Archivo de la categoría: mecánica cuántica

Newton, eres grande en lo pequeño

La gravedad es la fuerza arquetípica de la que todos tenemos una constancia directa.  Es normal que fuera la primera interacción de la que dispusimos una formulación matemática formal. Como es bien conocido la ley matemática de la gravitación vino de la mano del amigo Newton.  En la actualidad tenemos una teoría más general para la gravedad, Albert Einstein nos proporcionó una nueva forma de entender la gravedad como la consecuencia de la cambiante geometría del espaciotiempo. En esta teoría el espaciotiempo es una entidad dinámica que interactúa con el resto de campos físicos.  Hay que decir que la relatividad general, la teoría gravitatoria de Einstein, no invalida a la gravedad de Newton sino que la contextualiza. En la relatividad general recuperamos la gravedad Newtoniana para campos gravitatorios débiles y velocidades pequeñas de los cuerpos gravitantes.  Así que esto no es una competición de la relatividad general está bien y por tanto la gravedad de Newton está mal.

En ciencia lo único que puede decir que una teoría no es válida es el experimento.  Las teorías tienen que predecir valores de los observables físicos y el experimento tiene que ser capaz de decir si los valores “reales” observados de esas magnitudes coincide con lo predicho por las teorías o no.

Por tanto, en ciencia hay una lucha eterna entre teorías y experimentos. Los experimentos nos dan los valores de las magnitudes físicas medidas y estos resultados se comparan con los valores predichos para dichas magnitudes por los modelos físicos. Así pues, confiamos en una teoría hasta que llega un experimento que esta no puede explicar.

Pues bien, de forma sorprendente (al menos a mí siempre me ha parecido sorprendente), la interacción gravitatoria no es la mejor conocida experimentalmente.  En la actualidad podemos decir que sabemos que la teoría de la relatividad general y su límite Newtoniano funcionan en un rango de distancias desde el mm hasta algo más allá del sistema solar.  Si bien es cierto que cada vez tenemos mejor control a grandes escalas, verificar y experimentar con el campo gravitatorio en escalas por debajo del milímetro es ciertamente complicado.

Pero parece que se ha hecho algún avance importante en este sentido como dicen en el artículo:

Gravity resonance spectroscopy constrains dark energy and dark matter scenarios

Vamos a ver de qué va esto.

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Cuando ocurre lo imposible

Guerrita

Lo que no puede ser, no puede ser, y además es imposible.

Sí, parece ser que esta frase no la pronunció Guerrita sino Charles Maurice de Talleyrand, pero nos viene al pelo para lo que quiero explicar en esta entrada.

Hoy me ha dado por jugar con dados metidos en cajas. En realidad, todo es bastante artesanal y poco elaborado. Sin embargo, me parece que el resultado es muy interesante por varias razones que iremos descubriendo a lo largo de la entrada.

Si consigues resolver lo que aquí se propone, (yo no he sido capaz), estaré encantado de conocer la solución.

La redacción de esta entrada inicialmente era un desastre. Ahora no ha mejorado mucho pero lo he intentado.  Tengo que darle muchísimas gracias a mi amigo, Alberto Márquez, por ayudarme a ver el sendero en la selva de palabras y giros argumentales que he tenido a bien crear en esta ocasión.

Ni que decir tiene que si aún no queda clara la cosa podemos darle vueltas hasta dejar una redacción limpia que hasta yo pueda entender ;)  Mis más sinceras disculpas si lo he liado todo.

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La soledad del fotón

Una entrada anterior ha suscitado cierta polémica sobre si un determinado efecto era clásico o cuántico. Si el uso de la cuántica no era más que un capricho para parecer más guays.

La sensación que me ha dado la discusión, y esto es una apreciación personal, es que hay ciertas reticencias a que la cuántica sea la que marque las normas. No entiendo el porqué. La cuántica ha superado todas las pruebas experimentales durante su siglo (aproximadamente) de existencia.  Y aquí deberíamos insistir en que los experimentos se diseñan generalmente para mostrar que la cuántica se equivoca. Y hasta el momento nadie ha conseguido un resultado positivo en este sentido.

Por eso quiero dedicar unas cuantas líneas a aclarar ciertas confusiones que pueden generarse con estos ejemplos experimentales o con las discusiones que se presentan a la luz de los mismos.

La entrada en cuestión:   Dime fotón, ¿de dónde vienes?

Y para que conste… A mí los clásicos me encantan.

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Dime fotón, ¿de dónde vienes?

Parece que la cuántica continua con su cruzada contra nuestro sentido común, ya bastante maltrecho en lo tocante a su aplicación al mundo cuántico. No entraré en otras cuestiones donde dicho sentido tampoco parece que se emplee demasiado siendo, tal vez, más pertinente y necesario.

En esta ocasión, ha saltado a los medios la noticia de un sorprendente resultado. Hay situaciones en las que un fotón nos dice que ha pasado por un sitio por el cual no podía haber pasado en primera instancia.  Déjenme repetir esto:

El resultado obtenido nos dice que hay situaciones en las que el resultado de la medida de un fotón depende de caminos de dicho fotón que este no ha podido seguir.

No voy a repetirlo una vez más porque entonces dejaría de tener sentido y no terminaría de escribir esta entrada.

El artículo en cuestión del que vamos a hablar es:

Asking photons where have they been

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Me resuenas de algo

Una de las cosas que más me impresionan de la ciencia en general y de la física en particular es que no hay muchas ideas que manejar para describir multitud de fenómenos físicos.

Con un puñado de ideas claras hemos sido capaces de construir toda clase de teorías para describir el universo que nos rodea.  Hemos de distinguir entre las teorías que formulamos, que cada una tiene sus peculiaridades y sus detalles técnicos, de los fenómenos que describen. Al final, muchos fenómenos de origenes y procederes diversos tienen un denominador común y su descripción, con sus formulitas distintas viniendo de distintas teorías, se fundamenta en la misma idea y concepto.

En esta entrada vamos a hablar de unos de estos conceptos que permean la física y que aparece aquí y allí en campos que, en un principio, tienen poco que ver. Dicho concepto es el de resonancia.

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