El tiempo no va más despacio, compadre

FOT1016985En los últimos días ha estado pululando una noticia sobre un modelo que decía hacer innecesaria la energía oscura. La noticia en cuestión está relacionada con este artículo:

Implications of an Absolute Simultaneity Theory for Cosmology and Universe Acceleration,

del señor Kipreos.

El artículo es uno de los galimatías y sinsentidos más grandes que he leído en mucho tiempo. Lo curioso es que está publicado en una revista en la que se supone que alguien lo ha tenido que aceptar.

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El 2015 y Cuentos Cuánticos

Acaba de empezar un año y en Cuentos Cuánticos vamos a retomar la actividad.  Este año quiero empezar algunos proyectos que tenía en mente desde hace un tiempo.  Esta entrada es para anunciaros estos proyectos.

Cuentos Cuánticos

Para empezar os comentaré que el plan para este blog es el de escribir un par de entradas semanales sobre temas de divulgación.  Como de costumbre los temas versarán sobre lo que se nos vaya ocurriendo a los que paseamos por aquí.  Algunas veces será sobre temas de actualidad, otros sobre temas que nos interesen y en otras ocasiones sobre temas que nos apetezcan.

La periodicidad de las entradas está pensada para que sea eso, dos entradas semanales. Algunas veces tendremos tres y otras veces no tendremos ninguna.  Es lo bueno que tiene eso de escribir en tu casa, al final no hay más prisa que la que uno se quiera dar.

El videoblog de Cuentos Cuánticos

No, no me he olvidado del videoblog.  Pero sí que he tenido problemas con la edición y la grabación de los vídeos y me he tomado un tiempo para aprender algunas cosas sobre esta temática, que hasta hace unos meses me era totalmente desconocida  y, sobre todo, para adquirir algunos gadgets que espero que sirvan para una mejor calidad de los vídeos.

Si quieres ver los vídeos que tenemos en el canal hasta el momento:

El videoblog de Cuentos Cuánticos

Pretendo tener un vídeo a la semana, la idea que tengo es que salga los viernes. Os mantendré informados.

Los cursos de Cuentos Cuánticos, mi capricho personal

Pues sí, tengo el placer de comunicar que vamos a retomar las entradas duras y los cursos.  Al principio de la existencia de este blog se dijo que era muy duro, que metíamos mucha caña con las matemáticas y los conceptos teóricos de la física.  Como somos débiles sucumbimos a un estilo de divulgación “más blanda”.  Pero, sinceramente, echo de menos las entradas matemáticas duras y con formato de curso.

Para no ser muy ambicioso y que al final las circunstancias me puedan (como de costumbre) vamos a iniciar la andadura de los cursos de Cuentos Cuánticos solo con dos, ni uno más, ni uno menos.

Este año vamos a dedicar un curso a la Relatividad General.  Primero porque es una de las teorías más fascinantes de la física. Segundo porque en diciembre de este año que acabamos de empezar se cumplirán cien años de su aparición de la mano de Einstein y otros.

El otro curso que vamos a iniciar es la realización de una idea que tengo en mente prácticamente desde que andaba por la carrera de física.  Vamos a dedicarnos a estudiar el oscilador armónico.  El curso se denominará:

Oscilador Armónico — The Physics Tour’15

La idea es hacer un paseo por toda la física de la mano del sistema físico por excelencia.  Desde lo más básico hasta las ideas más elaboradas y abstractas de la física.

¿Dónde encontraremos estos cursos?

Fácil, en el blog:

Los cursos de Cuentos Cuánticos

Para que quede claro, estos cursos serán técnicos y serán a mi gusto.  Eso quiere decir que se tratarán los temas de forma personal.  Intentaré explicar cada concepto, cada operación, cada deducción.  Intentaré poner ejemplos. Intentaré no dejar huecos en las deducciones o en las demostraciones.  Intentaré ir explicando las matemáticas que vayan apareciendo.

Desgraciadamente esto no es una facultad de física o matemáticas y en algunas entradas el nivel será mayor que en otras.  Lo único que pretendo es disfrutar con este blog y que vosotros disfrutéis conmigo.  Vamos que no nos van a convalidar asignaturas con los blogs de Cuentos Cuánticos, eso te lo puedo asegurar.  En ocasiones los lectores se tendrán que esforzar o tendrán que tener algunos conocimientos previos para poder seguir las entradas.  De eso se trata, que tanto vosotros como yo nos esforcemos por disfrutar con la física porque… La física mola.

Aparecerá una entrada de cada curso por semana, en principio los lunes y miércoles.

Pues nada más, solo era eso.

Nos seguimos leyendo…

Divulga bien y no mires a quien

12644478--647x231Sí, ¿por qué no me callo? La verdad es que debería de hacerlo porque me parece una tontería supina toda la discusión acerca de los beneficios, utilidades y objetivos de la divulgación científica.  Pero dado que el tema está de moda y he escuchado sesudas intervenciones y opiniones de todos los tipos, pues aquí va la mía, que no es mejor ni peor, es la mía.  Vaya por delante que ni yo mismo sé si estoy totalmente de acuerdo con lo que voy a escribir a continuación.

¿Quién divulga?

Esta es fácil, los divulgadores. Los que hablan de ciencia, los que intentan transmitir alguno de sus aspectos, sorpresas y utilidades. Temas hay para todos los gustos, niveles para todas las exigencias y variedades para todas las necesidades.  Que divulgue el que quiera, el que pueda y el que le de la gana.

Claro está que se presupone que si divulgas sobre ciencia es porque cumples dos requisitos:

  • Sabes de lo que hablas.
  • Te apasiona aquello de lo que hablas.

Ahora nos podemos poner a discutir quienes son los llamados a iluminar a la sociedad, gran palabra, sobre los parabienes de la ciencia. ¿Periodistas? ¿Científicos? ¿Comunicadores?  Pues a mí me da igual, lo único que me interesa es que lo que me cuenten me enganche y me atraiga, que despierte mis ganas por seguir aprendiendo y descubriendo sobre el tema que me cuenten.

El target

targetAhora está de moda hablar del target y yo siempre me imagino a un francotirador, lo malo es que tiene toda la pinta que el susodicho es ciego y sordo.

No me puedo creer que alguien tenga en mente para quién está escribiendo o creando contenidos.  En mi caso, y creo que en el caso de los que por aquí hacen sus contribuciones, escribo sobre lo que quiero, cuando quiero y como quiero.

Así que mi objetivo, el target o cualquier otra palabra moderna, es todo aquel que se pase por aquí, que vaya buscando y que se quede a leer un rato. Me da igual si es doctora en física o aprendiz de zapatero.

Aquí todo el secreto está en crear contenidos atractivos y eso solo se puede hacer de una forma, que el que los crea disfrute haciéndolo.  Todo lo demás son pajas mentales.

Se habla mucho de especialistas y legos.  Se escucha mucho que hay que divulgar para legos, que hay que convertirlos. Y yo lo que imagino es…

legosVamos que no me quede muy claro quién es lego o quién es especialista.  Yo no tengo ni puta idea de química analítica, de robótica o de cálculo de estructuras. Así que soy un lego más que un especialista. Yo diría que casi todos somos más legos que otra cosa. Pero no tengo ni idea, solo es la opinión de un lego.

A mí me gusta leer cosas de todos los niveles, a veces cuanto más sencillito es mejor, y como dijo un tal Fermi:

Nunca desprecies el placer de escuchar algo que ya sabes.

Resumiendo, que hay que crear, crear, crear… y el que te quiera encontrar te encontrará.  Todo esto ya estaba inventado, si le gusta se quedará y te volverá a visitar, en un blog, en youtube o en la tele… y si no le gusta pues se olvidará de ti.  Así que, la obligación no está en la gente, está en el que divulga.

Tipos de divulgación

En divulgación científica te puedes encontrar con muchos perfiles.  En este blog, personalmente he cumplido con todas las siguientes categorías:

El erudito — Cientos de miles de datos, fechas, precisiones, concreciones, etc. Si lo sigues es que tienes muchas ganas.

El divulgador colega –  El que te cuenta las cosas como si estuvieras en un pub a altas horas de la madrugada.  Puede que se le trabe la lengua y que al día siguiente no te acuerdes de lo que te ha contado.

El original — El que siempre busca un nuevo ejemplo o una nueva metáfora para hacerte entender un hecho científico. A veces el ejemplo se come la explicación.

El duro —  Este opina que las cosas son así y así se tienen que contar. Te guste o no. Es lo que hay. Si no lo has entendido es tu problema.

El pasteles —  La ciencia es un algodón de azúcar y si no te empalagas es porque no quieres. Se recomienda tener a mano una pluma de insulina, por si  las moscas.

El simpático —  Todo es un chiste, incluida la explicación.

El superYO — Yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo, yo… Tú no.

Y conste que esto es una autocrítica constructiva, prometo mejorar.

Concluyendo

Haced lo que queráis, divulgad si queréis, estudiad ciencia si queréis, pero hacedlo porque os lo pasáis bien.  Todo lo demás no importa. Aquí no hay divisiones ni especialistas, ni legos (que me parece una palabra horrorosa).

Si las personas quieren encontrar el contenido lo harán. ¡Estamos el en siglo XXI! Es difícil no encontrar algo que estás interesado en buscar. Solo hay que crear, crear y crear contenidos, de todos los tipos, en todos los formatos y todos los niveles y el público llegará solo.

Ni los divulgadores son los responsables de educar a nadie en ciencia ni nadie se lo ha pedido. Las personas ya tienen las escuelas y las universidades para aprender. No convirtáis la divulgación en un elemento esencial en la ciencia porque no lo es, es un complemento más, un divertimento útil, pero solo es eso.  La gente que quiera acceder a la ciencia, a cualquier nivel, lo hará, solo tenéis que estar ahí para que os encuentren… No hay más.

Esto ya está inventado hace tiempo y se resume en:

Nos seguimos leyendo…

La polarización y la cuántica en Órbita Laika

El amigo Antonio Martínez Ron @aberron ha jugado con polarizadores en Órbita Laika.  Y ha mostrado un maravilloso efecto que aparece cuando superpones tres de esos bichos.  Aquí la explicación cuántica :)

La luz está compuesta por fotones y estos fotones tienen una característica que se denomina helicidad (que es el análogo del espín, lo que pasa es que en partículas sin masa se usa la otra palabra por cuestiones técnicas, esto solo lo digo por información). Esto es el origen de la polarización de la luz.

Los polarizadores son materiales que solo dejan pasar luz polarizada de una determinada manera. Sigue leyendo para empaparte del tema :)

Helicidad del fotón

Lo primero, representaremos un fotón

foton

Los fotones son partículas que se mueven siempre a la velocidad de la luz (como no puede ser de otra manera porque son las partícula de luz) cuando están en el vacío y aproximadamente en el aire.

fotonmovimiento

El fotón tiene una helicidad (espín) que podemos considerarlo pedestremente como una oscilación alrededor de la dirección de movimiento.

Si vemos un fotón venir hacia nosotros los estados de helicidad básicos serían vertical y horizontal respecto a su dirección de movimiento y nuestra línea de observación:

helicidad

Esto se puede representar de la siguiente forma:

|Fotón Vertical>                         |Fotón Horizontal>

polarizacionvertical

Ahora ponemos un polarizador en disposición vertical respecto a la dirección de movimiento de la luz incidente:

polvertfoton

El resultado es que todos los fotones pasan sin problemas.

Si giramos el polarizador 90º el resultado, como y sabes, es que no pasa ningún fotón. Se bloquea la luz.

bloqueohorizontal

Pasaría lo mismo si empezamos con luz polarizada horizontalmente. Si el polarizador está vertical no pasa luz y si está horizontal deja pasar toda esa luz.

El juego de los dos polarizadores

Hasta ahora hemos hablado solo de dos estados de helicidad/polarización de los fotones, el vertical y el horizontal. Y hemos visto como dichos estados son excluyentes en el sentido de que solo pasan cuando el polarizador está en la dirección correcta.

Sin embargo, en la luz natural, los fotones no tienen helicidades solamente verticales u horizontales, pueden tenerla en cualquier dirección respecto a su dirección de movimiento:

nopolarizada

Si ahora pones un polarizador en cualquier dirección en la dirección de movimiento de esa luz seleccionarás la luz polarizada en esa dirección:

Por simplicidad hemos puesto el polarizador en vertical pero lo podríamos haber puesto en cualquier dirección que hubieramos querido. El resultado es que solo pasa la luz que tenga fotones con la helicidad/polarización en dicha dirección.

polarizacion1

Si ahora pones un segundo polarizador en una dirección perpendicular (horizontal en este caso) toda la luz se bloquea:

polarizacion2

Lo maravilloso de la cuántica

La cuántica tiene la insana costumbre de responder cuando se le pregunta. ¿Eso qué quiere decir?

Si ahora ponemos un polarizador entre los dos anteriores girado 45º respecto de sus respectivas direcciones encontramos que sale luz por el último polarizador. ¿Eso cómo puede ser?

Retomemos los casos anteriores:

  • Partimos de luz no polarizada.
  • Metemos un polarizador vertical y toda la luz que sale está polarizada verticalmente. Cada fotón tendrá un estado |Fotón Vertical>.

polarizacion1

  • Ahora ponemos un polarizador girado 45º respecto a este:

cuarentaycinco

¿Los fotones pasan o no pasan? La respuesta es que algunos pasan. Y es que nosotros le estamos preguntando a los fotones si están polarizados respecto a 45º de la dirección de salida del anterior polarizador. Los fotones que salen del mismo tienen el estado |Fotón Vertical>. Pero ahora le estamos preguntando sobre 45º respecto a la vertical, pero la cuántica nos dice que cada fotón –—– |Fotón Vertical> se puede escribir como una combinación:

|Fotón Vertical>= 50% |Fotón a 45º respecto a la vertical> + 50% |Fotón a -45º respecto a la vertical>

Que se interpreta como que cada fotón polarizado verticalmente tiene un 50% de pasar por un polarizador situado a 45º respecto de la dirección del primer polarizador.

Así que a la salida de dicho polarizador a 45º tendremos:

polarizacion3

Los fotones de salida tendrán un estado: |Fotón a 45º respecto a la vertical>. Y la intensidad de salida será la mitad de la del primero.

  • Si ahora colocamos un tercer polarizador perpendicular al primero, volvemos a tener lo mismo. Se encuentra con fotones cuyos estados son |Fotón a 45º respecto a la vertical>, pero nosotros le estamos preguntando sobre la polarización horizontal. Pero la cuántica nos dice que:

|Fotón a 45º respecto a la vertical>= 50% |Fotón Vertical> + 50% |Fotón Horizontal>

Por tanto hay un 50% de posibilidades de que pasen fotones por el polarizador horizontal.

polarizacion4

Y por eso sale luz al poner un polarizador a 45º entre dos polarizadores perpendiculares. De hecho, en condiciones ideales la luz que sale tiene una intensidad de salida que es un 25% de la intensidad que sale del primer polarizador.

Lo que yo remarcaría de este tema

a) La cuántica describe estados que se pueden reexpresar como combinaciones de otros estados. Por ejemplo:

|Fotón Vertical>= 50% |Fotón a 45º respecto a la vertical> + 50% |Fotón a -45º respecto a la vertical>

|Fotón a 45º respecto a la vertical>= 50% |Fotón Vertical> + 50% |Fotón Horizontal>

b) En dichas combinaciones la cuántica te dice con qué probabilidad veremos uno de los estados que forman parte de la combinación.

c) Cuando medimos, en este caso cuando ponemos el polarizador, de dichas combinaciones solo sobrevive un estado:

En el primer caso sobrevive |Fotón a 45º respecto de la vertical>

En el segundo caso sobrevive |Fotón Horizontal>

El estado combinado HA COLAPSADO a uno de sus constituyentes, y esto está relacionado con el gato de Schrödinger por si quieres comentarlo.

c) Posibilidades perpendiculares son excluyentes entre sí. Si tengo luz polarizada en la vertical no pasará por un polarizador horizontal y viceversa.

d) Esto que hemos hecho con direcciones verticales y horizontales se puede hacer en cualquier par de direcciones perpendiculares, y para el polarizador que metes entre esos dos que esté a 45º respecto a ellos. Vertical y horizontal no son determinantes, lo importante es que sean perpendiculares entre sí y que el otro, el que metes por medio, esté a 45º respecto a las direcciones de los dos anteriores.

Este experimento pone de manifiesto la propia estructura de la mecánica cuántica aunque hay que tener en cuenta varias cosas:

1.- Todo esto se puede explicar sin mecánica cuántica. Aunque la razón última sea totalmente cuántica se puede llegar a las mismas conclusiones en física clásica. Pero eso no quiere decir que la explicación sea incorrecta sino que aquí la cuántica no es del todo evidente. Pero sabemos que es así porque hemos acumulado resultados experimentales durante más de 100 años que se basan en esta explicación del comportamiento cuántico de la luz.  Y ahora tenemos experimentos de polarización con un fotón solo y eso no se puede explicar con la física clásica.

2.- Lo que hemos explicado de la polarización/helicidad de los fotones no es totalmente cierto, en realidad los polarizadores más usuales, con los que se han hecho estas pruebas en el programa, casi con toda seguridad son polarizadores circulares y no lineales que son con los que hemos usado en el ejemplo y los estados de helicidad serían circulares, algo así como si el fotón gira a izquierdas o a derechas respecto a su dirección de movimiento. Pero eso no es un problema porque siempre podemos traducir polarizaciones circulares a lineales (las que hemos usado) y viceversa.

Gracias a Órbita Laika por existir y ojalá nos acompañe mucho tiempo en nuestras pantallas.

Nos seguimos leyendo…

La delgada y problemática línea entre pasado y futuro

relojEl paso del tiempo es un problema que martillea a la física y a sus practicantes.  Todos tenemos una intuición sobre el paso del tiempo, crecemos, cambiamos, nos movemos, etc.  El tiempo fluye, signifique eso lo que signifique.  ¿Por qué siempre fluye en la misma dirección?

En física se nos dice que el tiempo solo es una dimensión más, igual en estatus que las dimensiones espaciales ancho, alto y largo.  Pero sin duda tiene un carácter distintivo, yo puedo “ver” las dimensiones espaciales a mi alrededor y puedo desplazarme a voluntad por ellas. Con el tiempo no puedo hacer eso, el tiempo me arrastra del pasado al futuro, siempre.  Puedo recordar el pasado pero no el futuro.

Sin lugar a dudas el tiempo tiene una flecha, apunta en un sentido y eso, eso es un problema.

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