El universo está calculado

En la antigüedad en un lugar llamado Alejandría aproximadamente en el año 168 antes de Cristo , Apolonio de Perga estudió las secciones cónicas y estableció la teoría general de las curvas , elipses, parábolas e hipérboles.
Casi dos mil años después , el gran astrónomo alemán Kepler ( 1.571-1.630 ) se encuentra con problemas para describir las órbitas de los planetas, hasta que se topa con la fórmula de una elipse que un griego llamado Apolonio estudió en la biblioteca de Alejandría.
Estas elipses coinciden con las observaciones del astrónomo Tycho Brahe, su maestro. Así Kepler descubre que Marte , al igual que los otros plenetas, describe una órbita en forma de elipse en uno de cuyos focos se encuentra el sol.

Cuando Isaak Newton (1.643-1.727) dedujo las leyes de la gravedad a partir de los cálculos keplerianos reconoció que no sólo las elipses sino también las demás secciones cónicas halladas por Apolonio coincidían perfectamente con las fórmulas matemáticas que él mismo había establecido.
El planeta Neptuno fue descubierto en 1846 , merced a las predicciones de Le Verrier usando las leyes de Newton.
Actualmente los científicos se preguntan, las matemáticas constituye un invento o un descubrimiento ?

En el siglo III antes de Cristo nuevamente en Alejandría ,vivió un hombre llamado Eratóstenes quien leyó un papiro de la biblioteca que en un lugar cercano , en Siena en el mediodia del 21 de junio un palo vertical, no proyectaba sombra. Una observación que pocos habían tomado en cuenta, Eratóstenes hizo un experimento en Alejandría en ese mismo día y pudo notar que un palo vertical proyectaba sombra.( ver gráfico arriba)
Se preguntó porque sucedía esto siendo que la creencia popular era que la tierra era plana, la única explicación a este fenómeno era que la tierra era curva.
Calculó las la distancia entre Siena y Alejandría y era de 800 kilómetros y el ángulo de la sombra formada y pudo calcular con conocimientos de geometría elemental que la tierra tenía 40.000 kilómetros de circunferencia.
Hace apenas 50 años los astronautas de la NASA pudieron confirmar con errores ínfimos, que Eratóstenes tenía razón usando sólo matemáticas.

Si las matemáticas son un descubrimiento habría que aceptar que en el Universo hay un ordenamiento superior. Por esta misma razón debería encontrarse presente en la naturaleza, en los átomos y en el cosmos ya antes de la aparición del propio hombre.
Pero si se tratase de una invención la ordenación matemática no sería una ley, sino una convención de la razón humana.
El químico Mendeleev estableció una ley numérica en su tabla periódica de elementos, creía que había elementos aún no descubiertos para completar su serie y efectivamente se descubrieron otros elementos tomando en consideración esa ley numérica.
Esto es también válido para el mundo natural, cuando los matemáticos inventaron los números negativos, aparentemente esto no podría ser asociado con nada en la naturaleza.
En el año 1928 Paul Dirac , en el transcurso de sus investigaciones en el campo electromagnético había encontrado un equilibrio de ondas para la descripción matemática del electrón, daba un resultado positivo, una cifra mayor de cero. Pero también daba como resultado una cifra menor que cero, un número negativo. La duda de Dirac era como aceptar esto que parecía carente de lógica.
Después de muchas dudas, concluyó que así como hay números negativos y positivos, hay partículas de materia y partículas de antimateria ( partículas negativas). con la misma masa pero con propiedades físicas contrarias.
La intuición nuevamente se ha adelantado a la constatación científica.
El matemático Carl F. Gauss ( 1.777-1.855) experimentó por primera vez con cifras negativas, esta disciplina se llamó álgebra compleja , su discipulo Bernard Riemann ( 1.826-1866) continuó este camino iniciado por Gauss , diciendo que la geometría euclidiana perdía su validez en el momento que se proyectaran sobre una superficie curva.
Mas tarde Albert Einstein intenta describir la relación entre la gravitación y la aceleración en una teoría general. Para ello utilizó la geometría de Riemann.
En 1915 Karl Schwarzschild, usando las ecuaciones de Einstein llegó a predecir la singularidad en el que el espacio y el tiempo se curvan hasta límites absurdos, esto fue estudiado más tarde por el famoso Stephen Hawking quien nuevamente con las matemáticas predijo agujeros negros que emitian radiación que fueron confirmados mediantes minucionsas observaciones.
Como podemos ver las matemáticas han brindado al hombre poder sobre la naturaleza.
Galileo Galilei tuvo el mérito de ser uno de los primeros en reconocer que los secretos de la naturaleza sólo podrían ser revelados mediante el lenguaje matemático.
La ciencia se caracteriza por su poder predictivo, mediante las ecuaciones es posible realizar hipótesis que luego tienen que ser confirmados mediante la experimentación.

En alguna oportunidad dijo Einstein en relación a la certeza que brindan las matemáticas, que si su teoría era errónea, entonces Dios estaba equivocado.

Impacto ambiental del progreso

La revolución industrial ha contribuido al progreso en todos los órdenes pero ha perdido el respeto por la naturaleza.
El viejo paradigma de los ancestros que veían al entorno como un ser vivo que debía ser respetado se cambió por la de posesión de las cosas. Nos viene a la memoria la famosa carta del jefe Seattle.
El dogma cartesiano del Res cogitans por un lado y por el otro la res extensa ( ser pensante separado de la cosas).
No existe ninguna relación entre la materia y el espíritu. Dualismo mecanicista, permiso para usar la naturaleza y diseccionarla.
El empirismo inglés, corriente filosófica que predominó a principios del siglo XVII , tomó parte de esta mentalidad y la llevó hasta las últimas consecuencia. Hoy el planeta gime con dolores audibles sólo para aquellos que son conscientes de que nosotros y el mundo estamos interrelacionados.
La teoría cuántica a principios del 1920 , mostró la relación existente entre el observador y lo observado, derrumbó para siempre el paradigma de la separación cartesiana.
Los antiguos tenían razón, la "Pacha mama", o madre naturaleza responde a la agresión, la naturaleza se venga.
Depende de cada uno de nosotros el cambio de un planeta sufriente a otro de esperanza.
El siguiente video explica en forma amena como estamos tratando a esta "Madre ".
Efectivamente la naturaleza es viviente y sensible.
No olvidemos que nuestro planeta no tiene repuesto.
Que le estamos entregando a nuestros hijos ?
El hombre debe resolver tres problemas principales":
1. Es demasiado numeroso
2. Ama demasiado la guerra
3. Consume mucha energía

Los ecologistas no son seres románticos que aman más a las ballenas que a las personas, constituyen un movimiento a la que tenemos que sumarnos todos si queremos legar a nuestros hijos un planeta respirable.
No nos queda mucho tiempo....

La conquista de la energía

El mundo de hoy es el mundo de las máquinas y las comunicaciones , es un mundo que se reduce cada vez más debido a las rápidas comunicaciones. Este mundo es el resultado de la investigación , de los inventos y de la producción abundante.
Hasta hace aproximadamente 200 años, la vida se movía despacio , en la misma forma que lo hacían los primeros hombres que aprendieron a cultivar y domesticar animales hace milenios.

Después en el año 1760 , se inventó la máquina a vapor , instante en que comenzaron a girar las ruedas de la Revolución Industrial.

Se construyeron locales para alojar la nueva maquinaria . Los hombres abandonaron sus casas para trabajar en las fábricas y se tendieron ferrocarriles para transportar los productos que se fabricaban en las nuevas factorías.

Este cambio de métodos para hacer las cosas , fue seguido de una verdadera revolución social.
Surgieron ciudades alrededor de las fábricas . Los niños que desde hacía tanto tiempo trabajaban excesivamente , como unos obreros más, fueron protegidos después por las leyes , y se les proporcionó enseñanza .Innumerables mujeres comenzaron a trabajar fuera de su hogar , al mismo tiempo que las máquinas penetraban en sus casas para hacerse cargo de muchas de las faenas domésticas.

Es fácil ver imaginar que nuestra vida difiere notablemente de la que se vivía en el siglo XVIII.
Pero que es lo que proporcionan todas esa máquinas que no tenían los hombres que vivieron en el siglo XVIII, la respuesta es la energía.

Que es la energía ?

La energía es la capacidad de producir trabajo y es necesaria para transportar , transformar cosas para que sean adecuadas para el uso

Todo comenzó de manera gradual :

1. La energía humana: Hace 10.000 años los hombres vivían de la caza , la pesca y la recolección. Mataban mamíferos, pájaros y pescaban para alimentarse , mientras que las mujeres se ocupaban en recolectar frutos y raíces comestibles. Empleaban la fuerza de sus músculos para matar, arrastrar la caza hasta sus viviendas, para dar forma a sus herramientas, y para transportar su equipo de un campamento a otro.
La única energía que empleaban, aparte de sus músculos era la que le proporcionaba sus hogueras de leña. Más tarde con la invención de herramientas y armas , el hombre pudo dar mayor alcance a sus músculos para poder construir ciudades y forjar herramientas más sofisticadas.

2. La energía animal:

El primer animal domesticado fue el perro , y durante largo tiempo fue considerado como el único animal doméstico.
Después fue domesticado la oveja , la cabra , el cerdo y el buey. Al principio solamente para que la carne de los mismos sirvieran para alimento.
A nadie se les había ocurrido hacerles trabajar.
Los campesinos del antiguo Irak sembraron trigo y cebada. Para lograr que el trigo y la cebada crecieran en abundancia , es preciso arar la tierra antes de sembrarla , lo hacían con pico y azada, a algunos de ellos se les ocurrió usar los bueyes para usar su energía y surgió la energía animal.
Con el tiempo fueron domesticados los caballos para ser usados como animales de tiro.
La unidad de medida de la fuerza denominada HP ( horse power) o caballo de fuerza, toma como parámetro la fuerza de un caballo para elevar una carga de a un metro de altura.

3. La energía del viento:

Desde tiempos muy remotos fue usado la energía del viento para impulsar naves y aspas de molinos. Hacia el año 600 antes de Cristo, buques de velas cuadradas, manejados por tripulaciones fenicias, emprendieron el viaje más grande e importante de los tiempos antiguos.
Los viajes a tierras lejanas y aún el descubrimiento de América , fue posible merced a la energía obtenida del viento con las velas de las carabelas.

4. La energía del agua :

Para aprovechar la energía del agua en movimiento, alguien tuvo la idea de combinar una rueda de palas , que la corriente del río hacia girar, esta rueda se llama noria y era utilizada para la irrigación de sembrados. Más adelante este principio fue perfeccionado hasta llegar a las represas que permiten obtener energía eléctrica.
Los inventos van desde la noria, el tornillo de Arquímedes, la turbina de Fourneyron, Francis, Kaplan y rueda de Pelton.

5. La energía del vapor:

El pionero en este terreno fue Herón de Elejandría , quien inventó la bola giratoria o eolipyle, movida a vapor que funcionada según el principio de aspersión rotativa.
Más adelante James Watt perfeccionó la máquina a vapor de Newcomen para el secado de las minas y así fue que fue posible la invención de la locomotora a vapor de George Stephenson , el carro de vapor de Nicolás Cugnot , inventos que propiciaron la revolución industrial.

6. La energía de combustión interna :

Las máquinas a vapor son de combustión externa, el combustible arde para hervir el agua , cuyo vapor ha de mover el motor. estás máquinas funcionan con combustible sólido y líquido.
El motor de combustión interna en cambio arde dentro de la maquinaria de tal modo que los gases calientes de la combustión actúan directamente sobre las piezas móviles del motor.sólo puede ser utilizado combústible líquido.
El primer motor de combustión interna fue el de Etienne Lenoir en 1860 .
El otro fue el de Nikolaus Otto en 1876, es el famoso motor de cuatro tiempos.
Entre 1890 y 1900 Rudolf Diesel inventó el motor que lleva su nombre , modificó el motor Otto, a fin de que funcionara con hidrocarburo más denso, más espeso y menos caro.

7. La energía quimica :

Otra fuente de energía es de la reacción química, la reacción convierte a los cuerpos sólidos o líquidos en gaseosos. El gas se dilataba con violencia, apartando todo obstáculo del camino, durante mucho tiempo se ha usado este tipo de energia para fines militares.
Los chinos descubrieron la pólvora hacia 1200, para fines lúdicos. y en ocasiones para combatir a los enemigos.
En la modernidad tenemos a tres principales químicos Shonbein , quien descubrió el algodón pólvora, Sobrero que descubrió la nitroglicerina y Alfred Nóbel que encontró la manera de manipularla sin peligro mediante la invención de la dinamita.
Robert H. Goddard en 1926 fue precursor de los cohetes que permitió más tarde la conquista del espacio.


8. La energía eléctrica:

En el siglo XVI , Willian Gilbert , científico inglés pensó que la razón que impulsaba a la aguja a indicar el norte y al sur era que toda la tierra era un gigantesco imán, este concepto dió pie a todo tipo de descubrimientos y experimentos.
Joseph Henry y Michael Faraday experimentaron con la inducción electromagnética.
Luis Alva Edison hizo posible la iluminación eléctrica. y fue defensor de la corriente contínua.
Tesla trabajó con la corriente alterna que es el modelo vigente en nuestros hogares.


9. La energía nuclear:

En cuanto el hombre pudo desentrañar los secretos del átomo, buscó maneras para aprovechar su inmenso poder para producir energía. El primer uso que se le ha dado ha sido bélico y carga con esa ignonimia.
No obstante sus detractores , es una alternativa válida el uso de la energía nuclear para generar electricidad por tiempo ilimitado siempre que se extreme cuidados.

Depende del hombre el encontrar nuevas fuentes menos contaminantes e ilimitadas de energía para satisfacer las necesidades de una población cada vez más densa.

Usos de la teoría cuántica

Mucho se ha hablado acerca de la física cuántica, de que sus postulados son tan profundos y complicados que parecen cosas de científicos excéntricos, totalmente alejados de la realidad concreta.
Nada más alejado de la realidad !
Ciertamente es esencialmente matemática en su comprensión, pero es lo más práctico que existe hoy día.
Si disfrutamos de la televisión, las computadoras, de los láseres , nuestro conocimiento de la química y la biología etc. es debido a esta revolución.
Ciertamente es desconcertante.
Las leyes de la física cuántica permitirán en un futuro cercano:

-Crear superconductores, que permiten la construcción de nuevas máquinas que permitan
que autos que floten , con los superconductores se utilizarán los principios del magnetismo para contrarrestar la gravedad.

-Creación de materiales nuevos, no presentes en la naturaleza, metamateriales , materiales artificiales, que permitan la invisibilidad , El invento de nuevos materiales siempre produjeron cambios en la vida, como el cemento, el acero y las resinas de carbono, no podemos saber que cambios vendrán con la creación de materiales como las fibras de nanotubos de carbono, tan fuertes que permitirán crear cuerdas indestructibles.

-La nanotecnología , para crear máquinas del tamaño de las celulas para realizar tareas completas ,plagiar procesos biologicos para hacer máquinas que creen energía como lo haría una planta.
-Curacion de enfermedades desde dentro del organismo, herramientas para la medicina, que permitan introducir pequeñas maquinas para destruir tumores, máquinas que patrullan nuestro organismo para limpiar nuestro organismo de todas las impurezas.
Inyectar nanobots para patrullar y asesinar células cancerosas.
Estamos todavia en etapa embrionaria en este aspecto.

-Fabricador desde el ambito molecular, programar el mundo físico. la realidad
Podremos producir la materia mediante fabricadores de escritorio de nanotecnologia, la division del tener cambiarian el paradigma económico.
La fabricacion personal podría tener cambios sociales.
Para mediados del siglo del siglo XXI , la creacion de todo de casi nada.
Todo lo sólido que vemos son patrones , que pueden ser dominados.
La revolución cuantica cambio la ciencia ficcion en realidad, dominio sobre la materia.
la teletransportación.
Existe como hecho, se han hecho experimentos, teletransportan fotones de un prisma a otro.
sin importar la distancia entre ellas.
no hay límites.
No se transporta el foton sino la información del sistema. , es identico al original , el original pierde sus propiedades.
Las preguntas que surgen :
que significa ser yo ? quien es el teletrasportado.
En los ultimos 50 años la cuántica, la cibernética, biotecnología constituye una sinergia que produjo más adelanto que en miles de años .
La reducción en el precio de las computadoras ha contrubuido a esos cambios.
La democratización de la tecnología y la inteligencia hará posible cambios en todos los aspectos.
Todo será automatizado y será controlado mediante una computadora.

Como toda innovación, tiene sus peligros, depende del hombre de su correcto uso.

Consecuencias de las ecuaciones de Einstein

El universo de Newton :

Lo que le preocupaba a Newton era la fuerza de gravedad existente entre el sol y los planetas , o sea, dentro del sistemas solar.
La vasta gama de aplicaciones de la ley de gravedad que Newton expuso en sus Principia es en verdad extraordinarias.
La teoría tuvo un éxito inmediato y resultó válida para cualquier tipo de movimiento dentro del sistema solar.Incluido de los de la luna y los cometas además de los planetas.
Era tan precisa que que con ella se descubrió el planeta Neptuno pese a que no podía vérselo con los telescopios entonces disponibles.
Pero había una dificultad :
La órbita de Mercurio no se ajustaba a lo previsto . Como Mercurio estaba tan cerca del sol era difícil contemplarlo, esto no tuvo respuesta hasta la llegada de Albert Einstein.

Con las ecuaciones de la Relatividad General pudo explicar la diferencia que no encajaba en la teoría de la gravedad de Newton.
Con el espacio curvo de la gravedad Eisteniana , se inauguró una nueva época , la de la física relativista.
Comenzaron a aparecer nuevas soluciones a las ecuaciones de Einstein de mano de eminentes físicos y matemáticos.

1. La geometría de Schwarzschild

En 1915 el matemático alemán Karl Schwarzschild obtuvo una solución exacta de la ecuaciones para el caso de un cuerpo esférico como una estrella. Este resultado intrigó a Einstein , esta solución requería resolver un sistema de diez ecuaciones, ecuaciones diferenciales parciales no lineales de segundo orden.
Las fórmulas de Schwarzschild mostraban que en un punto crítico en la cual la curvatura fuera tan fuerte la materia no podría escapar. Este es el Radio de Schwarzschild.
Las consecuencias de esta idea era que planetas como la tierra terminarían comprimidos hasta dimensiones absurdas como un durazno.

2. Friedmann: El universo en expansión

Alexander Friedmann descubrió que según las ecuaciones de la Relativiad General el universo debía ser inestable y esto haría que se expande o contrajese ( dicho sea de paso, Einstein introdujo una constante cosmológica para evitar este resultado ).
El cosmólogo belga George Lemaitre, utilizó las soluciones de Friedmann para postular el comienzo del universo con el modelo de átomo primordial o huevo cósmico.

3. Oppenheimer :El colapso gravitatorio total

Sometidas a la contracción gravitoria , las estrellas pueden a la larga quemarse y comenzar a desintegrarse ,esto lo lleva al radio crítico y en este caso se da el colapso gravitatorio irreversible total.


Estas tres soluciones fueron rechazadas por Albert Einstein quien se negaba a creer que en un momento determinado de que la curvatura del espacio fuera tan grande y la gravedad fuera muy densa , pudiera darse una contracción gravitatoria total hasta límites absurdos.
Se estaba postulando la idea de la singularidad.
La singularidad es punto matemático en el que todas las leyes de la física clásica fallan y sólo pueden reinar los postulados de la teoría cuántica.
Con estas ideas se estaba prediciendo a los agujeros negros, las estrellas de neutrones etc. En 1965 , un descubrimiento accidental de misteriosas microondas provenientes del espacio resultó ser la primera prueba experimental de la exactitud del modelo del BIG BANG , el cuadro que pintó Lamaitre en 1927 , sobre el átomo primordial del Universo ( el huevo cósmico) llevó a algunos cosmólogos a concebir al Universo en sus orígenes como un plasma denso y caliente en rápido evolución.
Uno de los imaginativos el ruso George Gamow , emigrado a Estados Unidos meditó acerca del efecto que provocaría el enfriamiento de este plasma al expandirse el Universo.
Hizo una de las predicciones más importantes en la historia de la ciencia.
Dijo que tal vez el Universo esté lleno de una radiación cósmica de fondo , compuesta dde antiguos fotones liberados de la gran exploción.
La temperatura de esta radiación debería ser de unos cinco grados sobre el cero absoluto.

COBE : El mayor descubrimiento de todos los tiempos

Este satélite detectó en 1989 la radiación cósmica de fondo una temperatura de 2,725 grados sobre el cero absoluto y demostró el estado denso y caliente del Universo primitivo.
El gráfico de arriba a la izquierda muestra la ley de radiación térmica de Planck , la relación entre la intensidad relativa y la longitud de onda para la temperatura sobre cero absoluto.
Quien lo diría adonde nos llevaría unas cuantas ecuaciones !

Relatividad general

Se puede decir que las ecuaciones de Albert Einstein han abierto una nueva rama de investigación que ha permitido que la cosmología dejara de ser una mera especulación a convertirse en una ciencia capaz de predecir y descubrir nuevos fenómenos astronómicos.
En este video se explica con mucha plasticidad como han influido las ideas de Einstein en todas las ramas de la ciencia. La predicción de los agujeros negros, el Big Bang, la fisión atómica, etc.

Relatividad especial (parte 1)

La realidad depende del punto de referencia

Relatividad en lenguaje sencillo

Mucha gente ha oído hablar acerca del científico Albert Einstein ,pero pocos pueden entender el alcance de sus logros.
Básicamente sus brillantes aportaciones pueden resumirse en tres:
1. El efecto fotoeléctrico que contribuyó a brindar las bases de la teoría cuántica con el que ganó el premio nóbel en 1921 y que Einstein entregó a su ex esposa Mileva Maric , dicho sea de paso teoría que Einstein detestaba por las implicaciones que tuvo con las concepciones aceptadas en esos días ).

2. Su famosa ecuación E = m.c 2 , que permitió la fisión atómica ( él brindó el marco teórico de la bomba atómica, que nunca aprobó ).

3. La relatividad especial y general , sus ecuaciones de campo de la gravedad que abrió un nuevo campo de investigación cosmológica y que cambió para siempre las nociones que teníamos acerca de regirnos por el sentido común ( la realidad es surrealista).

Vamos a concentrarnos en la relatividad especial

Por que se dice relatividad ?

La relatividad es un principio de la física que se remonta a la época de Galileo Galilei, quien dijo que "Todo movimiento es relativo y no puede ser detectado sino a través de un punto de referencia exterior".
El ejemplo de un barco que se halle en el mar, si se está dentro del camarote es imposible saber si se está quieto o en movimiento.(descontando el ruído del motor por supuesto).
El ejemplo del ascensor que no sabemos si va para arriba o hacia abajo sin mirar hacia afuera.

Este principio es inviolable y sólo contando con el , podremos entender como llegó Einstein a descubrir que la Velocidad de la luz es una constante universal.
Esto quiere decir que la luz viaja a una velocidad fija de 300.000 kilómetros por segundo , ni más ni menos.

Si un individuo hipoteticamente viajara en una nave a la velocidad de la luz con un espejo en la mano , surge la pregunta . Que pasa con la imagen de su rostro que se tiene que reflejar si él viaja a la velocidadad de la luz y el espejo a su vez debe reflejar la luz de su rostro para que la imagen sea visible ?
- Si yo viajo a la velocidad de la luz , entonces la luz con respecto a mí no se mueve ( como cuando dos vehículos viajan juntos a 100 kilómetros por hora y parece que ambos están quietos).
De ser así jamás la luz llegaría al espejo para reflejarse.

El principio de la relatividad dice que si yo viajo con un espejo en la mano a la velocidad de la luz y si no puedo mirar mi imagen a esa velocidad, entonces estoy violando dicho principio.
No importa a que velocidad me mueva , la imagen siempre tiene que ser visible.

Por lo tanto si la velocidad de la luz es fija ( una constante) , entonces las nociones de espacio o tiempo deben cambiar.

La ecuación básica e = v.t ( espacio es igual a velocidad por tiempo)

El tiempo es el comodin, este debe ser relativo para que la ecuación se cumpla.

Mi tiempo no es igual al tuyo, de tal manera que la velocidad de la luz para mi y para ti sea la misma, por el principio de relatividad.

La velocidad de la luz es la máxima velocidad posible ( velocidad de interacción electromagnética).

Sin matemáticas parece abstracto pero con los experimentos mentales de Einstein parecen más comprensibles.

La velocidad de la Luz

Nos abocamos a un famoso tema de la física , que es la velocidad de la luz , comenzando con lo que se creía , hasta la noción de velocidad máxima postulado por la teoría de Relatividad Especial de Albert Einstein.

Lo importante: Según el principio de relatividad especial

1. No existen interacciones instantáneas en la naturaleza*
2. Debe haber una velocidad máxima de interacción
3. La velocidad máxima de interacción es la velocidad de la interacción electromagnética.
4. La velocidad de la interacción electromagnética es la velocidad de la luz.
5. La velocidad de la luz es la máxima velocidad posible

* La paradoja EPR pretende demostrar la equivocación de la teoría cuántica , con la interpretación de Copenhague la máxima velocidad puede ser superada ( interacción instantánea).

Biografía de Albert Einstein, parte 1 de 5

Biografia de un genio que vivio por la ciencia, no tuvo tiempo para otra cosa , el sin igual Albert Einstein

Biografía de Albert Einstein, parte 1 de 5

Biografia de un genio que vivio por la ciencia, no tuvo tiempo para otra cosa , el sin igual Albert Einstein

El malvado regalo de los cuantos

El famoso experimento mental del gato que ideo el físico Erwin Schrödinger fue un intento de demostrar que la superposición de las probabilidades de los estados cuánticos era una idea ridícula.
Sin proponérselo inició uno de los debates filosóficos que hasta la fecha no tiene solución definitiva.

La famosa paradoja del gato implica que dentro de una caja hay un gato y una botella cerrada que contiene gas venenoso , sobre la botella hay un martillo, cuyo mecanismo es accionado por un contador geiger que a su vez mide la desintegración radiactiva del átomo. Nadie sabe el momento en que se desintegrará el átomo. Sólo sabemos que hay un tiempo de semidesintegración al cabo de , por ejemplo , un minuto se habrán desintegrado la mitad de los átomos existentes . Ya que hay un sólo un átomo , al cabo de un minuto existirá un 50% de posibilidades de que se haya desintegrado. También nuestro experimento debe durar un minuto: según la mecánica cuántica , al final habrán dos mundos con la misma probabilidad. En uno el átomo se desintegra , se activa el contador geiger , se rompe la botella, sale el gas y mata al gato. En el otro, no ocurre nada , y el gato sigue vivo.

El experimentador puede fácilmente comprobar que ha pasado, sólo hay que abrir la caja y mirar. Pero si no mira , según la mecánica cuántica, el gato se mantiene en una superposición fantasmagórica de ambos estados, muerto y vivo.
Hay dos realidades rivalizantes y superpuestas entre sí.

Aquí vienen las preguntas ?

- No sabrá el propio gato si está vivo o muerto ? ( aunque nadie lo vea)
- Si el experimentador fotografía el interior de la caja , pero no mira la fotografía ?
- Deberá mantenerse el felino en estado de vida en suspenso ?
- Como puede un átomo suelto comportarse según las leyes de la mecánica cuántica y una gran cantidad de átomos no ?
-Que dimensiones debe tener un sistema para que la incertidumbre cuántica deje paso a la realidad concreta ?
- El físico Anthony Leggett afirma que la magnitud , en este caso, no es decisiva. La mecánica cuántica no funciona al llegar a un cierto grado de complejidad. Y un gato es lo bastante complejo como para ser considerado no cuántico. Por eso el gato estaría siempre vivo o muerto , tanto si el experimentador mira como si no.
-Un contador geiger o un aparato fotográfico también lo serían bastantes complejos como para estar siempre en un estado perfectamente definido.
Durante siglos ha dominado en la física la idea reduccionista : el conjunto no es otra cosa que la suma de las partes. Los físicos han creído que el comportamiento de sistemas grandes y complejos se pueden explicar mediante el de sus componentes más pequeños. Según esto, las leyes obedecidas por el contador geiger o por el ser humano son las mismas que las obedecidas por el átomo y sus componentes.
La idea de Leggett de que para los sistemas complicados podrían regir leyes diferentes a las que rigen para sus componentes , es una importante ruptura con la tradición científica.
Eugene Wigner ha especulado en forma más radical , en lugar de apartar al observador del escenario , como Leggett lo sitúan en el centro. Según Wigner sólo cuando el resultado de una observación presiona la consciencia del observador, se produce una única realidad.
De forma similar relaciona Roger Penrose espíritu y materia. Afirma que el cerebro humano , a pesar de su tamaño y complejidad, está sometido a efectos cuánticos.

La contienda entre Laplace quien en pleno auge newoniano dijo que si pudiéramos conocer la situación precisa de las fuerzas naturales de un sistema, una inteligencia vasta podría procesar esos datos par predecir el futuro con exactitud. (determinismo).
Por otro lado el Principio de Incertidumbre de Heisenberg quien dijo que la física tiene que contar con sucesos aleatorios en cuya predictibilidad es imposible rebasar la mera probabilidad estadística.
Esto no sólo porque no haya un demonio como el que Laplace preconizó , sino porque hay procesos físicos no analizables en términos de cadenas causales al proceder por saltos cuánticos .
Se abandona el determinismo por el azar.
Nada es seguro !
Todo puede pasar!

El albedrío ha vuelto por sus fueros.

Aún así, Albert Einstein , un escéptico hasta el fín de sus días , confesó que él hacía como el avestruz, esconder la cabeza en la arena, "por miedo a los malvados cuantos".


Referencias

Paul Davies, divulgador científico.