Física ilustrativa: Unpopular Science

La física no es ni tan complicada ni tan seria como la pintan. De hecho es común encontrar chistes y tiras cómicas sobre físicos y su trabajo. Hoy quiero descubriros Unpopular Science, unas geniales ilustraciones que realiza Cristoph Neiman para el periódico The New York Times en las que explica de forma sencilla, y con objetos cotidianos, las leyes física que nos afectan en nuestra vida diaria.

Veamos algunas de estas leyes

Primera Ley de Newton: Todo sistema tiende a estar en reposo o en movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sobre él se aplique alguna fuerza.
Creo que no es necesaria explicación alguna acerca del funcionamiento de esta ley.

Ley de la gravitación universal de Newton: Dos cuerpos se atraen entre sí de forma directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
Esto puede que quede aún más claro si observamos la siguiente viñeta, que explica de manera más evidente la ley de la gravitación universal.

En la Luna, la acción de la gravedad es mucho menor que en la Tierra ya que el tamaño de la primera es mucho menor que el de la segunda. Además esto también nos ayuda a diferenciar entre dos conceptos que se suelen confundir a menudo: la masa y el peso. La masa

de un objeto es una cualidad intrínseca del objeto y, por tanto, es independiente del lugar donde se encuentre. Por otro lado, el peso (el peso es una fuerza y por tanto una magnitud vectorial, luego en este caso nos estamos refiriendo a su módulo) de un objeto es el producto de su masa por la aceleración de la gravedad local del punto en el que está dicho objeto (la aceleración es una magnitud vectorial, luego también nos estamos a su módulo). Dado que la aceleración de la gravedad depende de la masa de los objetos, la fuerza con que estos se sientan atraídos por un cuerpo también va a depender de ella. Por este motivo, la luna atrae con mucha menos fuerza a un objeto que la tierra. De ahí que en los paseos sobre la superficie lunar, los astronautas se paseen con esos saltitos tan grandes cuando aquí, en la Tierra, irían andando normalmente.

El gato que no está vivo ni muerto

Mi rama favorita de la física es la mecánica cuántica. Bajo su prisma, lo imposible también es posible. Por ejemplo, la mecánica cuántica no os pone ninguna pega a que seáis capaces de atravesar una pared sin que os pase nada, sin que os choquéis con ella o sin tirar la pared al suelo a fuerza de cabezazos. Lo único que asegura la mecánica cuántica a este respecto, es que será bastante complicado que lo hagáis, aunque no imposible.

Muchos de vosotros, en más de una ocasión, me habéis preguntado por esta rama de la física y sobre los fenómenos que ella estudia. En particular por el experimento del "gato de Schrödinger". Pues bien, he decidido escribir esta entrada/post para contároslo, aunque sea a grandes rasgos y sin meterme en mucho detalle teórico.

En un seminario de física cuántica celebrado en 1958, Bohr opinó sobre la propuesta de uno de los ponentes del siguiente modo: "Todos estamos de acuerdo en que su teoría es de locos. Lo que nos mantiene divididos al respecto es si es lo bastante de locos como para que pueda ser verdadera". 

La mecánica cuántica convive perfectamente con determinadas locuras, por ejemplo que una misma partícula ocupe, a la vez, más de una posición y que, a la vez, en cada una de estas posiciones, pueda presentar energías diferentes. Y es la propia observación de estas partículas la que las lleva a "decidir" donde y conque energía se encuentra. A este fenómeno se le conoce como superposición de estados.

El físico al que se refería Bohr no era otro que Schrödinger. Para poner en evidencia su idea de la superposición de estados, Schrödinger ideó un experimento imaginario, el del "gato de Schrödinger", para arrojar luz sobre la extravagante superposición de estados. Para ello supuso que un gato había sido encerrado en una caja sellada y opaca en cuyo interior se coloca un recipiente de gas venenoso conectado por un dispositivo a una partícula radiactiva cuya probabilidad de desintegrase en un tiempo determinado es del 50%. Si esta partícula se desintegrase, el gas escaparía del recipiente y el gato moriría.

Supongamos ahora que ha transcurrido dicho periodo de tiempo. Cabría preguntarse si el gato está vivo o muerto, es decir, cual es el estado del sistema gato-caja-dispositivo. Pues bien, la respuesta es que hasta que el observador no abra la caja, la partícula no decidirá si desintegrarse o no y por tanto el sistema se encuentra en una superposición de estados, es decir, el gato está vivo y muerto a la vez.

THOMAS ALVA EDISON

Thomas Alva Edison nació el 11 de febrero de 1847. Fué un empresario y un inventor que creó más de mil inventos (uno cada quince días). Contribuyó a darle a Estados Unidos y a Europa, las tecnologías del mundo contemporáneo (las industrias eléctricas, sistema telefónico, el fonógrafo, las películas, ect).
Edison leyó muchos labros, pero no sólo leía, sino que comenzó a probar diferentes experimentos basándose en los libros de Ciencia. Utilizaba un vagón vacío como laboratorio.

Edison era sordo, no se sabe si fue a consecuencia de la escarlatina padecida en la infancia o a causa de que un empleado del ferrocarril lo cogió por las orejas al tratar de subirlo a un vagón de un tren en movimiento.
Vivió un tiempo en Fort Wayne, y después de dos meses sin conseguir empleo, se marchó a Indianápolis, donde obtuvo empleo en la empresa Western Union.
En febrero de 1865, Edison se trasladó a Cincinnati, donde obtuvo otro empleo en la Western Union, donde por su habilidad lo graduaron a operador de primera clase.

Edison invantó un instrumento muy simple para el conteo mecánico de votos en 1868. Tenía dos botones, uno para el voto en pro y otro para el voto en contra. Para tramitar la patente, Edison contrató al abogado Carroll D. Wright. El instrumento se llevó ante un comité del Congreso de Washington. Ahí el veredicto fue honesto. El comité no quería aceptar su invento porque decían que podía causar algun fraude en las votaciones.

En 1880 se asocia con J.P. Morgan para fundar la General Electric.
En el ámbito científico, descubrió el efecto Edison, ragistrado en 1883, que consistía en el paso de electricidad desde un filamento a una placa metálica dentro de un globo de lámpara incandescente. Aunque ni él ni los científicos de su época le dieron importancia, estableció los fundamentos de la válvula de la radio y de la electrónica. Después de esto haría algunos inventos más.

Muere el 18 de octubre de 1931, en West Orange, Nueva Jersey. Como homenaje, fueron apagadas las luces de varias ciudades durante un minuto.

En Estados Unidos se le considera uno de los más importantes inventores del siglo XX, con más de mil patentes, lo que significó una transformación en la actividad de inventar, desde un simple entretenimiento a la creación de una empresa.