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sábado, 31 de diciembre de 2011

Brian Cox, el nuevo Sagan

Pues no! Ya sé que el blog va a morir pronto, pero al último momento lo salvo por un año más!

Pongo un vídeo de Brian Cox, un hombre que se está haciendo un lugar en el mundo de la física mediante la divulgación, y la verdad es que no es para menos, es una delicia oirlo, el sentimiento que le pone es impagable. Aquí da una charla sobre la mecánica cuántica. Parece un programa de televisión de la BBC, pero que una cadena de televisión dedique una hora a un tipo a hablar de mecánica cuántica me parece de ciencia ficción xd

El problema es que no hay subtítulos, pero bueno, se entiende bastante bien. Menos a la mujer de las ondas que sale xd



Salut y buen año nuevo!

jueves, 29 de septiembre de 2011

QFT

Not only God knows, I know, and by the end of this semestre, you will know

-Sidney Coleman

Yo también quiero saber!

jueves, 10 de marzo de 2011

¡Este blog usa Latex!

En mecánica teórica, la "variable" de acción se define como $J\equiv\oint p_k(q_k,\vec{\alpha})dq_k$, evaluada sobre el ciclo cerrado (o de todo un período) de la curva de la trayectoaria fásica sobre el plano $q_kp_k$.

La cosa interesante es que estas $J_k$ tienen algunas propiedades muy interesantes cuando el sistema es periódico, y una de ellas es que $\frac{\partial H}{\partial J_k}=\nu_k$ és constante y se puede demostrar que es la frecuencia de la coordenada $q_k$, y su inverso es el período $T_k$.

Dicho esto, lo interesante es ver un ejemplo: el oscilador harmónico. El hamiltoniano del sistema es $H=\frac{p^2}{2m}+\frac{1}{2}kq^2=E$ ya que el sistema es conservativo. Podemos aislar p de la expresión e igualarla a cero para ver los puntos de retroceso, que nos dan $q_{1,2}=\pm\sqrt\frac{2E}{k}$. Ahora ya podemos calcular la variable de acción del sistema, $J=\oint pdq=...=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}E$, pero fijemonos que $2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$ es el conocido período del sistema, así que $E=J/T$, o lo que es lo mismo, $E=J\nu$. ¿No nos suena de nada, esto?

Si volvemos al principio vemos que J no es más que el área encerrada por la curva en el espacio de fases de coordenadas p y q. Si pensamos ahora en la mecánica cuántica, el principio de Heisenberg pone un límite a esta zona, y ese es h. Por lo tanto, J tiene que ser un múltiplo de h... la magia de todo el asunto es que si volvemos donde nos habíamos quedado con el oscilador armónico, $E=J\nu$ se convierte en $E=h\nu$, la energia de un fotón en el modelo de Planck del cuerpo negro basado en osciladores.


Por cosas como esta estoy en física. Porque, hablando en plata, lo flipo un mogollón cuando veo lo conectado que está todo, o cuando, después de estar sumergido en ya no sé dónde, todo empieza a cuadrar y uno rescata respuestas que más o menos sabía, pero es que las ha sacado desde lo más profundo de la realidad, y eso es impagable.

Por cierto, todo esto es un poco para probar -y fardar de- el , que como podéis ver he podido implementar =). Si alguien tiene un blog y quiere ponerlo, pegad esto

< src="http://www.watchmath.com/cgi-bin/mathtex3.js" type="text/javascript">
< type="text/javascript">
replaceMath( document.body );
< href="http://www.watchmath.com/">
< src="http://www.watchmath.com/images/formula.png" alt="" width="100">
< href="http://watchmath.com/vlog/?p=438">
Math Formula?< /a>


(juntad los "<" con los carácteres siguientes) en un gadget html en el blog y ale, abrid y cerrad el código con el símbolo del dólar $.

Saludos!

lunes, 10 de enero de 2011

TED sobre el cerebro

TED se convierte a épocas mi manera favorita de "perder" el tiempo. A ver si explico bien el concepto: son charlas que se hacen en varios lugares (creo que hará un año o así se hizo una aquí en Barcelona) en las que sale gente a hablar de algo que, según ellos, puede interesar a demás gente. No sé ni quién lo promueve ni nada, pero yo suelo buscar gente de ciencias y la verdad es que uno oye cosas muy interesantes.

Ahora acabo de ver un TED de estos (se puede seleccionar el idioma de los subtítulos) sobre el cerebro, dado por Sebastian Seung que se ha convertido desde ahora en mi segundo ídolo. Para el que, como yo hace una hora, no lo conozca, parece que a parte de ser un chavalín bastante majo, se doctoró en física teórica y ahora está especializado en eso, física teórica, además de neurociencia y bioinformática en el MIT. Casi ná.





Habla de cosas muy básicas, pero es muy interesante lo que dice al final. I wanna live forever.

Y bueno, volviendo a mi realidad de mierda, aún tengo que decidir si mañana me presento o no al maldito examen, caguen la hostia. Uf, no sé si quiero vivir para siempre, si teniendo fecha de caducidad soy tan vago y lento para según qué, imagínate si tuviera todo el tiempo del universo...

miércoles, 10 de febrero de 2010

El cuento de la lechera

Estaba haciendo cuentas con la carrera, viendo qué me queda, qué he hecho y demás y de momento mi evolución semestre a semestre, contando los créditos aprobados, es esta:



Genial, ¿eh? He aprobado cerca del 70% de los créditos en dos semestres, es decir, en casi el 25% del tiempo que llevo en la carrera, lo cual es, cuanto menos, preocupante. Pero bueno, hecho está. A partir de ahora supongo que la cosa será diferente, porque básicamente he dejado de arrastrar las asignaturas por las cuales no tenía demasiado interés y empezaré a hacer algo que realmente me gusta... joder, ¡si parecerá que empieze la carrera ahora mismo! Así que he estado dando vueltas a cómo podría irme de aquí en adelante y cuánto me queda si hago lo que tengo que hacer, y me sale algo así:



Esto ya pinta mejor, ¿eh? Lo jodido es que no me parece del todo descabellado que la cosa siga esa gráfica... pero vamos, igual he cambiado, al menos eso espero, pero constancia y disciplina es algo que directamente no sé qué es, y si quiero hacer eso necesitaré y mucha, de ambas. Así que la otra opción es que siga como hasta ahora, en ese caso, se aprecia una ligera tendencia periódica en la primera gráfica, así que la cosa, si el semestre que viene no funciona y me hundo en la miseria, es bastante probable que siga el mismo patrón que en la primera gráfica:



¡Dios no lo quiera! Quiero pensar que mis ganas de comprender la relatividad general, geometría diferencial, mecánica quántica y el formalismo de la mecánica analítica podrán con mi inercia de ser un gilipollas. Y que mis mayores problemas sean estos.

PD: De hecho, si sucede lo de la tercera gráfica, terminaría en el grado, lo que sería el doble de terrible. Y me suicidaría. O algo, yo qué sé.

Saludos.

domingo, 31 de enero de 2010

Through the Looking Glass

... y bien, creo que con esto tengo el aprobado. Pero a ver qué dice el siguiente problema... buf, joder, madre, esto no hay por dónde cogerlo, vaya tela. Vamos a ver, esto hay que normalizarlo, así que tiene que cumplir a cuadrado más be cuadrado más cé cuadrado igual a uno. Esto por un lado, después el valor esperado de la energía es cinco medios de hache barra omega, así que todo esto tiene que cumplir esto. Bueno, hasta aquí vale, pero joder, el valor esperado de equis es cero, en serio voy a tener que resolver este monstruo? Pues nada, vamos haciendo. Hago la integral sobre todo erre del conjugado de la función de onda por ella misma por equis... esto es, los conjugados de las funciones propias... mierda, qué coño hago ahora con los conjugados de los coefic... ah no, que me dice que son reales, así pues me queda este mosntruo de seis integrales infumables... bueno, tengo que cada función propia del hamiltoniano de un oscilador armónico es este carro de aquí... que no deja de ser un coeficiente por una exponencial por las funciones de Hermite, así que todo es real y los conjugados no pintan nada, así que todo esto me daría esto... bien, podría llamar a todo este carro cé sub ene y entonces sale fuera y me quedo con esto y ¡que suerte! dentro de la integral ya solo tengo la exponencial, las dos funciones de Hermite y una variable... pero tengo esta relación entre equis por la función de Hermite de equis y las funciones de Hermite, y aquí tengo que la integral de todo esto es una delta i jota, así que si pongo esto con esto solo me quedan vivas... a ver, si i es cero jota tiene que ser uno, si i es uno jota puede ser cero o dos... vale, hostia, hostia, me está saliendo. Entonces las seis integrales se convierten en solo cuatro y esta y esta son iguales... así que son dos integrales, de hecho. Y me dan esto... y lo simplifico por aquí, hago esto por allá... Joder, de puta madre, me está quedando la mar de bonito, tiene que estar bien. Ahora saco esto de aquí y lo pongo allí, y me da que a es menos el inverso de la raíz de dos por b, y b al cuadrado es... vale, tengo un lío de signos, porque el resultado no es único, porque esto cumple el enuniado y esto también así que el sistema no está determinado, así que...

Y entonces levantó la vista del papel, perplejo, desorientado, como si viniese de otro mundo, de otro tiempo. Como si viniese del otro lado del espejo. Sintió como si hiciera horas que no respiraba.

Pero... ¿dónde coño estoy?

Un físico había renacido.

viernes, 16 de octubre de 2009

¡Siete nueves!

Estoy ahora mismo en la sala de ordenadores de la facultad haciendo un informe de una práctica del otro día y me he encontrado con algo que no había visto nunca, y es que al hacer la regresión lineal de los datos me ha dado un coeficiente de regresión igual a 0.999999903. ¡Siete nueves! Alguna vez había visto alguno con 4 nueves. ¡¿Pero siete?! ¡Es una animalada! Vale que la práctica era una tontería de tomar voltajes por aquí y allí, pero es que siete nueves son muchos nueves. Para el que no sepa de qué va la cosa, cuanto más cercano a 1 es el coeficiente de regresión, los valores que hemos tomado más se acercan a los teóricos.

Para el que lo quiera comprobar, aquí está la tabla de valores: en la primera columna "las equis", en la segunda "las is", en la tercera el valor teórico de "las is" y en la cuarta el error relativo entre el valor teórico y el experimental, que se hace cero en casi todos los casos metiendo propagación de errores y demás.

1402 13.73
13.73136 9.9053E-05
1206 11.82
11.81448 -0.00046701
997 9.77
9.77046 4.7083E-05
804 7.89
7.88292 -0.00089734
598 5.87
5.86824 -0.00029983
395 3.88
3.8829 0.00074742
205 2.03
2.0247 -0.00261084
-205 -1.98
-1.9851 0.00257576
-408 -3.97
-3.97044 0.00011083
-594 -5.79
-5.78952 -8.2902E-05
-811 -7.92
-7.91178 -0.00103788
-1000 -9.76
-9.7602 2.0492E-05
-1196 -11.68
-11.67708 -0.00025
-1408 -13.75
-13.75044 3.2E-05
-1597 -15.61
-15.59886 -0.00071365
-1812 -17.71
-17.70156 -0.00047657
-1991 -19.44
-19.45218 0.00062654



Y bueno, que eso, me ha parecido curioso.

Saludos.

lunes, 3 de agosto de 2009

Diáspora, de Greg Egan


El otro día terminé de leer este libro y oh, qué decir, creo que es la lectura más inteligente y original que leía en tiempo. Supongo que el hecho de que use constantemente conceptos matemáticos y físicos nada triviales me ayudó a que me llegara tanto. ¿Alguien había visto alguna vez un libro de ciencia ficción hablando sobre variedades? ¿Definiendo qué es una topologia? ¿Hablando sobre el Teorema de Gauss-Bonnet? ¿Hablando de momentos angulares? ¿De leptones de una manera formal? ¿De agujeros de gusano desde un punto de vista serio? Yo no, desde luego.

La historia es una excusa en esta novela -año 3000, la humanidad dividida en tres ramas evolutivas: los humanos en sí, unos robots autoconscientes y unas IAs que viven apartadas-, que más que novela es un ensayo sobre la física y la vida dentro de un milenio, sobre la realidad del universo y de las matemáticas. La historia en sí es solamente la excusa para tejerlo todo y ponernos en situación. Por ello soy cuidadoso a la hora de querer recomendar este libro, ya que quizás, para alguien que algunos conceptos físicos y matemáticos se le escapen absolutamente de la compresión, algunos fragmentos le pueden resultar cansinamente incomprensibles y abstractos. Pero creo que merece una oportunidad.

Por otro lado, el autor no es un Don Nadie y uno entiende porqué la novela es así de "heavy" cuando uno se entera que Greg Egan es matemático, trabajó como informático y trabaja investigando sobre Loop Quantum Gravity, así que es comprensible la abundancia de conceptos de matemática y física avanzada que usa por doquier, y un seguro de que es un hombre que realmente sabe lo que se dice.

Lo dicho, la recomiendo a todo el mundo que no le asuste encontrarse con algunos conceptos físicos y matemáticos algo abstractos. Como novela en sí es buena, pero la potencia viene de los conceptos que usa y lo inteligente que es describiendo la física y, sobretodo, la vida artificial y alienígena.

Yo ya estoy pensando en volver a la librería a buscar Ciudad Permutación o El instante Aleph o Cuarentena o algo de este hombre, porque cómo escriba así en todos sus libros, ya tengo faena por un año.

Saludos.

domingo, 29 de marzo de 2009

Pues vaya mierda juego...

"Sorry" por abandonar esto durante este tiempo, pero... bah, nadie necesita ninguna explicación, simplemente no estaba por la labor. Pero hoy he ordenado la estantería de ahí y me he encontrado con el libro de Bill Bryson "Una breve historia de casi todo". He recordado una nota a pie de página que me gustó mucho cuando lo leí y la he encontrado y me he dicho, hostia, una excusa para volver a escribir al blog. Pues eso:

[Kelvin] Formuló en particular la Segunda Ley de la Termodinámica. Para analizar estas leyes haría falta un libro dedicado sólo al tema, pero expongo aquí este resumen escueto del químico P.W.Atkins: "Hay cuatro leyes. La tercera de ellas, la Segunda Ley, fué la primera que se identificó. La primera, la Ley Cero, fué la última que se formuló. La Primera Ley, fue la segunda; la Tercera Ley podría no ser siquiera una ley en el mismo sentido que las otras." Resumiendo: la segunda ley afirma que siempre se desperdicia un poco de energía. No puedes construir una máquina de movimiento contínuo porque, por muy eficiente que sea, siempre perderá energía y terminará parándose. La primera ley dice que no se puede crear energía y, la tercera, que no se pueden reducir las temperaturas al cero absoluto; habrá siempre algo de calor residual.
Como indica Dennis Overbye, las tres leyes principales se exponen a veces irónicamente como (1) no puedes ganar, (2) no puedes empatar y (3) no puedes salir del juego.

Lo dicho, vaya mala leche tenía el que montó este Universo...

lunes, 24 de marzo de 2008

Jugando a ser físico

Leo en Cosmic Variance que el Museo de la ciencia de Londres ha hecho un juego interactivo para que cazemos nosotros mismos al Higgs. Es una versión brutalmente simplificada y reducida de lo que sucederá en el LHC, pero te da una mínima idea de qué va esto.

Click para jugar!


No es la primera vez que hablo del famoso bosón de Higgs en el blog. Ya lo hice hace un par de semanas y supongo que volveré a hablar de él en breve, cuando se ponga en marcha el LHC para comentar qué se cuece por ahí.

De paso, pongo un fragmento de un reportaje del National Geographic de este mes donde comentan lo que comenté en el otro post: qué es el LHC y el bosón de Higgs. En el text, el físico John Ellis ofrece una analogía bastante visual para hacerse una idea intuitiva de qué es el campo de Higgs: las diferentes partículas elementales, dice, son como una multitud de gente que corre en el lodo. Algunas partículas, como los quarks, llevan botas grandes que atrapan mucho lodo; otras, como los electrones, tienen pequeños zapatos que apenas recogen algo de lodo. Los fotones no usan zapatos, sólo se deslizan por encima del lodo sin recoger ni siquiera un poco. Y el campo de Higgs es el lodo. Y, añado, el bosón de Higgs es lo que interactúa con las otras partículas.

Bueno, si no sucede nada inesperado, el espectáculo empieza en junio... veremos.

martes, 4 de marzo de 2008

LHC, first contact

Más de 3000 millones de euros. Quilómetros y quilómetros de túneles subterráneos por los que pasaría un tráiler grande y salas gigantes a 200 metros bajo tierra. La mayor tecnología que ha creado jamás el hombre. Las mentes más brillantes del mundo reunidas.

¿Pero para qué todo esto? ¿Para terraformar la Luna? ¿Para crear una superarma que lo mate todo? ¿Para salvarnos de un meteorito con mala leche? ¿Para que los políticos dejen de comportarse como niños en un patio de recreo? Ya estaría bien, pero no. El mayor objetvo de este colosal y ambicioso proyecto es para encontrar una cosa billones y billones de veces más pequeña que el punto que sigue a esta frase. Para encontrar la esencia de Dios, la partícula divina, la respuesta a todo: el bosón de Higgs. Pero por partes:

En 1995 se aprobó el que sería el mayor proyecto científico y tecnológico que ha diseñado jamás el hombre. Se aprobó la construcción del acelerador de partículas más grande del mundo: el Large Hadron Collider (Gran Colisionador de Hadrones), o LHC para los amigos. Un acelerador de partículas es en esencia un tubo enorme donde se aceleran, mediante campos electromagnéticos, partículas como electrones y protones hasta velocidades cercanas a la de la luz para hacerlas colisionar entre sí, mientras un equipo de físicos se lo miran... de hecho, los aceleradores más grandes suelen hacer quilómetros de largo, así que se construyen bajo tierra.

Estos cacharros suelen utilizarse para crear nuevas partículas e investigar y estudiar la parte más fundamental de la materia, las partículas elementales y las fuerzas elementales. La cosa está en que detectar cosicas tan enanas necesita de mucha astucia, tecnología y energía. Pues el LHC tendrá, al menos, dos de estos atributos: estará tecnológicamente dotado para proporcionarnos respuestas a muchas de las preguntas sin respuesta que hay hoy en día en la física fundamental y dotado para trabajar bajo energías inimaginablemente altas. La astucia la tendremos que poner los físicos a la hora de interpretar resultados... que Dios nos coja confesados!


Existen muchas partículas elementales. Al principio se conoció el electrón y el protón. Después se hizo la luz y apareció el fotón. Después apareció el neutrón. Y poco a poco, la família fué augmentando. Empezaron a descubrirse los muones, neutrinos, positrones y quarks para todos los gustos -literalmente-. Así que es física hay una teoría que se llama modelo estándar que es una teoría de campos compatible con la mecánica cuántica y la relatividad especial que explica el comportamiento de estas partículas y sus relaciones con la fuerza electromagnética, la nuclear débil y la fuerte. Es quizá la teoría más completa y más bella de la física moderna -con permisito, RG-. Y la más exacta. Los físicos siempre sacan pecho y presumen de lo exacta que es esta teoría, lo bien que explica los datos observados, lo que quere decir que es lo más cerca que hemos estado nunca de la realidad. Pero hay un problema: dicha teoría predice la existencia de una partícula que aún no se ha observado: el bosón de Higgs.


El bosón de Higgs es una partícula elemental hipotética y la única que no se ha detectado de las que predice el modelo estándar -se calcula que las trazas que dejaría, de poderse detectar en un acelerador, serían como las del dibujo de arriba-. Además, la partícula desempeña un papel fundamental en la teoría, explicando el origen de la masa de las otras partículas o la diferencia entre la fuerza electromagnética (causada por fotones) y la fuerza débil (causada por bosones W y Z) Así pues, el bosón de Higgs daría muchas respuestas sobre cuestiones absolutamente fundamentales de la física. Por ejemplo, no sabemos qué es exactamente la masa de la materia. Sabemos calcularla, sabemos qué efectos produce, pero no sabemos qué es exactamente. Y aquizá ahí se esconde el primer paso de la solución al mayor reto de la física moderna: unir las cuatro interacciones fundamentales (electromagnetismo, interacción fuerte, débil y gravedad) en una misma teoría. Este fué el sueño de Einstein y la pesadilla de los físicos actuales.

La principal razón de que no se haya detectado el bosón de Higgs es que se necesita una cantidad bestial de energía para hacerlo, una cantidad muy lejos de lo que permiten los acceleradores y colisionadores de partículas actuales. Pero el LHC será capaz de detectar el bosón de Higgs, la partícula divina.


Como decíamos al principio, el proyecto del LHC empezó hacia 1995... y hace escasos día pusieron la última pieza al mayor complejo científico del mundo. Se espera que los 29 kilómetros y pico de bicho se pongan en funcionamiento en mayo, cuando se empezarán a hacer los primeros experimentos. Como un niño pequeño con un juguete nuevo, todos los físicos del mundo ya tienen un ojo puesto en el LHC, que puede dar un vuelco a la física actual -¿alguien se imagina qué pasaría si no se descubre el bosón de Higgs?- y de buen seguro dará que hablar (por las notícias no, es más interesante cualquier imbecilada, a nadie le importa la estructura del universo).

A ver si es verdad y el LHC es el esperado desatascador de la física actual, que se encuentra en una fase de estancamiento y, porqué no decirlo, "crisis". Esperemos también que seamos lo suficientemente buenos para saber interpretar los resultados obtenidos en los experimentos.

Ah, como nota, lo más catastrofistas aseguran que el LHC es capaz de destruir la Tierra o el Universo. La cosa es que hay un revuelo importante sobre la posibilidad de crear accidentalmente mini agujeros negros o de strangelets, lo cual sería algo realmente peligroso. Lo que pasa es que se supone que en el caso de los mini agujeros negros, hay quién dice que se evaporarían inmediatamente debido a la radiación de Hawking (aunque hay quién dice que no es cierta... esperemos que sí) o simplemente que el LHC no tiene suficiente energía para crear uno de ellos. En cuanto a los strangelets, es una teoría de la que discrepa gran parte de la comunidad física y no está aceptada como correcta. Otra vez, esperemos que sea así. Pero vamos, tampoco hay de qué preocuparse, se supone que la gente sabe lo que se hace... -¿Half-Life?-.

En fin, la función empieza en mayo de 2008, dentro de un par de meses. Yo me voy sirviendo las palomitas, ¿alguien quiere Coca-Cola?.

Saludos.

PD: Se me olvidaba: ¿recordáis el surfista que había vuelto loca a la comunidad de física fundamental con su teoría del todo? Pues lo bueno que tiene esta teoría es que es falsable (no como otras que yo me sé... ejem, ejem) y en el LHC podremos pasarle la prueba del algodón.

Pues eso, doble de emoción al asunto, yuju!

viernes, 8 de febrero de 2008

Violació



Yo soy Albert Pla. Las "tres dones i un gran home" son Termodinámica, Mecánica i Ones, Astronomia i Métodes I.

:( Mierda semestre.

PD: A Dios pongo por testigo que el semestre que viene la cosa cambiará. Mucho. Será La Llegada Del Elegido. En serio, ee.

Saludos!

martes, 5 de febrero de 2008

Teoría de cuerdas

Breve resumen de la teoría de cuerdas:



Brutal XD

PD: Por cierto, el viernes me voy a Dublín y he descubierto que tengo un estúpido miedo incomprensible e indescriptible a volar en avión... si muero, que sepáis que os quiero.

Saludos y ¿hasta otra? snif.

El sinsentido de la realidad física

Hoy me he dado cuenta de varias cosas. Me he dado cuenta de que todas esas cosas que explican los físicos en las conferencias y en los libros de divulgación sobre el spin, superposiciones y demás majaderías del universo cuántico y no-tan-cuántico no son ni la mitad de la historia. Ahora entiendo porqué no entendía nada cuando me decían que el spín era tan raro o todas esas cosas de que el electrón está por aquí y por allá a la vez. Ahora he entendido que, cuando se encuentran dos físicos -de etiqueta, no pamplinas como yo- y se ponen a hablar, no hablan de spins ni de momentos ni siquiera de partículas. Ellos hablan de autofunciones, de espacios de Hilbert, de operadores hermíticos, de renormalicación, de álgebras y grupos de Lie...

Ahora entiendo porqué no entendía nada: me contaban el cuento de la caperucita sin la caperucita.

Y es más. Siguiendo lo que dice Feynman en su libro QED (Electrodinámica cuántica), la física es una ciencia experimental. Es decir, yo veo un fenómeno, propongo una teoría que me permita hacer predicciones sobre el fenómeno y pongo a prueba la teoría mediante experimetos. Si funciona, perfecto. Si no, teoría a la basura. Cabe decir que la teoría NO debe explicar el porqué suceden las cosas. Si un electrón le da por estar en dos sitios a la vez, pues que esté en dos sitios a la vez, qué más dará. Si lo fotones se comportan de una forma tan idiota para ir de A a B, o a un electrón le da por viajar atrás en el tiempo pues perfecto, mientras mi teoría sea confirmada experimentalmente. Es decir, no debería molestarnos que una teoría sera absurda o incluso estúpida si esta parece cuadrar con los experimentos y los fenómenos. ¡No debería molestarnos que la naturaleza se comporte de forma idiota!

Ejemplificando -¿me habré sacado esta palabra de la manga?-, la Electrodinámica Cuántica es suficientemente absurda como para desconfiar de ella y pensar que son majaderías propias de la mente de un enfermo. Pero lo molesto del asunto es que la QED es la teoría física más exacta de las que se han descubierto. Así pues, ¡debemos aceptar que la naturaleza sea así de absurda! Y además, gracias a aceptar a las tontas premisas de la QED después podemos explicar cosas tan dispares como porqué la luz viaja en línea recta, los colores que se forman en las charcas de aceite y demás. El 99% de las cosas que uno ve y siente están hechas de electrones y fotones... es normal, pues, que la QED tenga tanto impacto en tonterías de la vida cotidiana -y por ello la convierte en la "física de bar" por excelencia, con permiso de las relatividades-, además de reformular la física de partículas. Así pues, aceptando el sinsentido de la naturaleza encontramos sentido y simplificamos miles y miles de fenómenos.

Así pues, ¿dónde queda la realidad física? ¿Tiene la física algo que contarnos sobre la realidad? ¿Es la matemática la estructura sobre la que se apoya el universo para construir la realidad? ¿O bien la matemática solamente es la estructura sobre la que nos apoyamos para acercarnos asintóticamente a la realidad? ¿Tiene algún sentido preguntarse porqué la realidad cuántica es tan absurda?

Es pronto para responder a todo esto, aún estamos en el camino. Lo que sí es cierto es que la matemática tiene algo muy imporante que decir sobre el funcionamiento de la naturaleza, mucho más que el sentido común, la intuición y la experiencia. Desde ya, intentaré dejar de pensar en spins y demás para pensar en espacios de Hilbert y álgebras de Lie. Parece ser que abandonar la realidad es el precio que hay que pagar para entenderla.

Todo es muy extraño, sigo sin terminar de entender nada. Creo que me voy a dormir.

sábado, 12 de enero de 2008

Bizarre Love Triangle

No lo aguanto más, ¡tengo que contarlo! Y es que estoy pasando por un momento difícil: tengo una crisis amorosa. Mejor empiezo por el principio.

Ya de bien pequeño siempre he tenido una amiga que me ha ido acompañando toda mi vida. Algunas tardes incluso quedábamos para jugar y charlar. Yo no sabía nada del amor en aquella época, solamente me encontraba mucho más a gusto y cómodo con ella que con cualquier otra amiga, y así fué hasta que empecé bachillerato.

En la primera clase del cuso la descubrí y ya desde un buen principio me llamó la atención. Era como mi amiga de toda la vida, pero había algo en ella que la hacía diferente. Me daba la sensación de ver a mi amiga, pero esta nueva chica era más directa, más clara, más divertida, y la verdad es que mirándola me daba la sensación de que el mundo entero cobraba otro sentido, me hacía ver mi entorno con otros ojos.

Recuerdo que me pasaba días enteros informándome y leyendo libros sobre ella. Recuerdo morderme las uñas cada noche porque me moría de ganas de verla en clase, para ver qué tenía preparado para contarme, para charlar largamente, para mirarla, juguetear con ella. Yo ya lo tenía más que decidido.

He comentado que esta chica se parecía mucho a mi amiga de la infancia. Incluso en su carácter ambas se parecían, así que se hicieron amigas inseparables muy pronto. Pero yo lo tenía claro: estaba enamorado. Hacia septiembre de 2006, justo después de terminar bachillerato, nuestra relación se fué formalizando. Pero ocurrió algo curioso. Cuando salíamos juntos, muchas veces mi amiga nos acompañaba. Yo le preguntaba siempre a mi novia que porqué nos acompañaba, y ella siempre aclaraba que al principio era mejor ir los tres juntos, que después ya iríamos los dos solos. Al principio me enfadé, yo quería estar a solas con mi novia, pero poco a poco comprendí que era mejor ir los tres juntos, que ya habría tiempo para estar los dos. Y es que mi novia necesita tener cerca a mi amiga. Mi amiga en independiente, pero mi novia no, la necesita. Cuando lo comprendí, empecé a disfrutar de verdad nuestra relación y sobretodo mi amistad con la chica que siempre había estado a mi lado. Hasta que sucedió.

Lo recuerdo perfectamente. Fué en una clase de Álgebra, mientras el profesor explicaba el grupo especial unitario de segundo orden, mi amiga de la infancia, aquella que pensaba que ya conocía todos sus secretos, me tomó de la mano y se mostró ante mi como jamás la había visto. Infinitamente bella y misteriosa, se destapó ante mi y mostró su verdadero rostro, igual a como siempre lo había visto pero ahora diferente, embellecido hasta la locura. Una aura de misterio se filtraba a través de ella dándome a entender todos los secretos que aún preparaba para mi, mientras su mirada pícara y juguetona me aseguraba que se había dado cuenta de mi reacción y que me estaba leyendo el cerebro. Segundos más tarde volví a clase, pero sabía que jamás nada volvería a ser lo mismo.

Y no lo fué. Mi relación con mi novia no volvió a ser lo mismo. Ahora la veía con otros ojos. Ahora no la encontraba tan bella como antes. Ahora sus comentarios, nuestras conversaciones me parecían vácuas, la encontraba patosa en sus actos, en sus palabras y en sus pensamientos. Ahora la quería como antes, pero ya nada era igual. Ahora yo había estado en la mente de mi amiga y veía a mi novia como la veía ella: alguien a quien admirar y con quien pasar el rato, nada más. Ahora yo había visto la verdadera cara de mi amiga y estaba infinitamente enamorado. Pero me convencí que era algo temporal, pasajero. Me convencí que las cosas pronto volverían a ser como antes y que todo volvería a la normalidad. Pronto dejaría de ver a mi amiga y estaría más tiempo con mi novia. Seguro que entonces nuestra relación despegaría.

Pero aún no lo ha hecho. Es cierto que ya no veo tanto a mi amiga, que cada vez salimos menos los tres juntos. Pero eso no me ha ayudado para nada. Solamente ha servido para que ansíe más y más los pocos momentos que estamos los tres. Solamente ha servido para que alguna vez haga una escapada de escondidas para ver a mi amiga, y es que solo quiero su abrazo, oír su voz. Solo quiero perderme en ella.

Pero no puede ser. A pesar de todo quiero a mi novia y deseo el futuro que tengo delante. Sé que si consigo superar el próximo año o año y medio nuestra relación mejorará muchísimo y disfrutaré más que nunca. Sé que entonces volveré a quererla como nunca, y además podré disfrutar de la compañía de mi amiga. Sé que recordaré el día de hoy como la época en que casi lo echo todo a perder.

Pero ¿y si no es así? ¿Y si realmente merece la pena tirar este año y medio de relación a la basura y empezar de nuevo? Es más, ¿y si esta tampoco es la solución? ¿Y si al empezar una relación seria con mi amiga se echa todo a perder? ¿Y si pierde toda la magia que ahora envuelve tanta belleza y misterio?

Quizá pues, al fin y al cabo no hay nada de malo en empezar una relación no formal con mi amiga mientras continúo con mi novia... pero todos sabemos que eso no es posible. Incluso se me ha pasado por la cabeza salir con las dos a la vez, pero resultaría agotador y terminaría por no disfrutar de la compañía de la una ni de la otra.

O incluso podría ser que me haya saturado? ¿Puede ser que necesite una pausa, lejos de mi novia y de mi amiga? ¿Qué es lo que debería hacer, querido lector?



Por cierto, no he dicho el nombre de ambas chicas, pero estoy seguro que mis amistades más cercanas los habrán adivinado ya: mi novia se llama Física. Mi amiga Matemáticas. Aunque no por ello el texto deja de ser menos cierto.

Saludos.

sábado, 8 de diciembre de 2007

Sobre computación cuántica

Es un tema de moda. Los ordenadores son cada vez más pequeños y potentes, pero esta carrera llegará al final dentro de poco tiempo -¿15, 20 años?- cuando seamos capaces de, como cuentan en este artículo, usar electrones para almacenar datos y moléculas como puertas lógicas. Habremos llegado al límite de la materia y la cosa terminará ahí... o terminaría ahí.

Estos ordenadores usarán moléculas como puertas lógicas y demás cosas que parecen sacadas directamente de la ciencia ficción, pero la manera de funcionar -mediante algoritmos, siguiendo la lógica de una máquina de Turing- será exactamente la misma que la actual, solamente serán más pequeños y potentes. ¿Suficiente? Supongo que sí, pero aún podemos ir más allá. Mucho más allá.

En el mundo microscópico, a escalas de las partículas fundamentales, empiezan a darse sucesos realmente increíbles que no tienen absolutamente nada que ver con el mundo macroscópico al que estamos acostumbrados. Las partículas dejan de tener una posición determinada, pueden atravesar "paredes" y demás majaderías que no tienen siquiera un símil con el mundo real, como el famoso gato de Schrödinger, que está vivo y muerto a la vez. Este gato está dentro de una caja con veneno que lo matará si un detector capta un electrón o lo dejará vivo si no recibe ninguno. Gracias a la capacidad del electrón para estar en dos sitios a la vez, el gato está a la vez vivo y muerto.





Esto es la física del mundo microscópico: un mundo totalmente diferente, unas leyes totalmente diferentes y completamente absurdas. Pero estas leyes son las que permiten diseñar la computación cuántica, un tipo de computación que va mucho más allá de simplemente añadir potencia: la computación cuántica es a la computación lo que la física cuántica a la newtoniana. Los fenómenos cuánticos permiten diseñar una "evolución" de la máquina de Turing sobre la que se basan los algoritmos: permite diseñar una máquina de Turing indeterminista que aprovecha esta capacidad de las partículas subatómicas de estar en los lugares a la vez para realizar miles de cálculos, literalmente, a la vez -y tengo un escalofrío al decirlo... ¿cómo se puede manejar una superposición lineal de un electrón? es realmente un universo diferente-, además de otras posibilidades igualmente asombrosas.

Puesto que hablo mucho pero al fin no digo nada, recomiendo a todo el mundo (o al menos a aquél que le interese el tema) ver una conferencia que dió Ignacio Cirac, uno de los grandes físicos españoles que además está metido precisamente en este tema, hará cosa de un año en la universidad de Oviedo. Dura una hora, ya os lo digo, así que haced palomitas :)

Ver la conferencia


Saludos y hasta la semana que viene.

domingo, 25 de noviembre de 2007

La física de patas arriba

Es curioso. Nadie habla de física. Ni tan siquiera cuando pasa algo realmente interesante. Y la verdad es que la semana pasada pasó algo realmente interesante.

Una ley física es un conjunto de ecuaciones y postulados de los que se derivan varias consecuencias y hechos sobre el mundo real que se comprueban mediante experimentos. A "grosso modo", dos grandes teorías han sobrevivido a la cruel selección natural: la relatividad general y la física cuántica. Intentar siquiera dar una versión general y superficial de la introducción de la parte más fundamental de estas dos teorias es bastante pedir, así que solamente diré que la relatividad general gobierna el mundo macroscópico, a escalas grandes, mientras la mecánica cuántica explica y da sentido al sinsentido del mundo microscópico: átomos, partículas elementales y demás. Las dos teorías, realmente soberbias, explican de manera exquisita los fenómenos de sus campos. Pero sucede algo realmente preocupante: una teoría excluye la otra. Es decir, las dos no pueden ser correctas a la vez. Experimentalmente no se ha podido falsar ninguna de las dos, pero los postulados de una niegan los de la otra y viceversa. Y esto es un problema.

El primero que se procupo por todo este asunto de manera notable fue Einstein. Dedicó los últimos años de su vida a la búsqueda de la Teoría del Todo, una ley física que reuniese la relatividad y la cuántica en armonía. Pero este genio que años atrás había reinventado la física no una, sino dos veces, se topó con un muro que no pudo sortear y murió sin haber hecho avances significativos. Y desde entonces que esta teoría del todo sigue oculta en las sombras, entre burbujas cuánticas y el suave tejido del espaciotiempo.

Con el tiempo, se han creado dos frentes diferenciados entre los físicos teóricos que buscan esta Teoría del Todo. Por un lado, los físicos que defienden la teoría de supercuerdas (ST - String Theory) proponen la idea de un mundo donde las partículas elementales no sean tales sino que sean pequeñas cuerdas (desesperadamente pequeñas) que vibran y se retuercen entre 11 dimensiones a través de complejas burbujas topológicas llamadas variedades de Calabi-Yau. Por otro lado, están los partidarios de la unificación de la física mediante la llamada gravedad cuántica de bucles (LQG - Loop Quantum Gravity) que liga de una manera que desconozco totalmente la cuántica con la gravedad. Después hay algunos lobos solitarios como Roger Penrose que sigue con su teoría de twistors. Cabe decir que estas teorías están en desarrollo y que tienen sus más y sus menos en cada uno de sus campos.

Y la verdad es que el panorama es un verdadero campo de batalla: los roces entre teóricos de cuerdas y partidarios de la LQG son más que frecuentes y la verdad es que da una imagen bastante pintoresca. Pero la bomba estalló hace una semana.

Garret Lisi es un físico que había pasado sin pena ni gloria por el panorama de físicos teóricos (aunque el hombre es un gran surfista...) pero que el día 6 de este mes presentó un trabajo en arXiv titulado "una teoría del todo excepcionalmente simple". En el artículo, Lisi usa una estructura matemática llamada E8 para desarrollar su teoría. El E8 es un grupo especial de álgebras de Lie que puede describir una variedad de 248 dimensiones complejas. Lo que hace Lisi, es establecer un isomorfismo, una biyeccion, entre partes de la teoría estándar y la relatividad con esta estructura matemática. Al final, resulta que más o menos todo encaja, aunque hace algunas predicciones que ni han estado observadas y algunas otras que no han sido comproobadas por lo infinitamente complejos que son los cálculos. Pero el mismo Lisi dice que esto no es más que una dirección, un camino a seguir que merece tenerse en cuenta, en ningún momento va más allá.

Y la bomba explotó. Por todos lados uno puede ver opiniones de lo más dispares. Desde teóricos de cuerdas que critican sin ningún rencor el trabajo de Lisi y lo califican como poco menos que una criaturada, hasta otros que lo califican como la mejor idea desde hace muchísimo tiempo, y otros que aún van más allá y proclaman como la teoría del todo ya está totalmente encarrilada y comparan a Garret y su trabajo con el Einstein de 1905. Penrose se mantiene al margen, y yo con él.

Por un lado, es comprensible la indignación, ya que, como alguien muy acertadamente dijo, lo que ha hecho Lisi es coger un tablero de ajedrez y a cada pieza le ha dado un significado en el mundo físico. Por otro, parece una idea original y, lo que es más importante, que podrá ser falseada con facilidad con el LHC, el acelerador de partículas que se estrenará el año que viene.

Pero lo curioso de la historia es que, como leí por ahí, es curioso que Lubos Motl (teórico de cuerdas) y Lee Smolin (LQG), dos de los más importantes físicos en sus respectivos campos, tengan opiniones tan diferentes sobre el tema. ¿Cómo puede ser que Motl, que algo de física sabrá, diga que el trabajo de Lisi es literalemente una mierda y que Smolin, que algo de física también sabrá, diga que es lo mejor que ha visto en mucho tiempo? ¿Es que la física es algo de opiniones? Es decir, en principio uno solamente puede mantener una postura contraria a una teoria física si se mantiene fuera de la racionalidad, si piensa de manera irracional. ¿Qué sucede aquí? Supongo que la física a estas escalas en tan complicada y tan difusa que sí, la intuición y el corazón juegan un papel imporante. Y esto será así hasta que los datos experimentales empiecen a hablar por si mismos y empezar a descartar y mutilar teorías mediante la inmutable selección natural, hasta que sobrevivia la más fuerte.

Y Penrose estará ahí para verlo, y yo con él.


Pues eso, que los cimientos de la física no se han destruido como en 1905, pero es el primer temblor que precede al terremoto que se avecina que, a buen seguro, nos obligará a adaptar la mente a una nueva concepción del espacio y del tiempo (sobretodo del tiempo) que abrirá nuevas puertas a misteriosas, inquietantes e irresistibles verdades e interrogantes sobre el universo y la conciencia, sobre un mundo que aún hay que descubrir.

Y yo estaré ahí para verlo, y Penrose conmigo.

domingo, 18 de noviembre de 2007

Física... ¿y para qué sirve?

La Física es como el sexo. Está claro que puede tener algunos resultados prácticos. Pero no lo hacemos por eso.

Esto lo dijo Feynman, el de los bongos de la entrada anterior... me estoy enamorando de este hombre >_<.

domingo, 11 de noviembre de 2007

¡Para que después digan!




Si no lo reconocéis, ya os lo digo yo: es Richard Feynman, uno de los físicos teóricos más importantes del siglo XX... y a partir de ahora mismo mi ídolo. Ya había leído que el hombre etaba mal de la azotea, pero es que el vídeo es impagable. ¡Para que después digan que los físicos son aburridos!

sábado, 29 de septiembre de 2007

De la Relatividad Especial (3a parte)

Uno anda ajetreado con la universidad y demás estos días y por eso he tardado tanto en escribir esta tercera parte y final. Dudo que alguien haya estado mordiéndose las uñas por ello, pero tengo que decirlo, ¿no?

Lo dicho, en esta tercera parte quiero comentar otra consecuencia de la relatividad especial totalmente trascendental, el objetivo principal de estos tres textos. No hace falta decir que la lectura -y comprensión- de la primera y segunda parte es necesario. Bueno, no del todo, pero va bien para que no tengáis la sensación de que os estoy vendiendo la moto.



No cabe duda de que si os preguntan qué hicisteis ayer podréis contestar con más o menos acierto, pero estaréis de acuerdo conmigo de que lo que sucedió ayer son sucesos invariables, están en nuestra memoria y nada podemos hacer ni para cambiarlos. El pasado es algo cierto, en el sentido de que es algo que ya ha sucedido, algo inalterable.

En cambio, no sabéis qué sucederá mañana. Quizá comeréis paella, o quizá sopa; quizá os llame ese amigo, quizá no... estaremos de acuerdo en que el futuro es realmente incierto. No sabemos qué sucederá, todo está en el aire. La única forma de saber qué sucederá exactamente mañana es esperar a que la línea del presente alcance, con su avance inexorable, el futuro y convierta lo incierto en cierto, en inalterable.

Hagamos ahora otro experimento mental y recordemos los diagramas de los conos de luz y de las superfícies del presente que comentamos en la segunda parte y echemos un vistazo a la siguiente figura:



Vemos otra vez a dos observadores, Rojo y Azul, y sus respectivas líneas de presente, que dividen su pasado y su futuro. Vemos también dos sucesos, A y B, que tienen lugar en algún punto de este espaciotiempo. Analicemos a Rojo: para él, el suceso B se encuentra en el pasado, mientras que el suceso A, aún está por suceder. En cambio, para Azul, es A el que se encuentra en el pasado mientras B tendrá lugar en su futuro. Es decir, un suceso en el pasado cierto de Azul puede ser un suceso en el futuro incierto de Rojo. Pero ahora, ¿cómo podemos asegurar que el futuro es incierto si realmente lo que hay en él son sucesos que, para otros observadores, forman parte del pasado y son totalmente ciertos?

Es decir, cuando Rojo y Azul se encuentren y discutan sobre los sucesos A y B, no habrá acuerdo. Uno asegurará que uno pertenecía al pasado pero para el otro observador, ese mismo suceso en ese mismo instante ¡pertenecía al futuro!

De aquí se extrae una consecuencia totalmente fundamental: no es que sea el pasado el que esté definido, ni siquiera que todo lo que sucede ahora mismo está determinado ¡sino que absolutamente TODO el espaciotiempo está determinado! Desde el inicio de los tiempos hasta la misma muerte del Universo, todo está determinado y fijado. El Universo, es decir, el espaciotiempo, existe, sin más. La ilusión que tenemos de que el tiempo relamente está fluyendo es simplemente a causa de la falta de simentría entre dimensiones (tres espaciales y una temporal).

Eso es, lo que haremos mañana está determinado. Y no solo eso. Nuestra vida y nuestra muerte están determinadas, son sucesos perfectamente definidos e inalterables del espaciotiempo. Esta parece ser la misma conclusión a la que llegó Einstein, tal como comenta Roger Penrose en "La nueva mente del emperador".



Todo y que este resultado es realmente sorprendente, es cierto que uno tiene una cierta incomodidad, impotencia quizá, cuando se encuentra con una sentencia tan fuerte. Pero hay algunos puntos oscuros (A partir de aquí hay algunos conceptos que no explicaré).

La primera pregunta surge de modo natural: ¿qué papel tiene el indeterminismo cuántico en todo esto? Roger Penrose apuesta por una Teoría de Gravedad Cuántica en la que el indeterminismo no sea tal, sino que simplemente sea incomutabilidad. Es decir, que el futuro de una partícula estaría determinado, pero a la vez poseería una característica escencialmente incomputable, lo que a efectos prácticos nos devuelve al modelo en que nos es imposible asegurar nada sobre el futuro.

La otra pregunta también es obligada: si todo está determinado y el fluir del tiempo es solamente una sensación, ¿porqué recordamos el pasado y no el futuro? ¿porqué existe esta distinción tan fuerte entre lo que fué y lo que aún tiene que suceder? Aquí sí que ya no puedo ni sé dar pistas de por dónde irían los tiros. Parece que la entropía pudiera tener algo que ver, pero no lo veo claro.

Quizá es que lo realmente importante está en el cerebro y la forma con la que procesa los datos, gestiona la memoria y el significado real de la consciencia. Quizá el área más desconocida de todo el universo sea realmente nuestro cerebro y sea ahí donde se esconden las respuestas a todo. Quizá la física del futuro, sea lo que sea que signifique esta palabra, nos ayude a comprender qué demonios está sucediendo.

La verdad es que mis conocimientos terminan aquí (de hecho, terminaron hace algunos párrafos) y ya poco más puedo hacer a parte de soltar preguntas e hipótesis bastante dudosas al aire.



Espero que con estos tres textos haya logrado algunas cosas. Primera, que las ideas profundas que quería comunicar hayan llegado a aquél que lo haya leído. Segundo, mostrar la verdadera esencia y el verdadero motor de la física, lejos de esas pesadas y aburridas clases de bachillerato (y a veces, de universidad).

Y aquí termina todo esto. Para cualquier cosa ya sabéis: dejad un comentario o lo que sea. Suerte para el día de mañana: vete a saber las sorpresas que, gracias a Dios, oculta.

Saludos.