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Cuentos Cuánticos (190)

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Cuentos Cuánticos es una página web/blog en castellano que ha publicado 247 entradas, siendo la última del día 12/02/2016.

Un sitio donde los cuentos de ciencia están contados y no contados al mismo tiempo

Cuentos Cuánticos : El lío de la gravedad y la antimateria [fuente]


01/05/2013

Hay un gran revuelo con un resultado que se publicó ayer sobre “el comportamiento gravitatorio de la antimateria”.

Ya he leido sobre antigravedad, sobre si la antimateria en vez de caer en un campo gravitatorio subiría, y mil cosas más. Pero ¿qué dice de verdad el artículo que todo el mundo referencia? ¿qué se puede concluir?

Un adelanto: Lo único que se puede concluir es que hay que mejorar las medidas y que todavía no hay una respuesta definitiva. Pero todo parece indicar que la gravedad actúa de igual forma para materia y antimateria.

Los datos obtenidos en el experimento ALPHA no son definitivos, hay mucho error pero lo bueno es que se ha abierto la posibilidad de una comprobación experimental directa de este asunto.

El artículo

El artículo en cuestión en el que se van a basar todas las noticias que vamos a ver hasta la saciedad en los medios es el siguiente:

Description and first application of a new technique to measure the gravitational mass of antihydrogen

(Descripción y una primera aplicación de una nueva técnica para medir la masa gravitacional del antiHidrógeno)

Este artículo es parte de la colaboración del experimento ALPHA del CERN.

¿Qué objetivo persigue este trabajo?

Para empezar, hay que hablar de masa inercial y masa gravitatoria.

Masa inercial

Tomemos la ley de Newton:

F=Ma

En esta expresión, para una fuerza F dada, cuanto mayor sea la masa del cuerpo, menor será la aceleración producida.  Así que, la masa en esta expresión nos da cuenta de la resistencia que presenta un cuerpo a acelerar (cambiar su estado de moviiento) bajo la acción de una fuerza.

Masa gravitatoria

Sabemos que todos los cuerpos están sometidos a la gravedad. Esta se puede representar como [...]

Cuentos Cuánticos : Don’t Panic and Keep Learning Math [fuente]


29/04/2013

Hoy nos hemos levantado con la noticia de que en 20minutos han decidido prescindir de su rincón de matemáticas, ese que llevaban Clara (@ClaraGrima) y Raquel (@RaquelberryFinn).

Sí, lo sé, hay muchas cosas importantes y desastrosas pasando en estos momentos como para ponernos melodramáticos por el hecho de que desaparezca un blog de matemáticas. Sin embargo, no deja de ser triste que las matemáticas no vendan, que su promoción, divulgación y conocimiento no se consideren una prioridad en un mundo cada vez más tecnificado y en el que la ciencia juega, cada vez más, un papel tan destacado en el desarrollo y la eficiencia de las sociedades.

Así que, aunque sea un grito en el desierto, desde Cuentos Cuánticos queremos hacer un homenaje y dar nuestro agradecimiento a todos los que hacen lo posible por acercanos a las matemáticas. Su trabajo no tiene precio.

A todos vosotros ¡GRACIAS!

Sigue leyendo para descubrir algunos rincones que te harán disfrutar de la matemática a muchos niveles y desde diferentes puntos de vista.

Las mates molan

El blog:

gaussianos

En este blog vais a encontrar mil maravillas matemáticas, desde las acnédoctas más sorprendentes hasta los teoremas más duros.

Es un blog de matemáticas, así que, de vez en cuando, uno tiene que pillar papel y lápiz y disfrutar de las entradas de una forma no tradicional.  Es toda una referencia en la red y su autor, Miguel (@gaussianos), es más que prolífico y de seguro que no os aburriréis siguiendo este magnífico blog.

Es de agradecer que este blog esté alojado en un medio de comunicación como lainformación.com.

Cuentos Cuánticos : Cooper, con un par [fuente]


26/04/2013

No, no vamos a hablar de los atributos del gran Gary, ni de los huevos (con puntillas) que le hacía Sara Montiel.

En esta ocasión vamos a intentar fundamentar el divertido comportamiento que tienen los electrones en algunos materiales que les permiten formar estados ligados (entre dos de ellos) y hacer que el material presente propiedades superconductoras.  A estos estados ligados se les denomina, pares de Cooper.

Redes metálicas

En un metal encontramos una estructura cristalina. Los átomos se disponen de tal forma que se le puede asociar (en promedio) una posición fija a sus iones positivos (núcleos, tal vez con electrones en alguna capa) y unos electrones que se pueden mover por la red.

La conductividad o la resistencia eléctrica de un metal está relacionada con el hecho de que los electrones no se pueden mover libremente por la red. Estos se ven dispersados en su camino por los iones que conforman la estructura metálica.  Así pues, desde un punto de vista fundamental, si pudieramos eliminar la dispersión de los electrones en la red tendríamos una situación en la que la resistencia eléctrica de la misma sería nula, esto nos lleva al concepto de superconductividad.

Parecería que es difícil conseguir tal objetivo, la solución estaría en que la red fuera incapaz de dispersar los electrones al estar estos en un estado colectivo. Pero los electrones son partículas cargadas negativamente y por lo tanto se repelen entre si. Sin embargo, hay una salida, ¿qué pasaría si existiera una atracción entre pares de electrones?

Pares de Cooper

Cuentos Cuánticos : Estudiar Matemáticas no sirve para nada, te lo juro [fuente]


25/04/2013

Sí amigos, tal y como leéis… Es la puta revelación del año, por fin alguien nos abre los ojos. Mi nuevo idolo, mi luminaria, mi adalid de la cultura y el raciocinio. El inefable y nunca bien ponderado Salvador Sostres.

Este campeón intelectual ha defecado un escrito que pasará a los anales de la historia, como ese moco que se te cae cuando estás tonteando con la chica que te gusta, en letras de oro.

Pero, para que no se me acuse de que he malinterpretado sus palabras:

La verdad absoluta sobre las matemáticas

Pero, amigos, veamos lo que este iluminado, este avanzado a su tiempo, su espacio y su propia mentalidad, nos ha regalado con estas bellas palabras.

Estudiar Matemáticas no sirve para nada más que para dedicarse a las Matemáticas, y espero que no lo hagas, porque la vida es una pasada.

Eso no es cierto, yo soy físico y me he dedicado con devoción a las matemáticas. Recuerdo con cariño como mi facultad y la de matemáticas estaban una al lado de la otra y lo divertido que era tontear, con cierta ñoñeria, con esas niñas con coletas que hacían integrales en el cesped del campus mientras yo tocaba mi laud.

Así que este señor debería de revisar sus fuentes porque hay que seguir con fervor el dicho: “Pon una matemática en tu vida”.  Salvador, ya sé que no es fácil, lo sé, pero no te preocupes que al menos habrá alguien que te lo cuente, y pajillas a la mar, coño.

Puedo decir que no creo que las matemáticas sean clasistas en este sentido, creo que incluso aceptan salir con químicos, aunque no conozco ningún caso.

Nunca supe restar, que es de socialistas, ni mucho menos dividir, que es el abordaje de los colectivistas. La raíz cuadrada no existe y derivadas e integrales son una farsa.

Aquí me has subyugado, eres el puto [...]

Cuentos Cuánticos : Extrañas estrellas extrañas [fuente]


24/04/2013

Strangers in the night… taratarata… Strangers in the night… taratarata…

Nada, no me lo tengáis en cuenta, son cosas primaveriles y tal. Pero aprovechando lo extrañados que estáis todos ante la maravillosa apertura de esta entrada vamos a hablar de materia extraña y de la posibilidad de que en nuestro universo existan estrellas formadas por quarks y algunos de ellos quarks extraños. (No diréis que no está bien traído).

Quarks

Parte de las partículas que nos rodean, y las que se produen en colisiones de alta energía están constituidas por quarks.  Si quieres refrescar la física de partículas y los quarks te dejo algunos enlaces:

  1. Partículas elementales.
  2. ¿Están los quarks dentro de los protones?

Pero para no complicarnos mucho revisaremos aquí algunas de las características esenciales de estos bichos.

Los quarks son las partículas que forman los hadrones. Estos hadrones se dividen en dos clases:

  1. Los bariones: Partículas formadas por tres quarks, como protones y neutrones.
  2. Los mesones: Partículas formadas por un quark y un antiquark.

Ilustración de Raquel García Ulldemolins

Bariones – 3 quarks. Mesones – quark/antiquark.

Las propiedades de los quarks se pueden resumir en:

  1. Presentan carga fraccionaria (tomando como unidad la carga del electrón, en valor absoluto).
  2. Interaccionan a través de la interacción débil que es capaz de convertir unos quarks en otros.
  3. Tienen una carga denominada color que los hacen sensibles a la interacci[...]

Cuentos Cuánticos : Parapsicología y Física, ¡No hija no! [fuente]


22/04/2013

Vaya por delante que a mí me da igual que se crea en dioses, fantasmas, ángeles, dragones y mazmorras. Que me trago que hay cosas que la ciencia no puede explicar (pero que explicará algún día, según yo, claro). Que puede que haya fantasmas rondando mi cama por las noches (afortunadamente soy de buen dormir), que la chica de la curva se siente en mi coche un día de estos, etc.

Pero con lo que no comulgo, y comulgo poco, es con el hecho de que se usen argumentos cientifoides para justificar los llamados efectos paranormales. De toda la vida han existido fenómenos que no han podido ser explicados, aunque pasado el tiempo han entrado dentro de los fenómenos físicos, sí de esos que estudia la ciencia lateralizada y corporativista que tan mal resultado le ha dado al desarrollo de la humanidad (¡Bazinga!).  Pues, así a bote pronto, se me ocurre que el rayo antes estaba asociado a Zeus o Thor, que se te aparecián fuegos fatuos, luego eran ángeles, demonios, vírgenes, etc. Por cierto, me gustaría saber cuántas apariciones marianas se han contabilizado en la India.  Luego nos dio por los extraterrestres, los visitantes de dormitorio, que antes eran súcubos o íncubos (que a todas luces eran más pervertidos a la par que divertidos),  los que parecen tener una insana obsesión por explorar nuestros orificios corporales con desagradables objetos punzantes.

Ahora, la nueva moda consiste en justificar estos fenómenos con la nueva física. Es bonito eso de tirar de entrelazamientos cuánticos, teletransporte (también cuántico, por supuesto) o universos paralelos para dar un viso de credibilidad a estos fenómenos.  Yo no seré quien diga que cada cual, en virtud de la libertad de expresión, sea libre de usar los argumentos que quieran para justificar lo que quieran, pero por lo menos que no manipulen los resultados científicos y[...]

Cuentos Cuánticos : Inteligencia, entropía, ¿por qué no? [fuente]


20/04/2013

Gracias a José Cuesta de Inercia Creativa (@InerciaCreativa) he leído un artículo en el que, por lo visto, consiguen explicar comportamientos que se pueden considerar ‘inteligentes’ en sistemas físicos elementales.

La verdad es que tras leer el artículo, que ha aparecido en Physical Review Letters y ha levantado polvareda mediática en los medios de habla inglesa, me parece un trabajo que puede tener cierta relevancia a la hora de explicar ciertos comportamientos adaptativos pero que no consigo ver la fundamentación física del mismo. Así pues, como es un modelo chulo y seguro que da que hablar voy a explicar aquí lo que yo he entendido. Como siempre, cualquier aclaración, corrección o comentario serán bienvenidos.

La clave del asunto, la entropía causal

Ya hemos hablado varias veces del concepto de entropía en el blog. La entropía no es más que una medida del número de configuraciones de los componentes microscópicos de un sistema que dan lugar a la misma apariencia macroscópica. A mayor número de configuraciones microscópicas para un macroestado dado, mayor es su entropía.

Los científicos Wissner-Gross y Freer proponen otra forma de entropía. En vez de contar cuantas configuraciones microscópicas tiene un sistema en un macroestado determinado en un instante de tipo fijado, lo que proponen es considerar cuantas configuraciones microscópicas podría tener el sistema en su evolución futura partiendo de una dada. Es decir, en este concepto de entropía no están interesados en los microestados en un tiempo dado sino en los microestados que podría tener el sistema si lo dejamos evolucionar en el tiempo. A esta entropía la han denominado, entropía causal.

En la termodinámica tradicional se nos dice que la entropía es una función de [...]

Cuentos Cuánticos : Simetría, a veces, mejor rota [fuente]


20/04/2013

En este blog hemos hablado en alguna ocasión de la importancia de las simetrías.  Las simetrías de las leyes físicas son fundamentales por muchos motivos, por ejemplo:

  1. Nos ayudan a encontrar cantidades conservadas como la energía, el momento, la carga eléctrica, etc.
  2. Definen las interacciones, es decir, la forma en la que los sistemas interactúan entre si viene determinada por razones de simetría frente a algunas transformaciones admitidas de los objetos matemáticos con los que representamos las magnitudes físicas de interés.

Pero aún más interesante, si cabe, es que las simetría no solo es útil y fructífera cuando están presentes, hay muchas ocasiones en las que cuando una determinada simetría se rompe crea nuevos fenómenos físicos.  Hay muchos ejemplos, desde la obtención de masas por parte de algunas partículas según el mecanismo Higgs hasta el fenómeno de superconductividad, hay toda una plétora de fenómenos físicos que se pueden asociar a roturas de simetrías (y a las transiciones de fases asociadas).

Sin embargo, si miramos a nuestro alrededor no solo en física es importante hablar de simetría o de rotura de simetrías.  Estos conceptos posiblemente sean de los más profusamente empleados en ciencia y muchas de las preguntas abiertas en la actualidad están asociadas a simetrías y sus roturas.  En esta entrada discutiremos brevemente acerca de este hecho y de los campos, no propiamente de la física, en los que las cuestiones relativas a la simetría o su rotura son fundamentales.  No será una entrada exhaustiva, solo comentaré las cosas que me resultan curiosas y sorprendentes. El único objetivo es que, por si alguien no había caído, la simetría es importante más allá de la física y que tenerla presente siempre ayuda a la hora de encontrar, definir y soluciona[...]

Cuentos Cuánticos : ¿Tiene defectos el universo? [fuente]


12/04/2013

Desde que hace unos días se hicieran públicos los resultados de la misión Planck ha habido cierto revuelo con la existencia de una anomalía en el fonto cósmico de microondas.

Como se ve en la imagen hay zonas frías y zonas calientes que son difíciles de encajar en el modelo estándar de la cosmología. Para una presentación del tema:

“Hay una mancha en el mapa del universo primitivo que no sabemos explicar”

Entrevista de Antonio Martínez Ron (@aberron) a Enrique Martínez del Instituto de Física de Cantabria.

Una de las posibles explicaciones de esta anomalía en el fondo de microondas es la presencia de un defecto topológico (o varios).

Así que, para entender lo que se avecina, en esta entrada vamos a aprovechar que la anomalía pasaba por aquí para explicar un poco el tema de los defectos topológicos en el constexto cosmológico.

Transiciones de fase

Es bien conocido que los sistemas pueden cambiar su fase en función de la temperatura que tengan. Los cambios de fase van asociados a cambios, que pueden ser dramáticos, en la estructura y propiedades del sistema.

Pues bien, nuestro universo sufrió dichos cambios de fase a causa de la bajada de temperatura asociada a la expansión.

Pero antes de entrar en detalles hemos de pararnos a discutir un pequeño detalle en las transiciones de fase usuales, por ejemplo en la del paso del agua líquida a hielo.

Cuando bajamos la temperatura a una masa de agua el[...]

Cuentos Cuánticos : Yo confieso. Mis problemas con el principio de acción. [fuente]


11/04/2013

Anoche retomé un tema que había dejando en el tintero en el blog, el de las interpretaciones de la mecánica cuántica.  Pero como casi siempre que pienso en ese tema, y que empiezo a perderme con visiones ontológicas, epistemológica, positivistas, etc, me topo con la pregunta:

¿Sé interpretar la física?

Y la verdad es que tengo dudas al respecto.  En esta entrada voy a expresar mi opinión, mis dudas y mis confusiones. No es algo para tomar en serio, solo es un intento de poner por escrito lo que pienso de algunas cosas y cuales son las dudas que me surgen cuando me paro a pensar sobre ellas.

Interpretar, entender, explicar

Cuando uno se enfrenta a una teoría física lo primero que piensa es: ¿La entiendo?

La pregunta tiene su miga, especialmente porque nos enfrentamos a la cuestión de qué es entender, que no es trivial. Para mí, entender es asociar unos conceptos a ideas de las que ya tengo experiencia y puedo buscar analogías con las mismas. Esto me parece que es el paso esencial para poder explicar un nuevo concepto.

Sin embargo, en cuántica los comportamientos están sumamente alejados de nuestras experiencias cotidianas y nos enfrentamos al sentimiento de que no entendemos la teoría. ¿Qué hacemos en este caso?

Pues nos ponemos a buscar una interpretación.  Una interpretación no es más que un diccionario entre los nuevos conceptos y conceptos que ya entendemos (o creemos entender). Así pues, nos ponemos a discutir sobre qué es medir, qué es un estado cuántico, por qué tal o cual fenómeno, etc. Nos metemos en harina y nos planteamos si la cuántica no es más que una herramienta que nos ayuda a describir fenómenos o está describiendo algo real y tangible, si los estados son reales (en el sentido filosófico, sea eso lo que tenga que ser), etc.

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