Ciencia sin fronteras

Todo estudiante de física sueña despierto con los pasillos que rodean los grandes aceleradores de partículas, cierra los ojos y se deja intimidar por los detectores colosales, anhela escuchar sobre las maravillas descubiertas directamente de los científicos que ven los datos frescos deslizar por las pantallas de sus computadores. Hasta hace poco más de una década, el contacto del alumno con los grandes experimentos lo establecían sus dedos recorriendo las páginas de los libros de texto. Hoy, existen las herramientas para hacer realidad esos sueños y generar ese acercamiento directo, literalmente, a la velocidad de la luz.

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Deterioro de la academia y de la ciencia en la Venezuela del milenio

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En los años 90s conocí a un estudiante graduado que enseñaba física en la Universidad Simón Bolívar. Él y su joven familia vivían en una pequeña casita cerca del campus. Su sueldo de ayudante académico le permitió comprar un carro, pagar la renta, los servicios y en general tener una vida ajustada, pero digna. En menos de una década, este estudiante graduado ya era profesor-investigador universitario; él y su familia habían evolucionado a la compra de una casa grande con jardín. No era una época fácil, los docentes se lamentaban por los bajos sueldos y por la inflación, pero la vida académica era una opción para quien tenía la vocación. Nadie, en el más oscuro de sus sueños imaginó que dos décadas más tarde habría profesores, empleados y estudiantes comiendo solo dos veces al día, con una dieta absolutamente fuera de balance, sin acceso a productos de higiene, hurgando en la basura o enviando a sus hijos pequeños al colegio sin desayunar.

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Casino científico

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“Por ridícula que parezca la idea de la ruleta, todavía más ridícula es la opinión vulgar, tan generalizada, de que esperar algo del juego es estúpido y absurdo.”

Fedor Dostoievski

El 16 de Junio de 2016 vence el plazo de una de las apuestas más polémicas de la física teórica del siglo XXI. La historia de este desafío se remonta a la conferencia “Métodos no perturbativos en teoría de campos y teoría de cuerdas”, realizada en Copenhague en Junio del 2000. En ese contexto, un puñado de físicos teóricos destacados escribieron y firmaron un documento en el que se comprometían a entregar, cada uno, una botella de coñac de 75cl de no menos de 50€ en caso de resultar del lado equivocado, para el año 2010. El documento finaliza así:

“Los ganadores organizarán un encuentro con todos los involucrados, antes de Julio de 2011. En ese encuentro, el Coñac entregado por los perdedores será consumido por todos conjuntamente.”

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La teoría del todo

Sobre Relatividad Especial, Relatividad General, Gravedad Cuántica y la Teoría de Cuerdas.

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“Una construcción polimorfa, es el templo de la ciencia”

Albert Einstein, de su libro “Mi Imagen del Mundo”

“El orden es la repetición de las entidades. El caos es multiplicidad sin ritmo”

M. C. Escher

La teoría de cuerdas es una teoría física –la redundancia no solo vale, es pertinente– que se perfila como un buen candidato a una formulación coherente de uno de los problemas no resueltos más importantes de la física teórica de nuestro tiempo:  la cuantización de la gravedad o gravedad cuántica.

Antes de comenzar el periplo por las ideas que nos llevarán a conocer a la gravedad cuántica y a la teoría de las cuerdas, quiero dejar claro qué es una teoría científica, de modo que cualquier “conocimiento popular” previo quede fuera del contexto de este post. Una teoría en física no es una especulación o una hipótesis, es un marco conceptual riguroso que nos permite hacer una descripción o dar una explicación clara de un fenómeno.

El espacio, el tiempo, puntos y rayas.

 En las teorías clásicas Newtonianas, el tiempo es una cantidad absoluta. Lo usamos para evaluar la evolución de los sistemas, es decir, observamos cambios en los sistemas mientras medimos el paso del tiempo. Continue reading “La teoría del todo”

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Máquinas del tiempo

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SA decía que el pasado era una ficción y ponía de ejemplo al nadador Mark Spitz y decía que Phelps era presente mientras competía y que era pasado, y por lo tanto ficción, cuando la carrera terminaba, cuando ganaba oro. —Cuando la carrera termina, termina la realidad—, concluyó SA.

Manuel Vilas.

Un científico es un lector del Cosmos. Su pasión: descubrir los planes del Universo y su historia, ambas lecturas están relacionadas. ¿Tiene el Universo un lenguaje? A través de la física hemos desarrollado métodos para entender algunas claves de nuestro entorno. Hemos escudriñado cielo y tierra en busca de respuestas y no ha sido en vano, ha sido, lo menos, fascinante. ¿Qué podemos decir del pasado, de nuestros orígenes? Continue reading “Máquinas del tiempo”

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La confección del cosmos

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“Entonces se agotó mi paciencia, y como tenía prisa por comenzar a desmontar el motor, garabateé un dibujo. Y exclamé:

Esto es una caja, el cordero que tu quieres está adentro”

Antonie de Saint-Exupéry

Al principio, la esencia era lo pequeño

Demócrito inventó la palabra átomo (ἄτομον) que significa “que no puede cortarse”. “Nada existe, aparte de átomos y vacío” dijo. Su argumento seguía de una observación: “Cuando cortamos una manzana con un cuchillo, el cuchillo ha de pasar por espacios vacíos entre los átomos. Si no hubiese estos vacíos, el cuchillo toparía con los átomos y no podríamos cortar la manzana”. De acuerdo con el filósofo y matemático Bertrand Russell1 los átomos de Demócrito eran invisibles, estaban en constante movimiento y los había de diferentes “tipos”, tamaños y formas. 2400 años después, seguimos especulando. Es evidente que la concepción de la estructura fundamental de la materia ha sufrido una evolución que, sin duda, obedece a la interacción entre teoría y experimento. El componente físico que desde tiempos de Dalton (siglo XVIII) llamamos átomo, cuya estructura hemos logrado descifrar con éxito en la modernidad, está muy lejos de representar el constituyente más elemental. Sin embargo, hemos decidido no cambiar el nombre. Una realización contemporánea de la hipótesis atómica al estilo de Demócrito se encuentra, por ejemplo, en la teoría de cuerdas. Aun no estamos en capacidad de hacer experimentos que nos permitan verificarla. Lo que sí sabemos, en el marco de los conocimientos de física que hemos acumulado hasta el momento, es que parece haber un límite para su pequeñez y ese límite se llama la distancia de Planck, concepción que explico más adelante.   Continue reading “La confección del cosmos”

  1. Russell, B., “Historia de la Filosofía Occidental”, Séptima edición, George Allen and Unwin Ltd, 1961.  []
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Lentes siderales

Browniana en el año Internacional de la Luz

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“He pasado ya un tiempo buscando en profundidad la verdad sobre lo que se ha atribuido a los científicos con respecto al poder de incendiar con luz un cuerpo a una distancia lejana, y está relacionado con Arquímedes por la combustión de unas naves de los enemigos con esta clase de artificio, hasta que he conocido el total de los casos en este tema. He investigado con precisión y he recurrido a propósito del tema a lo que he encontrado en los libros de los antiguos y de ellos he extraído lo que contenían, es decir, la descripción de la combustión con la luz del Sol reflejada en un espejo a una distancia cercana; y un tipo de combustión con luz de un cuerpo cercano que se refleja en un espejo. Luego, he continuado el estudio en lo que no está contenido en estos libros hasta deducir la descripción del incendio por medio de la luz del Sol que pasa a través de un instrumento y se refracta en el aire.”

Ibn Sahl “El libro sobre los instrumentos incendiarios “,  Bagdad Siglo X, traducción y análisis  Sara Cerantola, Universidad Ca’ Foscari de Venecia.

Se habla de lente gravitacional por analogía con la óptica. La luz al pasar de un medio a otro se desvía de su curso, fenómeno que llamamos “refracción”. Un lente óptico es un artefacto que aprovecha esa propiedad de la interacción luz y materia haciendo que las imágenes que se generan de los objetos, vistos a través de ellos, aparezcan deformadas. La descripción matemática del fenómeno se eleva con toda la gracia de la geometría y se resume en lo que conocemos como “Ley de Snell” (1621), aun cuando ya aparece explicada en detalle desde el siglo X por el científico islámico Ibn Sahl en “El libro sobre los instrumentos incendiarios”. Continue reading “Lentes siderales”

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La Rosa de los Vientos

En esta ocasión comparto mi artículo en la Red Iberoamericana de Comunicación y Divulgación Científica de la OEI, La Rosa de los Vientos: Tributo a la heroína detrás del pronóstico del clima.  La nota es un homenaje a la brillante profesora Eugenia Kalnay.

 

“Se le reprochaba,[ a Tales], su pobreza, la cual demostraba que al parecer la filosofía no sirve para nada. Según la historia, su capacidad para interpretar los cielos, le permitió saber en pleno invierno, que habría una gran cosecha de aceitunas; como disponía de algo de dinero, depositó unas sumas reservándose el derecho de usar las prensas de aceite de Quíos y de Mileto, que alquiló a bajo precio porque nadie pujó contra él. Cuando llegó la época de la cosecha y había mucha necesidad de utilizarlas todas, las alquiló al precio que quiso y reunió mucho dinero. De este modo demostró al mundo que los filósofos pueden hacerse ricos fácilmente si lo desean, pero que su ambición es de otro tipo.” 

de la Política de Aristóteles,
extracto del capítulo “El espinazo de la noche”, del libro “Cosmos”, Carl Sagan.

La predicción del clima es una proeza digna de las épicas Homéricas. Sin duda, uno de los anhelos más apasionantes en la historia de la humanidad. De utilidad increíble y a veces hasta de vida o muerte, hemos intentado leer sus señales en ámbitos religiosos, filosóficos y científicos. Ese empeño obstinado que tienen algunos de intentar hacer un pronóstico de lo que se percibe impredecible, el desafío de advertir patrones en torbellinos de data, no puede más que producirnos admiración. Si nos concentramos en lo que corresponde a la generación de conocimiento científico, se ha llegado lejos, no obstante, aun nos falta mucho por entender. En ese sentido, los progresos del siglo XX y lo que va del XXI han sido determinantes. Continue reading “La Rosa de los Vientos”

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Un temporal gestado por el cosmos

Cielos dramáticos, como en las obras de Johannes Vermeer, son materia de estudio fundamental en las investigaciones sobre el clima. Variaciones en la cantidad de vapor de agua en la atmósfera y la formación de las nubes, modifican implacablemente los parámetros atmosféricos. La cantidad de nubes afecta la cantidad de energía del sol que efectivamente llega a la superficie de la tierra y se queda en la atmósfera. Dependiendo de su altitud, estructura y composición, las nubes regularán la energía solar de manera diferente. Una nube puede atrapar calor  emitiendo la energía de nuevo a la superficie de la tierra. En otros casos, reflejan la luz del sol hacia arriba, lo que causa la enfriamiento de la superficie. La ausencia total de nubes puede hacer que buena parte de la radiación reflejada por la superficie de la tierra se vaya al espacio, bajando las temperaturas. De modo tal que la distribución y cantidad de nubosidad juega un papel regulador importante en el clima. Continue reading “Un temporal gestado por el cosmos”

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