la antipartícula del electrón es el positrón, que tiene una carga positiva igual en módulo a la carga negativa del electrón. El antiprotón tiene una carga negativa igual al módulo de la carga positiva del protón. El neutrón y el antineutrón tienen momentos magnéticos con signos opuestos en con sus espines. La existencia de antipartículas es predicha por la mecánica cuántica relativista.

Cuando una partícula y su antipartícula colisionan ocurre la aniquilación. La antimateria consiste en materia hecha de antipartículas. Por ejemplo, el antihidrógeno consiste en un antiprotón con un positrón orbitando. El antihidrógeno ha creado artificialmente en laboratorio. El espectro del antihidrógeno debería ser idéntico al del hidrógeno y, precisamente por eso, es tan difícil para los astrónomos localizar antimateria (si es que la hay).

Parece que el Universo está formado mayoritariamente de materia (ordinaria) y la explicación de la ausencia de grandes cantidades de antimateria debe ser incorporada en  cosmológicos que requieren el uso de teorías de gran unificación de las partículas elementales.

Y, a todo esto, no debemos olvidarnos de la otra materia, esa que llamamos oscura y que, en realidad, deja al descubierto nuestra inmensa ignorancia, ya que, todo el Universo está empapado de ella, y, sin embargo, aún no hemos capaces de discernir lo que dicha materia oscura pueda ser, como se formó, o de qué está hecha y cómo se generó en el Universo, en verdad es un gran misterio qur todos los Astrónomos del mundo persiguen incansables.

Ahora se habla de otras dimensiones, y, nuestro cerebro está conformado en tres espaciales y una temporal ( la relatividad especial) y, desde luego, nos cuesta “ver” dimensiones más altas y no podemops crear en nuestras mentes que nos lleven a 5, 10, 11 o cualquier de dimensiones que están fuera de nuestro alcance mental pero, las matemáticas nos dicen que podrían muy bien existir y, para ello, han ideado una hermosa Teoría del Todo que llaman de supercuerdas o Teoría M.

File:Calabi-Yau.png

Por mucho que esforzamos nuestra imaginación, visualizar esas dimensiones extra… ¡No será nada fácil! Nuestro muntro es tridimensional más el Tiempo que, desde Einstein, es la cuarta dimensión, Sin embargo, aunque con la numerología se trabaja con más dimensiones, y, los físicos de cuerdas logran que la Cuántica y la Relatividad (lo pequeño y lño grande) se junten sin alborotos, en la realidad cotidiana, donde las matemáticas quedan fuera, esas dimensiones más altas… ¡No se ven por ninguna parte!

Según los físicos, si es verdad que dichas dimensiones están ahí, ¿no podría esa materia y energía oscura estar alojada en alguna de ellas? Tengo un registrado en la Sociedad de Autores científicos que, precisamente se refiere a eso, a que la materia oscura pueda estar fuera de nuestra visión y que no la podamos detectar precisamente por no tenerla a la , y, mediante fluctuaciones del vacío, esa cantidad ingente de materia oscura deja pasar a los gravitones, los bosones intermediarios de la fuerza de Gravedad, que llegan a nuestro propio , a nuestras dimensiones, y, se deja sentir haciendo que las galaxias se alejen las unas de las otras a mayor velociodad de lo que lo harían si la única materia presente fuese la Bariónica.

En fin, amigos, es tanto lo que no sabemos que, mejor será la de éste y de otros misterios que, como el de la masa de las partículas, aún se nos escapa y tenemos que construir maravillas como el LHC para tratar de que responda a nuestras preguntas.

        Una máquina gigantesca que quiere viajar hasta las cuerdas vibrantes

Pero, una cosa es cierta, nuestra osadía que nos lleva a comentar sobre cosas que no llegamos a comprender y, como por ejemplo, los taquiones, son simplemente objetos creados en nuestra inagotable imaginación. Los taquiones, si lo recordais, son partículas hipotéticas que viajan a mayor que la de la luz y, según la teoría electromagnética, una partícula cargada que viaja a través de un medio con velocidad mayor que la de la luz en ese medio emite radiación Cerenkov y, un taquión cargado emitirá radiación Cerenkov incluso en el vacío.

Claro que, por el momento no se han detectado partículas con esas caracterísiticas y, si llegan a hacer acto de presencia, ¿qué hacemos con la relatividad de Einstein que nos dice que nada en nuestro Universo podrá ir a más que la luz?

¡Es un serio problema! Mejor que el dichoso Taquión no aparezca.

Por otra parte, nunca podremos dejar de sorprendernos cuando nos sumergimos en el “universo” de la mecánica cuántica y en el mundo subatómico de las partículas. El 18 2012, investigadores del Instituto Kavli de TU Delft y de la Fundación FOM han logrado una primera detección de partículas Majorana. Etore Majorana fue un brillante físico italiano que llevó a cabo sus investigaciones en los años treinta del siglo pasado, ahondando en la teoría cuántica y como una partícula especial que podría existir, una partícula que sería en sí misma su propia antipartícula: el fermion de Majorana. Eso sitúa a partícula en la frontera entre materia y antimateria.

¿Será cierto aquello de que, todo lo que podamos imaginar se puede convertir en realidad… ¡con el del tiempo!

emilio silvera

La Pseudociencia

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en ¡Imaginación!    ~    Comentarios Comments (0)

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Entendemos como pseudociencia cualquier conjunto de conocimientos, métodos, creencias o practicas que, alegando ser científicas, en realidad no se rigen por el método científico y usualmente se encuentran en conflicto con el consenso tradicional de la Ciencia. La mayoría de las “teorías” pseudocientificas no están basadas en absoluto en el experimento; en su , el lector es aleccionado con algunos conceptos descritos en forma supuestamente científica, usando términos aparentemente científicos, pero en realidad divorciados de la realidad y de los hechos experimentales.

Usualmente la física ocupa un lugar en estos alegatos. Es posible separar la ciencia de la pseudociencia esta última utiliza libremente la terminología científica, pero de ninguna manera posee el espíritu de la primera.

¿Por qué la pseudociencia debe ser denunciada y rechazada?

Se podría mencionar la falta de ética, engaño y la perdida inútil de tiempo y esfuerzo. Pero quizás la razón mas sea la siguiente: En el caso de los pseudodiagnosticos y pseudoterapias, ¿Qué que sucede si el paciente empeora a causa del falso diagnostico o del tratamiento incorrecto? ¿Dónde están los ensayos clínicos previos? ¿Y las contraindicaciones y efectos secundarios? Aun mas, aunque el tratamiento en si no sea dañino, podría suceder que la condición del paciente empeore, sencillamente por no recibir el tratamiento adecuado, ya que su atención ha distraída por el falso diagnostico o terapia.

¿Quién protege al paciente? ¿Tenemos leyes que regulen los procedimientos pseudocientificos? ¿Tienen estos pacientes derechos a pedir una indemnización por daños y perjuicios? ¿De quien es la responsabilidad?

Salvando las distancias… Las similitudes las tenemos delante de nuestras propias narices. Utilizar palabras misteriosas, generalmente de la jerga cuántica y, a vender el a un precio desorbitado que, los oyentes no saben ni lo que significan los hipotéticos beneficios que aquí les anunciamos.

Si lo que decimos antes es cierto (que lo es), resulta que eso es lo que podemos si visitamos algunos de los numerosos pseudocientificos que hay en la WEB. En estos sitios se promueven procedimientos “científicos” que en realidad no lo son, supuestamente capaces de resolver un sin fin de problemas y padecimientos.

Sus principales características son: el de afirmaciones vagas, exageradas o indemostrables, la autoconfidencia en vez del criticismo y la ausencia de algún progreso en el desarrollo de la teoría. Estas prácticas abarcan desde la arcaica Astrología hasta las recientes homeopatía, magnetoterapia y cromoterapia entre otras.

A veces se intenta dar explicación a las fantasías pseudocientificas introduciendo alguna “energía” inexistente, tal como la energía piramidal. Energías similares también aparecen en la radiestesia y en la bioenergética. ¡Que locura! Sabéis que una “terapia” de bioenergética es una especie de “sanador” , capaz de curar muchas enfermedades del cuerpo y la mente.

Podríamos analizar brevemente esta ultima “terapia”, como una forma de ilustrar los modos de pseudociencia pero, estamos en un debate y todos tenemos que opinar y, el es grande (tanto como queramos) para poder hablar de este que, en realidad, es una lacra de la humanidad, prolifera por todas y, sobre todo, es un abuso dirigido hacia las clases menos favorecidas que, por su poca preparación, son los clientes idóneos para este tipo de engaños a cuyo frente casi siempre aparecen personas sin conciencia que, al ponerse una bata blanca ya adquirieron el “titulo” necesario para hablar de lo que no entienden y prometer aquello para lo que no están preparados.

Cosas como estas las podemos ver por cualquier sitio.

Ducha con aromaterapia con cromoterapia Ducha con cromoterapia - Happy Sauna

“En el interior de nuestras duchas circulares o en caracol se beneficiar del vertido revitalizante y agradablemente refrescante del agua aromatizada y enriquecida con efectos cromoterápicos.  Lluvia, niebla, aromas, colores y sonidos Un pequeño como el de una ducha se convierte un gran contenedor de emociones.  aumentar la sensación de bienestar añadimos a nuestras realizaciones un terapéutico de luz caliente o fría que se combina con la temperatura del agua y la esencia elegida para el aromatizante.  La estructura portante puede embellecerse con los chorros laterales, y con el cubo la ducha escocesa, recreando un efecto igual a una fría cascada de montaña.”

                                                                 Stephen Hawking asegura en un estudio que no hay agujeros negros

No siempre son los charlatanes los que nos hablan de cuestiones que, siendo para ellos desconocidas, las mencionan con una seguridad que casi ellos mismos llegan a creerlas. No hace mucho se puedo en (EUROPA PRESS):

“El reconocido físico Stephen Hawking ha asegurado en un nuevo estudio que “no hay agujeros negros”, al menos tal y como se han conocido hasta ahora. En un publicado en Arxiv.org, el científico pone en duda las teorías sobre la noción del llamado horizonte de sucesos, la frontera invisible a partir de la cuál nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz.

La nueva propuesta de Hawking es que no existe este horizonte de sucesos, sino un horizonte ‘aparente’ que mantiene temporalmente prisioneras la materia y la energía antes de liberarlas de nuevo, aunque de una forma caótica.”

Con todo el respeto que merece el científico, cuando hizo esas afirmaciones tendría que haber explicado mejor y de manera iequívoca, lo que ocurre con las estrellas masivas al final de sus vidas y por qué la masa inmensa que las conforma desaparece de nuestro mundo.

La NASA espera que la masa de gas G2 sea devorada por el agujero negro Sagitario A.

Cuando la NASA publicó esto, según Hawking, todos sus científicos estaban equivocados

No decir que Stephen Hawking pueda estar equivocado en su nueva visión de los Agujeros Negros pero, si hay que decir que no debe afirmar nada y, lo mejor que podría hacer, como buen científico, es exponer su nueva visión de los agujeros negros comenzando con: “Me parece que el Horizonte de sucesos de los agujeros negros…” No dar nada por sentado, toda vez que él, no ha estado allí para comprobar lo que afirma, y, además, ese supuesto suyo debe ser confirmado por muchas otras observaciones antes de darle la “bendición”. Algunas veces, no saben lo que hacer para vender nuevos que les llenen de dinero los bolsillos y, eso…, ¡no es ciencia!

En fin, se podría estar hablando aquí de muchas más cuestiones y, sobre todo, llenar muchas páginas sobre la realidad presente de que, no pocos, utilizan la mecánica cuántica como la fuente de todos los males o el lugar donde podemos hallar todas las , y, lo ciereto es que, la mecánica cuántidad, es una teoría a medio camino, que tiene muchas cosas que explicar y que, las que ya ha explicado, en algunos casos, necesitan una demostración trrefutable que, aún no se ha producido aunque de tanto hablar de ella… ¡la dimos por buena!

emilio silvera