sábado, 3 de septiembre de 2011

Las respuestas y las preguntas de la ciencia

Título: Las respuestas y las preguntas de la ciencia
Autor: Ann Rae Jonas
El Universo

El bang más grande


¿Qué es?
Un punto muy pequeño y caliente que estalla y se expansiona originando el universo.

¿Cómo lo sabemos?
1- Se observa que todas las galaxias se alejan de nosotros. La más rápidas son las más lejanas.
2- Existe una radiación de microondas a -270ºC, temperatura que sale de los cálculos al enfriarse el Universo todo este tiempo.

¿Cómo se sabe la edad del universo?
Como se conoce la velocidad de las galaxias se calcula el tiempo que han necesitado hasta llegar a su posición actual. Se calcula que está entre 8000 y 12000 millones de años.

¿Qué sucedió inmediatamente después del BigBang?
1- Se formaron quaks y leptones. La única fuerza se separó en 4: gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil.
2- A partir de quarks y leptones se originan los protones, neutrones y electrones.
3- Se formaron los núcleos de los átomos a partir de protones y neutrones.
4- Los núcleos y los electrones se mezclaron enun gas llamado plasma.
5- Los núcleos y electrones se unieron en átomos.

¿Y antes del Big Bang?
Probablemente no había nada. Una nada inestable parecida al vacío. Por azar una partícula existió repentinamente.

¿Cómo acabará el Universo?
Algunos creen que se seguirá expandiendo siempre. Otros que algún día colapsará sobre sí mismo.

La flecha del tiempo

La dirección del tiempo va del pasado al presente y al futuro.
La esencia es su irreversibilidad. Es muy difícil que la leche derramada vuelva por si sola al vaso. A ésto se le denomina entropía, la tendencia al desorden porque hay muchas más configuraciones desordenada que ordenadas.

Quásares

Son los objetos más brillantes y más distantes en el universo. Se formaron en las primeras etapas. Probablemente están activados por agujeros negros.
Cuando el gas y polvo se acerca a él chocan y liberan energía. Nosotros vemos el disco luminoso que gira rápidamente. Las galaxias tienen en su centro un agujero negro muerto o un quásar.
La mayoría de los quásares que vemos ahora están muertos.

De Starlet a estrella acabada: el ciclo vital de una estrella

Formación de la secuencia principal
- 1er paso: fragmentos de materia se atraen por azar por la gravedad.
- 2ª paso: la gravedad atrae a más material.
- 3er paso: crece el calor y la presión y la gravedad lo contrae sobre sí mismo.
- 4º paso: fusión nuclear, “arde”, “quema” su combustible y la presión contrarresta la fuerza de gravedad.
Vemos la estrella porque la energía nuclear de la fusión origina radiación electromagnética. Permanece en esta fase estable un largo período de tiempo.

Gigante roja
Se agota el combustible del centro. Sin fusión gana la gravedad. Se contrae de nuevo. La temperatura aumenta. Se expande la capa externa y el color pasa de amarillo a rojo.

Fase final de las estrellas
A partir de ahora se agota la energía, se contrae de nuevo y según lo masivas que sean acabarán como:

Enana blanca ( poco masivas)
Estrella de neutrones (masivas)
Agujero negro (muy masivas)
Supernova (las más masivas)

Enana blanca
Los electrones ya no dejan contraer más y empujan hacia fuera.

Estrella de neutrones
La fuerza es tan grande que vence a la de los electrones. Se forman neutrones juntándose electrones y protones.

Agujero negro
La fuerza es tan grande que vence a a de los electrones y neutrones que se forman. Colapsa en un agujero negro.

Supernova
Se calienta tanto que hay una explosión nuclear. Puede derivar en estrella de neutrones o agujero negro.

Cinturón de asteriodes

Són una banda de residuos rocosos que describe órbitas alrededor del sol en el hueco que hay entre Marte y Júpiter. Nunca llegaron a unirse con éxito para formar un planeta. La gravedad de Júpiter impide que se junten.
Toda su masa junta no es suficiente para formar un planeta de tamaño respetable.

Telescopios reflectores

La escritora de bitácoras


Inteligencia extraterrestre
Sólo en la galaxia Vía Láctea puede haber alrededor de 40.000.000.000 de estrellas similares a nuestro Sol. Habrá un montón de candidatos de planetas capaces de albergar vida inteligente.
Las ondas de radio son la forma más probable en que otras civilizaciones se comuniquen con nosotros.

Agujeros negros

Es la fase final del colapso gravitacional de una estrella muy masiva. Cuando algo es absorbido en un agujero negro tiene sólo billete de ida; no hay viaje de vuelta.
Lo que cae es aplastado en lo más pequeño que puede ser.
No sale nada de él, ni tan solo la luz, por eso no los podemos identificar directamente.
Un agujero negro que tuviera la masa de 5 soles tendría sólo un radio de 20 km.
A medida que un agujero negro acumula más material simplemente se hace más grande.

Teoría de supercuerdas

El tamaño de la cuerda es a un átomo lo que un átomo es a la tierra.
Esta teoría se ha originado motivada por la búsqueda del Santo Grial de la teoría de la física: la teoría de la Gran Unificación o teoría de Todo.
Hay dos teorías en física. Para las cosas grandes la relatividad general de Einstein donde actúa la fuerza gravitatoria y para las pequeñas la teoría cuántica, donde actúan las otras 3 fuerzas: electromagnetismo, la nuclear fuerte y la nuclear débil.
Estas dos teorías no combinan. Los teóricos de las cuerdas sugieren que existe el gravitón (partícula hipotética) que transmite la gravedad al igual que existen partículas que transmiten las otras 3 fuerzas del nivel de las cosas pequeñas.

Teoría de lazos
La teoría de lazos intenta explicar como actúa la gravedad sobre las partículas del mundo cuántico.
Describe el espacio-tiempo en términos de unidades discretas.

Materia oscura

Los objetos celestes (galaxias, gigantes rojas, enanas blancas, supernovas, agujeros negros) forman tan sólo el 10% del universo.
Debe existir un 90% más de materia para explicar el movimiento de las galaxias. Para que no se disgreguen cuando giran necesitan que una gran fuerza de gravedad las mantenga unidas y según los cálculos ésta ha de ser un 90% mayor. Como la gravedad es proporcional a la cantidad de materia existe mucha más materia que no vemos ( y por eso se denomina materia oscura)
Un 20% pueden ser neutrinos. Otra parte pueden ser unas nuevas partículas subatómicas llamadas WIMP. Las enanas blancas pueden representar un 50%.

Física

Entropía

Es una medida del desorden y es la dirección hacia la que todas las cosas se encaminan: más desorden.
El estado más desordenado es el más probable.
Se llega al orden en un sitio desordenando en otra parte.
2ª Ley de la termodinámica
  • 1ª interpretación: la energía calorífica fluye siempre desde un objeto caliente a otro frío.
  • 2ª interpretación: ninguna máquina puede convertir energía calorífica en trabajo con eficiencia total.
  • 3ª interpretación: todos los sistemas aislados tienden al desorden con el paso del tiempo.
El universo se expande y cada vez tiene mayor entropía.

Quarks

Los átomos pueden descomponerse en protones, neutrones y electrones. Éstos a la vez se dividen en leptones y hadrones.

La escritora de bitácoras


Los quarks tienen carga eléctrica fraccionaria y también existe la antipartícula: los antiquarks.
Existen 6 sabores para los quarks y para cada sabor 3 colores:

La escritora de bitácoras


La combinación de quarks ha de dar siempre blanco, o porque tenemos los tres colores primarios o bien un color y su complementario.

La escritora de bitácoras


Neutrones

No tienen carga eléctrica
Constituye el material de las estrellas moribundas.

La escritora de bitácoras


Tienen el papel principal en la fisión nuclear liberando mucha energía al romper núcleos de uranio.

Antimateria

Es materia compuesta de antipartículas.
Las antipartículas son partículas subatómicas que tienen la misma masa que otras y la misma cantidad de una propiedad pero de signo contrario, como la carga. Por ejemplo el antielectrón es como el electrón pero con la carga positiva en vez de negativa.
Cuando una partícula entra en contacto con una antipartícula las dos se aniquilan inmediatamente produciendo energía.
No se ha conseguido aún un átomo de antimateria en reposo. Al crearse se tendrían que poner en contenedores con campos magnéticos y eléctricos para mantenerlos alejados de las paredes del contenedor (que son de materia y no de antimateria).
Después del Big-Bang seguramente se crearon partículas de materia y antimateria. Se aniquilaron entre ellas pero quedó un pequeño exceso de materia.
Inercia
Es la resistencia de un cuerpo a cambiar su movimiento (a acelerarse, aumentar de velocidad, frenar o cambiar de dirección).
Se mide mediante la masa, que es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, por ejemplo el número de átomos en un caramelo.

La célula fotovoltaica

Utiliza la energía solar como combustible.

Asuntos corrientes


Un generador eléctrico toma energía mecánica y la convierte en eléctrica.
La energía mecánica se obtiene mediante un molino de agua, una presa hidroeléctrica o una central nuclear.
La turbina transforma la energía del fluido en energía mecánica. Éstas requieren combustible.
Se basa en cables conductores que giran en un campo magnético. El campo separa los electrones de los protones creando una diferencia de potencial y al girar el cable éstos fluyen primero en una dirección y después en otra generando una corriente alterna.
La corriente eléctrica no es más que una corriente de electrones que pasa por un conductor.

Potencial: cuando mayor es, más electrones pueden moverse a través del conductor. Se mide en voltios.
Intensidad: se mide en amperios.
Potencia: ritmo al que una corriente eléctrica transporta energía. Se mide en vatios.
Vatio: ritmo de transformación de energía producida por un amperio que fluye por un conductor con un potencial entre sus extremos de un voltio.

Las pilas almacenan energía química y la convierten en eléctrica generando una corriente continua.

Energía nuclear

La escritora de bitácoras
Fisión
Wikipedia
Los núcleos se dividen en fragmentos y estos a la vez también produciéndose una reacción en cadena.
La energía liberada calienta la capa de agua que rodea al núcleo. Se convierte en vapor y mueve un generador eléctrico.

Desventajas:
que se funda el núcleo, entonces dejaría escapar radiación
residuos radiactivos peligrosos. Se suelen enterrar.



Fusión


Wikipedia
Los núcleos se fusionan. Este proceso se produce en las estrellas y también es el principio de la bomba de hidrógeno pero no se ha logrado utilizarla con fines pacíficos.
Ventaja:
No produce residuos
Fuente incesante renovable.




Espectro electromagnético

Una carga eléctrica en movimiento produce un campo magnético. Es decir, el paso de una corriente eléctrica hace moverse una aguja magnética próxima.

Fisicanet

Un campo magnético en movimiento produce un campo eléctrico:

Fisicanet


El origen de las dos energías (magnética y eléctrica) está en los fotones.
Las ondas de fotones producen la radiación electromagnética. Según su energía, de menor a mayor, son:
radio – microondas – infrarrojos – luz visible – ultravioleta – rayos X – rayos gamma

El efecto doppler


Cuando se acerca un tren nos llegan más ondas sonoras por segundo que cuando se aleja. Por eso cambia el tono.
El efecto doppler se aplica tanto a las ondas sonoras como a las luminosas.
Constante de Hubble: es una constante entre la distancia a la que está una galaxia y la velocidad a la que se aleja. Cuando más lejos está más rápidamente se aleja.

Química

¿Porqué las cosas no se disgregan?

Porque los átomos se adhieren unos a otros formando enlaces químicos. Los núcleos se enlazan y los electrones los mantienen unidos.
La fuerza que nos mantiene unidos es la electromagnética, más “electro” que “magnética”.
Existen átomos neutros, átomos con más electrones que protones (cargados negativamente) y átomos con más protones que electrones (cargados positivamente).

La escritora de bitácoras

Reacción química: se forman o rompen enlaces.

Diamante y grafito

Son dos formas puras del carbono. Los átomos están dispuestos de forma diferente.
El carbono tiene 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones.

www.geojeff.org

El diamante se forma a gran presión y 1500 ºC.

Agua

La fórmula es H2O.
Es un enlace covalente polar de H y O. Enlace polar significa que un núcleo atrae más a los electrones que el otro.
Los extremos cargados de las moléculas de agua se enlazan iónicamente o con enlaces covalentes polares con muchas otras sustancias. Como ejemplo de esto encontramos la disolución de sal en agua o de alimentos en sangre.
El hielo pesa menos que el agua ya que las moléculas forman tetraedros ocupando más espacio que la disposición aleatoria de las moléculas líquidas.
El hielo flota en los océanos y los peces pueden sobrevivir en el agua líquida bajo él.

Haciendo nuevos elementos

La taba periódica contiene 92 elementos que se dan en forma natural en la tierra. El último es el uranio con 92 protones.
Del 93 hacia delante se han creado artificialmente bombardeado uranio con neutrones para aumentar el número de protones del núcleo. Estos elementos nuevos generados se llaman elementos transuránidos.
Cuantos más protones tiene un núcleo más inestable es, y entonces se divide esporádicamente en partículas estables.

Polímeros

Son materiales cuyas moléculas son gigantes, formadas por miles de moléculas pequeñas.
Tenemos por ejemplo cadenas de aminoácidos: proteínas que forman los cabellos, músculos, tendones y piel.
Otros ejemplos son caucho, nailon y poliéster.


Cristales y cristalografía

La mayoría de los sólidos tienen sus átomos ordenados en formas geométricas. Sólo muy pocos sólidos están desordenados, como el vidrio.
La cristalografía estudia la estructura de los cristales mediante la difracción de rayos X. La longitud de onda es aproximadamente la de la separación entre átomos y éstos hacen que el haz diverja en ángulos diferentes.


El punto de fractura

Tensión es la presión que se ejerce sobre un material.
Resistencia es la medida de la tensión que puede soportar.

La escritora de bitácoras


Grado de elasticidad es la capacidad del material de volver a su forma original cuando se retira la tensión. Si no vuelve a su posición inicial se comporta plásticamente.

Jabón

Las moléculas tienen una larga cadena de hidrocarburos (carbono e hidrógeno) y una cabeza soluble en agua. Entonces actúa como si la grasa fuera soluble en agua.

La escritora de bitácoras

La química del cerebro


Las células del cerebro se llaman neuronas. Están intercomunicadas mediante una red.

www.claudiogutierrez.com

El núcleo de la neurona se llama citoplasma y tiene carga eléctrica negativa y está rodeado por una membrana que lo separa del fluido exterior que tiene carga positiva.
Los impulsos entrantes los recibe por unas terminaciones llamadas dendritas. Al otro extremo tiene una extensión larga llamada axón que acaba en terminaciones nerviosas encargadas de pasar los impulsos a otras células.
El axón libera una sustancia química llamada neurotransmisor que cruza el hueco llamado sinapsis que hay entre él y las dendritas de la siguientes neurona y hace que las siguientes neuronas se carguen positivamente. Este proceso se transmite de neurona en neurona generando el impulso nervioso, la transmisión de señales electroquímicas.

Fuego

Es un ejemplo de conversión de materia en energía. Se trata de una reacción química en la que interviene el oxígeno y combustible.

Matemáticas

Cero

Es una invención babilónica como un indicador de posición numérica. El cero como nada surgió en el s. VI.


Números irracionales

Nunca se repiten sus dígitos ni terminan. No se expresa como cociente de dos enteros.


Pi

Es la división entre el perímetro y el diámetro. Se utiliza en las leyes del electromagnetismo.


La cinta de Moebius

Es una cinta de una sola cara. No es orientable y lo comprobamos si dibujamos la letra E, una a continuación de otra; llegará un momento en que notaremos que las E de debajo de donde escribimos están en sentido contrario.

Wikipedia

Si la hacemos haciendo tres giros de 180º y cortamos transversalmente por la mitad obtenemos un nudo llamado trébol.

Teoría de nudos

Se aplica en la química, biología y física de partículas.


Probabilidad

Siempre conviene determinar qué tamaño tiene que tener una muestra para dar resultados fiables.
Con sucesos independientes la probabilidad es la misma.


Caos

En el s. XIX se afirmaba que si uno conocía todas la condiciones iniciales en todas las partículas del universo sería capaz de predecir el futuro entero del universo.
La teoría del caos describe el comportamiento de sistemas grandes como agua fluyendo o sistemas climáticos.
Un sistema impredecible es el que tiene una sensibilidad extrema a las condiciones iniciales. Una pequeña diferencia ocasiona resultados espectacularmente diferentes.
La impredecibilidad es diferente a aleatoriedad. Muchos sucesos que llamamos aleatorios es que somos sencillamente ignorantes de los factores que causan el resultado. Por ejemplo una moneda lanzada al aire. Los verdaderamente aleatorios son a nivel atómico.

jueves, 21 de agosto de 2008

Los mitos de la materia

Título: Los mitos de la materia
Autor: Paul Dabies; John Gribbin
Preámbulo

“Los mitos de la materia” vuelve a ser un libro transversal en el que se explican diferentes cuestiones sobre la física teórica.
Una frase que podría resumir lo que transmite es “¿Qué podemos saber nosotros sobre nuestro universo?”. Y es que no lo podemos saber todo, existe una limitación en el conocimiento de lo que es el mundo real. No debemos pensar que esta limitación es inherente a la condición humana, sino que el propio universo no puede conocer su propio comportamiento con absoluta precisión.
Esto no significa que debamos tirar la toalla y no avanzar en la ciencia. A diferencia de otras visiones religiosas o exotéricas, la ciencia nos dice con total certeza qué podemos decir del universo, que no es lo mismo que cómo es realmente. Según el método científico, una teoría científica intenta ser un modelo del mundo real y ha de estar totalmente de acuerdo con los experimentos que se puedan llevar a cabo. Esto es su punto fuerte que la diferencia de otras filosofías de entender el mundo.

La muerte del determinismo

Laplace, en el siglo XVIII, afirmó que si conociéramos el comportamiento de todos los átomos del universo hasta el más mínimo detalle, entonces éste quedaría determinado completamente por las estrictas leyes matemáticas del movimiento.
En el determinismo no hay cabida para el libro albedrío, establece que no hay en realidad ningún proceso de verdadero azar en la naturaleza, sino que éste es el resultado de nuestra ignorancia. El futuro está determinado desde el principio de los tiempos.
La influencia de esta escuela llegó también hasta la biología y psicología. En concreto, la psicología conductista considera que la mente es pasiva y responde de forma determinada a fuerzas o estímulos externos.
Diversos avances en la ciencia han vencido al determinismo:
o El caos: el poder predictivo desaparece.
o La teoría de la relatividad: no hay tiempo ni espacio absolutos
o La mecánica cuántica: no podemos conocer el estado de una partícula con absoluta precisión. Cualquier realidad es posible hasta que la observamos.
o La teoría cuántica de campos: de la nada se crea materia, energía y espacio-tiempo.
o La teoría de las supercuerdas: unificación del espacio, tiempo y materia. Todo son rizos de cuerdas invisibles en el espacio de 10 dimensiones.
Actualmente la física se basa en la teoría filosófica del positivismo que consiste en preguntarnos sobre lo que se observa y no plantearnos un modelo mental de lo que es.

El caos

Los sistemas caóticos se caracterizan porque el poder predictivo desaparece.
No es a causa de que no sepamos modelizar matemáticamente el sistema, en realidad suelen ser bastante sencillos de analizar, sino que el problema es que una mínima variación en la determinación de las condiciones iniciales, como podría ser por ejemplo el quinto decimal expresado en centímetros de la posición de una partícula, varia por completo el comportamiento final del sistema en muy pocos segundos.
El no conocimiento con precisión absoluta de las condiciones iniciales no es una limitación humana, sino de nuestro universo, tal como veremos más adelante al explicar la mecánica cuántica. El universo no puede conocer su propio comportamiento con precisión absoluta.

La teoría de la relatividad

La teoría de la relatividad especial
Si estamos moviéndonos en línea recta con la misma velocidad respecto a un sistema, por ejemplo nos encontramos en el interior de un tren y éste se mueve con velocidad constante respecto al sistema de referencia del andén, no notaremos ninguna sensación de movimiento. Esto es así porque el movimiento uniforme en línea recta es puramente relativo. Esto quiere decir que no podemos afirmar que poseemos una cierta velocidad, sino que nos estamos moviendo con una velocidad respecto a otro sistema de referencia. Nadie tiene el privilegio de estar en un sistema de referencia fijo.
Sin embargo, un movimiento no uniforme, como por ejemplo si estamos en un tiovivo, es un movimiento absoluto porque se notan los efectos. En nuestro caso notamos una sensación en el estómago aunque cerremos los ojos. Match dijo que estos efectos eran debidos al empuje de las estrellas distantes, es decir, de la materia distante de nuestro Universo.
La teoría de la relatividad especial, para sistemas inerciales, que son los que tienen movimiento constante y en línea recta, se basa en varios conceptos:
- La velocidad de la luz es independiente de quien la mida. Fijémonos que esto significa que desde cualquier sistema de referencia mediremos siempre la misma velocidad, aunque este sistema se mueva también a gran velocidad. Si por un momento hacemos la abstracción de que la luz es un tren moviéndose a 300.000 Km/s, aunque nos pongamos en línea con él con un supuesto Porsche que alcance los 250.000 Km/s, seguiremos midiendo que el tren va a 300.000 Km/s y no a 50.000 Km/s.
- La velocidad de la luz es una constante universal que define un límite superior para todos los movimientos relativos entre objetos materiales. Nada irá más deprisa que 300.000 Km/s.
Una vez hayamos aceptado estos conceptos, para que todo sea consistente, llegaremos a la conclusión que:
- Los objetos se contraen.
- El tiempo se dilata.
- La simultaneidad de sucesos es relativa.

La teoría de la relatividad general
La teoría especial de la relatividad no trata adecuadamente los movimientos que no son a la vez con velocidad constante y en línea recta ni tampoco los campos gravitacionales, por esto surge la teoría general de la relatividad. La relatividad general engloba a la relatividad especial.
La gravedad se puede entender como una distorsión del Espacio-Tiempo causada por la presencia de materia; es por eso que se dice que la gravedad curva al Espacio-Tiempo. Podemos imaginárnoslo como una gran sábana en la que vamos colocando diferentes objetos y éstos al hundirse un poco en ella curvan la superficie. Los objetos se mueven en las líneas más cortas consideradas en dicho Espacio-Tiempo distorsionado. Estas líneas son las geodésicas y un ejemplo de ellas es el camino por el que se mueve la Tierra alrededor del Sol.
Hay que tener presente que la propia gravedad curva la luz. Se ha podido observar que los rayos de luz provenientes de estrellas lejanas, al pasar cerca del sol se curvan.

Ondas gravitacionales
Las ondas gravitacionales son producidas por la colisión de objetos masivos, por masas en movimiento o por cuerdas cósmicas que serpentean.
Las ondas gravitaciones producidas por los púlsares, que son dos estrellas de neutrones muy masivas girando una alrededor de la otra muy rápidamente, se han podido medir y los resultados casan con las predicciones de la teoría de la gravedad.

Mecánica cuántica

Aunque parezca increíble, un electrón en ciertos experimentos se puede comportar como una partícula y en otros como una onda, todo dependiendo de cómo lo observemos, es decir, nosotros como observadores incidimos en la realidad.
La onda se debe entender como una onda de probabilidad; donde ésta sea más prominente es donde habrá mayor probabilidad de encontrar el electrón, pero en realidad puede estar en cualquier otro lugar que indique la onda, entonces dos experimentos idénticos con dos electrones idénticos comportándose como una onda pueden dar resultados diferentes.
Con el experimento de Young se demuestra como un solo electrón puede pasar a la vez por dos agujeros situados en una pantalla y dibuja en una segunda pantalla, detrás de la que tiene el agujero, un patrón de interferencias, como si de ondas se tratase o bien decide pasar solamente por uno de los agujeros comportándose como una simple partícula en vez de una onda.
Otro concepto de la mecánica cuántica es que no podemos medir con exactitud la posición y velocidad de una partícula a la vez; tendremos que elegir qué medida deseamos obtener.
La naturaleza no es determinista en el mundo subatómico, ya que existe una incertidumbre intrínseca. Einstein negaba el indeterminismo cuántico diciendo: ¡Dios no juega a los dados con el Universo! Y gastó gran parte del resto de su vida buscando una inconsistencia que nunca encontró ni ha sido encontrada.

Teoría de los universos múltiples o de los mundos paralelos
Esta teoría predice que el Universo ante un experimento que puede desembocar en dos realidades, se divide en dos copias y ambas coexisten en paralelo. Entonces el universo está continuamente dividiéndose en innumerables copias. Nosotros nos dividimos en copias duplicadas que habitan en universos diferentes. Estos universos están físicamente desconectados.

La teoría cuántica de campos

La creación de la materia a partir de la nada
La energía puede aparecer de la nada y la materia también.
Según la teoría cuántica, los sucesos se dan sin causas bien definidas. Lo que ocurre no se predice con exactitud, solo se puede decir algo hablando probabilísticamente. Hay fluctuaciones aleatorias de la materia y del espacio-tiempo.
La fluctuante energía cuántica del vacío provoca la creación temporal de todo tipo de partículas virtuales siempre que desaparezcan de nuevo rápidamente. El adjetivo virtual significa temporal. A mayores escalas de tiempo el balance de energía debe mantenerse en equilibrio y entonces si que se cumple la teoría de la conservación de la energía, propia de la física clásica. Lo único que impide que las partículas virtuales tengan una vida real y permanente es la ausencia de energía.
El vacío cuántico, por lo tanto sin partículas permanentes, sólo con virtuales, puede excitarse por azar a un mayor nivel de energía y, al decaer tras un corto instante de tiempo, liberarla en forma de partículas reales.
En la creación de un vacío excitado existe una gran presión negativa que provoca un efecto de antigravedad. Esta presión podría haber inflado nuestro universo.

La creación del Espacio-Tiempo de la nada
La gravedad manifiesta su naturaleza cuántica a la longitud de Planck, que es muy inferior a lo que mide un núcleo atómico. En concreto son 10-33cm. Es en estas distancias donde pueden aparecer fluctuaciones cuánticas de espacio-tiempo y aparecer uno de forma espontánea y sin causa.
El tiempo permitido para los espacio-tiempos virtuales es aproximadamente un segundo, por lo tanto en el Big-Bang tubo que haber una expansión hasta proporciones cósmicas en el intervalo de un segundo para que el espacio-tiempo pasara de virtual a real.

El campo electromagnético
Según la física clásica el campo electromagnético es un campo invisible de energía que rodea a las partículas cargadas y permite que se envíen mensajes para producir efectos mecánicos de movimiento en ellas, a través del vacío.
En cambio, según la teoría cuántica de campos, los mensajes son fotones virtuales que se intercambian las partículas. Debemos considerar los electrones rodeados por una nube de fotones virtuales que zumban a su alrededor como abejas alrededor de una colmena. Cada fotón emitido por el electrón es reabsorbido rápidamente sino hay otra partícula cerca.

La teoría de las cuerdas

Dimensiones extras
Einstein describió la gravedad en términos geométricos necesitando para ello cuatro dimensiones: 3 espaciales y una temporal.
Theodor Kaluza describió el electromagnetismo también en términos geométricos necesitando para ello una dimensión más espacial. Oskar Klein argumentó que esta dimensión extra no la percibimos porqué está enrollada al igual que un cabello parece unidimensional para nosotros pero no lo es en absoluto a escalas microscópicas. Esta teoría se conoce como la teoría Kaluza-Klein

La teoría de las cuerdas
Existe la teoría de cuerdas que incluyen a las otras dos fuerzas: la nuclear fuerte y la débil, pero para cada fuerza es necesario más de una dimensión y en total tenemos once espaciales y una temporal.
La teoría de las cuerdas propone que las partículas materiales y mensajeras no son puntuales, de tamaño nulo, sino cuerdas infinitamente delgadas que oscilan y se mueven por el espacio. Éstas pueden ser abiertas, con extremos ondeando libremente o formar bucles cerrados.
Esta teoría predice que existe una partícula mensajera para la gravedad: el gravitón, nunca encontrado hasta hoy.
Para el Big Bang propone que en la inflación se expandieron solo las cuatro dimensiones conocidas hasta ahora.
También predice que puede haber otras versiones de Universos sombra que pueden interactuar con el nuestro gravitatoriamente.

Nuestro Universo

El big-bang
El Universo empieza en el Big-Bang. No hay antes porque el tiempo se crea allí. Aunque parezca difícil de imaginar, con el Big-Bang se crea la materia, el espacio y el tiempo. Es por eso que tampoco tiene sentido preguntarnos el sitio exacto donde se produjo el Big-Bang; la respuesta seria en todas partes ya que entonces no existía el espacio.
La inflación consistió en doblar la magnitud del Universo cada 10-34 segundos. De esta forma se llegó rápidamente a dimensiones macroscópicas. Más tarde se produjo la congelación, en donde se desprendió energía calorífica. Esta energía junto con la de la expansión crearon la materia. El conjunto se enfrió gradualmente y deceleró hasta nuestros días.

Antimateria
Cuando una partícula se encuentra con una antipartícula se aniquilan mutuamente produciendo radiación gamma.
Si la materia se creó en el big-bang aprovechando la energía de expansión, entonces cabría esperar que se creasen igual número de partículas que antipartículas y entonces se aniquilasen entre sí todas ellas. No parece plausible que existan antigalaxias formadas por antimateria en nuestro Universo, ya que en algún momento se hubieran encontrado con las galaxias de materia y se hubieran aniquilado entre ellas y el Universo actual estaría inundado de radiación gamma.
¿Pero cómo acabó teniendo el Universo un predominio de materia frente a antimateria?
Existe una ligera asimetría entre partículas y antipartículas que implica que por cada mil millones de antipartículas creadas a partir de energía se crean mil millones una partículas. Esto explicaría que en el big-bang partículas y antipartículas se aniquilasen quedando sólo una ilesa por cada mil millones de pares partícula-antipartícula y, a causa de la aniquilación, se formaron mil millones de fotones gamma por cada partícula que hubiera sobrevivido.
Como el Universo se enfría al irse expandiendo, la radiación gamma ha degenerado en radiación caliente normal y es la radiación cósmica de fondo de microondas.
Otro caso de creación de materia sucede cerca de un agujero negro. La fuerte gravedad puede excitar el vacío cuántico y producir partículas reales.

Materia oscura
Para que el Universo sea plano y cerrado debe haber unas 10 veces más de materia de lo que se observa. Esta materia, que no observamos aún, se denomina materia oscura y es imprescindible para explicar el movimiento de las galaxias y cúmulos.
Puede consistir en partículas como neutrinos, axiones, fotitos y gravitinos, muy difíciles de detectar.

Agujeros negros Un agujero negro es materia colapsada sobre si misma por efecto de la gravedad. La gran fuerza de gravedad hace que ni tan solo un rayo de luz se pueda escapar, por eso alrededor de él lo vemos todo negro.
Cuando hacemos más pequeño un objeto con una masa determinada, más gravedad notaremos en su superficie.
Para escapar de la tierra necesitamos ir a 11 Km/s. Si fuera la mitad de pequeña con la misma masa tendríamos que aumentar la velocidad de escape un 41% y si la hacemos más pequeña aún habrá un momento en que la velocidad de escape sea igual que la de la luz. Entonces ni la luz podrá escapar del capo gravitatorio.
Que un planeta se contraiga tanto no puede ser por la solidez del material, pero una estrella si que puede cuando ésta ha consumido su combustible nuclear.
Una vez dentro del agujero negro, un cuerpo es estirado con más fuerza por la parte más cercana del centro, de forma que se espaguetiza.
No sabemos que pasa a la escala de plank (10-35m) en el centro.
Hay un dato curioso en un agujero negro: si un observador que visualiza como algo cae dentro lo verá caer durante un tiempo infinito. El objeto realmente cae rápido pero el observador externo ve el tiempo dilatado hasta el infinito, por lo que lo que ocurra dentro del agujero negro reside en nuestro futuro infinito.
Algunas conjeturas sobre agujeros negros dicen que éstos actúan como puente entre diferentes Espacio-Tiempos. En el otro lado del espacio-tiempo se vería un agujero blanco, una creación explosiva de materia. Otras conjeturas dicen que la materia dentro del agujero negro en un colapso completo desaparece.

Agujeros de gusano y viajes temporales
Los agujeros de gusano son conexiones entre diferentes puntos del espacio-tiempo que vendrían a ser atajos. Se asemeja a viajar de un punto de una hoja de papel a otro doblándola de forma que simplemente agujereando pasáramos instantáneamente de un punto a otro.
Estos agujeros se crean virtualmente y son microscópicos y podrían conectar con otros universos, espacio-tiempo virtuales, en una constante actividad de creación y aniquilación. Forman parte pues de la espuma cuántica espacio-temporal.
Hipotéticamente permitirían viajes en el tiempo, acelerando una de las bocas del agujero de gusano a velocidades cercanas a la luz. Si entrásemos por la boca acelerada y saliésemos por la no acelerada lo haríamos en el pasado.

Parámetros de este Universo
La relación en la intensidad de las cuatro fuerzas y otros parámetros físicos hacen posible la existencia de un universo con estrellas y planetas que puedan albergar vida como la nuestra. Cualquier ínfima diferencia entre esos parámetros ya no la harían posible.

La flecha del tiempo

La noción del tiempo
El mundo no ocurre, simplemente es. Lo que entendemos por tiempo es una ordenación de sucesos aunque en realidad nada fluye en este instante. Los acontecimientos se etiquetan por la fecha en la que ocurrieron: Colón zarpa en 1492; el primer hombre pisa la Luna en 1969, y así.
El presente es presente, no ha sido antes pasado ni será futuro: no fluirá en el tiempo. El momento en que se están leyendo estas líneas lo etiquetaremos con la fecha que marca el reloj. Este momento no fluirá hacia el futuro.
Si una taza de té se te rompe a las cuatro de la tarde un físico diría que cuando las manecillas del reloj marcaban menos de las cuatro la taza estaba intacta y cuando marcan más de las cuatro está rota. Y cuando el suceso se correlaciona con que las manecillas del reloj marcan exactamente las cuatro, la taza se encuentra en un estado transitorio. La taza no fluye de intacta a rota.
Si queremos ir más allá podríamos decir que las manecillas del reloj giran 24 veces en lo que la tierra tarda en dar una vuelta sobres si misma. Si vamos más lejos llegaremos al final a correlacionar todo con el tamaño del Universo que se está expansionando.
¿Cuan rápido fluye el tiempo? ¿Un segundo cada segundo? ¿24 horas cada día? O sea, nada de nada, es una simple tautología. El pasado, presente y futuro son solo ilusiones.
Según la teoría de la relatividad, el tiempo depende de cómo nos estamos moviendo. ¿Podríamos entonces ser capaces de vislumbrar nuestro futuro cambiando el estado del movimiento? – solo los sucesos que no presenten influencia causal entre sí (cómo que a causa del suceso de que me resbale la taza ésta se rompe) pueden tener invertida su secuencia temporal, por lo que sólo seremos capaces de ver aquello que no está unido a nosotros causalmente.
Existe un intervalo de tiempo indivisible: 10-43 segundos. Es el llamado tiempo de Plank. Por lo tanto el tiempo no es continuo, se compone de unos saltos cuánticos pequeñitos. El Universo comenzó en el tiempo 10-43 segundos y no en el 0, ya que en el 0 no existía nada, el tiempo no estaba creado aún.

Las tres flechas del tiempo
Hay tres fenómenos que nos ordenan los sucesos en el tiempo:
- La flecha termodinámica: evolución del mínimo al máximo desorden.
- La flecha cosmológica: la expansión cósmica.
- La flecha gravitacional: de la homogeneidad de la materia a la agrupación en estrellas.

La flecha termodinámica: el desorden
¿Qué es lo que mide el desorden? –La entropía. El Universo evoluciona de la mínima entropía hacia la máxima entropía, lo que es lo mismo que tiende hacia el máximo desorden. Esta evolución marca una flecha del tiempo que nos permite distinguir el pasado del futuro. Un jarrón cuando cae al suelo y se rompe en pedacitos pequeños es un ejemplo de desordenación que marca el sentido del tiempo.
Podemos pensar a veces que las cosas se ordenan, por ejemplo, al comprimir un gas dentro de un recipiente mediante un émbolo, pero en realidad hemos tenido que desordenar el exterior para conseguir energía para mover el émbolo y el balance total es a favor del desorden.
El equilibrio termodinámico, o lo que es lo mismo la máxima entropía, se alcanzará cuando la energía no esté concentrada en estrellas, sino dispersa por el espacio.

La flecha cosmológica: la expansión del Universo
Con el Big-Bang se expande el espacio. Esto significa que es el espacio el que se agranda y no son las galaxias las que se alejan. Para entenderlo imaginemos que el Universo es un globo con puntos dibujados con un rotulador para simular las galaxias y que se va hinchando. Éstos se van separando a medida que insuflamos aire porque el espacio se expande; pero no se van moviendo por la superficie. La constante de Hubble nos determina como de rápido se aleja una galaxia a una distancia particular de nosotros. Si se encuentra a 1 megaparsec, que són 3,26 millones de años luz, se alejará a 50 Km/s. y una que se encuentre el doble de lejos, es decir, a 2 megaparsecs, se alejará el doble de rápido, a 100 Km/s. Las situadas a 3 megaparsecs lo harán al triple de velocidad, 150 Km/s y así sucesivamente.
Por lo tanto, como cada vez que doblamos la distancia de las galaxias doblamos su velocidad, habrá una distancia para la cual la velocidad de alejamiento sea la velocidad de la luz y aún más, habrá distancias para las cuales las galaxias se alejen de nosotros a una velocidad superior a la de la luz. ¿No contradice esto el principio de la relatividad especial? En absoluto. Lo contradeciría si las galaxias fueran las que se movieran, pero el espacio se puede expandir a cualquier velocidad sin límites.
No obstante, la luz emitida por las galaxias que se alejan a la velocidad de la luz o superior no nos llegará a nosotros jamás. Esto define por lo tanto un horizonte, más allá del cual no podemos ver nada; cosa que no significa que no exista nada.
Hay algo que frena esta expansión: el efecto de la gravedad.

La flecha gravitacional: agrupaciones de estrellas en cúmulos y supercúmulos
Si lo miramos a gran escala, la materia y la energía están distribuidas uniformemente en el espacio. Pero a una menor escala hay una tendencia, por la gravedad, a que las galaxias se agrupen en cúmulos.
¿Porqué la materia no está difuminada suavemente en el Universo, sino que se acumula en ciertas regiones?
Después de la inflación, una pequeña irregularidad puede crecer sin parar comenzando a acumular exceso de materia. Su poder gravitatorio aumenta y atrae más materia en un proceso en escalada, pero como la expansión vence a la gravedad no se acaba de explicar. Hay dos teorías que lo intentan:
1- Podría ser que al no cesar la inflación simultáneamente en todas partes se provocase irregularidades de densidad.
2- Según la teoría de fase, al enfriarse el Universo, los campos asociados con las diferentes fuerzas habrían tomado diferentes formas. Estos campos podrían acabar relegados a tubos delgados. Fuera de ellos habría vacío sin excitar y dentro el vacío excitado primordial. A esto se le denomina cuerda cósmica. Son cápsulas del tiempo donde permanece congelado el estado del Universo a los 10-35 segundos de su existencia. Estas cuerdas no producen fuerza gravitacional exterior, ya que tienen una fuerte presión negativa (como la de la inflación) que la contrarresta. Las cuerdas cósmicas cuando chocan con otras se unen de una forma especial, formando bucles cerrados. Éstas podría ser las causantes de la formación de las galaxias. No obstante podrían haber desaparecido, ya que al emitir ondas gravitaciones se pueden comprimir hasta convertirse en un agujero negro.

lunes, 2 de abril de 2007

Cien preguntas básicas sobre la ciencia

Título: Cien preguntas básicas sobre la ciencia
Autor: Isaac Asimov

Preámbulo

Este libro es una recopilación de las respuestas a 100 preguntas que le fueron propuestas a Asimov durante los años en los que escribió una columna en la revista Science Digest.
Es un libro “aperitivo” para adentrarse en la física, aunque en algunas cuestiones vemos que el tiempo ha pasado desde que las contestó y ahora conocemos más respuestas. Me ha sorprendido que muchas de las preguntas no sean totalmente correctas científicamente hablando, sobre todo las que tratan de evolución estelar. En el pequeño resumen he definido solo los conceptos que son clarificados aceptablemente en el libro y en algunos casos concretos he corregido ciertos errores.
Asimov empieza explicándonos el método científico, indispensable para hacer teorías físicas que se sustenten y a continuación plantea diferentes cuestiones relacionadas con el origen del universo, su evolución y composición. También aborda ciertas cuestiones relacionadas con la materia: la división en partículas más pequeñas que se conocen, tipos de materia, qué es la temperatura… Asimismo nos adentra en las leyes físicas de este universo (fuerzas, tiempo, relatividad, mecánica cuántica). Finalmente, encontramos 10 preguntas relacionadas con la biología y el ser humano. La última pregunta, aunque no es de física impacta: nos explica porqué debemos morir.

Método científico

¿Cómo se generan las teorías?
Se parte de experimentos, se generan hipótesis de cómo suceden, se mira si nuevos experimentos funcionan con la hipótesis. En caso afirmativo se genera la teoría o ley natural.

Cuestiones relacionadas con el universo

Origen

Formación de la materia: una posibilidad es que venga de la nada, ya que de la nada se puede generar energía positiva y negativa (antienergía) y entonces podría haber un universo negativo y otro positivo (aunque según lo que sabemos hasta ahora no hay antienergía). A partir de la energía se puede convertir en materia: se ha demostrado que un fotón gamma (el más energético) se puede transformar en un par electrón-positrón.
Formación de las galaxias y estrellas: después del big-bang, diferenttes conglomeraciones de gas y polvo que daban vueltas condensaron en estrellas.
Formación del sistema solar: se partió de una distribución de masa esférica de polvo y gas que giraba. Se condensó y dio vueltas más deprisa por la conservación del momento angular. Entonces lanzó una porción de materia que formó un disco, en donde los planetas se condensaron. El sol se formó hace 8 millones de años.
Formación de la Tierra (hace 4700 millones de años): cuando se aglutinaron las partículas (remolino de gas y polvo) para formar la Tierra, ésta se fue calentando por la colisión entre partículas. Tuvieron lugar muchas erupciones que expulsaron el vapor de agua y gases contenidos en el interior de la Tierra, generándose los océanos. Después de las erupciones se generó una atmósfera formada fundamentalmente por anhídrido carbónico y nitrógeno. Cuando apareció la vida vegetal se absorbió anhídrido carbónico y se expulsó oxígeno modificándose la atmósfera hasta la composición actual.

¿Qué hay más allá del universo?
Hay nada, lo que es lo mismo que no energía y no espacio.


Composición

Polvo cósmico: Es material formado por compuestos complejos. Lo podemos encontrar en los discos de las galaxias espirales.
Estrellas (de primera generación): son objetos que emiten entre otros elementos: fotones, gravitones, neutrinos y protones (estos últimos llamados rayos cósmicos). Tienen un equilibrio entre la fuerza de expansión por la presión de radiación (emisión de partículas por las reacciones internas) y la contracción por la gravedad. Una estrella de primera generación convierte hidrógeno en helio y emite energía. El helio, mediando muchos pasos intermedios se convierte en hierro y emite energía. Cuando el hierro interviene en reacciones nucleares, como éstas necesitan energía en vez de generarla y además se emiten neutrinos, las estrellas se enfrían, colapsan sobre ellas mismas y estallan en supernovas.
Estrellas de segunda generación: las ruinas de las novas se mezclan con el gas interestelar formándose estrellas con elementos complejos. El sol tiene oro y uranio, por lo que es una estrella de segunda generación.
Gigante roja: se origina por la fusión de helio en átomos complejos. La temperatura aumenta y la estrella se expande. El sol algún día será una gigante roja.
Enanas blancas: las gigantes rojas acaban expulsando las capas externas y se genera un tipo de estrellas llamadas enanas blancas
Estrellas de neutrones: son estrellas muy compactas, donde la gravedad ha vencido la fuerza de repulsión entre electrones y éstos se han combinado con los protones formando neutrones (los neutrones no tienen carga eléctrica, por eso estas estrellas se pueden empaquetar tanto). Si tienen la masa del sol su diámetro es de unos 16 km.
Púlsares: son estrellas de neutrones que dan vueltas y emiten electrones y ondas de radio solo en una dirección. Van perdiendo energía por lo que los pulsos han de ser gradualmente más lentos.
Agujeros negros: si una estrella de neutrones se sigue contrayendo por la fuerza de gravedad puede llegar a convertirse en un agujero negro (mucha masa concentrada en un espacio despreciable o cero). La fuerza de gravedad es tan grande en ella que no deja escaparse ni la luz, por eso no los vemos.
Cuásar: son agujeros negros en núcleos de galaxias muy alejadas.
Rayos cósmicos: son protones en un 90% y partículas a en un 9% y un 1% de otros núcleos de átomos más complejos. Los rayos cósmicos son los más energéticos que se conocen. Cuando chocan con la atmósfera terrestre generan mesones y positrones. Cuando chocan con células de seres vivos pueden ocasionar mutaciones.
Viento solar: son rayos cósmicos provenientes de la superficie solar que se generan con las erupciones solares. Producen tormentas electromagnéticas en la tierra.
Cometas: se componen por minerales y diferentes tipos de hielos. Los hielos subliman (pasan a gas) cuando el cometa se aproxima al sol, por eso vemos la cola del cometa. El viento solar empuja las partículas de la cola de gas, por eso al acercarse al sol la cola va detrás y al alejarse va delante. En cambio la cola de polvo, al ser más masiva, no es empujada por dicho viento y entonces siempre va en dirección contraria al movimiento del cometa.

Evolución del universo

El universo se enfría: podemos afirmar que se enfría porque el universo se expande, el espacio interestelar aumenta y se llena de partículas emitidas por estrellas haciendo que la probabilidad de que sean reabsorbidas por ellas disminuya.
Efecto invernadero en la Tierra: el dióxido de carbono que existe en la atmósfera deja pasar la luz visible del sol pero retiene los rayos infrarrojos que son emitidos por la Tierra al calentarse, por eso se calienta la tierra un poco más de lo que se calentaría sin él. Si aumenta la concentración el doble aumentaría la temperatura en dos grados, suficiente para fusionar gradualmente el hielo en los casquetes polares.

Materia y partículas

Temperatura de un cuerpo: cualquier cuerpo a una cierta temperatura que no sea el cero absoluto irradia ondas electromagnéticas. En condiciones ideales un cuerpo radia según la temperatura, no su composición, por eso, estudiando el color que emiten las estrellas podemos determinar su temperatura.
Semivida de un isótopo: un isótopo es un elemento radioactivo que cambia de estado en un cierto tiempo emitiendo electrones. Semivida se refiere al tiempo que tarda en cambiar de estado la mitad de los isótopos de una muestra. No podemos medir la vida de una partícula en concreto, por lo que hacemos una estadística con una gran muestra y por eso se le da el nombre de semivida en vez de vida.
Quarks: son las partículas constituyentes de los electrones, protones y neutrones. Existen tres (p, n y l), cada uno con su carga eléctrica: p: 2/3, n: -1/3 y l: -1/3.
Neutrinos: son partículas que difícilmente interaccionan con la materia. Aunque en el libro dice que no tienen masa, actualmente se ha descubierto que tienen masa, aunque no se ha concretado.

Leyes físicas

Tiempo: el tiempo más corto que se ha medido corresponde a la vida de una partícula de resonancia y es de 10-23 segundos
Fuerzas: existen 4 y en ellas se produce el intercambio de partículas:
· Gravitatoria (hay teoría que dicen que hay intercambio de gravitones)
· Electromagnética (hay intercambio de fotones)
· Nuclear débil (hay intercambio de partículas W)
· Nuclear fuerte (hay intercambio de piones)
Efecto de coriolis: sucede en movimientos en sistemas de referencia no inerciales (tiovivo). El movimiento aparentemente en línea recta se curva por efecto de la inercia.
Trabajo: tiene lugar por el desplazamiento entre dos puntos de diferente energía. Aunque la energía sea muy alta, sin esta diferencia, no se produce trabajo.
Entropía: define cuan uniforme es la energía en un sistema. Cuando ésta está uniformemente distribuida la entropía es máxima. Esto equivale a que el desorden aumenta y este aumento sucede con el tiempo. Imaginad un jarrón rompiéndose y luego reconstruyéndose solo; el aumento de entropía y por lo tanto de desorden es un hecho natural que sucede con el tiempo avanzando hacia a delante; lo contrario (la recomposición del jarrón) es ínfimamente probable. La entropía a veces se llama la flecha del tiempo.
Teoría de la relatividad: se basa en el principio de que la velocidad de la luz es constante y además ninguna partícula puede ir más deprisa que la velocidad de la luz en el vacío. A partir de esta premisa se llegan a unas conclusiones sorprendentes: cuanto más rápidos van los objetos respecto a nosotros más pequeños se hacen, más masa adquieren y su reloj temporal va más lento. Además la energía y la masa están relacionadas, pudiéndose convertir la masa en energía y la energía en masa mediante la conocida ecuación: E=mc2.
Velocidad de la luz: Una partícula puede ir a mayor velocidad que la luz si las dos atraviesan por un medio que no sea el vacío. Esas partículas emiten luz azul llamada radiación Cerenkov. Los rayos cósmicos la pueden emitir. Hay teorías físicas sobre unas partículas (taquiones) que pueden ir a más velocidad que la de la luz en el vacío, aunque aplicando la teoría de la relatividad, si existieran, estarían en otra realidad diferente de la nuestra.
Principio de la indeterminación de Heisenberg: Cuando medimos un objeto estamos interactuando con él provocándole cambios en sus propiedades (en mayor o menor medida). Es mejor poner un ejemplo en este caso para entenderlo: medimos a qué temperatura está nuestra bañera con un termómetro; éste no estará a la misma temperatura que el agua de la bañera, por lo que al sumergirlo estamos enfriando o calentando levemente el agua. En el mundo microscópico este cambio en las propiedades físicas del objeto a medir ese mucho más acusado.

Evolución humana

¿Por qué debemos morir?
Una de las características de la vida es su facilidad para el cambio (adaptarse a nuevos medios). Para ello ha de haber cambios constantes. En la reproducción ocurren cambios si existen mutaciones y también si intervienen dos individuos en vez de uno. Los jóvenes pueden ser iguales, mejores o peores que los viejos, pero por selección natural sobreviven los mejores adaptándose mejor que los viejos. Si una especie tiene sus células diseñadas para que los viejos mueran dejando paso a los jóvenes evoluciona más deprisa que otra y tiene, por lo tanto, más éxito. Debemos morir para que puedan vivir los jóvenes.

miércoles, 14 de marzo de 2007

El inicio

Cuando hacía la carrera de física hubo una cosa que no me gustó: todo se explica con matemáticas. Esas matemáticas me impedían muchas veces entender. Sabía resolver perfectamente problemas propuestos pero no veía lo que hacían las partículas, sólo que la letra fi interaccionaba con la matriz H. Me prometí a mí misma que cuando tubiera tiempo intentaría explicar la física sin esas matemáticas para que todo el mundo pueda entenderla.

No es sencillo lo que me he propuesto, pero vamos allá. Aprovecharé mucho trabajo realizado por nuestros fantásticos científicos divulgadores y enfocaré de momento el tema explicando las esencias de sus libros que vaya leyendo.

Espero que os ayude este blogg y lo disfrutéis. Para cualquier cosa podéis contactar conmigo.