El café cuántico.

Hoy día de reyes tengo el privilegio de regalar una bonita historia que muestra la esencia de la física cuántica. Hay muchos libros que hablan sobre el gato cuántico de Schrödinger, una historia muy parecida a la que yo voy a contar, pero mi amor y respeto a los animales, y a la vida, me motivan a contaros ésta otra historia que ilustra lo mismo pero no con gatos sino con seres humanos.

El día que usted entre en una cafetería y vea a un joven enamorado whatsseando con su chica, la cual se encuentra al otro lado del planeta, pregúntele dónde está él. Esto es, acérquese al muchacho y dígale: "oye, perdona que te interrumpa, ¿me puedes decir dónde estás tú ahora mismo?".

Por ejemplo, imaginemos al muchacho en el café Rivoire de Florencia, y a su joven enamorada en el café Monocle de Londres. Justo en ése momento cafetero, ¿dónde está el muchacho, en Florencia o en Londres? Personalmente pienso que la mente del muchacho está donde está su chica, y la mente de la chica estará donde está su chico. Con otras palabras, la mente de él está en Florencia y en Londres a la vez!!!. Tenemos en ente, la mente del muchacho, que está en dos sitios a la vez (Londres y Florencia), y tenemos un ente, el cuerpo del muchacho, que está en un solo sitio (Florencia). Por ello decimos que la mente es un objeto cuántico (está en dos sitios a la vez!!) y el cuerpo es un objeto clásico (está en un solo sitio como manda el sentido común!!).

Y ahora observen la siguiente curiosidad. ¿qué ven nuestros ojos, el cuerpo del muchacho o la mente del muchacho? Lógicamente nuestros ojos ven el cuerpo del muchacho, y por ello decimos que el cuerpo del muchacho es un objeto clásico, esto es, un objeto macroscópico. Aquí tenemos el verdadero objeto de estudio de la física clásica, los cuerpos macroscópicos (la física clásica estudia los objetos macroscópicos y su origen se remonta practicamente al nacimiento del homo sapiens).

Sin embargo, la mente del muchacho no puede ser vista ni siquiera por el mejor de los microscopios. Esto es, la mente del muchacho es un objeto cuántico porque no puede ser vista. Podemos ver las consecuencias de lo que piensa el muchacho (por ejemplo imagínese que a él le dá por ponerse a bailar flamenco encima de la mesa como consecuencia de la alegría desbordante tras recibir un emoticono romántico por whatsapp), pero no  podemos ver su mente. La mente manda pero nosotros vemos el cuerpo. Aquí tenemos una característica fundamental de los objetos cuánticos: podemos ver o medir sus consecuencias pero no podemos ver al objeto en sí. Dicho con otras palabras, el objeto de estudio de la física cuántica son aquellos cuerpos microscópicos o invisibles que interfieren en el comportamiento de los cuerpos macroscópicos (la física cuántica estudia los objetos microscópicos y su origen se remonta al inicio del siglo XX).

Y lógicamente podemos saber con total exactitud donde está y cómo se mueve cualquier objeto clásico (por ser éste un objeto macroscópico y, en consecuencia, visible a nuestros ojos), pero un objeto cuantico es algo que escapa a nuestros ojos, y precisamente por ésto decimos que las partículas microscópicas son cuánticas. Aquí tenemos la ley más fundamental de la física cuántica: las partículas cuánticas son impredecibles, no pueden ser vistas por nuestros ojos y encima pueden estar en varios sitios a la vez. En efecto, la mente del muchacho es impredecible, no la podemos ver, y a la hora del café cuántico está en dos sitios a la vez!!

 Y ahora quiero hablar del nexo de unión entre la física cuántica y la física clásica. ¿Cuál es dicho nexo? muy fácil, las consecuencias son clásicas pero el motivo es cuántico, o si no que se lo digan a la pobre mesa soportando el intenso taconeo del muchacho bailaor locamente enamorado de su chica. Tanto la mesa como el cuerpo del muchacho son objetos clásicos, pero la mente de él es un objeto cuántico.

Curiosas las partículas cuánticas, son invisibles, están en varios sitios a la vez, pero sus consecuencias son clásicas porque nuestro cuerpo es clásico.

Quiero despedirme en éste día tan especial con ésta bonita canción. Es de un grupo español, y va dedicada a la chica que inventó el café cuántico, al chico, y a todos ustedes. Les deseo un buen día de reyes y un feliz año 2015:

https://www.youtube.com/watch?v=ge4OVwQgvts

Ciencia y Derecho.

Hoy primer domingo de diciembre es de mi agrado hablarles un poco de Derecho, o al menos de lo que yo creo que es su parte científica. Cada vez que paso por la facultad de Derecho del campus universitario de mi ciudad y veo el logotipo "Facultad de Ciencias Jurídicas", siempre me hago la misma pregunta: ¿Acaso el Derecho es una Ciencia?.

Para responder a ésta pregunta voy a hablarles del Derecho Natural, esto es, el derecho no escrito cuyo cumplimiento garatiza la estabilidad de una comunidad llamada tribu, país, etc, así como también, el respeto por todas las formas de vida. El que éste derecho se llame natural pienso que quizás sea porque es lógico, o porque es moral, o simplemente porque a lo mejor es un conjunto de leyes dictadas por la Naturaleza.

No tengo amplios conocimientos de Derecho, es más, pienso que sé poco de leyes, pero a mi favor he tenido la fortuna de leer dos libros muy recomendables que hablan sobre el origen de la vida, los cuales nombro a continación:

                "El origen de la vida" de Alexandr Oparin.

                "El gen egoísta" de Richard Dawkins.

El segundo libro habla sobre cómo un conjunto de moléculas autoreplicantes (esto es, con capacidad de crear copias de sí mismas mediante mecanismos púramente químicos) pudieron agruparse en una gran colonia super-organizada y protectora como es el cuerpo de un animal. En efecto, según Richard Dawkins, un animal es una coraza o fortaleza al servicio de su ADN autoreplicante. De hecho quien pasa a la siguiente generación no es el cuerpo del animal sino su ADN.

Entonces, valoremos el Derecho Natural como un Derecho emanado de nuestra madre naturaleza, la misma que permitió, mediante la evolución de las especies, una complejisima y eficaz armonía entre la infinidad de células presentes en un ser vivo para así salvaguardar su ADN. En éste sentido, recordemos que todas las células no reproductoras de cualquier animal tienen exactamente el mismo ADN. De ahí que a la policía científica le baste una sola muestra de pelo o de piel de cualquier zona del cuerpo para así identificar al autor de cualquier acción punitiva.

Y no sólo debemos valorar las bonades innatas del Derecho Natural sino que además debemos aplicarlas en la elaboración de un Derecho Positivo que sea la fiel escritura de esas mismas leyes naturales, las cuales garantizan, y de qué manera, la paz y armonía de los individuos de una colonia o comunidad. ¿Qué más da si los individuos son seres unicelulares ó seres pluricelulares, si ambos son seres vivos?. Puede que la Naturaleza sepa mucho mejor que nosotros cómo respetar y proteger a todas sus criaturas.

Hoy he hablado sobre dos conceptos muy relacionados con el derecho y también un poco con la ciencia, los cuales resumiré brevemente a continuación:

Derecho Natural: derecho no escrito e innato que habita en nuestro cerebro, y que probablemente nos haga discernir de forma automática el bién del mal. Y recordemos que nuestro cerebro fué creado por la madre naturaleza.

Derecho Positivo: derecho escrito por hombres y mujeres nobles de espíritu, originandose de ésta forma el imperio de la ley escrita. Y todo ello bajo el marco de unas leyes naturales justas e innatas que la madre naturaleza nos dió a cada uno de nosotros desde el mismo momento de nuestra concepción.

Como ya es mi costumbre, quisiera despedirme por hoy con una bonita canción. Más que canción es una melodía que, aunque para muchos/as no tenga que ver ni con el derecho ni con la ciencia, a mí  me hace recordar el deber diario de luchar por un ordenamiento jurídico justo y bello. Para que la mejor de las leyes esté siempre con nosotros, le dedico a todos los hombres y mujeres justos esta bella melodía. Un cordial saludo y hasta pronto.

https://www.youtube.com/watch?v=DF9Xv7a0wWc    (Ecce Gratum. Carmina Burana)

Un hallazgo sin precedentes.

Hoy 19 de noviembre de 2014 he escuchado la extraordinaria noticia de que en la minúscula atmósfera del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko se ha descubierto moléculas compuestas por átomos de carbono y con una estructura típicamente orgánica, esto es, moléculas más propias de los seres vivos que de la materia inanimada.

 

Situémonos en el origen del hallazgo. El 2 de Marzo del 2004 fue lanzada por la Agencia Espacial Europea la sonda espacial Rosetta junto con su módulo de aterrizaje Philae. La misión era orbitar alrededor del cometa 67/P y aterrizar en él mediante Philae. El aterrizaje, el primero que se realiza sobre un asteroide, se produjo el 12 de noviembre de 2014. Hasta ahora lo más destacado que se ha descubierto es el envoltorio de hielo que cubre el corazón del cometa y la existencia de pequeñas moléculas orgánicas en su atmósfera. No cabe duda que el descubrimiento de moléculas orgánicas y hielo en el cometa 67/P es un punto a favor de la teoría que afirma que los ingredientes de la vida pudieron venir de pequeños asteroides o cometas.

 

Desgraciadamente ya se ha gastado la batería principal de Philae. Ahora sólo queda esperar hasta la primavera del 2015 y confiar que para dichas fechas el cometa se acerque lo suficientemente al Sol como para que la luz solar pueda incidir sobre los paneles solares de Philae y poder recargar así su batería secundaria. De todas formas la información mandada por el módulo de aterrizaje Philae de la sonda espacial Rosetta, desde el 12 de noviembre hasta el 19 de noviembre de 2014, pasarán a los anales de la exploración espacial.

 

Ahora es de mi agrado mostrarles éste pequeño video de Rosetta junto con una bonita melodía del gran maestro Vángelis. Un cordial saludo y hasta pronto:

 

https://www.youtube.com/watch?v=PUpSVxoCcik

Bohr-Einstein. Un diálogo memorable.

Si hubiese alguna foto que describiera con mayor fidelidad la revolución que sufrió la física en el siglo XX, yo diría que es ésta que ustedes están viendo. El físico que está a la izquierda es Niels Bohr, uno de los padres, abuelo diría yo, de la Teoría Cuántica. El físico que está a la derecha es Albert Einstein, creador de las teorías Especial y General de la Relatividad y además otro de los padres, bisabuelo diría yo, de la Teoría Cuántica.

Hablemos primero de Niels Bohr (Copenhague, 1885-1962). Tan revolucionario fue su modelo atómico del átomo de Hidrógeno, que dicho modelo inspiró a otros físicos de su época a diseñar de forma matemática y rigurosa la teoría más revolucionaria y actual de la historia de la física: la Teoría Cuántica. Sin el modelo atómico de Bohr probablemente no se habría llegado a la teoría cuántica actual, o por lo menos no tan pronto. Por ello Bohr es considerado como uno de los padres de la moderna teoría cuántica. Personalmente yo diría que Bohr es el primer físico cuántico de la Historia.

Ahora hablemos un poco de Albert Einstein (Ulm, Alemania, 1879-1955). Basta decir que prácticamente todas las teorías físicas actuales están basadas en última instancia en los artículos de Einstein. Sin Albert Einstein ni siquiera podríamos imaginar cuál sería el panorama físico actual. En efecto, si hablamos de lo más grande, El Universo, resulta que sus teorías más modernas (referentes a Cosmología y Astrofísica) están basadas en última instancia en la teoría de la Relatividad de Einstein. Y si hablamos de lo más pequeño, resulta que sus teorías actuales (referentes a Física de Partículas) están basadas en última instancia en los escritos de Einstein junto con otros escritos procedentes de otros científicos de su época. Esto es, mientras que la teoría cuántica es obra de Einstein y otros científicos más (como por ejemplo Planck, Heisenberg, Schrodinguer, Dirac, el mismo Bohr, etc etc), la teoría relativista es obra sólo y exclusivamente de Albert Einstein (o al menos eso parece ser).

 

A Einstein le tocó el duro trabajo de colocar las primeras piedras de la Teoría Cuántica, y de hecho nunca terminó de creérselas. Digamos que dichas piedras las colocó como algo provisional mientras, según él, llegaba alguna teoría más exacta y mejor. Por ello Einstein es considerado, por muchos, como el último físico clásico de la historia. De hecho su exclusiva teoría de la Relatividad es la última teoría clásica de la física. También fue un físico cuántico, no cabe duda, pero no se lo creía.

Como ya sí podemos imaginar, ésta foto del principio refleja un diálogo magistral, memorable, entre el último físico clásico de la Historia (Albert Einstein, a la derecha) y el primer físico cuántico de la Historia (Niels Bohr, a la izquierda). Pocos diálogos serán tan famosos como el que refleja esta foto.

Si quieren ver el contenido que probablemente hubo en ése diálogo, le invito a que lean el siguiente enlace:

 

       Bohr-Einstein.pdf

 

Para despedirme por hoy quiero dedicarles a todos ustedes una canción. Se trata de otro dúo de hombres importantes pero ésta no son científicos sino cantantes. ¿Y por qué son importantes? porque personalmente pienso que la música, al igual que la ciencia, es una de las expresiones y creaciones más hermosas del ser humano. Aquí les dejo mi canción favorita de Andy y Lucas ("son de amores"), espero que les guste:

 

       https://www.youtube.com/watch?v=n-zHCwxtpec

 

Un cordial saludo y hasta pronto.

Un emotivo adiós a Robin Williams

Hoy, 12 de agosto de 2014, he recibido la triste noticia del fallecimiento de Robin Williams, un actor de Hollywood caracterizado por ser el protagonista de innumerables películas ensalzadoras de los mejores sentimientos humanos. Sé que éste es un blog de ciencia, pero cómo podemos avanzar en ciencia? . La respuesta es sencilla, la ciencia puede avanzar a través de los científicos, y también a través de gente grande y humilde como Robin Williams. Como prueba a  mi afirmación, voy a enumerar algunas de sus películas:

Primera película: "El hombre bicentenario". Trata de un robot que por problemas electrónicos en su interior adquiere conciencia y sentimientos humanos. A partir de ése momento el robot lucha para convertirse en un hombre. Como resumen de ésta película quiero reproducir lo que en una secuencia dice el robot: "Prefiero morir como un hombre, que vivir la eternidad como una máquina”. Y como consecuencia final, quisiera animar a los profesionales de la informática a seguir investigando en el campo de la inteligencia artificial.

Segunda película: "Despertares" (basada en una historia real) . Entre 1918 y 1926 cinco millones de personas en todo el mundo se contagiaron de manera fulminante de una misteriosa enfermedad, identificada como “encefalitis letárgica”, que dejó a un tercio de los afectados postrados de por vida e incapacitados para moverse. Cuarenta años más tarde, aquellos vegetales humanos aún permanecían diseminados por hospitales de todo el mundo hasta que, en el verano de 1969, un joven médico de Nueva York creyó encontrar una solución. Durante algunos días, esos pacientes, tras administrarle un fármaco para el párkinson en dosis elevadas, salieron de su estado vegetativo y pudieron disfrutar de una vida normal. Desafortunadamente, los efectos del fármaco duró poco tiempo y los pacientes volvieron a su estado vegetativo inicial. Tal vez éste haya sido uno de los hechos más reseñables e históricos de la investigación médica hecha por un médico. Ahora quisiera reproducir una diálogo de la película en la que están el doctor y la enfermera viendo los videos de los despertares del paciente Leonard (el cual entabla una profunda amistad con su médico) y el doctor dice: "Usted le dijo que yo era una buen persona. ¿Cree que una buena persona da la vida para luego volver a quitarla?" y ella responde: "a todos nosotros nos dan y nos quitan la vida" -"¿Y eso por qué no me consuela?" -"Porque es usted una buena persona. Porque él es su amigo".

Y para finalizar quiero dedicarle a nuestro querido actor ésta bella canción. Adiós Robin Williams, un verdadero placer ver tus películas:   http://www.youtube.com/watch?v=ww8wqEgFIA8



La cara oculta de la Luna.

Si ustedes viesen 1000 veces la luna, verán que siempre observan la misma cara. En efecto, es una característica muy común en satélites que giran alrededor de planetas. Este fenómeno tiene que ver con la atracción gravitatoria entre cuerpos no puntuales (como por ejemplo un planeta como la Tierra y un satélite como la Luna). La explicación se puede ver en la siguiente página web:

        http://www.sabercurioso.es/2007/10/24/por-que-luna-tiene-cara-oculta/

Y ahora tengo el gusto de mostrarles una canción. Se titula "un cielo de estrellas" y va dedicada a las estrellas de la Tierra que con su propio esfuerzo y sin ayuda de nadie, me enseñaron la luna llena en una noche de verano. Un cordal saludo, Francisco.

       http://www.youtube.com/watch?v=VPRjCeoBqrI

Un cántico a la Semana Santa cristiana y a la Ciencia.

Hoy Jueves Santo según el calendario cristiano, me gustaría mostrarles otro de los caprichos o milagros del destino.

La última revolución científica fue la teoría cuántica la cual se caracteriza, como ya dije en una entrada anterior, por la imposibilidad de saber de forma exacta la posición y la velocidad de una partícula, como por ejemplo un electrón. No es que tengamos que esperar mil años para poseer unos aparatos de medida lo suficientemente sofisticados como para poder medir ambas magnitudes con suma precisión (posición y velocidad), no es eso, es algo muchos más profundo, es que el electrón no puede tener de forma simultanea una posición y una velocidad bien definidas. Lo que quiero decir con ésto es que el electrón, o tiene una posición totalmente definida, o tiene una velocidad totalmente definida, o tiene un poquillo de ambas cosas a la vez. Dicho de forma más exacta, la naturaleza le otorga al electrón la probabilidad de estar en una cierta región del espacio, y cuanto menor es la región en la cual éste puede estar, mayor es el rango o intervalo de velocidades que éste puede tener. Es como si la incertidumbre en la posición y la incertidumbre en la velocidad fuesen magnitudes inversamente proporcionales, esto es, a mayor incertidumbre en la posición, menor incertidumbre en la velocidad, y viceversa. Y ésto fue justamente lo que dijo Heisenberg (uno de los padres de la mecánica cuántica).

En efecto, Heisenberg dijo lo siguiente: “La incertidumbre en la posición y la incertidumbre en el momento (decir momento equivale a decir velocidad) son magnitudes inversamente proporcionales, y su constante de proporcionalidad es la constante de Planck”

Ahí está la clave de la última revolución científica. Según ésta, la naturaleza está gobernada por una ley probabilística y no determinista, y por ello, a día de hoy, toda persona tiene el respaldo de la ciencia para intentar cambiar el destino de las cosas importantes. Por todo esto, le doy las gracias a mi Dios.

Hoy, Jueves Santo según el calendario cristiano, he hablado de “ciencia” y de “no destino”. Ahora, a modo de resumen, quiero mostrarles una bonita canción. Curiosamente el grupo musical se llama Enigma, y la canción es un bello cántico espiritual. Qué mejor resumen que éste:

http://www.youtube.com/watch?v=aJNpjA0zEVU

Un cordial saludo a todos mis seguidores y seguidoras, hasta la próxima.