Inquietudes…

Domingo, 13 abril, 2008

La materia al descubierto

Filed under: essentials,históricas — Manuel @ 23:17

En los primeros años del siglo XX se produjo una revolución extraordinaria en la física con el nacimiento de la mecánica cuántica, pero también se abrió un campo plagado de grandes interrogantes que mantienen intrigados a muchos físicos.

Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue que la luz, además de ser una onda, también se comportaba como una partícula. Pero más sorprendente aún fue la generalización que se le ocurrió al físico francés Louis-Victor de Broglie, en 1924: si la luz es una onda y una partícula a la vez, ¿podría ser que las partículas que conocemos en realidad también son ondas? De esta manera los electrones, los protones, los átomos, incluso las moléculas, además de ser partículas -o “compuestos” de partículas- también serían ondas. Estamos ante la famosa dualidad onda-partícula.

Esta extraña hipótesis planteaba muchas contradicciones, pues, según la creencia de la época, una partícula y una onda eran cosas opuestas. Una onda se caracterizaba por no tener masa y extenderse por el espacio, mientras que una partícula ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Sin embargo, varios experimentos demostraron que de Broglie tenía razón y la naturaleza no era tan simple, obligando a los científicos a rehacer el concepto de onda y partícula.

La doble rendija

Uno de los experimentos más interesantes es el experimento de la doble rendija, que no sólo muestra que muchas partículas pequeñas también se comportan como ondas, sino que nos permite entender y profundizar sobre el significado de la dualidad onda-partícula.

El experimento es realmente simple: se hace pasar algo, ya sea luz, electrones, protones, incluso moléculas, a través de dos rendijas paralelas y se hace que colisione contra una placa detectora que registra este choque (por ejemplo, una película fotográfica para el caso de la luz). Pueden ocurrir dos cosas:

  1. Si aquello que pasa por las rendijas se comporta como una onda, al llegar a las dos rendijas la onda se dividirá en dos, una por cada rendija. La onda que surja de una de las rendijas interferirá con la que surja de la otra rendija y cuando llegue al detector éste detectará el resultado de esta interferencia: una serie de franjas -ver siguiente imagen- que nos permitirá inferir que lo que ha pasado a través de la rendija es precisamente una onda.
  2. Si lo que pasa por las rendijas se comporta como una partícula, lo que se verá en el detector será la marca de las dos rendijas, pues las partículas que pasen a través de éstas impactarán en línea recta contra el detector.

Hasta aquí todo parece parece sencillo. Ahora bien, ¿qué fue lo que ocurrió cuando se lanzó un haz de partículas a través de las dos rendijas?

Probemos con electrones

Una de las primeras partículas con las que se hizo el experimento fue con electrones, que, como sabemos, son partículas con carga eléctrica y muy poca masa. El resultado de enviar un haz de estas partículas hacia las dos rendijas fue, ¡un patrón de interferencia! Al principio los científicos pensaron que al lanzar muchos electrones los que pasaban a través de una de las rendijas interferían con las que pasaban por la otra y esto era lo que provocaba el patrón de onda. Así que, para evitar esto, decidieron hacerlos pasar uno a uno.

El resultado los debió dejar boquiabiertos. Si lanzabas unos pocos electrones a través de las dos rendijas, se observaban unos cuantos puntos en el detector, que representaban los impactos de éstos (imagen a). Sin embargo, a medida que pasaba más tiempo y dejában que más electrones impactaban el detector, los impactos de cada uno de ellos iba formando una imagen que los científicos conocían muy bien: el patrón característico de una onda (imagen d). ¿Cómo era esto posible?

La única manera de explicar lo sucedido es que el electrón, a medida que viaja y pasa a través de las rendijas, interfiere consigo mismo comportándose como una onda. Pero cuando llega al detector deja de comportarse como una onda y lo hace como una partícula, incidiendo y dejando una marca sólo en un punto del detector.

Posteriormente se repitió el experimento con partículas más grandes, con átomos e incluso moléculas, y el resultado ha sido el mismo: una serie de impactos puntuales, los cuales, tras un número suficientemente grande de éstos, forman un patrón de onda.

La materia al descubierto

El experimento de la doble rendija nos muestra cómo es realmente la materia: a medida que el electrón o la molécula viaja pasando a través de las dos rendijas, se comporta como una onda, que llega a interferir consigo mismo. Pero en el momento en el que llega al detector, se produce un solo impacto; una sola interacción en un punto: la onda desaparece y el electrón se comporta como una partícula.

Queda así desnudada la materia al nivel más elemental: mientras no interaccione será una onda, denominada onda de probabilidad, cuyo movimiento viene descrito por la ecuación de Schrödingen y nos dice en qué regiones del espacio es probable encontrar a la partícula en el momento en que interaccione.

Pero en el momento de la interacción dicha onda desaparece instantáneamente, la probabilidad deja de existir y se materializa un evento, en nuestro caso un impacto en el detector. Es el llamado colapso de la onda de probabilidad.

Por tanto, el concepto de partícula ya no es una “pelota” que viaja de forma compacta por el espacio hasta que choca con otra. En realidad lo que entendemos como una partícula es en realidad una onda que viaja por el espacio, y que, en el momento en el que interacciona, desaparece instantáneamente y esta onda es sustituida por un evento en un punto del espacio (evento entendido como una transferencia de energía, es decir, un choque, un cambio en el movimiento de dos partículas, etc).

Y para concluir os dejo con un estupendo vídeo donde se explica el experimento de las dos rendijas de forma muy gráfica:

Actualización 16/4/08: Ojo con el final del vídeo: Cuando se dice que el electrón sabe que lo están observando y entonces actúa de manera distinta, es engañoso: el tema es que para “observar” un electrón tienes que detectarlo con algún aparato; medir su presencia. El hecho de medir implica un intercambio de energía entre el electrón y el instrumento que mide, por lo que la función de onda se colapsará. Es decir, la única manera de medir el electrón es interfiriendo su trayectoria; por ejemplo, tapando una rendija; con lo que, obviamente, el electrón que pase por la otra rendija hará un patrón de una sola rendija.

Domingo, 16 marzo, 2008

Oferta de empleo

Filed under: históricas — Manuel @ 15:53

“Se buscan hombres para un viaje peligroso. Sueldo bajo. Frío extremo. Largos meses de absoluta oscuridad. Peligro constante. No es seguro volver con vida. Honor y reconocimiento en caso de éxito”.

Ernest Shackleton en los periódicos británicos reclamando voluntarios para una expedición a la Antártida en 1914.

Viernes, 23 noviembre, 2007

Historia de Rusia en el Siglo XX

Filed under: históricas,políticas — Manuel @ 20:17

kremlin.jpgEntre toda la masa literaria existente, a veces uno encuentra un buen libro. Y mi último gran descubrimiento literario es “Historia de Rusia en el Siglo XX“, de Robert Service, que nos da una visión profunda y sin fervor ideológico sobre momentos tan relevantes de la historia rusa e incluso mundial como…

…la revolución bolchevique y la caída del zar, en la que Lenin instaura, de una manera casi improvisada, un régimen totalitarista basado en el terror…
…el terror que le sirve posteriormente a Stalin para controlar a la población; llegando a establecer cuotas de arrestos por provincias que luego debían llenarse con millones de personas inocentes que servían de auténtica mano de obra esclava en el Gulag
…los batallones de convictos del Gulag enviados a desfilar hacia las líneas alemanas para que limpiaran de minas el terreno con sus propios cuerpos, tras lo cual avanzaban columnas y columnas de tanques T-34
…la orden 207 durante la II Guerra Mundial, que consideraba traidores a todos aquellos soldados rusos que se rindieran. Los que fueron capturados por los alemanes y posteriormente liberados por los rusos, eran enviados a campos de trabajo en los que morían la mitad…
…la Guerra Fría, durante la que se creó un nuevo delito en la URSS: alabar la tecnología americana. Un comentario de admiración sobre un jeep americano te podía conducir a los campos de trabajo…
…el gran descontento social y la búsqueda de la independencia de los países de la esfera rusa, durante la que se llegó a hacer una cadena humana de dos millones de personas cogidos de la mano a lo largo de tres países: Letonia, Lituania y Estonia…
…la instauración de la Perestroika por parte de Gorbachov, que provocó el colapso de la URSS…
…los problemas de Yeltsin con el alcohol y su sospechosa caída al helado río Moscova…

“Historia de Rusia en el Siglo XX” está escrito con maestría por uno de los mayores conocedores de Rusia que existen actualmente; de hecho Service fue una de las primeras personas en acceder a los archivos soviéticos clasificados tras el colapso de la URSS.

Un libro que recomiendo a todos aquellos que les guste la historia.

Sábado, 13 octubre, 2007

Sólo para ricos

Filed under: citas,económicas,históricas,ingenieras — Manuel @ 19:22

“Abarataremos tanto la electricidad que sólo los ricos usarán velas.”
Thomas A. Edison (1847-1931)

Sábado, 10 febrero, 2007

Reflexiones en torno a la ONU

Filed under: citas,históricas,literarias — Manuel @ 14:55

“La amplitud de pensamiento es un proceso que adquiere impulso cuando se buscan oportunidades para todos aquellos que las reclaman. Y es posible que, si se aplican la sabiduría y la paciencia, la oportunidad para todos conquiste las mentes y refrene las pasiones de la humanidad.”

Winston S. Churchill

Martes, 30 enero, 2007

Holodomor: genocidio por inanición

Filed under: históricas,sociales — Manuel @ 11:08

Una de las mayores catástrofes provocadas en la historia moderna y de la que poco se conoce es el Holodomor.

Ocurrió en Ucrania. Tras la llegada al poder de Stalin, en 1924, se inició una profunda sovietización de Ucrania: el estado requisó todas las tierras privadas y la ganadería. Cerca de 10 millones de personas fueron desposeídas de sus hogares y deportadas a Siberia, donde perecieron aproximadamente un tercio. Los agricultores y poseedores de tierras se rebelaron contra las autoridades y regresaron a sus propiedades unidos por un sentimiento nacional.

holodomor1.jpgRápidamente fue enviado el Ejército Rojo para ahogar la rebelión. Se arrestaron y fusilaron a miles de intelectuales ucranianos bajo falsos cargos. En 1932, Stalin ordenó que se agotaran las reservas de comida en los graneros ucranianos: la cosecha de trigo se vendió en el mercado mundial a precios por debajo del mercado para agotarla. Se calcula que esa cosecha podía haber alimentado Ucrania durante dos años. La policía secreta rusa aterrorizaba a la población realizando inspecciones aleatorias, apropiándose de toda la comida encontrada, considerada propiedad del estado. El castigo por robar podía ser condenado con la muerte.

Rápidamente se gestó una hambruna masiva y duradera. Millones de personas murieron por inanición. Las ciudades estaban inundadas de miseria y hambre.  Los perros, gatos, ranas o ratas pasaron a ser codiciados y aparecieron dramáticos casos de canibalismo.

Durante los peores momentos se calcula que morían unas 25.000 personas cada día en Ucrania. El recuento final se calcula entre los cinco y ocho millones de personas.

Fuente: Wikipedia.

Sábado, 27 enero, 2007

Reparto de Europa

Filed under: citas,históricas,literarias — Manuel @ 21:50

 Contexto: Nos encontramos en 1944. Los ejércitos rusos están empujando el frente alemán y están entrando en los Balcanes, a punto de controlar Hungría. Churchill visita a Stalin en Moscú, preocupado sobre lo que ocurrirá después de la guerra. Escribe Winston Churchill:

stalin-and-churchill.gif“El momento era propicio para la negociación, de modo que dije: «Vamos a resolver nuestros asuntos en los Balcanes. Sus ejércitos están en Rumania y Bulgaria. Nosotros tenemos allí intereses, misiones y agentes. No vamos a pelearnos por detalles. En lo que respecta a Gran Bretaña y Rusia, ¿qué les parece que ustedes tengan una supremacía del 90 por 100 en Rumania, que nosotros tengamos la misma supremacía en Grecia y que vayamos a medias en Yugoslavia?» Mientras traducían esto escribí en una cuartilla:

  •  Rumania:

    • Rusia 90%.

    • Los demás 10%

  • Grecia:

    • Gran Bretaña 90%.

    • Rusia 10%

  • Yugoslavia: 50-50%

  • Hungría: 50-50%

  • Bulgaria:

    • Rusia 75%.

    • Los demás 25%

churchill-y-stalin.jpgLe pasé la cuartilla a Stalin, que ya había escuchado la traducción Hubo una fuerte pausa. Entonces, con su lápiz azul, trazó en ella un signo grande indicando su aprobación y nos la devolvió. Todo quedó resuelto en menos tiempo del que se tardó en formularlo. […]

Después se produjo un largo silencio. El papel con la marca a lápiz quedó en medio de la mesa. Al final dije: «¿No pensarán que resulta demasiado cínico si parece que hemos resuelto estas cuestiones, que afectan a millones de personas, con tanta ligereza? Quememos el papel.» «No -dijo Stalin-, consérvelo usted.»”

Winston S. Churchill. La Segunda Guerra Mundial (II)

Sábado, 6 enero, 2007

El Sistema Doble Cruz y Garbo.

Filed under: históricas — Manuel @ 23:02

La Segunda Guerra Mundial es un período histórico que, por lo radical de lo acontecido, está plagada de joyas como ésta: la historia del contraespionaje británico.

Ante el número de espías alemanes que se introducían en el Reino Unido, éste creó el sistema Doble Cruz (XX), una ingeniosa operación que consistía en capturar espías nazis y usarlos para que emitieran información falsa al gobierno alemán.

pujol.jpgUno de los espías más importantes de esta operación era el catalán Juan Pujol, cuyo nombre en clave era Garbo. Tras su experiencia en la Guerra Civil Española, detestaba el fascismo y el comunismo, y decidió que debía contribuir al final de la guerra mundial ayudando a Gran Bretaña, único adversario de Alemania en aquellas fechas. Desde Lisboa, donde vivía, contactó con el MI-5, el servicio secreto británico, sin embargo fue inicialmente rechazado.

Ante esto, usó su gran imaginación para crear informes falsos sobre movimientos de barcos británicos, que envió al servicio de espionaje alemán, y así consiguió que éstos le contrataran como espía.

Contactó nuevamente con el MI-5, y gracias a sus últimas acciones fue contratado e ingresado en el sistema Doble Cruz. Toda la información que se les pasaba a los alemanes a través de este sistema estaba coordinada y centralizado, para que los dobles espías aportaran información parcial que encajara entre sí, de manera veraz y sin contradecirse entre ellos. Para evitar que los alemanes sospecharan que les estaban enviando información falsa, introducían detalles reales que ya no podían ser de utilidad para ellos. Por ejemplo, enviaban cartas prediciendo un movimiento de tropas con el matasellos anterior al movimiento, pero que llegaba a los alemanes posteriormente.

v-2.jpgGarbo llegó a crear una red ficticia de 27 espías, por la que los alemanes pagaron a éste una gran cantidad de dinero para su mantenimiento. La mayor contribución de Garbo fue su papel decisivo en el desembarco de Normandía, al enviar informes falsos a Alemania diciendo que el gran desembarco sería en otra localización. Fue una de las pocas personas que recibió condecoraciones de ambos bandos: Cruz de Hierro de Alemania y la Orden del Imperio Británico de Inglaterra.

Cuando finalizaba la guerra, el servicio secreto alemán solicitó a sus agentes la localización exacta de los cohetes V-2 sobre Londres, para poder afinar más próximos ataques. Conscientes de la oportunidad que tenían, el MI-5 envió a los alemanes informes de impactos falsos, de manera que los alemanes apuntarían sus próximos cohetes hacia zonas con menos población. Esto salvó muchas vidas, pero tenía la dificulad moral de que eran los mismos británicos los que decidían cuáles de sus ciudadanos serían bombardeados.

Fue tal el éxito que tuvo el Sistema Doble Cruz, que, tras la guerra, el servicio de inteligencia británico llegó a decir que ellos activamente manejaban y controlaban el espionaje alemán que se hacía en Inglaterra.

Jueves, 28 diciembre, 2006

La Operación Paperclip y von Braum

Filed under: científicas,citas,físicas,históricas — Manuel @ 3:07

Cuando las fueras aliadas entraron en Alemania, antes de darle el golpe definitivo a Hitler en Berlín, la inteligencia norteamericana creó una misión para capturar al mayor número de científicos alemanes posible antes que lo hicieran los rusos: la operación Paperclip. Muchos de ellos, miembros del partido nazi y responsables de programas científicos que provocaron la muerte de gran cantidad de ciudadanos aliados, fueron llevados a EE.UU. en secreto y, a cambio de que colaboraran con importantes investigaciones, se les “perdonó” su pasado nazi.

300px-wernher_von_braun.jpgUno de ellos fue Wernher von Braum, padre de los cohetes V-2 (“arma de represalia 2” en alemán) que sembraron el terror en Londres matando a miles de personas. Al viajar más rápido que el sonido, no se oía su llegada hasta que finalmente explotaba, con lo que la población no podía refugiarse.

El objetivo de von Braum, sin embargo, era construir un vehículo que facilitara el viaje interplanetario. Cuando la primera V-2 construida por él estalló en Londres, sus palabras fueron: “El V-2 funcionó perfectamente, sólo que cayó en el planeta equivocado.” En parte por estas declaraciones fue encarcelado por las SS y casi ejecutado por traición.

Una vez en EE.UU. pudo hacer su sueño realidad: fue el principal arquitecto del cohete Saturno V, que llevó al hombre a la Luna.

Viernes, 22 diciembre, 2006

Unas cuantas lecturas

Filed under: científicas,económicas,históricas,literarias — Manuel @ 20:13

Llegadas estas fechas, ¿no sabes qué regalar? ¿no sabes qué leer? A continuación una pequeña lista de los mejores libros que he leído en el último año:

prosperidad.jpg

  • Vendiendo Prosperidad, de Paul Krugman (premio Príncipe de Asturias de economía): magnífico libro para introducirte en la macroeconomía. Maravillosamente escrito y con excelentes ejemplos, te explica en qué consisten las distintas corrientes económicas, cuáles han sido sus principales logros y desastres, y cómo influye la política en éstas. Lo mejor que he leído este año. De hecho, gracias a las ideas que me ha inspirado este libro comencé este blog…
  • Seis Grados de Separación, de Duncan J. Watts: trata sobre los últimos avances en teoría de redes; cómo se modelan las distintas estructuras de redes (red eléctrica, sociedad, internet, rutas aéreas, etc) y qué caracteristicas sorprendentes tienen. También me ha inspirado varios posts.
  • Un Matemático Invierte en la Bolsa, de John Allen Paulos: Excelente análisis de las trampas psicológicas y numéricas que hacen que mucha gente se arruine en la bolsa, como ocurrió con el caso Enron. Explica de una manera muy sencilla y entretenida por qué la bolsa es tan difícil de predecir.
  • La Segunda Guerra Mundial, de Winston Churchill: Como testigo privilegiado, gran conocedor de la materia y no menos grande orador y escritor, Churchill nos desvela muchos momentos que no conocíamos de La Segunda Guerra Mundial. Si te gusta la historia o las bibliografías de grandes personajes, este libro te encantará. Más sobre él, aquí.
  • Las 22 leyes inmutables del Marketing, de Trout, Ries y Peralba: Buen y útil libro sobre el Marketing en general. Entretenido de leer.

Aunque este año 2006 he descubierto una nueva afición; la “blogosfera”, todavía me sigue aportando más un buen libro como éstos que recomiendo.

Por ello, mi consejo es que no sustituyas un buen libro por la lectura de un blog.

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