Planck y su cuerpo negro (I)

Te despiertas una mañana fría de otoño del 1900.Tú, físico de profesión, te das cuenta de que toda la física está casi resuelta. La física, con sus dos grandes pilares: el electromagnetismo, con las elegantes ecuaciones de Maxwell y la termodinámica, con sus potentes principios, es capaz de explicar cualquier fenómeno físico.

Esto es lo pudo haber pensado cualquier científico de la época. Jodido ingénuo. Por desgracia, o por fortuna (coño, significa que tenemos curro para rato los físicos) esto no fue así. Había un fenómeno que llamaba mucho la atención a los físicos, un fenómeno que involucraba las dos bases antes mencionadas de la física, la radiación de cuerpo negro.

 

La radiación de cuerpo negro.

Pensad en un objeto completamente negro. Vuestro amigo de la infancia al que llamáis negro no vale. Algo negro de verdad. Tan negro, que absorbe toda la luz que tu puedas suministrarle, que no refleje nada. Obviamente los cuerpos negros no existen en realidad, son objetos ideales. Los cuerpos negros son aquellos que solo emiten radiación por estar a una cierta temperatura, no porque la reflejen. De hecho, al absorber toda la radiación y no reflejar nada, éste comenzará a brillar más y más a medida que le proporcionemos energía. Podemos pensar en un tizón de madera. El tizón al calentarse tiene un color rojizo no porque refleje la luz, sino porque el mismo está emitiendo dicha luz. Si la madera lo pudiera aguantar, podríamos calentarlo hasta que el color rojizo se convierta en un amarillo intenso. Podemos ir más lejos, calentarlo más y más y llegaríamos al azul pasando incluso por el verde. La explicación : a medida que suministramos energía al tizón, este emitirá luz de mayor energía por estar a mayor temperatura .Aunque parezca raro, la luz azul es mucho más energética que la roja. Como una imagen vale más que mil palabras:

600px-electromagnetic_spectrum-es-svg

 

Para ser exactos, más energía significa desplazarnos hacia la izquierda (menor longitud de onda) en la imagen de arriba. Si pasamos del azul y violeta, nos estaríamos saliendo del espectro visible (entraríamos en el famoso ultravioleta), el tizón radiaría luz que con nuestro propio ojo ya no podríamos detectar. Esto se conoce en física como radiación de cuerpo negro y sigue una curva bastante conocida para los físicos de la época. Dependiendo de la temperatura del cuerpo, la luz emitida irá variando su longitud de onda. Cuanto más caliente esté el cuerpo, menor es su longitud de onda donde se localiza el máximo de emisión:

cuerpo-negro-y-temp.jpg

 

En el eje horizontal tenemos la longitud de onda de la luz emitida y en el eje vertical, la cantidad de energía por nanómetro del espectro. Viendo la anterior gráfica podemos comprobar lo explicado anteriormente. Volviendo a nuestro tizón, si este está a una temperatura no lo suficientemente alta, el máximo de emisión no estará sobre la luz visible (el arcoiris) y por lo tanto no podremos ver nuestro tizón con ese color rojizo tan característico. No obstante, podemos calentarlo, aumentará su temperatura, y su máximo de emisión se desplazará a la izquierda, entrando así en el rango visible, fácil no?

En la 2º parte del artículo, hablaremos sobre la explicación de este fenómeno por las teorías de la época, su desconexión con los resultados experimentales, y como el bueno de Planck con sus artificios matemáticos dio a nacer la teoría física más anti-intuitiva pero no por ello menos bella y exacta de la física.

Nos seguimos leyendo…

 

Órbita Laika

Esta entrada estaba automatizada para salir el día del siguiente del primer programa. No funcionó como esperaba. Dos semanas después, tras estar muy liado con las clases, aquí lo teneis:

El martes  volvía Órbita Laika. Muchos de nosotros le teníamos ganas, sabíamos que iba a ser distinta a las dos temporadas pasadas, nuevos protagonistas , nuevo plató, nuevos invitados, nuevas entrevistas… pero al fin y al cabo, la ciencia seguía siendo la misma. Quiero dejar claro desde el principio que en esta entrada solo voy  a introducir mi opinión al respecto, vaya a gustar o no. Me voy a limitar a contar lo que no me gustó del primer programa, puesto lo que uno hace bien ya lo sabe uno mismo.

Lo primero, el horario. La 2, ese canal que sintonizamos y colocamos en la segunda posición de nuestra lista de canales para el placer de sentirnos ordenados. Ese canal público que los domingos por la mañana retransmite la santa misa. Ese canal donde podemos ver documentales con la misma temática (os imagináis a La 2 retransmitiendo la antigua y nueva Cosmos, yo no, por supuesto). Orbita Laika cuenta con una nueva atmósfera juvenil, moderna, infumable. Una nave ambientada en el maravilloso universo de Star Trek. Un programa infantil en un horario de madrugada. No tengo claro a que tipo de público se quiere encarar el programa, y creo que ellos, tampoco. Un programa que intentar mezclar la divulgación científica con humor a las 00:00. Es un error arrastrado de las temporadas pasadas. De haberse subsanado hace tiempo, creo que estaríamos ante uno de los programas revelación del año. Una pena.

 

Lo segundo, la forma de llevar el programa. Creo (y creo que la mayoría estarán de acuerdo conmigo) que la ciencia puede ser muy atractiva al público sin la necesidad del humor excesivo del otro día. La ciencia y la divulgación por si misma ya puede ser interesante, siempre y cuando este bien contada. Vease el ultimo evento Naukas en Bilbao. Lleno a más no poder. Las salas a rebosar.

Un detalle que me ha chocado bastante fue la pregunta planteada a la persona elegida del pública. Una pregunta (después discutiremos sobre la validez de la respuesta) que podía aprovecharse para contarnos la cantidad de hechos tan anti-intuitivos y sorprendentes que tiene la ciencia y no de las taras que tenían en común grandes científicos de nuestra historia. Sobre la invitada del programa, Eva H, obviamente no voy a comentar nada, faltaba ella para el clímax del festival del humor. Hubo una parte del programa que me agradó bastante. La visita de la abuela a los laboratorios en Cancfranc. La abuela, la típica anciana que te encuentras en la cola del supermercado de la esquina, visitaba a Juan José Gomez Cadenas, que como siempre no defrauda, gran científico y persona. Las caras de la señora ante las explicaciones de la rotura de simetría en la materia y antimateria del universo son dignas de meme.

Un detalle que me ha parecido de lo más rastrero, fue lo del video relacionado a Henry de @minutephysics. Reproduces un vídeo suyo en tu programa y ni siquiera lo citas. Ya es de vagos por no hacer un vídeo propio. Vale, que después en Twitter dijeron que era colaborador. Pero no deja de ser de mal gusto no citarlo en el mismo programa. Los vídeos de Henry son de los vídeos más currados que uno puede encontrar por Youtube. Son canela en rama, y gracias a Orbita Laika, la gente pierde una oportunidad de disfrutar de ellos.

Por último me gustaría remarcar ciertos detalles, de menor importancia pero que le quitan cierta validez a todo lo dicho en el programa:

  1. Uso indiscriminado de ondas gravitatorias en vez de ondas gravitacionales para el descubrimiento de LIGO del pasado año. Que sí, que en la wikipedia española dicen que son lo mismo. Uno solo necesita ir a la wikipedia inglesa, al fin y al cabo, la verdadera wikipedia, para darse cuenta de lo que realmente pasa. Descubridlo por vosotros mismos. Primera línea:                                    https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_wave
  2. Decir que Darwin era tartamudo cuando la única referencia de ello proviene de un biólogo (De Candolle) que dijo que se Darwin hablaba lento y se atascaba. Otra vez el tópico de la ciencia para raritos.

Como ya he dicho, un programa con tono infantil en horario de teletienda. Siento como si se estuviera desaprovechando un programa con potencial. Un programa que podría despertar tantas vocaciones científicas como lo hizo Cosmos. Aun así, me gustaría decir que he visto a un Goyo correcto, y me gustaría que se le diera más pelota a Santi García, gran matemático y divulgador.

 

PD: Me olvidaba el Clark Kent ese que merodeaba por ahí. Para mear y no echar gota.

El universo, la última frontera…

…Para llegar a donde ningún otro hombre ha llegado jamás…               Star Trek

 

 

Porque 1+1 a veces es igual a 7

Todos conocemos a los Serrano,esa serie cuyo final apoteósico está a la altura del mismísimo Oliver y Benji y Doraemon. No obstante, muchos sois los que habéis cantado el Opening alguna vez diciendo ♪♪’ …uno más uno son sieteeee,quien me lo iba a decir….’♪♪.Pues bueno, mi primera entrada va a consistir en demostrar que podemos llegar a tal igualdad(‘gualdad un poco desigual).Allá vamos:

Partiremos de:

a=b

Multiplicamos a ambos lados de la ecuación por a :

a^2=a b

Restamos a ambos lados de la igualdad b^2 :

a^2-b^2=a b - b^2

Aplicamos en el lado izquierdo de la igualdad el producto notable de suma por diferencia y en el lado derecho, sacamos b factor común:

(a-b)(a+b)=(a-b)b

Tachamos términos semejantes, ya que todo esta multiplicando:

a+b=b                 Y utilizando la expresión de la cual partimos: a=b

2b=b

Simplificamos las b:

2=1

Una vez llegada a esta bizarra igualdad es muy fácil decir que:

Si 2=1 , o lo que es lo mismo, utilizando 2=1  un par de veces:

1+1=7

Obviamente, el procedimiento para llegar a 2=1 contiene un error,el cúal es comunmente cometido en la reducción de Gauss-Jordan para calcular soluciones en las ecuaciones lineales.

Os animo a que en los comentarios, escribáis cual es dicho error.

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Salu2