He decidido hacer una serie donde todos los viernes hablaremos de alguna de esas cosas casi ciencia ficción que nos regala la física moderna. Al principio pensé que no alcanzaría para hacer una serie porque a fin de cuentas es ciencia, no ciencia ficción, hasta que me acordé que vivimos en tiempos del CERN y teorías de infinitos universos paralelos. Entonces no tendremos problemas por eso.
Iba a empezar con una de mis cosas favoritas del mundo; los gatos. Así que pensé iniciar con el Gato de Schrödinger, pero para entender eso primero tenemos que entender el Principio de incertidumbre, así que será el elegido.
El principio de Heisenberg es una cosa bastante extraña porque básicamente nos dice que nunca vas a saber nada en realidad. O por lo menos no bien, no la verdad completa. Un ejemplo muy común es que se imaginen una bañera llena de agua donde para saber la temperatura podríamos usar un termómetro, el problema sería que el termómetro esté un poco mas frío o un poco mas caliente que el agua, entonces cuando lo metamos a la bañera, cambiaremos su temperatura. Sí, sería una cosa increíblemente pequeña lo que cambiaría, pero cambiaría.
Ahora, ese ejemplo está muy bien para entender este principio si no fuera por el pequeño detalle de que está equivocado. Lo puse porque es una buena aproximación al tema y es mejor empezar así que empezar con fotones y momento lineal. Y también porque es un ejemplo extremadamente común pero no tan correcto así que matamos dos pájaros de un tiro.
Es incorrecto por la idea que nos queda del ejemplo; podríamos pensar que si tuviéramos alguna otra manera de medir el agua (que la tenemos) podríamos saber cuál es la temperatura real, y entonces lo único equivocado del asunto es la manera en cómo lo tratamos. Y no. Lo que nos dice Heisenberg es que el problema no son los instrumentos que tenemos, si no la manera en que está hecho el universo.
En la vida normal que conocemos (porque la cuántica es todo menos normal) yo puedo saber en dónde está alguien y a qué velocidad va (Stalking, le dicen) pero en la vida microscópica todo cambia.
Para ver algo necesitamos luz, en el caso de espiar a tu novia no es tan difícil porque tu novia no es tan pequeña, pero supongamos que ahora tienes una novia ultra pequeña, una novia microscópica, y en ese caso sería conveniente tener una luz adecuada, y el problema es que entre mas pequeño es el objeto, mas se necesita una luz que tenga una longitud de onda pequeña, y entre menor es la longitud de onda, mas energía tiene.
Hablaremos mas de esos problemas de identidad de la luz al ser onda y partícula a la vez, pero por este momento, olvídense de las ondas y sólo piensen en la luz como pequeños puntitos. Los puntitos son fotones, y entre menor longitud de onda, mas de esos puntitos hay y mas rápidos vienen.
(Explicaré esto tratando a la luz solamente como partícula, pero en la vida real NO es así, lo haré sólo para simplificarlo un poco. Cambio.)
Entonces para ver a tu novia diminuta necesitas mas luz, o sea, mas puntitos, el problema está en que tu novia es tan pequeña que esos fotones, cuando lleguen a ella, llegaran con tal fuerza que la moverán de lugar. Entonces ahora sabrías en dónde está pero ya no sabrías a qué velocidad va, y para saber a qué velocidad va, tendrías que verla con menos luz y menos fotones que pudieran llegar a ella y moverla de lugar, pero entonces ya no la verías (?)
Entonces al final nos queda que sólo puedes saber una cosa a la vez, o puedes saber en dónde está o puedes saber a dónde va. O puedes saber medio dónde está y medio a dónde va. Hay una constante para eso, y las dos cosas son inversamente proporcionales.
La próxima semana: Schrödinger conoce el principio de incertidumbre con un bonito gato y una botella de veneno. ¡No se lo pierda!
Disclaimer: Todo lo que estará en esta serie está expresado de la manera mas simple que pude hacerlo, si hay físicos hardcore por aquí no me odien, no pedí nacer informática en lugar de física.
Bitacoras.com
zapata131
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haces uso de la palabra “entonces” en 7 ocaciones (si no conté mal) y 3 de ellas se incluyen en un parrafo xP (solo un dato curioso que noté, sin intención de criticar)
muy buen aporte, estare pendiente los viernes
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Hahahaha la próxima vez lo haré menos nomas porque me caíste bien
Gracias!
Buena explicación!! al menos está entendible en caso de no saber nada de física moderna
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No estoy muy segura de estar de acuerdo con la premisa original. Ciencia es ciencia, sí, pero si no estuviera en mayor o menor medida inspirada por la ficción… si no mal recuerdo, fue Asimov quien soñaba con “la biblioteca global computarizada”, un índice que compilara el conocimiento humano, donde familias enteras trabajarían mucho tiempo. Quizá para la fecha de publicación de Fundación era una irrealidad. Pero en fin.
Creo que es un gran y muy loable esfuerzo poner en palabras simples esta serie de paradojas y problemas de la mecánica cuántica. Sagan dedicó a ello su vida y Hawking no da paso sin huarache, por lo que es doblemente loable el esfuerzo de la redactora, considerando, como ella dice, no es física sino informática.
Estaré muy al pendiente del gato de Schrödinger.
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No entendí nada por la mamona manera de escribir
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Pues de repente siento que escribiste un poco a la defensiva. Yo estudio física y la verdad me da mucho gusto ver que haya gente que divulga estos temas. Fue una buena manera de ponerlo, sin exceso de tecnicismos, con ejemplos claros y lenguaje sencillo, pero sin ser simplón o condescendiente. Lo que me parece más importante, es que la manera en que está puesto no incita a la especulación y a la pseudociencia, están muy bien delimitadas las analogías.
No te disculpes tanto por no poner las cosas tal cual vienen en un libro, finalmente esto no está pensado para quienes tenemos que llevar cuatro cursos de cálculo para entenderles. Ya si sale un físico troll, no le prestes atención.
Felicidades.
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Gracias! :’D
me gusta como pones el avance de la proxima semana
La próxima semana: Schrödinger conoce el principio de incertidumbre con un bonito gato y una botella de veneno. ¡No se lo pierda!
Bien explicado
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De Schrödinger a Heisenberg, luego a Planck y luego con la ecuación de onda ¿para justificar un cambio microscópico, cuando la ecuación nos describe el mundo de las partículas mas allá de lo micro? No se si estas intentando cambiar las teorías que llegan incluso a describir los fundamentos de lo que llamas informática (ojo, soy químico), por lo que mejor te recomiendo seguir con el gato y con la informática. Saludos.
PD: no te odio; pero no revuelvas la sencillez de la física en un pensamiento complejo.
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No quiero cambiar la reglas (principalmente porque todavía ni hay reglas y todo lo que conocemos son suposiciones) y claro que todo se explica con matemáticas, pero las matemáticas también se pueden explicar con palabras, es lo bello de los números, todo la teoría que se lleva detrás de una suma.
Siempre me quedaré con la informática pero también me gusta la física, y creo que a mas personas también les gustaría si conocieran un poco aunque sea de una de las partes divertidas de esta ciencia.
Intento explicarlo con palabras simples porque se puede, y porque es algo tan bello que quisiera que mas personas lo conocieran sin enredarse tanto en los números, que son totalmente indispensables para la física, pero estas teorías pueden explicarse sin usarlos.
Pero gracias por el comentario y por leerme
Wey dejala que siga poniendo temas de física total si a alguien le interesa abundar en el tema va seguir investigando que creo es la idea, aparte no lo hace mal la chica si se le va algún concepto o algo aquí te tenemos a tí para iluminarnos
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Es la primera vez que posteo en identidadgeek, pero ya hace varios meses los vengo siguiendo por su selecta y buena calidad de noticias. Este post es de los mejores que he visto, muy informal y llega al grano de forma muy entendible, sin ponerse con rodeos.
Sin embargo difiero en que el ejemplo que diste del termómetro este mal, es perfecto, cuando medimos la temperatura de la bañera en realidad no es un error instrumental, si no porque es inherente al universo y al proceso que queremos realizar.
Y respecto a tu analogía con la novia, estas en todo lo cierto incluso a nivel macro, porque es imposible saber si están enojadas sin hacerlas enojar más, jajaja.
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El ejemplo en sí no está mal, digo que está mal porque es un ejemplo súper conocido y a veces no se entiende tan bien, muchas veces cuando dan ese ejemplo, la gente se queda con la idea que el principio de incertidumbre en realidad es un problema instrumental.
Si midiéramos el agua con algún otro método, podríamos saber exactamente su temperatura sin alterarla para nada, así que mucha gente que conozco se queda pensando que entonces cuando avancemos en la ciencia encontraremos algún instrumento con lo que podamos encontrar la posición y la velocidad, y no. Son excluyentes.
Bueno, pero por eso puse ese ejemplo.
Que bueno que te guste y muchísimas gracias por comentar
Tip para tu novia* Si crees que está enojada, está enojada, no lo preguntes pero tampoco hagas como que no te das cuenta porque también la harás enojar. Somos un poco complejas las mujeres
Muchas veces he visto que tratan de explicar el principio de incertidumbre de Heisenberg con aquello de que no puedes ver un atomo porque la luz que necesitas para verlo modifica o afecta al atomo. Eso es una estupidez del porte de un buque. Nadie realmente que entienda del tema usa esa analogia. El principio de incertidumbre de Heisenberg es un resultado puramente matematico que se deriva de la famosa ecuacion de schrodinger.
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Pues grave que un resultado matemático no se le puede dar una explicación lógica real, es como decir que la ley de la gravedad es solo la ecuación y ya, porque en realidad nadie ha podido explicar más allá que realmente es la gravedad, pero igual está ahí, la vemos todos los días, como le explicarías la ley de la gravedad a un ni~o? vea, es esta ecuación x=blabla, porque en realidad nadie sabe que rayos es y de donde proviene la fuerza de la gravedad. No porque sea un resultado matemático quiere decir que no se puede llevar a un plano real que sea didactico entendible a simples mortales no-fisicos como yo.
Como diría alguien, no recuerdo quien, si no lo puedes explicar a un niño de 10 años, no lo has captado bien.
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Mas de uno la ha explicado (la gravedad), el problema real aparece al tratar de relacionar los fundamentos matemáticos de la explicación con el de las otras magnitudes fundamentales, para lo cual si han habido muchas discrepancias. Hay muy buenos libros de texto al respecto por si te interesa.
Una explicación que inclusive un niño (de A. Einstein): “
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Claro, obviamente sé que hay forma, y que como siempre las analogías no siempre son completas. Pero es precisamente lo que quice decir, que las analogías sirven de mucho para entender de forma sencilla las bases del concepto o ley, sin irse a detalles matemáticos. Pero de ahí a decir que por esto entonces son totalmente inválidas y deberían en calificarse como estupideses como dice Pacheco, y solo se pueden entender en un plano matemático? Me parece erróneo.
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Tal ves seas informatica, pero es el punto ideal para que expliques las cosas de forma divertida.
=P
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