{"id":2859,"date":"2009-11-02T09:53:15","date_gmt":"2009-11-02T07:53:15","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=2859"},"modified":"2009-11-02T13:27:29","modified_gmt":"2009-11-02T11:27:29","slug":"un-poco-de-fisica","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2009\/11\/02\/un-poco-de-fisica\/","title":{"rendered":"Un poco de F\u00edsica"},"content":{"rendered":"

Es una aut\u00e9ntica maravilla el ver como la F\u00edsica nos lleva a los temas m\u00e1s profundos de la Naturaleza del Universo y, de la libertad asint\u00f3tica<\/a> del mundo microsc\u00f3pico del n\u00facleo donde residen los Quarks que forman los protones<\/a> y los neutrones<\/a> y donde la fuerza de Yang-Mills<\/a> nos describe esa materia pegajosa acaramelada que son los Gluones que mantienen confinados a los quarks<\/a>, en ese mundo de lo muy peque\u00f1o, podemos contemplar que, las Fuerzas Fundamentales que rigen el Universo, las nucleares fuerte y d\u00e9bil, el electromagnetismo y la fuerza de gravedad, junto con las Constantes Universales, hacen que el mundo en el que vivimos, sea como es, cualquier desviaci\u00f3n m\u00ednima en cualquiera de \u00e9stas constantes, tendr\u00eda la consecuencia de que en nuestro planeta no pudiera existir la vida tal como la conocemos. Es impensable un mundo como el nuestro si la Constante de Estructura Fina, \u03b1 =1\/137, fuera diferente a la que es.<\/p>\n

Le\u00f3n Lederman, premio Nobel de F\u00edsica, dec\u00eda que, todos los f\u00edsicos del mundo deberian tener un letrero en el lugar m\u00e1s visible de sus hogares para cuando lo vieran, les recordara lo que no sabemos. En el letrero solo pondr\u00eda 137.<\/p>\n

Resulta que el 137 es un n\u00famero puro, adimensional, \u00e9ste s\u00f3lo n\u00famero encierra los misterios del electromagnetismo (el electr\u00f3n<\/a>, e), de la relatividad<\/a> (la velocidad de la luz, c) y, de la Mec\u00e1nica Cuantica (la constante de Planck<\/a>, h).<\/p>\n

Lo m\u00e1s curioso de este notable n\u00famero es su adimensionalidad. La velocidad de la luz, c, es bien conocida y su valor es de 299.792.458 m\/s, la constante de Planck<\/a> racionalizada es de \u0127\/2=1,054589×10 J\/s, la altura de mi hijo Isat es de 1,77 m., todo tiene sus dimensiones.<\/p>\n

Pero resulta que cuando uno combina las magnitudes que componen alfa \u00a1se borran todas las unidades! el 137 est\u00e1 s\u00f3lo: se exhibe desnudo a donde va. Esto quiere decir que\u00a0 cient\u00edficos del und\u00e9cimo planeta de una estrella lejana situada en un sistema solar de la Galaxia Andr\u00f3meda, aunque utilicen Dios sabe que unidades para la carga del electr\u00f3n<\/a> y la velocidad de la luz y que versi\u00f3n puedan tener para la constante de Planck<\/a>, tambi\u00e9n les saldr\u00e1 137. Es un n\u00famero puro. No lo inventaron los hombres. Est\u00e1 en la Naturaleza, es una de sus constantes naturales sin dimensiones.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 Alfa es igual a 1 partido por 137? \u00a0Esperemos que alg\u00fan d\u00eda aparezca un genio como Einstein<\/a> y nos pueda dar la respuesta a \u00e9ste n\u00famero y a los misterios que encierra. Ya dijo Heisenberg (el padre del Principio de Incertidumbre e impulsor de la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica) que, el d\u00eda que podamos abrir la puerta cerrada del 137, sabremos la respuesta a muchas preguntas sin contestar.<\/p>\n

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Arnold Sommerfeld, percibi\u00f3 que la velocidad de los electrones<\/a> en el \u00e1tomo de hidr\u00f3geno era una fracci\u00f3n considerable de la velocidad de la luz, as\u00ed que hab\u00eda que tratarlos conforme a la teor\u00eda de la relatividad<\/a> especial, vio que donde la teor\u00eda de Bohr predec\u00eda una \u00f3rbita, la nueva teor\u00eda predec\u00eda dos muy juntas.<\/p>\n

Esto explica el desdoblamiento de las l\u00edneas. Al efectuar sus c\u00e1lculos, Sommerfeld introdujo una “nueva abreviatura” de algunas constantes. Se trataba de 2\u03c0 e\u00b2\/hc, que abrevi\u00f3 en la letra griega alfa. No prestad atenci\u00f3n a los n\u00fameros, lo interesante es esto: cuando se meten los n\u00fameros conocidos de la carga del electr\u00f3n<\/a>, e, la constanste de Planck, h, y la velocidad de la luz, c, sale 1\/137. Otra vez 137 el n\u00famero puro.<\/p>\n

Existen unidades sobrehumanas, est\u00e1n m\u00e1s alla del hombre, son unidades de la Naturaleza, adimensionales y puras. Tenemos que pensar en Stoney que centr\u00f3 sus estudios en esas unidades naturales que trascienden a los patrones humanos. El trabajo de Stoney fue perfeccionado por Eddington y finalmente, fue Max Planck el que adopt\u00f3 \u00e9sta unidades microsc\u00f3picas conocidas como unidades de Planck referidas a la masa, longitud y tiempo.<\/p>\n

Cuando se profundiza en todo esto, se llega a la conclusi\u00f3n de que no debemos descartar la posibilidad de que, alg\u00fan d\u00eda, seamos capaces de utilizar las unidades de Stoney-Planck para clasificar todo el abanico de estructuras que vemos en el Universo, desde el mundo de las part\u00edculas elementales hasta las m\u00e1s grandes estructuras astron\u00f3micas ( todo lo grande est\u00e1 hecho de cosas peque\u00f1as). Todas las estructuras del Universo existen porque son el equilibrio de fuerzas dispares y competidoras que se detienen o compensan las unas a las otras, la atracci\u00f3n y la repulsi\u00f3n. Ese es el equilibrio de las estrellas donde la repulsi\u00f3n termo nuclear la expande y la fuerza de la Gravedad la contrae y tiende a comprimirla bajo su propia masa, solo es frenada por la fuerza de expansi\u00f3n. As\u00ed, cuando el combustible nuclear se agota, la Fuerza Gravitatoria queda libre y comprime la estrella hasta los l\u00edmites que su propia masa determina, si es como nuestro Sol, se comprimir\u00e1 a estrella enana blanca<\/a>, si es algo mayor se convertir\u00e1 en una estrella de neutrones<\/a> y, si es una estrella supermasiva, su destino ser\u00e1 el de un Agujero Negro.<\/p>\n

Las constantes fundamentales (constantes universales) est\u00e1n referidas a los par\u00e1metros que no cambian a lo largo del Universo. La carga del electr\u00f3n<\/a>, la velocidad de la luz en el espacio vac\u00edo, la constante de Planck<\/a>, la constante gravitacional, la constante el\u00e9ctrica y magn\u00e9tica se piensa que son ejemplos de constantes fundamentales.<\/p>\n

Est\u00e1 claro que, si estas constantes fueran distintas de las que son, nuestro mundo no ser\u00eda como es, y, muy probablemente no reunir\u00eda los requisitos necesarios para albergar la vida inteligente tal como la conocemos.<\/p>\n

Es fascinante comprobar como a lo largo del tiempo, surgen mentes elegidas que hacen posible abrir nuevos caminos al resto de los mortales que as\u00ed, pueden continuar avanzando en el conocimiento de las cosas.<\/p>\n

Desde Tales de Mileto que fue el primero en ignorar la mitologia para emplear la l\u00f3gica y deducir la importancia del agua para la vida; Emp\u00e9docles que fue el primero que habl\u00f3 de los elementos necesarios para formar las cosas, y, fij\u00f3 el agua, el aire, el fuego y la tierra como los esenciales para combinarlos en la debida proporci\u00f3n y hacer posible la existencia de todo lo que se pod\u00eda ver; Dem\u00f3crito de Abdera, que habl\u00f3 del \u00e1tomo, esa fracci\u00f3n invisible e indivisible que formaba la materia, todos ellos con una intuici\u00f3n e ingenio dignos de admiraci\u00f3n.<\/p>\n

Ya m\u00e1s tarde, vinieron otros para nosotros m\u00e1s familiares como Galileo, Newton<\/a>, Planck y Einstein<\/a>, hasta llegar hoy a Edward Witten y su teor\u00eda M<\/a> de supercuerdas.<\/p>\n

Claro que, sin aquellos no hubieran sido posible estos. Me explico.<\/p>\n

Einstein<\/a>, que duda nos puede caber de ello, era un genio como lo demuestran sus trabajos de 1.905 que dejaron al descubierto la capacidad de reunir estudios y trabajos dispersos de varios cient\u00edficos eminentes como Mach, Maxwell o Lorentz para su relatividad<\/a> especial, o como Max Planck para su trabajo del Efecto fotoel\u00e9ctrico.<\/p>\n

Su ampliaci\u00f3n de la teor\u00eda relativista fue mucho m\u00e1s complicada y dif\u00edcil, toda vez que, le llev\u00f3 varios a\u00f1os la b\u00fasqueda de las matem\u00e1ticas necesarias para poder formularla. Desesperado, le pidi\u00f3 ayuda a su amigo Marcel Grossman que, entre la documentaci\u00f3n que le envi\u00f3, hab\u00eda incluido una conferencia que, 60 a\u00f1os antes, hab\u00eda dado un tal Riemann. Einstein<\/a> qued\u00f3 literalmente petrificado, all\u00ed, delante de sus ojos, ten\u00eda la respuesta a sus desvelos. Algo que el conferenciante llamaba Tensor M\u00e9trico, la geometr\u00eda que pod\u00eda describir el espacio curvo, la soluci\u00f3n a todos sus problemas.<\/p>\n

Poco despu\u00e9s el mundo pudo asombrarse con su Teor\u00eda de la Relatividad General que describ\u00eda la Gravedad como la curvatura del espacio y la distorsi\u00f3n del tiempo en presencia de grandes masas.<\/p>\n

Einstein<\/a> que paso los \u00faltimos 30 a\u00f1os de su vida en busca de una teor\u00eda del todo, sin conseguirlo, habr\u00eda disfrutado hoy con la nueva teor\u00eda de Supercuerdas que, seg\u00fan parece, es la candidata m\u00e1s fiable para conseguir dicha teor\u00eda unificada.<\/p>\n

En \u00e9sta teor\u00eda, parece posible lo que hasta el momento no lo ha sido, unificar la Gravedad con la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica, con cual, tendr\u00edamos una teor\u00eda cu\u00e1ntica de la gravedad.<\/p>\n

Pero esa, es otra historia.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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