viernes, 25 de diciembre de 2015

Cumplimos un año

Tal día como hoy, hace 365 días, publicamos nuestra primera entrada:  Feliz Cumpleaños, Newton. Desde entonces han sido 25 las entradas escritas. No todas las que nos hubiese gustado, pero con las que hemos disfrutado muchísimo y que nos han permitido conocer un poquito a algunos de los que nos leéis, tanto a través de este blog como de la red social del pajarito (o del pajarraco). Por eso, nos gustaría dar las GRACIAS a todos los que nos habéis acompañado en esta aventura.
Estamos en una época en la que se suele hacer balance de lo que ha sido el año. Nosotros no queríamos ser menos y,  por eso, nos gustaría repasar lo que ha supuesto este año para Cuadernos de Física...


Comenzamos nuestra andadura hablando de una de las partes de la Física que, no por ser de las más antiguas es de las menos "fashion": la Mecánica. Y la Mecánica de Newton con sus tres leyes las contamos en ¿Tienes un momento? y en Dame un momento
Pocos días después de empezar el blog, en una conversación en twitter entre divulgadores que hablaban de Kim Kardashian (mal pensados, era acerca de un post en Naukas sobre El índice Kardashian de @jralonso) surgió la iniciativa por parte de @emulenews de #LunesTetas. Sin pensarlo dos veces, nos apuntamos y escribimos ¿Cuándo hablan de tetas los físicos? Hasta el momento es la entrada que más visitas ha tenido y es que, Naukas es Naukas, y cualquier cosa que se lleve a cabo desde su plataforma para tiene mucha repercusión. Y #LunesTetas la tuvo, tanto que el autor de una de las entradas recibió una llamada al orden por parte de su uni. Consecuencia de esto: #LunesPenes y Cuadernos de Física también participó con ¿Cuándo hablan de penes los físicos? 
Seguimos hablando de Mecánica con Una Física, tres problemas y con La danza de los dos cuerpos, con la que descubrimos que hay lectores que no solamente leen, sino se entretienen en realizar todas las cuentas, algo que nos agradó muchísimo.
Una de las pasiones de la mitad de Cuadernos de Física es la climatología y la meteorología y de ahí surgieron Sobre Borrascas y Corrientes en ChorroEl monstruo que vino del frío y Cambios de Calor en el Océano y ENSO.
Entremedias, hablamos de Electromagnetismo en ¡Una descarga de miles de voltios! y algo de cuántica en El átomo de hidrógeno.
Llegó el verano y, con él, la Selectividad y el final del curso. Para los que estaban a punto de entrar en la Uni escribimos Estudiar Física, ¿por qué no? y para los que estaban a punto de salir: Graduado en Física y ¿ahora qué? Dos entradas con bastantes más lectores de los que iimaginamos al escribirlas.
El 30 de Junio nos encontramos con un segundo de más y lo contamos en El día más largo o por qué el día tiene hoy un segundo más
Un nuevo blog apareció poco antes del verano (metrosporsegundo.com) y planteó un concurso de preguntas de Física, La Ardilla de Oro, en el que también participamos con una pregunta. Por cierto, el ganador del concurso fue un tal "Pepelu" Bueno López, familia de @ununcuadio.
Aprovechamos el verano y las vacaciones para ocuparnos de dos de los acontecimientos del año: El Año Internacional de la Luz y el Centenario de la Teoría de la Relatividad General. 
Para celebrar el primero preparamos Breve Historia de la Luz junto con Y la Luz se hizo Partícula y para el segundo preparamos Einstein y el Tiempo
Y como no solo de blogs vive el ser humano, también osamos adentrarnos en el mundo de los podcast. Gracias a La Fábrica de la Ciencia por invitarnos a su Programa 126 y a los 4 mosqueteros (todos sabemos que son 5) de La Buhardilla por hacernos partícipes de su mes especial sobre Relatividad en su Pograma 154 y en el Pograma 155.
Ha sido un año muy intenso, lleno de ciencia y de divulgación. Hemos descubierto que hay mucha gente a la que le encanta la ciencia, no solo científicos, sino tambiéno personas que no pertenecen a este mundillo.   Desvirtualizamos a muchos amantes de la ciencia en las charlas del Bulebar, de "Escépticos en el Pub" y, como no, en Ciencia Jot Down (Crónica de Ciencia JotDown 2015 aquí). 
Esperabamos con mucha ilusión Desgranando, tanta que, a pesar de su aplazamiento a Abril, el fin de semana en el que estaba previsto celebrarse nos dimos un paseo a Granada para pasar un rato con gente estupenda: Laura, Abraham, Mario, Laura , Mª del Mar, Guillermo, Edith  y con algunos de los miembros de Hablando de Ciencia: Luis, Rosa, Victor, Jorge, Anibal,  ...

 
En fin, que ha sido una vuelta al Sol inolvidable. Y lo mejor, con ganas de más. Hay muchas ideas en nuestras cabezas que intentaremos desarrollar en un 2016, un año que, esperemos, sea igual o más intenso si cabe en lo referente a divulgación que este que termina. Nos queda gente por desvirtualizar y seguro que lo haremos en 2016, (Jorge eres el siguiente) en Desgranando, Ciencia JotDown... Seguiremos hablando de ciencia y, sobre todo, de 
Física,
física 
y más

LightPainting por @mreyeszam con la colaboración de Manuel

Gracias a todos, ¡Felices Fiestas! y hasta la próxima.

miércoles, 25 de noviembre de 2015

Einstein y el tiempo


  Hoy se cumplen 100 años desde que Albert Einstein presentara en la Academia de Ciencias Prusiana la versión 1.0 de su Teoría de la Relatividad General. En Cuadernos de Física queremos celebrarlo y por ello, vamos a publicar varias entradas sobre Albert Einstein y su Teoría de la Relatividad. Esta es, quizás, la teoría física más conocida de todas. Al menos, lo es su nombre que ha aparecido hasta en canciones (recordad esa de "Un burdo rumor" del gran Javier Krahe). No ocurre lo mismo con el contenido de la teoría. Pero seguro que eso será historia en cuanto leáis algunas de las entradas que se están escribiendo para celebrar este cumpleaños.


  Albert Einstein ha sido, posiblemente, el científico más famoso del siglo XX. Otro día hablaremos de su vida. Mientras tanto, si queréis un aperitivo de la misma, podéis escuchar una reseña de su biografía realizada por @mreyeszam en una colaboración en el programa "La Fábrica de la Ciencia" (en la entrada Colaboración en La Fábrica de la Ciencia ) o, también, la intervención en el platito del día del programa 154 de La Buhardilla 2.0. 

  Hoy nos vamos a centrar en la Teoría de la Relatividad Especial. ¿Hay dos Teorías de la Relatividad? No, no hay dos teorías de la Relatividad, más bien, la Teoría de la Relatividad consta de dos partes. La primera se conoce como Teoría de la Relatividad Especial y fue publicada por Albert Einstein en un artículo aparecido en la revista Annalen der Physik en el año 1905. Diez años después, en 1915, Einstein presentó la segunda parte de su teoría, la Teoría de la Relatividad General que extiende los resultados de la Teoría de la Relatividad Especial para incluir los efectos de los campos gravitatorios. 

  Pero, vayamos por partes, lo primero es responder a la pregunta: 

¿Cómo estaba la Física antes de que Einstein enunciara la Teoría de la Relatividad Especial (TRE)?

A finales del siglo XIX la Física era una ciencia que parecía tener unos cimientos sólidos: la Mecánica había sido establecida por Isaac Newton en sus Principia hacía más de 200 años, durante todo el siglo XIX se habían desarrollado sólidamente las bases de la Termodinámica y el electromagnetismo estaba descrito por las ecuaciones que James Clerk Maxwell había publicado en 1873 en su “Tratado sobre electricidad y magnetismo” y que también había unificado electricidad, magnetismo y óptica.
Existían, sin embargo, una serie de discrepancias entre los físicos acerca de algunos aspectos de estas teorías. Uno de ellos era la existencia de un medio que llenase todo el espacio y en el que tenía lugar la acción a distancia debida a la propagación, no solo de la luz, sino del calor o de los fenómenos eléctricos. Este medio era el éter que ya mencionaba Homero en su Iliada en fragmentos como:
"así el brillo de las armaduras de bronce de aquellos que iban a combatir, por el éter al cielo llegaba"
El propio Maxwell poco antes de su muerte, en 1879, planteaba que los efectos del éter debían ser prácticamente inapreciables en la Tierra.
En 1881, Albert Abraham Michelson publicó un artículo en el que, utilizando un aparato de su invención (el interferómetro de Michelson), comparaba el tiempo que tardaba la luz en recorrer una distancia dada en una dirección paralela al movimiento de la Tierra con el tiempo que tardaba en recorrer la misma distancia en una dirección perpendicular al movimiento de la Tierra. Si existía el éter, estos tiempos debían ser distintos. La conclusión de Michelson fue que no había evidencia de la existencia del éter. Sin embargo, este resultado no tuvo, en principio, mucha repercusión debido a que Lorentz había encontrado un fallo en la teoría del experimento y dudaba de la interpretación de los resultados de Michelson. Esto hizo que Michelson repitiese el experimento en 1887 con la ayuda de Edward Williams Morley. Construyeron un interferómetro mejor y repitieron las medidas pero resultado fue el mismo: no había evidencia de la existencia del éter. Aunque esto suponía una desilusión importante, ninguno de los principales científicos de la época puso en duda los resultados obtenidos por Michelson y Morley.

Durante esos años aparecieron diversas teorías sobre el electromagnetismo, todas basadas en la de Maxwell pero con distintas versiones del éter. Cabe mencionar que algunos científicos de la época encontraron algunos resultados que después Einstein obtendría en su Teoría de la Relatividad Especial, pero que no llegaron a plantearse siquiera que esos resultados constituyesen una nueva teoría. Entre estos científicos destacamos a Woldemar Voight, que en 1887 obtuvo que, con un cambio de coordenadas que hoy conocemos como transformación de Lorentz, la ecuación de ondas permanecía inalterada al pasar de un sistema de referencia a otro. También a George Francis Fitzgerald, quien en 1889 propuso para explicar el resultado negativo del experimento de Michelson-Morley que la longitud de los cuerpos debía cambiar según se moviesen en dirección paralela o perpendicular al éter en una cantidad dependiente de (v/c)2. En 1892, Lorentz cuantificó esta dependencia en una expresión que hoy conocemos como Contracción de Lorentz-Fitzgerald y tres años después, en 1895, demostró que usando lo que hoy conocemos como Transformaciones de Lorentz, el estado electromagnético de un sistema se describía igual en cualquier sistema de referencia, aunque esto lo veía simplemente como una herramienta matemática para demostrar que los resultados de los experimentos ópticos realizados en la Tierra eran independientes del movimiento de la misma. En 1898, Henri Poincaré puso en duda el concepto de simultaneidad de dos sucesos y en 1904 habló de un “tiempo local” e indicó que tal vez sería necesario elaborar una nueva mecánica en la que la velocidad de la luz constituyera un límite inalcanzable.
En este punto, aparece Einstein proponiendo una nueva cinemática. Como él mismo indica en su artículo “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”, al aplicar la teoría de Maxwell a cuerpos en movimiento aparecen asimetrías que no son inherentes a dicho movimiento. Esto unido a los infructuosos intentos de descubrir cualquier movimiento de la Tierra relativo al éter (el medio de la luz lo llama él) indicaba que ni los fenómenos electromagnéticos ni los mecánicos soportaban la idea de reposo absoluto, sino que sugerían que las leyes del electromagnetismo y la óptica eran válidas para todos los sistemas de referencia en los que las ecuaciones de la Mecánica se verificasen.
Einstein eleva esta sugerencia de la experiencia a postulado y lo denomina Principio de Relatividad. Introduce otro postulado que dice que la luz se propaga en el vació siempre con una velocidad c que es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor

En palabras del propio Einstein:
"Estos dos postulados bastan para obtener una teoría simple y consistente de la electrodinámica de los cuerpos en movimiento basada en la teoría de Maxwell para cuerpos estacionarios"

y añade:

"Probaremos que la introducción de un éter luminífero es superflua" 


  Einstein esperaba que su nueva teoría llamase la atención de la comunidad científica tras ser publicada, que recibiera críticas y que se encontrara con una fuerte oposición. Sin embargo, esto no fue así. En los números siguientes de la revista dónde se publicó el artículo (Annalen der Physik) no se hizo mención alguna a la TRE. Pasaron unos meses hasta que Einstein recibió una carta de Max Planck en la que le pedía que le aclarase algunos puntos de su teoría que no comprendía bien. En el invierno de 1905-06 Planck expuso la TRE en una reunión de Física en Berlin a la que asistió uno de los ayudantes de Planck: von Laue, otro de los científicos que ayudo a que la TRE fuese conocida. A lo largo de 1906, Einstein recibió la visita de von Laue y de otros jóvenes físicos que querían, o bien tratar sobre la TRE o trabajar con él. En 1907, Minkowski introdujo la formulación de la relatividad usando un espacio de cuatro dimensiones lo que supuso una simplificación matemática de la teoría. Una de las verificaciones experimentales de la TRE vino del estudio del movimiento de cuerpos cargados eléctricamente (se había observado que una esfera cargada poseía una energía cinética que no correspondía con el valor $\frac{1}{2}mv^2$).

  Kaufman realizó a principios del siglo XX (en 1901) experimentos para determinar la relación energía-velocidad en los electrones (recién descubiertos). Estos experimentos consistían en el estudio de la desviación de haces de electrones por campos eléctricos y magnéticos. Max Abraham obtuvo una expresión teórica que explicaba los resultados y, según la cual, el electrón sería una esfera rígida y su masa tendría un origen electromagnético. Lorentz, en 1904, indicó que el electrón debía estar sometido a la contracción de Fitzgerald-Lorentz y obtuvo una nueva expresión matemática para la relación energía-velocidad de los electrones. Después de que apareciese la TRE, Kaufmann repitió sus experimentos y llegó a la conclusión de que los resultados obtenidos eran incompatibles con la TRE y que la expresión de Abraham los explicaba mejor. Esto produjo gran decepción entre los partidarios de la TRE, entre ellos, Planck, Lorentz y Poincare. Einstein, sin embargo, opinaba que aunque los resultados experimentales se ajustasen mejor a las expresiones de Abraham, la teoría de éste tenía pocas probabilidades de ser cierta. Al parecer, Kaufman habría sobreestimado la precisión de sus medidas y en 1908, Bucherer obtuvo resultados que estaban de acuerdo con $E=mc^2$. Resultado que se obtuvo también por otros experimentadores y que, junto con el estudio de la estructura fina del espectro de hidrógeno en la década de 1910, conducirían a una completa confirmación de las previsiones de la TRE. Posteriores experimentos terminarían por confirmar la TRE. Otros resultados experimentales también fueron explicados por la teoría, como puede ser la aberración estelar o la ausencia de resultados en el experimento de Michelson-Morley.
Por ahora, dejamos la historia. Vamos a hablar de Física, que de eso va este blog. 

  Dilatación temporal y Contracción de la longitud.

Una consecuencia directa de los dos postulados de la TRE es que tanto las longitudes de los cuerpos como el concepto de simultaneidad dejan de ser absolutos y pasan a depender del sistema de referencia desde el que se observen los fenómenos. Así, los intervalos de tiempo medidos en dos sistemas de referencia distintos no tienen porque ser iguales. De hecho, si estudiamos un proceso físico desde un sistema de referencia en movimiento siempre mediremos un intervalo de tiempo mayor que en un sistema de referencia en el que el proceso tiene lugar en reposo. Es lo que conocemos como dilatación del tiempo. De igual manera, al determinar la longitud de un objeto en un sistema de referencia que se mueve, obtendremos un valor menor que en un sistema de referencia en el que el objeto se encuentra en reposo. Este efecto se conoce como contracción de la longitud.
Hoy vamos a explicar con detalle la dilatación del tiempo y, para otra ocasión, (otro aniversario o algo así), haremos lo mismo con la contracción de la longitud.

Supongamos que estamos en una zona en la que no hay gravedad y que lanzamos verticalmente una pelota hacia el techo situado a una altura $l_0$. La pelota se moverá con velocidad constante $v_1$ hasta que llegue al techo, rebotará y volverá a nuestras manos. 




El tiempo que tarda la pelota en "subir" y "bajar", $\Delta t_{en reposo}$ será igual al doble de la altura  del techo dividido entre la velocidad: $$ 2 l_0 = v_1  \Delta t_{en reposo} \longrightarrow \Delta t_{en reposo} = \frac{ 2 l_0}{v_1} $$

A este tiempo que mide el observador que vé el fenómeno en reposo lo llamamos Tiempo propio.


Imaginemos ahora que una persona que se está moviendo respecto a nosotros con una velocidad $V$ observa cómo lanzamos la pelota. Esta persona no verá que la pelota "sube" y "baja" en vertical, sino que describe una trayectoria recta, pero oblicua. 



La distancia recorrida por la pelota hasta llegar al techo no será $l_0$ sino otra distinta, a la que llamaremos $d$. Si llamamos $\Delta t_{en movimiento}$ al tiempo que tarda la pelota en "subir" y "bajar" para esta persona, se cumplirá la siguiente relación entre $d$ y $l_0$.
 
$$ d^2 = l_0^2 + \left( \frac{V \Delta t_{en movimiento}}{2} \right) ^2 $$
 
  Lo único que hemos hecho es aplicar el teorema de Pitágoras al triángulo ABC de la figura.  Para la persona, la pelota no se mueve con velocidad $v_1$, sino que llevará una velocidad distinta $v_2$, de manera que la distancia recorrida en el tiempo $\Delta t_{en movimiento}$ será
 
$$ v_2 \Delta t_{en movimiento} = 2 d$$
 
  Despejando $d$ y sustituyendo en la expresión que habíamos obtenido antes nos queda:
 
$$ \left( \frac{v_2 \Delta t_{en movimiento}}{2} \right) ^2 = l_0^2 + \left( \frac{V \Delta t_{en movimiento}}{2} \right)^2 $$

  Si ahora tenemos en cuenta que $l_0 = \frac{v_1 \Delta t_{en reposo}}{2}$ y sustituimos:

$$ \left( \frac{v_2 \Delta t_{en movimiento}}{2} \right) ^2 = \left( \frac{v_1 \Delta t_{en reposo}}{2} \right)^2 + \left( \frac{V \Delta t_{en movimiento}}{2} \right)^2 $$

Reorganizando llegamos a que: $$ \Delta t_{en movimiento}^2 = \frac{v_1^2}{v_2^2- V^2} \Delta t_{en reposo}^2$$ que puede escribirse como:

$$ \Delta t_{en movimiento}^2 = \frac{v_1^2}{ v_2^2 \left(1-\frac{V^2}{v_2^2}\right)} \Delta t_{en reposo}^2 $$ 

  El mismo razonamiento puede hacerse con un rayo de luz en lugar de con una pelota y llegaríamos al mismo resultado, aunque ahora $v_1$ sería la velocidad de la luz para el primer observador y $v_2$ sería la velocidad de la luz para la persona que vé el movimiento.

Observador en Reposo

Observador en Movimiento

Ahora bien, Einstein nos dice que esa velocidad es la misma, es decir que $v_1=v_2=c$, por lo que al sustituir en la fórmula que habíamos obtenido:
  $$ \Delta t_{en movimiento}^2 = \frac{c^2}{ c^2 \left(1-\frac{V^2}{c^2}\right)} \Delta t_{en reposo}^2 $$ Nos queda: $$ \Delta t_{en movimiento}^2 = \frac{1}{\left(1-\frac{V^2}{c^2}\right)} \Delta t_{en reposo}^2 $$
  o lo que es igual:
  $$ \Delta t_{en movimiento} = \frac{1}{\sqrt{\left(1-\frac{V^2}{c^2}\right)}} \Delta t_{en reposo} $$ De manera que, como $V \lt c$, se tiene que $\Delta t_{en movimiento}$ es mayor que $\Delta t_{en reposo}$.

Puede parecer sorprendente, pero si nos fijamos en las figuras de más arriba, la distancia recorrida por la luz no es la misma. De hecho, es mayor en el caso del observador en movimiento. Si suponemos que la velocidad de la luz es la misma para los dos observadores, evidentemente, para el observador que recorra más distancia, el tiempo debe ser mayor.

¿Cómo nos afecta esto en nuestra vida diaria? Envejeceremos más rápidamente si nos movemos en lugar de quedarnos quietos. Tranquilos, no hay que preocuparse demasiado. Como $c$ es muy grande ($c \approx 3\times 10^8 $m/s, y nosotros nos movemos muy despacito, apenas nos afecta. Por ejemplo, para una persona que camina normalmente a unos 6 km/h (10 minutos para hacer 1 km), necesitaría estar caminando a esa velocidad unos 1000 millones de años para que su tiempo fuese 1 segundo mayor que el de una persona en reposo. Incluso la persona más rápida del mundo, Usain Bolt, debería estar corriendo a la velocidad con la que batió el record durante 100 millones de años para ver 1 segundo más que los que están en reposo. Hasta Fernando Alonso, a 250 km/h, debería estar a esa velocidad 1 millón de años para que su tiempo fuese 1 segundo mayor que el de los espectadores de la carrera.
Así que, las culpas de esas arrugas que os están saliendo no son de la relatividad.

¡Feliz aniversario de la Relatividad General! y ¡Hasta la próxima!
  
 


sábado, 31 de octubre de 2015

Colaboración en La fábrica de la ciencia

Esta semana he tenido el placer de participar en el programa de radio La fábrica de la ciencia, que se emite los miércoles y los jueves a las 9:00 h en radiogava.cat y que dirige y presenta Jorge Onsulve, para hablar sobre la vida y trabajos científicos de Albert Einstein.


Os dejo el audio del programa.




Reyes Zambrano @MReyesZam

jueves, 15 de octubre de 2015

Y la luz se hizo partícula

Volvemos con una entrada acerca de la luz para continuar con la conmemoración del "Año Internacional de la Luz y las Tecnologías Basadas en la Luz".

En la entrada "Breve historia de la luz" vimos como, a finales del siglo XIX, Maxwell con su teoría electromagnética acabó de desbancar la teoría corpuscular de la luz que Newton había propuesto en su "Opticks" de 1704. La luz era una onda y no una partícula.

Sin embargo, en 1905, un joven llamado Albert Einstein publicaba un artículo titulado "Sobre un punto de vista heurístico acerca de  la creación y conversión de la luz" en el que planteaba que la luz estaba compuesta por cuantos, iguales a los propuestos por Planck unos años antes, pero cuya existencia Einstein obtenía de un modo distinto. Tengamos en cuenta que "heurístico" viene a significar una manera de encontrar la solución a un problema mediante métodos no muy rigurosos. Aún así, Einstein devolvió a la luz parte de su naturaleza corpuscular que Newton propuso 200 años atrás. 




Veamos cómo lo hizo.

domingo, 20 de septiembre de 2015

Cambios de calor en el océano y ENSO

El océano, además de ser eso que se encuentra más allá de la arena de la playa donde plantamos la sombrilla en verano, es un gran almacén. Y tiene la capacidad de guardar muchas cosas, entre ellas, calor. Pero también tiene la capacidad de liberar ese calor en determinados momentos. Y cuando el calor en el océano varía, la atmósfera, en constante interacción con él, también experimenta cambios que se reflejan en su circulación.

Foto: mreyeszam

En esta entrada vamos a tratar sobre un caso concreto de cambios en el calor acumulado en el océano que provoca grandes variaciones en la circulación atmosférica y, por tanto, en el sistema climático mundial.

martes, 4 de agosto de 2015

Breve historia de la luz

Estamos inmersos en la celebración del "Año Internacional de la Luz y las Tecnologías Basadas en la Luz" y desde Cuadernos de Física vamos a realizar varias entradas sobre Óptica para unirnos a esa celebración.
Comenzaremos haciendo un breve repaso a la historia de la Óptica, esa parte de la Física que se ocupa del estudio de las leyes y los fenómenos de la luz.

Rayos de luz en Santa María de la Asunción. Carmona. Sevilla. Foto de @MReyesZam


Los fenómenos relacionados con la luz como la formación de sombras, las reflexiones, la formación de arco iris... han atraído la atención de los hombres desde siempre.

lunes, 13 de julio de 2015

La Ardilla de Oro

Ganador: José Luís "Pepelu" Bueno López. ¡Enhorabuena!


I Edición La Ardilla de Oro

Por fin ha comenzado el concurso La Ardilla de Oro y Cuadernos de Física participa en la sección de Física con la cuarta pregunta.

Si estáis leyendo esta entrada pero no sabéis de qué estoy hablando os resumimos: Metros por Segundo ha organizado un concurso en el que los participantes tienen que responder a una serie de preguntas sobre ciencia saltando de blog en blog. 


miércoles, 8 de julio de 2015

Concurso La Ardilla de Oro

Cuadernos de Física participa como uno de los blogs anfitriones en el concurso La Ardilla de Oro que organiza Metros por Segundo y que se inicia el próximo 13 de julio. 
Se trata de un concurso para todos los públicos en el que los participantes deberán responder a una serie de preguntas sobre ciencia. La primera será propuesta en el blog que organiza el concurso y las siguientes en los blogs que sirven como anfitriones. Cada participante irá saltando de blog en blog, no como saltan las ardillas, pero de ahí proviene el nombre del concurso. ¡Será divertido! 

Para participar tenéis que seguir las instrucciones que os da el creador del concurso Borja González Seoane en su blog.  Más información aquí.






Ya podéis inscribiros para participar en la pagína habilitada para ello en Metros por Segundo (pinchad aquí).

Cuadernos de Física participa, como podéis imaginar, con una pregunta sobre física.

Mucha suerte y ¡a participar!

lunes, 6 de julio de 2015

Graduado en Física y ¿ahora qué?

Para los estudiantes de Física hay una pregunta mucho más importante que "¿hay vida más allá de la Tierra?". La pregunta que realmente les va quitando el sueño conforme van avanzando por el grado es "¿hay vida después del Grado de Física?"

En esta entrada vamos a hablar sobre esa vida después del grado de Física. "Haberla hayla" o eso dicen...

martes, 30 de junio de 2015

El día más largo o por qué el día tiene hoy un segundo más.

Hoy es el día más largo del año. Normalmente, al día con más horas de luz, que este año fue el pasado 21 de junio, solsticio de verano, se le suele etiquetar como el día más largo, pero no lo es, ya que, oficialmente, dura lo mismo que los demás. El día más largo de este año es hoy 30 de junio. 



martes, 16 de junio de 2015

Crónica Ciencia Jot Down 2015

Los pasados días 12 y 13 de junio se celebró en Sevilla la segunda edición del Evento Ciencia Jot Down. Como en la primera edición, la organización corrió a cargo de Alberto Márquez, Clara Grima, Enrique Fernández Borja, Carlos García Vallejo y Ángel Fernández.
Hemos tenido el placer de asistir, como también lo hicimos a la primera edición, pero entonces no teníamos este blog para poder comentarlo. 
En esta entrada queremos reflejar nuestra experiencia en tan estupendo evento.



domingo, 14 de junio de 2015

Estudiar Física, ¿por qué no?

Esta semana han comenzado los exámenes de Selectividad y miles de estudiantes se preparan para iniciar una nueva etapa en la Universidad. Y claro, la pregunta que muchos se hacen es: ¿qué estudió? 
La respuesta a esta pregunta es sencilla: "Estudia lo que te guste". Ya se hace bastante duro estudiar lo que sea, más aún si no te gusta. 
- ¿Y si no sé qué es lo que me gusta?

Pues en ese caso, hay que sentarse un ratito a mirar qué opciones tenemos y decidir cuál nos puede gustar más. Lo primero es elegir entre ciencias o letras. Si lo que te gusta es lo segundo, no dejes de leer los blogs de ciencia, pero no sé si esta entrada te ayudará. Si eres de los que prefiere las ciencias, vamos a intentar dar información sobre una opción tan buena (o tan mala) como cualquier otra: estudiar Física. Sí, Física, ¿por qué no?

domingo, 7 de junio de 2015

El monstruo que vino del frío

“¿Acaso te pedí, Creador, que de la arcilla me hicieras hombre, acaso te pedí que de la oscuridad me ascendieras?”

Con esta cita del poema clásico de la literatura inglesa, El paraíso perdido de John Milton, publicado en 1667, comienza la edición original de la novela más conocida de Mary Godwin Shelley: Frankenstein o El moderno Prometeo.




En la primera edición de Frankenstein, publicada como novela anónima en 1818, cada capítulo contenía un epígrafe con varios versos del poema, aunque en ediciones posteriores, cuando Mary Shelley, al fin, se identificó como autora, las citas fueron eliminadas debido a que los lectores de la época las consideraban ofensivas.

domingo, 24 de mayo de 2015

El átomo de Hidrógeno

El átomo de hidrógeno es uno de los problemas que la física es capaz de resolver exactamente. Como vimos en la entrada Una física, tres problemas, no todos los problemas se pueden resolver así, de hecho, solo unos pocos tienen solución exacta.
Podemos resolver con métodos numéricos (de forma aproximada) átomos con muchos electrones pero, exactamente, sólo el átomo de hidrógeno, es decir, el átomo formado por un protón y un electrón.
No lo hemos dicho todavía, pero este es un problema que resuelve la física cuántica. De hecho, Erwin Schrödinger en 1926 lo usó para ilustrar la mecánica ondulatoria que él mismo había desarrollado. 
Imagen clásica del átomo de hidrógeno
   

domingo, 19 de abril de 2015

¡Una descarga de miles de voltios!

¿Quién no ha recibido en su vida una descarga de más de 2 o 3 mil voltios? Nosotros sí y seguro que la mayoría de vosotros también.
No, no estamos locos.  Estamos hablando de una descarga eléctrica al tocar un carro de la compra, al bajarnos del coche o al rozar a otra persona (aunque no te ponga nada esa persona).

jueves, 19 de marzo de 2015

Sobre borrascas y corrientes en chorro

Comienza un día cualquiera de invierno, casi primavera. Los cielos amanecen nublados por el sur de la península. Tal como había predicho la información meteorológica, una borrasca se dispone a entrar por el golfo de Cádiz.
En el repaso mañanero a Twitter, leo lo siguiente:


"Un ramal del chorro polar orientado N-S al W de la península dirige la borrasca hacia el Golfo de Cádiz". 
Suena a frío y a viento, ¿verdad? Pero, ¿qué es exactamente un ramal del chorro polar? En esta entrada vamos a intentar explicarlo. Para ello, necesitamos recordar algunos conceptos básicos.

domingo, 15 de marzo de 2015

Un ilustre miembro de la Real Académia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

Hola. Tras un pequeño parón, volvemos con un pequeño cuanto.
Ayer, 14 de Marzo a las 11:30 h, se cumplieron 136 años del nacimiento de Hans Albert Einstein.
Y diez días antes, el 4 de Marzo, se cumplieron 92 años del nombramiento de Albert Einsten como académico corresponsal de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Sí, estás en lo cierto, nos referimos a la Real Academia Española.
Dicho nombramiento tuvo lugar durante la visita que Einstein realizó a España en 1923 en un acto presidido por el rey Alfonso XIII.

Nos vemos pronto.

miércoles, 11 de febrero de 2015

La danza de los dos cuerpos

Estos días hemos podido disfrutar de dos fenómenos poco usuales en nuestros cielos: el paso de un cometa y el de un asteroide. 
Bueno, en realidad hay muchos cometas y asteroides que pasan cerca de la Tierra, pero estos a los que nos referimos han sido visibles con prismáticos o pequeños telescopios. 




Hoy vamos a ver cómo son las trayectorias que describen estos objetos en el sistema solar. Los fundamentos son sencillos y están al alcance de cualquiera.

lunes, 2 de febrero de 2015

Una Física, tres problemas.

Si estáis leyendo esto es porque os gusta la Física. O sois amigos y cansados de que os de la lata con que escribo en un par de blogs, por fin, os habéis animado a leerme. Bienvenidos a todos.

En esta entrada vamos a hablar de física y, a la vez, de una historia personal. Así que empezaremos contando una batallita.

Yo empecé la carrera porque me encantaban las Matemáticas y la Física pero, como tenía que decidirme por una sola opción, escogí Física porque así mataba dos pájaros de un tiro. Casi la mitad de la licenciatura de Física eran asignaturas de Matemáticas. Y me gustaba todo desde el principio: Mecánica, Análisis, Termo, Estadística... 
Cuando llegó tercero estaba expectante, como el resto de alumnos, por ver qué cosas extraordinarias nos enseñaban en una asignatura, hasta ese momento desconocida y, por tanto, misteriosa, llamada Física Cuántica. Y la cuántica me gustó mucho aunque también me produjo algún que otro dolor de cabeza. 
Sin embargo, no fue en esa clase donde me llevé la mayor sorpresa ese curso sino en una asignatura llamada Métodos Matemáticos (II). Sí, en una clase de mates, que en principio no parecía nada especial, aprendí y disfruté de la Física con mayúsculas. Supongo que el profesor que la impartía tuvo mucho que ver. 

El primer día de clase nos contó que en Física solamente tenían solución exacta tres problemas:



lunes, 19 de enero de 2015

¿Cuándo hablan de penes los físicos?

Hola. El tema de hoy es continuación del que publicamos el lunes pasado. A mediados de semana nos enteramos que a uno de los participantes en #lunestetas le habían llamado la atención porque parece ser que algunos consideraban sexista la propuesta de #lunestetas. La discusión en la red social del pajarito llevó a que alguien sugiriese un #lunespenes que se transformó en #lunespoll... Por supuesto, si habíamos participado en #lunestetas no podíamos dejar de participar en #lunespenes (o #lunespoll...)  y aquí está este pequeño "cuanto".

Pues sí, los físicos no hablan sólo de tetas en las asignaturas (véase ¿Cuándo hablan de tetas los físicos?)  también hablan de peenes.

lunes, 12 de enero de 2015

¿Cuándo hablan de tetas los físicos?

Hola. El tema de hoy es un poco peculiar y no es efecto del anticiclón que hemos tenido estos días en la Península (o sí, tampoco estamos seguros de eso). El caso es que, hace unos días surgió una conversación en la red social del pajarito entre varios divulgadores y, no se sabe cómo, pero apareció algo parecido a "¿por qué no escribimos sobre tetas?", que, en el calor de la conversación virtual se puede entender como "¿a qué no hay hue... de escribir sobre tetas?". Y todos sabemos que es muy difícil decir que no a una pregunta así. Por eso, hoy es #lunestetas y nosotros no queriamos ser menos, así que esperamos que este "cuanto" os guste.


Efectivamente, en Física también se habla de tetas. Y no me refiero a que los aspirantes a físicos hablen de la delantera que tiene la de la segunda fila mientras están en la cafetería de la Facu, me refiero a hablar de tetas en las clases de Física y, no en una asignatura, sino en muchas. 

sábado, 10 de enero de 2015

El peso sobre nuestras cabezas

Hemos amanecido con el cielo despejado y mucho frío, unos 5 ºC, que para los del sur es mucho frío. Todo gracias al anticiclón que tenemos sobre la Península Ibérica.

Un anticiclón es, según la definición de la Real Academia Española una "perturbación atmosférica que consiste en un área de altas presiones", es decir,  una zona en la que la presión del aire es mayor que la de las zonas de alrededor. 

Recordemos que la presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie. En el caso de la presión atmosférica, la fuerza es ejercida por la masa de aire que hay sobre el suelo. ¿Cuánto aire? Eso mismo nos preguntamos ayer al ver la previsión del tiempo para hoy y escuchar hablar del anticiclón. 

Vamos a hacer una estimación de la masa de aire que tenemos sobre nuestras cabezas a partir del valor de la presión atmosférica. 

miércoles, 7 de enero de 2015

Dame un momento

Regresamos a la rutina diaria y, qué mejor forma de volver que abriendo los "Cuadernos de Física".

Vamos a continuar hablando de las leyes de Newton y de la cantidad de movimiento.
En ¿Tienes un Momento? vimos que la Segunda Ley de Newton nos dice que  la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es igual a la variación del momento del cuerpo:
$$ \vec{F} = \frac{d\vec{p}}{dt}$$

El momento (o cantidad de movimiento) es una magnitud física muy importante. De hecho, en sus Principios Matemáticos de la Filosofía Natural, publicados en 1687, Newton comienza haciendo una serie de definiciones: la Definición I trata sobre la cantidad de materia (la masa), la Definición II dice:
La Cantidad de Movimiento es la medida del mismo obtenida de la velocidad y de la cantidad de materia conjuntamente,

que ahora escribimos como $$ \vec{p} = m \vec{v}$$