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Física para inquisidores

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Hola gentes, aquí estamos de nuevo. Ha pasado mucho tiempo desde que no pasábamos por casa, me refiero a este blog. Los motivos son todos laborales, falta de tiempo y tal, pero no os aburriré con mi vida porque para eso siempre hay tiempo. El otro día me volví a poner en contacto con el mundo blog con una entrada para Naukas. La entrada iba sobre la posibilidad de tener agujeros negros cargados. A mi entender era una entrada bonita y que aclara una pregunta que me han hecho mil veces sobre los agujeros negros: ¿Cómo es posible que los agujeros negros puedan estar cargados?

El caso es que la entrada ha suscitado el interés de unas buenas gentes que se han puesto el título de inquisidores del mundo de la divulgación. Su tarea no es otra que denunciar y aclarar, en la medida de lo posible, los fallos y errores que cometen los divulgadores en su quehacer. Y claro, mi entrada por lo visto estaba llena de fallos y de cosas inapropiadas. Tengo que reconocer que la inquisición no es una de mis instituciones históricas favoritas, para mí siempre ha sido mucho mejor que me corrigiera Mary Poppins, Coco o el Barbas de Érase una vez la Vida. Pero bueno, eso es cuestión de gustos. La entrada que critica mi entrada está aquí:

De cargas y agujeros negros

Yo, aunque insisto en que los procedimientos inquisitoriales están bastante alejados de mis gustos personales y bastante alejados del espíritu científico, leí con fruición y deleite la entrada que me habían dedicado. Siempre es un honor que hablen de ti aunque sea mal. Y, oh, para mi sorpresa y desasosiego descubro apesadumbrado que estos incipientes Torquemadas de la divulgación no han dado ni una, sus explicaciones son erróneas y cometen errores que van desde no haber entendido la lectura hasta una profunda y notabilísima falta de conocimiento de la física de la que están hablando. Pero qué se puede esperar, esa siempre ha sido una de las características de toda inquisición que se precie. Eso sí, la terminología y las palabrejas técnicas la dominan como dios, lo malo es que los argumentos fallan estrepitosamente. Todo esto, ni que decir tiene, dicho sin acritud ninguna.

Dado que en las redes les dije que la entrada era un monumental mojón y me han pedido que demuestre tamaña afirmación. Aquí van estas bonitas líneas. A esta clase invito yo.

Nota: La entrada no pretende enseñar nada ni ser divulgativa o educativa. Es literalmente una medida de ego. Yo soy así. Así que si te aburres a la tercera línea de lo que sigue me parece muy bien que dejes de leer y me dediques algún improperio que otro. La entrada está pensada para excelsos inquisidores de la ciencia que saben de lo que hablan.

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Anomalías

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Sí, hoy toca hablar de anomalías.

Según la RAE:

anomalía.

(Del lat. anomalĭa, y este del gr. ἀνωμαλία).

1. f. Discrepancia de una regla o de un uso.

2. f. Astr. Ángulo que fija la posición de un astro en su órbita elíptica, contado a partir de su eje mayor y en sentido de su movimiento.

3. f. Biol. Malformación, alteración biológica, congénita o adquirida.

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En esta entrada la intención es dar la idea de las llamadas anomalías cuánticas y su importancia en el estudio de la estructura de una teoría cuántica de campos.  No entraremos en profundidades por el momento, pero este campo de estudio es interesante desde el punto de vista físico y matemático.

Como hemos comentado por aquí en más de una ocasión, y si sois lectores de blogs de divulgación también os habrán hablado de ello, hay cierta tensión entre la física clásica y la cuántica. Esta tensión se manifiesta de múltiples y variadas maneras, una de las más entretenidas es la aparición de anomalías cuando pasamos una teoría de su versión clásica a su versión cuántica.  ¿Quieres tener una idea de lo que son esas anomalías? ¿Sí? Pues tendrás que seguir leyendo.

La ecuación de continuidad

El amigo Edazez puntualizó que en el curso de introducción a la teoría cuántica de campos se había introducido la ecuación de continuidad como algo sabido.  En realidad creía que ya lo había introducido pero efectivamente no ha sido así, por lo tanto, en esta entrada vamos a meternos en el tema.

La entrada partirá de una explicación general y visual de qué es y qué implica una ecuación de continuidad.  Después introduciremos distintas ecuaciones de continuidad para ver que siempre tiene la misma estructura y significado general.  Y para terminar derivaremos en la próxima entrada la misma para el caso de la función de onda de la mecánica cuántica no relativista.

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Simetrías y Cantidades Conservadas: El Teorema Nöther

Continuamos con el curso de Introducción a la teoría cuántica de campos.  En esta ocasión nos preocuparemos de una cuestión importante, la relación entre simetrías y cantidades conservadas.

Esta relación se basa en el teorema Nöther (escrito muchas veces como Noether, y que su pronunciación aproximada no es “Neder” sino “Nuúeter” 😉 ).  Vamos a presentar este teorema en esta entrada a través de un ejemplo muy interesante. Posteriormente completaremos la discusión con una breve entrada del teorema en forma general.

Pero por favor, no dejéis de leer sobre Emmy Nöther una matemática estupenda en una época donde las mujeres no tenían cabida en la universidad y mucho menos en una carrera como la de Matemática.  Además que Emmy era originaria de Erlangen, ciudad a la que Cuentos Cuánticos está ciertamente unido.

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Gauge esto, Gauge lo otro… ¿Qué es una teoría gauge?

La palabra gauge la encontramos por doquier en los escritos sobre física. Aparecen expresiones como simetría gauge, invariancia gauge, bosones gauge, teorías gauge, etc.  Sin embargo, pocas veces se explica con propiedad qué es esta teoría, por qué es tan fundamental y cómo la entienden y por qué la veneran tanto los físicos.

En esta entrada pretendemos algo que nos da un poco de vértigo, explicar qué es una simetría gauge y por qué es tan importante sin emplear matemáticas. Tenemos esta entrada en mente desde hace mucho tiempo pero no hemos sido capaces hasta ahora de ponernos de acuerdo en la forma más adecuada de exponerla. Explicar matemáticamente la teoría gauge no tiene ningún mérito, puede que haya que manejar algunas cosas matemáticas muy guays y “difíciles” pero al fin y al cabo sólo es cuestión de estudiarselas.  Sin embargo, nuestra experiencia nos dice que cuando se le pregunta a un físico ¿qué es una teoría gauge? le entra un sudor frío (lo sabemos por experiencia).

Así que vamos a intentarlo, si os aclaramos algo mejor, si todo queda oscuro y acaba siendo un galimatías entonaremos el mea culpa.

Nota:  La entrada ha quedado un poco larga pero hemos intentado ser dar explicaciones lo más detalladas posibles, esperamos que os guste.

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