{"id":27124,"date":"2024-09-27T13:07:35","date_gmt":"2024-09-27T12:07:35","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=27124"},"modified":"2024-09-27T13:08:14","modified_gmt":"2024-09-27T12:08:14","slug":"el-limite-de-la-informacion-esta-dado-por-las-constantes-de-la-naturaleza-velocidad-de-c-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2024\/09\/27\/el-limite-de-la-informacion-esta-dado-por-las-constantes-de-la-naturaleza-velocidad-de-c-2\/","title":{"rendered":"El l\u00edmite de la informaci\u00f3n est\u00e1 dado por las constantes de la Naturaleza; velocidad de c"},"content":{"rendered":"

\"Ens\u00e9\u00f1ame\"{\\displaystyle<\/p>\n

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Para cada punto del espacio-tiempo, la ecuaci\u00f3n de campo de Einstein<\/a> describe c\u00f3mo el\u00a0espacio-tiempo<\/a>\u00a0se curva por la\u00a0materia<\/a> y tiene la forma de una igualdad local entre un tensor de curvatura para el punto y un tensor que describe la distribuci\u00f3n de materia alrededor del punt0.<\/p>\n<\/blockquote>\n

\"La\"Viajes\"postulados<\/p>\n

Los postulados insertos en la Relatividad Especial… Llevaron al mundo de la F\u00edsica hasta el asombro<\/p>\n

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La\u00a0relatividad<\/a> especial<\/b> fue una teor\u00eda revolucionaria para su \u00e9poca, con la que el tiempo absoluto de Newton<\/a> qued\u00f3 relegado y conceptos como la invariabilidad en la velocidad de la luz, la dilataci\u00f3n del tiempo, la contracci\u00f3n de la longitud y la equivalencia entre masa y energ\u00eda fueron introducidos.<\/p>\n

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\"Teor\u00eda<\/p>\n

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Einstein<\/a> hizo m\u00e1s que cualquier otro cient\u00edfico por crear la imagen moderna de las leyes de la Naturaleza. Desempe\u00f1\u00f3 un papel principal en la creaci\u00f3n de la perspectiva correcta sobre el car\u00e1cter at\u00f3mico y cu\u00e1ntico del mundo material a peque\u00f1a escala, demostr\u00f3 que la velocidad de la luz introduc\u00eda una Relatividad en la visi\u00f3n del espacio de cada observador, y encontr\u00f3 por s\u00ed solo la Teor\u00eda de la Gravedad que sustituy\u00f3 la imagen cl\u00e1sica creada por Isaac Newton<\/a> m\u00e1s de dos siglos antes que \u00e9l. Su famosa f\u00f3rmula de E = mc2<\/sup>\u00a0es una f\u00f3rmula milagrosa, es lo que los f\u00edsicos definen como la aut\u00e9ntica belleza. Decir mucho con pocos signos y, desde luego, nunca ning\u00fan f\u00edsico dijo tanto con tan poco. En esa reducida expresi\u00f3n de E = mc2<\/sup>, est\u00e1 contenido uno de los mensajes de mayor calado del Universo: masa y energ\u00eda, son la misma cosa.<\/p>\n

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\"Equivalencia\"Diferencia<\/p>\n

Einstein<\/a> siempre estuvo fascinado por el hecho de que algunas cosas deben parecer siempre iguales, independientemente de c\u00f3mo se mueva el que las ve, como la luz en el vac\u00edo,\u00a0c<\/em>.<\/p>\n

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\"Velocidad\"La<\/p>\n

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\u00c9l nos dijo el l\u00edmite con que podr\u00edamos recibir informaci\u00f3n en el universo, la velocidad de\u00a0c<\/em>. Tambi\u00e9n que, si viajamos a velocidades cercanas a la de la luz en el vac\u00edo… \u00a1Ocurren cosas extra\u00f1as!<\/p>\n<\/blockquote>\n

\u00c9l revel\u00f3 todo el alcance de lo que Stoney y Planck<\/strong> simplemente hab\u00edan supuesto: que la velocidad de la luz era una constante sobrehumana fundamental de la Naturaleza. Tambi\u00e9n sab\u00eda el maestro que, en el proceso de nuevas teor\u00edas, la b\u00fasqueda de la teor\u00eda final que incluyera a otras fuerzas de la naturaleza distintas de la gravedad, dar\u00eda lugar a teor\u00edas nuevas y cada vez mejores que ir\u00edan sustituyendo a las antiguas teor\u00edas. De hecho, \u00e9l mismo la busc\u00f3 durante los 30 \u00faltimos a\u00f1os de su vida pero, desgraciadamente, sin \u00e9xito. Ahora se ha llegado a la teor\u00eda de supercuerdas<\/a> que s\u00f3lo funciona en 10 y 26 dimensiones y es la teor\u00eda m\u00e1s prometedora para ser la candidata a esa teor\u00eda final de la que hablan los f\u00edsicos.<\/p>\n

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\"Las\"Las<\/p>\n

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El f\u00edsico espera que las constantes de la naturaleza respondan en t\u00e9rminos de n\u00fameros puros que pueda ser calculado con tanta precisi\u00f3n como uno quiera. En ese sentido se lo expres\u00f3 Einstein<\/a> a su amiga Ilse Rosenthal-Schneider, interesada en la ciencia y muy amiga de Planck y Einstein<\/a> en la juventud.<\/p>\n

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“\"\"La\u00a0constante de Boltzmann<\/b>\u00a0(k<\/i>\u00a0o\u00a0k<\/i>B<\/sub><\/span>) es la\u00a0constante f\u00edsica<\/a>\u00a0que relaciona\u00a0temperatura absoluta<\/a>\u00a0y\u00a0energ\u00eda<\/a>.1<\/a><\/sup>\u200b Se llama as\u00ed en honor del f\u00edsico\u00a0austriaco<\/a>\u00a0Ludwig Boltzmann<\/a>, quien hizo importantes contribuciones a la teor\u00eda de la\u00a0mec\u00e1nica estad\u00edstica<\/a>, en cuyas ecuaciones fundamentales esta constante desempe\u00f1a un papel central. Su valor es un n\u00famero fijo sin incertidumbre (26\u00b0 CGPM de noviembre de 2018, en vigor desde el 20 de mayo de 2019):<\/p>\n<\/blockquote>\n

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\"{\\displaystyle<\/p>\n

Lo que Einstein<\/a> explic\u00f3 a su amiga por cartas es que existen algunas constantes aparentes que son debidas a nuestro h\u00e1bito de medir las cosas en unidades particulares. La constante de Boltzmann es de este tipo. Es s\u00f3lo un factor de conversi\u00f3n entre unidades de energ\u00eda y temperatura, parecido a los factores de conversi\u00f3n entre las escalas de temperatura Fahrenheit y cent\u00edgrada. Las verdaderas constantes tienen que ser n\u00fameros puros y no cantidades con \u201cdimensiones\u201d, como una velocidad, una masa o una longitud.\u00a0 Las cantidades con dimensiones siempre cambian sus valores num\u00e9ricos si cambiamos las unidades en las que se expresan.<\/p>\n

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\u00bfCu\u00e1nto es la unidad de Planck?<\/span><\/span><\/strong><\/div>\n
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Mide unos\u00a010\u00af\u00b3\u2075 metros<\/b>, eso es 0.000000000000000000000000000000000016 metros o alrededor de una billon\u00e9sima de una billon\u00e9sima de una billon\u00e9sima de un metro. Ahora, un fot\u00f3n<\/a> viajando a la velocidad de la luz tardar\u00eda unos 10\u00af\u2074\u00b3 segundos en recorrer esa distancia.<\/span><\/span><\/div>\n
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Longitud de Planck<\/td>\nLongitud<\/a>\u00a0(L)<\/td>\nlP=\u210fGc3<\/span>\"{\\displaystyle<\/span><\/td>\n1.616255(18)\u00d710\u221235<\/sup>\u00a0m7<\/a><\/sup>\u200b<\/td>\n<\/tr>\n
Masa de Planck<\/td>\nmasa<\/a>\u00a0(M)<\/td>\nmP=\u210fcG<\/span>\"{\\displaystyle<\/span><\/td>\n2.176434(24)\u00d710\u22128<\/sup>\u00a0kg8<\/a><\/sup>\u200b<\/td>\n<\/tr>\n
Tiempo de Planck<\/td>\ntiempo<\/a>\u00a0(T)<\/td>\ntP=\u210fGc5<\/span>\"{\\displaystyle<\/span><\/td>\n5.391247(60)\u00d710\u221244<\/sup>\u00a0s9<\/a><\/sup>\u200b<\/td>\n<\/tr>\n
Temperatura de Planck<\/td>\nTemperatura<\/a>\u00a0(\u0398)<\/td>\nTP=\u210fc5GkB2<\/span>\"{\\displaystyle<\/span><\/td>\n1.416784(16)\u00d71032<\/sup>\u00a0K10<\/a><\/sup>\u200b<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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La interpretaci\u00f3n de las unidades naturales de Stoney y Planck<\/strong> no era en absoluto obvia para los f\u00edsicos. Aparte de ocasionarles algunos quebraderos de cabeza al tener que pensar en tan reducidas unidades, y s\u00f3lo a finales de la d\u00e9cada de 1.960 el estudio renovado de la cosmolog\u00eda llev\u00f3 a una plena comprensi\u00f3n de estos patrones extra\u00f1os. Uno de los curiosos problemas de la F\u00edsica es que tiene dos teor\u00edas hermosamente efectivas (la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica y la relatividad<\/a> general)\u00a0 pero gobiernan diferentes dominios de la naturaleza.<\/p>\n

\"Las<\/p>\n

La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica domina en el micro-mundo de los \u00e1tomos y de las part\u00edculas \u201celementales\u201d. Nos ense\u00f1a que en la naturaleza cualquier masa, por s\u00f3lida o puntual que pueda parecer, tiene un aspecto ondulatorio. Esta onda no es como una onda de agua. Se parece m\u00e1s a una ola delictiva o una ola de histeria: es una onda de informaci\u00f3n. Nos indica la probabilidad de detectar una part\u00edcula. La longitud de onda de una part\u00edcula, la longitud cu\u00e1ntica, se hace menor cuanto mayor es la masa de esa part\u00edcula.<\/p>\n

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\"El\"Un<\/p>\n

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Por el contrario, la relatividad<\/a> general era siempre necesaria cuando se trataba con situaciones donde algo viaja a la velocidad de la luz, o est\u00e1 muy cerca o donde la gravedad es muy intensa. Se utiliza para describir la expansi\u00f3n del universo o el comportamiento en situaciones extremas, como la formaci\u00f3n de agujeros negros<\/a>. Sin embargo, la gravedad es muy d\u00e9bil comparada con las fuerzas que unen \u00e1tomos y mol\u00e9culas y demasiado d\u00e9bil para tener cualquier efecto sobre la estructura del \u00e1tomo o de part\u00edculas subat\u00f3micas, se trata con masas tan insignificantes que la incidencia gravitatoria es despreciable. Todo lo contrario que ocurre en presencia de masas considerables como planetas, estrellas y galaxias, donde la presencia de la gravitaci\u00f3n curva el espacio y distorsiona el tiempo.<\/p>\n

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