RicardoBallon

El principio de la incertidumbre de HeisenbergPoco después de comenzar a estudiar los niveles cuánticos, los físicos investigadores notaron ciertas peculiaridades de este minúsculo mundo. En primer lugar, las partículas de este nivel tienden a tomar diversas formas arbitrariamente.Los fotones (las unidades de luz) pueden actuar tanto como partículas como ondas. Incluso un único fotón exhibe este comportamiento. Podría plantearse como una analogía el aparentar ser una persona cuando alguien nos mira, pero cuando nos vuelven a mirar nos habremos convertido en una masa gaseosa.Esto ha sido bautizado con el nombre del Principio de Incertidumbre de Heisenberg, llamado así por el físico Werner Heisenberg, que sugirió que el simple hecho de observar materia cuántica afecta el comportamiento de dicha materia, por lo que nunca podremos saber con certeza la naturaleza de un objeto cuántico o sus atributos, como la velocidad y ubicación.Esta idea es apoyada por la interpretación de Copenagen de la mecánica cuántica. Postulada por el físico Niels Bohr, esta interpretación dice que todas las partículas cuánticas no existen ni en un estado ni en el otro, sino en todos los posibles estados en un mismo momento. La suma de todos los posibles estados de un objeto cuántico se conoce con el nombre de función de onda. El estado de un objeto que existe en todos sus estados posibles en simultáneo se conoce como la superposición.Según Bohr, al observar un objeto cuántico afectamos su comportamiento. La observación esencialmente fuerza a un objeto a “optar” por uno de sus estados. Esta teoría responde al hecho de que físicos han tomado medidas opuestas del mismo objeto cuántico.link: http://www.youtube.com/watch?v=3FwJr1AWKMQ

Nebulosas de terrorHoy, como muchos sitios de divulgación científica, aprovechare los festejos de Halloween para tematizar un poco. Mencionare esas nebulosas del espacio que, con sus extrañas formas, podrían formar parte de cualquier película de terror.Arriba: La calavera de Perseo, una imagen obtenida a través de los rayos X del observatorio espacial Chandra. Como muchas nebulosas, la fotografía no corresponde a lo que realmente pudiéramos ver con nuestros ojos humanos, incapaces de capturar los rangos de radiaciones que van más allá de la luz visible.Extrañas nubesSe calcula que alrededor del 15% de la masa de nuestra galaxia está formada por nebulosas (del latín nebula, que significa “nube”). Son inmensas nubes de gas y polvo que se calientan y condensan periódicamente, generando reacciones nucleares que dan nacimiento a las estrellas.Existen varios tipos de nebulosas. Las hay oscuras, alejadas de la presencia de estrellas que la iluminen; de reflexión, planetarias, y de emisión, estas últimas probablemente las más espectaculares para nosotros, gracias a su importante radiación ultravioleta.Formas inquietantesLa calavera en el cúmulo de Perseo tiene una de las formas más definidas, pero existen también otras nebulosas dignas de recordar en la noche de brujas:solo basta un poco de imaginación

La paradoja de Einstein-Podolsky-RosenEl “entrelazamiento cuántico” es una extraña característica de la mecánica cuántica que permite determinar o modificar el estado de una partícula -a distancia y de forma instantánea- operando sobre otra. Esta correlación, que no tiene contrapartida en el mundo de nuestras experiencias cotidianas, fue abordada por físicos de la talla de Albert Einstein. Justamente, un experimento mental propuesto por el autor de la Teoría de la Relatividad dio lugar, en 1935, a la denominada: “Paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen” (o EPR)El físico alemán Werner K. Heisenberg es conocido sobre todo por formular el principio de incertidumbreque lleva su nombre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría cuánticaEste principio afirma que es imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento lineal de una partícula. Puesto en términos simples, cuando intentamos medir las propiedades de una partícula, el propio proceso de medición las altera. Por ejemplo, si queremos conocer la velocidad de un electrón podemos hacer que choque contra un blanco y analizar la energía liberada, pero ese “ensayo”, inevitablemente, altera las condiciones del electrón. Podríamos intentar hacer que pase cerca de otra partícula y ver cómo influye en ésta, pero eso también le provocaría un cambio de dirección. Por otra parte, el llamado “entrelazamiento cuántico” es una propiedad estadística de los sistemas de partículas -por ejemplo, una pareja de electrones- que provienen de una fuente común y están altamente correlacionados debido a la ley de conservación del momento lineal. Esta propiedad, predicha en 1935 porEinstein, Podolsky y Rosen (EPR),CUIDADO LEER LAS PARTES DE VERDE DESPACIOimplica que si transcurrido un cierto tiempo desde la formación de este sistema de dos partículas realizásemos la medición simultánea del momento lineal en uno de los electrones y de la posición en el otro, tendríamos la información completa sobre cada partícula del sistemaviolando el principio de incertidumbre de Heisenberg. En efecto, como ambas partículas son idénticas, en cada partícula del par podemos medir una característica y deducir la otra, obteniendo al final ambos datos de las dos partículas.“Comunicación instantánea” implica también “viaje a mayor velocidad que la de la luz”. sigamos....Las leyes de la física nos obligan a admitir esto, ya que de otro modo tendríamos que aceptar que ambas partículas se transmiten instantáneamente algún tipo de perturbación que modifique el estado de la otra salvaguardando el principio de Heisenberg. En efecto, si una comunicación instantánea entre ambas partículas fuese posible, volviendo indefinida la posición de una de las partículas cuando se mide el momento lineal de la otra, y viceversa, el principio de incertidumbre estaría a salvo. Lamentablemente, “comunicación instantánea” implica también “viaje a mayor velocidad que la de la luz”. Por lo que la idea misma del entrelazamiento cuántico le resultaba Einstein y sus colegas extremadamente perturbadora. El experimento planteado por EPR consiste en dos partículas que interactuaron de alguna forma en el pasado y que quedan vinculadas por este entrelazamiento cuántico. Dos observadores, alejados entre si, reciben cada una de las partículas. Si un observador mide el momento de una de ellas, sabe cuál es el momento de la otra. Si mide la posición, puede saber la posición de la otra partícula de forma instantánea, lo que contradice el sentido común y genera la paradoja EPR.Este resultado está en contradicción con la teoría de la relatividad, ya que se transmite información de forma instantánea entre las dos partículas. Hasta el año 1964, este debate se mantuvo en la órbita de la filosofía de la ciencia.Pero ese año John Bell, un físico irlandés, propuso una forma matemática para poder verificar la paradoja EPR, gracias a un refinado análisis de las sutilezas que involucra el entrelazamiento. Bell pudo deducir unas desigualdades asumiendo que el proceso de medición en mecánica cuántica obedece a leyes deterministas. Si Einstein tenía razón, las desigualdades de Bell son ciertas y la teoría cuántica es incompleta. Si la teoría cuántica es completa, entonces estas desigualdades serán violadas. Dejando de lado el enredo matemático detrás del razonamiento de Bell, lo que puso felices a los científicos fue hecho de disponer de una herramienta que les ayudaría a dilucidar esta paradoja.A partir de 1976 se efectuaron numerosos experimentos, y absolutamente todos ellos dieron como resultado una violación de las desigualdades de Bell.Esto significa que la teoría cuántica es correcta y que podemos seguir confiando en ella. De hecho, y a pesar de que muchas de sus predicciones desafían el sentido común y la experiencia cotidiana, ha demostrado un grado altísimo de precisión en la descripción del mundo microscópico.Hoy día se sabe que la acción a distancia que tanto preocupó a Einstein, Podolsky y Rosen es posible.Los experimentos en este campo se han popularizado bajo el nombre de “teletransporte cuántico”, algo que no es del todo exacto ya que el resultado no es un “teletransporte de partículas” como el que puede verse en Star Trek,sino la transmisión de información. Varios laboratorios han logrado transmitir el estado cuántico entre partículas entrelazadas de forma “instantánea”.

¿Por que las hojas cambian de color?Con la llegada del otoño ya debemos haber notado que uno de los primeros cambios que percibimos es la coloración de las hojas de los árboles. La explicación de por qué las hojas de los árboles se tornan marrones al llegar el otoño subyace en la concentración de los pigmentos presentes en dichas hojas.Cuando las hojas de los árboles se ven verdes, esto se debe a la abundancia de clorofila en ellas. Hay tanta clorofila en una hoja “activa” que el verde enmascara cualquier otro pigmento presente. La cantidad de clorofila que una planta produce se encuentra regulada por la cantidad de luz que la misma recibe. Al llegar el otoño, los días son más cortos, lo que hace que la exposición a la luz sea menor y las hojas produzcan menos clorofila, pero al mismo tiempo, la velocidad de descomposición de clorofila es constante independiente de la luz recibida, y al disminuir la producción del pigmento, el verde comienza a irse de las hojas.Al mismo tiempo, el aumento en las concentraciones de azúcares provocan un aumento en la producción de pigmentos antocianinas. Las hojas que contienen mayoritariamente antocianinas se ven rojas. Los carotenoides son otro tipo de pigmentos que encontraremos en ciertas hojas, y la producción de los mismos no depende de la luz, por lo que sus niveles no se ven afectados al acortarse los días. Los carotenoides pueden ser naranjas, amarillos o rojizos, pero la mayoría de los encontrados en hojas son amarillos. Aquellas hojas que cuenten con altos niveles de antocianinas y carotenoides se verán naranjas.Las hojas con altos niveles de carotenoides y escasas antocianinas se verán amarillos. Al no haber presencia de estos pigmentos, otros químicos presentes en las plantas pueden ser los responsables por el cambio del color, como pueden ser los taninos, que son responsable del tono marrón de ciertas hojas.link: http://www.youtube.com/watch?v=5TkEE5y0jIkEn Perú, en Arequipa estamos en primavera aunque mas parece verano pero me pareció algo interesante para compartir

Podemos teorizar en base al conocimiento que ya poseemos para preguntarnos cómo afectaría la vida como la conocemos la posibilidad del viaje en el tiempo.Podemos comenzar asumiendo que es posible crear una vía en el tiempo a través de la cual los viajeros podrían pasar, hacia el pasado y volver al futuro, o vice versa. Viajar al futuro se considera mucho menos problemático que viajar al pasado, pero nuestras vidas diarias no se verían afectadas si sólo pudiéramos enviar viajeros temporales al pasado o al futuro, sin posibilidad de traerlos de vuelta.Posibilidades y paradojasImaginemos enviar un astronauta al futuro. Dicho astronauta podría observar tecnologías increíblemente avanzadas (como una laptop o iPod pueden haberle parecido a un habitante del siglo 20), conocer avances médicos y mucho más. El viajero podría traer estos conocimientos al presente, lo que avanzaría a la sociedad de a saltos en conocimiento técnico y científico. Este viajero también podría traer información sobre desastres naturales, conflictos geopolíticos, epidemias y demás, para así modificar el modo en el que operamos y prevenir desastres.Del mismo modo, si el viaje en el tiempo no es limitado, diversas personas podrían utilizarlo para ganancias personales, como para saber el comportamiento de la bolsa a futuro y comprar o vender acciones en consecuencia. Las posibilidades son tan infinitas como cuando se viaja al pasado. Los libros de historia no sólo se basarían en investigaciones e interpretaciones.Pero es importante llamar la atención al concepto de narrativas consistentes, que nos dice que cualquier cosa que un viajero en el tiempo altera o afecta en el pasado debe mantenerse consistente con respecto al futuro del que partió. Cambiar el pasado cambia efectivamente el futuro, creando un círculo sin salida, que sólo causa problemas cuando los cambios al pasado resultan en un futuro distinto del que surgió el viajero.