{"id":4265,"date":"2010-09-29T11:37:49","date_gmt":"2010-09-29T09:37:49","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=4265"},"modified":"2010-09-29T12:35:21","modified_gmt":"2010-09-29T10:35:21","slug":"la-fisica-nunca-dejara-de-sorprendernos","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/09\/29\/la-fisica-nunca-dejara-de-sorprendernos\/","title":{"rendered":"La F\u00edsica: Nunca dejar\u00e1 de sorprendernos"},"content":{"rendered":"

Claro que tal asunto tampoco es tan fant\u00e1stico. Muchas veces se ha o\u00eddo decir que la realidad supera a la ficci\u00f3n y, precisamente en f\u00edsica, el salto cu\u00e1ntico<\/a> es lo que ocurre cuando en el \u00e1tomo, un electr\u00f3n<\/a> es golpeado por un fot\u00f3n<\/a> que le inyecta energ\u00eda. De forma inmediata, el electr\u00f3n<\/a> desaparece del nivel en el que est\u00e1 situado y, sin recorrer la distancia que los separa, aparece de forma simult\u00e1nea y surgiendo de la nada en un nivel inmediatamente superior al que se encontraba, surgido del vac\u00edo tras desaparecer Dios sabe c\u00f3mo. \u00bfQui\u00e9n puede explicar este fen\u00f3meno? De momento, nadie.<\/p>\n

El electr\u00f3n<\/a> es un lept\u00f3n<\/a> como el mu\u00f3n<\/a> y la part\u00edcula tau<\/a>. Tiene una estructura (si en realidad la tiene) que a\u00fan no la tenemos resuelta. Si el electr\u00f3n<\/a> se considera como una carga puntual, su autoenerg\u00eda es infinita y surgen dificultades de la ecuaci\u00f3n de Lorentz-Dirac. Es posible dar al electr\u00f3n<\/a> un tama\u00f1o no nulo con un radio r0<\/sub><\/em>, llamado \u201cradio cl\u00e1sico del electr\u00f3n\u201d, dado por e2<\/sup>\/mc2<\/sup><\/em> = 2\u201982 \u00d7 10–<\/sup>13<\/sup> cm, donde e<\/em> y m<\/em> son la carga y la masa del electr\u00f3n<\/a> respectivamente, y c<\/em> la velocidad de la luz.<\/p>\n

Pero volvamos al tema que est\u00e1bamos tratando sobre las estructuras m\u00e1s peque\u00f1as en el espacio-tiempo que podr\u00edan representar \u201csupercuerdas\u201d, o quiz\u00e1 sean hebras de \u201calgod\u00f3n\u201d atadas unas a otras, como defiende Ashteker y sus seguidores. Otros, como Gerard\u2019t Hooft, creen que las estructuras dominantes en las escalas m\u00e1s peque\u00f1as posibles son agujeros negros<\/a> microsc\u00f3picos. En cualquier caso, una conclusi\u00f3n parece inevitable: la cantidad de informaci\u00f3n que uno puede almacenar en un peque\u00f1o trozo de espacio parece ser limitada. Cualquiera que haya trabajado con computadoras sabe que la informaci\u00f3n se representa por una serie de ceros y unos. Si la \u201cinteracci\u00f3n\u201d tiene lugar, los ceros y los unos son reemplazados por otros ceros y unos. \u00bfSignifica esto que el mundo en que vivimos no es nada m\u00e1s que una supercomputadora gigante? Cualquier libro sobre los fundamentos de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica le dir\u00e1 que esto es una simplificaci\u00f3n exagerada. Las leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, leemos, son incompatibles con cualquier explicaci\u00f3n \u201cmec\u00e1nica\u201d de lo que vemos que ocurre en la naturaleza. Nuestro futuro no est\u00e1 determinado a partir del pasado por leyes \u201cdeterministas\u201d sin ambig\u00fcedad.<\/p>\n

Esta afirmaci\u00f3n est\u00e1 basada en un experimento imaginario inventado por Einstein<\/a>, Podolski y Rosen. Es un esquema ingenioso dise\u00f1ado de forma que la predicci\u00f3n de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica no es compatible con ninguna teor\u00eda determinista. M\u00e1s tarde, John Bell en el CERN (Conseil Europ\u00e9en pour la Recherche Nucl\u00e9aire<\/em>, Organizaci\u00f3n Europea para la Investigaci\u00f3n Nuclear, situada en Ginebra, Suiza), convirti\u00f3 este argumento en un teorema matem\u00e1tico rigurosamente formulado. As\u00ed podemos imaginar experimentos para los cuales las leyes de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica conocidas predicen exactamente lo que se observar\u00e1, y ser\u00e1 imposible, de acuerdo con Bell, reproducir esta predicci\u00f3n con ninguna teor\u00eda determinista. \u00c9l hizo, sin embargo, una suposici\u00f3n: que la informaci\u00f3n no se puede propagar con una velocidad superior a la de la luz (este experimento se llev\u00f3 a cabo, y como todo el mundo esperaba, las predicciones de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica eran las correctas). Aqu\u00ed tenemos otro ejemplo de un \u201cteorema de imposibilidad\u201d, un teorema que establece con certidumbre c\u00f3mo no intentar construir una teor\u00eda porque no tendr\u00eda \u00e9xito.<\/p>\n

<\/p>\n

Claro que, sobre este asunto, personalmente soy algo esc\u00e9ptico. No me f\u00edo mucho de los teoremas de imposibilidad. Un teorema similar nos dijo una vez que no se deber\u00eda combinar las simetr\u00edas internas entre part\u00edculas con sus simetr\u00edas espacio-temporales y que, por tanto, ser\u00eda imposible construir supermultipletes de part\u00edculas con espines diferentes. \u00bfQu\u00e9 pasa entonces con la supersimetr\u00eda<\/a>? \u00bfNo tuvo suficiente \u00e9xito la construcci\u00f3n de multiplotes conteniendo diferentes espines? Bien, esa era la letra peque\u00f1a del teorema: se hab\u00eda supuesto que no se pod\u00eda juntar bosones<\/a> con fermiones<\/a>. A menudo se olvida mencionar detalles importantes, que de esa manera, injustificadamente, tales teoremas impiden investigar posibilidades importantes.<\/p>\n

Los teoremas de John Bell tambi\u00e9n contienen letra peque\u00f1a a la cual, generalmente, se presta poca o ninguna atenci\u00f3n. Una de las posibles salidas, como yo lo veo, es una teor\u00eda en la cual lo que llamamos \u201cespacio vac\u00edo\u201d no est\u00e1 vac\u00edo en absoluto, sino que muestra una actividad intensa. Nadie ha podido ni sabido exponer una teor\u00eda as\u00ed, que describa el comportamiento mec\u00e1nico-cu\u00e1ntico que funcione bien aunque se tengan en cuenta las \u201cfluctuaciones del vac\u00edo\u201d. Es dif\u00edcil, pero sospecho que por ah\u00ed existe alguna salida a este dilema.<\/p>\n

Si alguna vez se encuentra la teor\u00eda del todo, ser\u00eda un aut\u00e9ntico parang\u00f3n en la f\u00edsica y uno esperar\u00eda que tal haza\u00f1a extendiera el uso de nuestros eficaces procedimientos en otras ciencias.<\/p>\n

Quiz\u00e1 nadie pueda nunca tener una visi\u00f3n completa de todo el camino desde el comienzo \u201caut\u00e9ntico\u201d, sin dudas, hasta el final de las estructuras m\u00e1s peque\u00f1as de la materia que puebla el universo y que conforma todo lo que vemos, todo lo que detectamos y tambi\u00e9n, por qu\u00e9 no decirlo, todo lo que deducimos (materia y energ\u00eda oscura), pero que a\u00fan no hemos sido capaces de encontrar.<\/p>\n

Mi opini\u00f3n (muy personal) es que la Humanidad, con el tiempo, no tendr\u00e1 problema alguno en ir desvelando todos estos misterios y secretos tan bien guardados por la naturaleza, que por otra parte, si como algunos creen es sabia, a lo mejor considera que a\u00fan no estamos lo suficientemente preparados para entregarnos el dominio de fuerzas inmensas de las que, hoy en d\u00eda, seguramente no sabr\u00edamos hacer un uso adecuado.<\/p>\n

Pero est\u00e1 claro el hecho irrefutable de que nuestra especie cuenta con enormes ventajas para conseguir todo lo que se proponga. Tenemos emociones, libre albedr\u00edo, curiosidad insaciable, vida, disposici\u00f3n al sacrificio del trabajo, ambici\u00f3n, algo de humanidad (en aumento), y en definitiva, todos aquellos requisitos necesarios para alcanzar importantes metas en el futuro lejano. Admiramos la inmensa variedad de las estructuras de nuestro universo. El tama\u00f1o del universo entero debe ser expresado en t\u00e9rminos de unas 1054<\/sup> longitudes de Planck. Su volumen es ese n\u00famero elevado al cubo (10162<\/sup>). Su edad, alrededor de 1054<\/sup> pasos de tiempo de Planck<\/a>. Tales n\u00fameros contienen \u201csimplemente\u201d 54 d\u00edgitos y por lo tanto, a primera vista, podr\u00edan parecer peque\u00f1os, pero en realidad son tan tremendamente grandes que hay espacio m\u00e1s que suficiente para todos los hecho milagrosos conocidos y desconocidos por el hombre.<\/p>\n

La Humanidad, desde el fuego a la rueda, no ha dejado de hacer descubrimientos uno despu\u00e9s de otro, todos muy importantes en su momento y, algunos, muy importantes siempre, incluso cada vez m\u00e1s, ya que el avance del conocimiento ha hecho posible obtener progresivamente m\u00e1s rendimiento del mismo. Cada paso que damos en el camino del saber y del conocimiento nos concede la posibilidad de poder emprender nuevos caminos, de poder hacer nuevas preguntas, de comenzar nuevos trabajos\u2026<\/p>\n

He hablado aqu\u00ed de esos objetos min\u00fasculos a los que llamamos part\u00edculas elementales y he tratado de explicar lo que son, c\u00f3mo se comportan, la funci\u00f3n que cada una de ellas tiene (al menos las m\u00e1s importantes) en la constituci\u00f3n de la\u00a0 materia y sus interacciones con las fuerzas fundamentales del universo. He dibujado gr\u00e1ficos, he rese\u00f1ado tablas de las part\u00edculas con algunas de sus caracter\u00edsticas, y los he separado por las familias que conforman ese min\u00fasculo universo de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica del \u00e1tomo.<\/p>\n

Los hadrones<\/a>; bariones<\/a> y mesones<\/a>: protones<\/a>, neutrones<\/a>, sigma<\/a>, omega<\/a>, piones<\/a>, kaones<\/a>, etc.<\/p>\n

Los quarks<\/a>: up<\/em>, down<\/em>, charmed<\/em>, strange<\/em>, top<\/em> y bottom<\/em>.<\/p>\n

Los leptones<\/a>: electr\u00f3n<\/a>, mu\u00f3n<\/a> y tau<\/a>, con sus respectivos neutrinos<\/a>.<\/p>\n

Los bosones<\/a> mediadores de las fuerzas: gluones<\/a>, fot\u00f3n<\/a>, W+<\/sup>, W–<\/sup>, W0<\/sup> y gravit\u00f3n<\/a>.<\/p>\n

Todo esto es lo que explica el universo de las part\u00edculas y de las fuerzas conocidas como nuclear fuerte, nuclear d\u00e9bil, electromagnetismo y gravitaci\u00f3n, que en una teor\u00eda llama \u201cmodelo est\u00e1ndar\u201d nos explica el funcionamiento del mundo.<\/p>\n

Las supersimetr\u00eda<\/a>s, la supergravedad, la teor\u00eda de cuerdas, los modelos de teor\u00edas gauge<\/a> de Yang-Mills<\/a>, los de m\u00e1s altas dimensiones de Kaluza-Klein<\/a>, Veneziano, John Schwarz, Michael Green, Edward Witten, los gr\u00e1ficos y genialidades de Feynman, el trabajo incansable de investigaci\u00f3n de Gerard\u2019t Hooft y de Veltman\u2026 y tantos otros.<\/p>\n

Todo esto es muy preciado y meritorio, aunque personalmente creo que todo, absolutamente todo, est\u00e1 basado e inspirado en el trabajo de dos personajes primordiales en la f\u00edsica: Planck y Einstein<\/a>.<\/p>\n

Planck, con su cuanto de acci\u00f3n h<\/em>, en su famosa constante fundamental igual al cociente entre la energ\u00eda E<\/em> de un cuanto de energ\u00eda y su frecuencia \u03c5<\/em>: E = h\u03c5<\/em> con su valor que se determin\u00f3 en 6\u2019626176 \u00d7 10-34<\/sup> Js que finalmente, en su honor, se llam\u00f3 \u201cconstante de Planck<\/a>\u201d, y que en c\u00e1lculos en mec\u00e1nica cu\u00e1ntica (especialmente en f\u00edsica de part\u00edculas) es frecuente utilizar la constante de Planck<\/a> racionalizada \u045b = h\/2\u03c0<\/em> = 1\u2019054589 \u00d7 10-34<\/sup> Js.<\/p>\n

Este trabajo de Planck sobre la radiaci\u00f3n de cuerpo negro es la base, la primera piedra, de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, que posteriormente desarrollaron el propio Einstein<\/a>, que inspirado en el trabajo de Planck expuso uno propio sobre el efecto fotoel\u00e9ctrico que le vali\u00f3 el premio Nobel de fisica; y otros f\u00edsicos eminentes que hicieron crecer la semilla de Planck. Fueron Werner Heisemberg (el padre del principio de incertidumbre<\/a>), Schr\u00f6dinger (con su funci\u00f3n de ondas, \u03c8), Dirac, Feynman\u2026 y otros que mediante la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica hicieron posible explicar el mundo o universo microsc\u00f3pico del \u00e1tomo.<\/p>\n

Einstein<\/a>, con su teor\u00eda relativista que implica la velocidad de la luz, la masa-energ\u00eda y nuevos conceptos que nos han demostrado c\u00f3mo se puede conseguir que el tiempo transcurra m\u00e1s lento si viajamos a gran velocidad, o c\u00f3mo se puede convertir masa en energ\u00eda, que son dos aspectos de la misma cosa; o c\u00f3mo en presencia de grandes masas se distorsiona el espacio-tiempo; o c\u00f3mo nuestro universo (el que vemos y sentimos) tiene cuatro dimensiones, tres espaciales y una temporal.<\/p>\n

De sus ecuaciones de campo de la relatividad<\/a> general (que es una teor\u00eda perfecta de la gravedad) se han deducido cuestiones de inmensa importancia, como la existencia de los agujeros negro y otras muchas que han sido comentadas en este trabajo.<\/p>\n

De todas las maneras, como el Universo es dinamico y nuestras mentes tambien, tanto el uno como las otras no dejan de evolucionar y, todo continuara hacia adelante hacia unas cotas del conocimiento del mundo que, si pudieramos ver lo que estara presente dentro de los proximos mil a\u00f1os, seguramente, no lo creeriamos.<\/p>\n

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

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<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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