¿Está usted de broma Sr. Feynman?

Acabo de leer un libro, un señor libro, uno de los que más me han gustado recientemente. Y ha sido un placer leerlo.

Se trata de ¿Está usted de broma Sr. Feynman? y es una especie de autobiografía de la vida del físico Richard Feynman. El libro se estructura en anécdotas que va contando que si bien suelen tener un elemento de inicio cronologicamente ordenado con el resto, cada anécdota puede estructurarse de forma diferente.

El libro es muy divertido y derrocha originalidad. Es un claro ejemplo de por qué prefiero los libros de no ficción, ya que superan a la ficción y por mucho.

La vida de Richard Feynman, uno de los grandes físicos del siglo XX, es una completa inspiración. Una invitación a ser curioso, a no tener miedo al qué dirán, a dejar de preocuparse y a disfrutar de las cosas de la vida.

Algunas anécdotas interesantes:

  • La apertura de cajas fuertes en Los Alamos
  • Cabrear a la censura de Los Alamos
  • Introducirse en el mundo de la pintura y llegar a realizar un cuadro para un burdel
  • Tocar la frigideira en una banda de Río de Janeiro
  • Recibir un premio Nobel
  • Dar un seminario de biología en Harvard (acabando justo él de terminar física)
  • Hablar en un idioma inventado en una actuación de scouts
  • Ligar en un local de carretera
  • Y muchas más

Mi más sincera recomendación. Yo ahora empiezo con la segunda parte ¿Qué te importa lo que piensen los demás?

 

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El Universo Mecánico

Hoy voy a recomendaros una excelente serie documental sobre física. El Universo Mecánico.

eluniversomecanico

La serie se organiza en 52 episodios, todos ellos muy interesantes, con una misma estructura. El profesor de CalTech (doctor David L. Goodstein) desde su clase con alumnos hará una introducción al tema en cuestión. Puede que haga un experimento, cuente una historia o incluso lea un poema. Después un narrador nos explicará la teoría, apoyándose de ejemplos, ecuaciones en pantalla y gráficos 3D (revolucionarios para la época).

El Universo Mecánico no es una serie superificial, no incide mucho en las ecuaciones, pero los conceptos pueden ser algo avanzados, dependiendo del nivel que tenga el espectador. De todos modos, la serie cuenta con un par de capítulos instrumentales donde se explican los conceptos de vector, derivada e integral, que pueden servir al espectador que no domine estos conceptos matemáticos.

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La serie no se deja prácticamente nada de la física, veremos desde partículas elementales hasta las ecuaciones de Maxwell pasando por óptica, temperatura, magnetismo, electricidad, gravitación, conservación del momento, ondas, movimiento armónico simple, …

Aprenderemos no solo fórmulas y ecuaciones con sentido (o sin él) sino que comprenderemos la genialidad intrínseca de cada teoría. Veremos que no hay verdades inamovibles, que nunca podemos olvidar la historia y que aunque al final del día esa magnífica ecuación nos sirva para mandar esa nave a la luna, lo subyacente, lo real en sí, no es eso. La realidad es la realidad y nosotros nos intentamos acercar a ella con modelos matemáticos. Y como muchas veces hemos visto que dos cosas bien distintas (aparentemente) en realidad son el mismo efecto de la realidad. ¿Qué es una fuerza? Solamente un concepto teórico, que no existe en la realidad, para explicar algo que sucede en nuestro universo.

Pero aprenderemos además que todo está relacionado con todo, el arte, la poesía, la política, la filosofía y la física no son más que divisiones, en cierto modo arbitrarias que hacemos los humanos dentro de una realidad que no tiene divisiones, que no “colecciona sellos”.

Para mí, una de las mejores series documentales de ciencia.

Sobre la Física – Parte 2 – ¿Qué es la luz?

Respuesta corta: dualidad onda-pratícula Respuesta larga: la pregunta no tiene sentido y sigue leyendo

Antes de nada, puede que en algún sitio haya cometido un error garrafal de terminología o de concepto, en ese caso indicádmelo

Contexto

La dualidad onda-partícula hace referencia a la naturaleza de la luz. ¿Qué es la luz? ¿De qué está formada? Para explicarlo, tenemos que remontarnos al siglo XVII, tiempo de Newton y Huygens.

En esta época, la física despega y cada vez se proponen nuevas leyes para explicar fenómenos observados desde la antigüedad, pero que en la cultura clásica grecorromana y posteriormente en filosofía escolástica se trataban sin referencia a las matemáticas. Este concepto actual de relacionar y aplicar las matemáticas a la naturaleza es un pensamiento que nace en el renacimiento.

Al tratar el tema de la luz se realizan experimentos con conclusiones muy dispares, lo que genera gran controversia entre los pocos científicos que había en la época. Básicamente distinguimos dos teorías, no voy a explicar sus experimentos, solo el concepto.

Por un lado, Isaac Newton, propone que la luz es una partícula (una especie de pelotita) y actúa como tal. Tiene experimentos que lo corroboran.

Por otro lado, Huygens propone que la luz es una onda y actúa como tal. Tiene experimentos que lo corroboran.

Sin embargo los modelos de partícula y onda son imcompatibles entre sí y lo que explica una teoría no puede ser explicado por la otra y viceversa. Gran problema.

Maxwell

Entonces llega Maxwell, ya en el siglo XIX y en un atisbo de genialidad, saca a relucir sus ecuaciones electromagnéticas. Estas ecuaciones son un punto de inflexión en la física, unifican mucho contenido disperso de un asunto que traía de cabeza a los físicos como era la electricidad y el magnetismo. Demuestra que estan relacionadas estas propiedades (o que realmente son lo mismo, según la interpretación) y realiza un curioso hallazgo y es que la relación entre campo eléctrico y campo magnético es… la velocidad de la luz. Esto servirá de punto de partida para que Einstein para su teoría de la relatividad, en la cual la velocidad de la luz es constante y no puede ser superada. Volvemos a Maxwell. Esa relación parece indicar que la luz es en realidad una onda electromagnética. ¿Parece que Huygens tenía razón, no?

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Efecto Fotoeléctrico

Pues tampoco, porque a principios de siglo XX se observa el efecto fotoeléctrico. Este efecto no se puede explicar de ninguna manera por la teoría electromagnética y Einstein en 1905 revoluciona el campo de la concepción materia-energía con una teoría cuantificada. Volvamos atrás al concepto de cuantificado.

FotoElectrico

Max Planck propone un modelo cuántico, el primero, para tratar de explicar comportamientos relacionados con el cuerpo negro. La teoría supone un cambio drástico porque supone admitir que no existen todos los valores de una variable, sino que las magnitudes físicas van a saltos. Estos saltos son los cuantos, de ahí el nombre de la física cuántica.

Einstein toma el concepto de los cuantos y los usa para explicar la naturaleza de la luz en el efecto fotoeléctrico. Para él la luz sigue siendo una onda pero a la vez se transmite en una especie de paquetes. Esos paquetes los llama fotones. Entonces llega el Efecto Compton, que a nivel de electrones demuestra que el fotón tiene comportamiento de partícula. Pero esto ya se vuelve difícil de explicar.

Las teorías de Maxwell funcionaban muy bien y habían sido puestas en práctica con una asombrosa precisión. Ahora estos nuevos experimentos contradecían la teoría de Maxwell. Y lo peor es que aunque se ha definido un comportamiento de partícula, resulta imposible tratar de encontrar la masa de la luz. ¿Cuántos gramos tiene la luz?

Desde entonces se habla de dualidad onda-partícula, la luz es partícula y onda a la vez.

Conclusión

La conclusión a la que podemos llegar (seguro que hay más) es que la física no explica como ES la realidad, sino que planeta modelos que se ajustan a la realidad, pero el universo no es un ordenador o una calculadora. No es una gran ecuación. El universo es el universo, el universo no entiende de la razón y de lógica. Simplemente ES. Y nosotros podemos aplicar modelos, pero esos modelos no SON la realidad.

Así pues la luz es la luz y se manifiesta de formas distintas en nuestros modelos simplificados, reduccionistas. La pregunta entonces no tiene sentido. En general dudo que podamos llegar hasta el “final de la física” puesto que no tendremos nunca la certeza de que el universo se comporta de forma lógica y racional o se comporta de manera irracional, aunque tengamos modelos matemáticos que puedan predecir la realidad con una asombrosa precisión. No caigamos en el dogma del empirismo. No sobrepasemos los límites de la razón.

Sobre la Física – Parte 1

La filosofía de la ciencia. ¿Qué es la realidad? ¿Qué es la física? Es algo que me apasiona. Como es un tema denso serán escritos cortos.

¿Qué es la física? No es algo sencillo. Realmente no hay una respuesta universal. ¿Qué es la naturaleza, qué es la realidad? No son preguntas fáciles. La mayoría de la gente hoy día es empirista, de un grado u otro, una posición correcta, pero no es la única válida. Platón, aún cuando ha pasado mucho tiempo, sigue teniendo una teoría válida para explicar la realidad, alejada totalmente del empirismo. Y el empirismo radical conlleva al escepticismo como avisaba Kant. No poder estar seguros de nada, ¡terminamos en un punto peor que el de partida! Tenemos que asumir que la naturaleza es uniforme en sus comportamientos, pero eso es algo que nunca podrá ser demostrado. Dudas, dudas.

Ajedrezado

¿Y las matemáticas? ¿Fueron descubiertas o fueron inventadas? Ahora mi opinión. La física no es la realidad. La física es un modelo matemático, muy preciso, pero alejado de lo real. “El Universo se puede expresar en una ecuación” es falso. La física no es más que una interpretación humana usando matemáticas. La física entonces no es más que una invención humana, no nos dice porque la realidad es tal como es. Dudas, dudas.

Lo más triste de todo es que hay gente que cree en la ciencia como un dogma, ajena a cualquier objeción. Pasamos del dogma bíblico al dogma de “El Método Científico”. Salimos de una cueva y entramos en otra. Muy poca gente, muy pocos científicos pueden estar realmente fuera de la caverna. Dudas, dudas.

Y en estos temas la gente obvia el asunto de Dios. Asunto para nada cerrado. No como un Dios personalista, que juzga a la gente, pero ¿y como un estado ideal de perfección? Pero antes tenemos que definir la perfección. ¿O es Dios acaso otra cosa? Dudas, dudas.

¿Qué opináis? Me encantará oír vuestras opiniones al respecto y por supuesto, sois libres de criticarme. Intentaré desarrollar cada punto por separado, porque es extenso, de momento dejamos el asunto planteado.

El pájaro que nunca deja de beber

No sé si alguien se acuerda de las dos apariciones estelares en Los Simpsons de un cacharro, con forma de pájaro, que bebe todo el agua. Como si tuviera el movimiento perpetuo.

Hace poco me encontré en una feria con el dichoso pájaro y no me pude resistir. ¡Me lo compré!