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miércoles, 18 de septiembre de 2024

_- Arquímedes: El Genio Griego que Movió el Mundo

_-  de Siracusa, nacido en la próspera ciudad de Siracusa en Sicilia alrededor del año 287 a. C., no solo fue un matemático y científico brillante; fue un visionario que dejó huella en la historia de la humanidad.

En una época donde el pensamiento racional y el misticismo a menudo se entremezclaban, Arquímedes encontró la manera de usar la razón y el ingenio para desentrañar los secretos del universo.

El Matemático que Desafió los Limites del Conocimiento
En su tiempo, las matemáticas eran un campo limitado por lo que se podía ver o contar. Pero Arquímedes, con su mente inquisitiva, rompió con esas barreras, sentando las bases del cálculo infinitesimal siglos antes de Newton y Leibniz.

¿Cómo se mide la curvatura de una esfera o la superficie de un cilindro? Con su método de exhausción, Arquímedes no solo respondió estas preguntas, sino que también nos acercó a la comprensión del número π, una constante que desafía nuestra imaginación incluso hoy.

El Físico que Cambió la Forma de Ver el Mundo
Mientras otros se limitaban a observar cómo flotaban los barcos, Arquímedes se sumergió —literalmente— en el estudio del comportamiento de los cuerpos en el agua.

Así formuló su famoso principio de flotación, una ley que explica cómo y por qué flotan los objetos, y que revolucionó la física y la ingeniería naval. Su famoso grito de “¡Eureka!” al descubrir este principio no fue solo una exclamación de triunfo; fue el eco de una mente que nunca dejó de explorar.

El Ingeniero y Estratega que Defendió su Ciudad con Ingenio
Arquímedes no solo se conformó con teorizar. Durante la Segunda Guerra Púnica, cuando Siracusa fue sitiada por los romanos, Arquímedes usó su ingenio para crear máquinas de guerra innovadoras.

Desde catapultas que lanzaban enormes rocas hasta espejos parabólicos que, según la leyenda, concentraban la luz solar para incendiar los barcos enemigos, cada invento de Arquímedes era un desafío a los límites de lo posible.

El tornillo de Arquímedes, diseñado para elevar agua, sigue utilizándose en muchos lugares del mundo para riego y drenaje.

Un Legado Inquebrantable
Más allá de sus invenciones y teorías, el verdadero legado de Arquímedes reside en su actitud ante el conocimiento: una mezcla de curiosidad incesante y una valentía intelectual que no se detenía ante lo desconocido.

Sus escritos, que incluyen tratados como "Sobre la Esfera y el Cilindro" y "El Arenario", continúan inspirando a científicos, matemáticos e ingenieros. Su capacidad para combinar la teoría con la práctica sigue siendo un modelo a seguir.

Arquímedes no fue solo un hombre de ciencia; fue un faro que iluminó la senda del conocimiento en tiempos de oscuridad.

Su mente insaciable y su pasión por la comprensión de los misterios del universo han dejado una marca indeleble en la historia de la humanidad.

Hoy, su espíritu sigue vivo en cada cálculo, cada fórmula, y cada invento que desafía lo establecido para crear algo nuevo. Arquímedes, el hombre que movió el mundo sin levantar un dedo, pero con una mente que nunca dejó de girar.

#CulturaGeneral

domingo, 24 de marzo de 2024

Wolfgang Pauli, el brillante físico a quien Einstein describió como su sucesor intelectual

 Wolfgang Pauli


Apuesta atinada
de 2
Pauli de 20 meses con su madre.

FUENTE DE LA IMAGEN,CERN

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Pauli de 20 meses con su madre. (© L Grillich, Wien)



Pauli nació en Viena en 1900, cuando la capital austriaca era un epicentro de creatividad cultural y científica.

El físico Wolfgang Pauli (1900-1958), Nobel de Física por su descubrimiento del Principio de exclusión, hizo importantes contribuciones a la teoría cuántica y planteó con éxito la hipótesis de la existencia del neutrino.

">Wolfgang Pauli es uno de los más fascinantes titanes de la física del siglo XX, aunque no sea tan conocido fuera del ámbito de esa ciencia como otros con los que comparte el panteón.

Que era brillante, como dice el título, es difícil de refutar así sólo tomes en cuenta la razón por la que le otorgaron el premio Nobel en 1945: nada menos que su descubrimiento de una nueva ley de la naturaleza.

Sus mordaces críticas a los estudios y teorías de sus pares, que estos agradecían y temían en igual medida, y por las que lo llamaban "la consciencia de la física", se siguen citando.

Además, predijo la existencia de la elusiva partícula neutrino décadas antes de que se confirmara, y dijo: "He hecho algo terrible. He postulado una partícula que no se puede detectar".

Se pudo, pero sólo 25 años después, y siguen siendo como unos fantasmas notoriamente difíciles de detectar, a pesar de ser increíblemente abundantes en el universo.

"" role="text"> También se le recuerda por una superstición que sus colegas nombraron "el efecto Pauli": al parecer, cuando él estaba en la vecindad, ocurría algún desastre.

Durante años circularon anécdotas sobre fallas en equipos experimentales supuestamente provocadas por su desafortunada presencia que para la mayoría de sus colegas eran una diversión, aunque algunos le vetaron la entrada a sus laboratorios.

Pero él creía que era cierto, y una broma que quisieron jugarle cuando asistió a una conferencia internacional en Bruselas en 1948 lo convenció aún más.

El físico italiano Beppo Occhialini conectó un mecanismo para que cuando él entrara en su laboratorio cayera estrepitosamente una lámpara del techo, obedeciendo el efecto Pauli... pero el mecanismo falló, como solía ocurrir con los aparatos cuando él estaba cerca.

Por otro lado, Pauli hizo una larga exploración de la naturaleza de la realidad con el influyente psiquiatra suizo Carl Jung, y además dejó un copioso legado de correspondencia con científicos que sigue siendo fuente de conocimiento.

Pero vamos al principio.
Sus padres eran judíos seculares convertidos al catolicismo por el creciente antisemitismo en Europa, lo que más tarde lo obligaría a exiliarse en Estados Unidos, por el riesgo de que los nazis no repararan en detalles.

Además de sus aptitudes naturales, todo a su alrededor alimentó su intelecto: su padre era un respetado profesor universitario de química médica y su madre, Bertha Camilla Schütz, una prominente escritora, pacifista, socialista y feminista.

Su círculo social incluía personalidades como el físico y filósofo Ernst Mach, aquel a quien Albert Einstein reconoció como el precursor de su teoría de la relatividad.

Mach fue su padrino y, años después, Pauli diría que tuvo tal influencia en su vida que fue bautizado no tanto como católico sino como antimetafísico, una línea de razonamiento que permaneció durante el resto de su carrera, le contó a la BBC el físico de partículas Frank Close, profesor emérito de la Universidad de Oxford.

En la escuela, Pauli se destacaba por su excelencia en matemáticas y física, no tanto en otras materias, y a los 18 años se fue a la Universidad de Múnich a estudiar con el físico teórico Arnold Sommerfeld, el mentor soñado: entre sus pupilos se cuentan 6 premios Nobel.

Wolfgang Pauli y Arnold Sommerfeld caminando

Wolfgang Pauli y Arnold Sommerfeld caminando

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Pauli en la década de 1940 con el científico pionero en física atómica y cuántica Arnold Sommerfeld (1868-1951), quien había sido su profesor dos décadas antes.

A Sommerfeld le impresionó tanto la habilidad matemática de Pauli que cuando Einstein rechazó la invitación para escribir un artículo sobre teoría de la relatividad para la prestigiosa Enciclopedia de Ciencias Matemáticas, le pidió que lo hiciera.

Ten en cuenta que la teoría de la relatividad no sólo fue revolucionaria, sino que aún era muy nueva; en esa época ni siquiera la mayoría de los físicos la conocían bien.

Confiarle a un estudiante recién salido de secundaria la tarea de componer una revisión crítica era imprudente, como subraya el físico Hans von Baeyer en Metanexus.

La apuesta de Sommerfeld resultó atinada.

La reseña de Pauli de más de 200 páginas fue aplaudida por los grandes matemáticos de la época.

"Más allá de escribir un simple estudio de la teoría, señaló los problemas abiertos en las teorías de la relatividad", le dijo a la BBC la profesora de filosofía de la ciencia de la Universidad de Edimburgo Michela Massimi.

"Impresionó a todos y lo puso firmemente en la escena internacional", agregó.

El mismo Einstein lo aplaudió.

"Nadie que estudie esta obra madura y grandiosamente concebida creería que el autor es un hombre de 21 años", comentó el autor de la teoría de la relatividad.

La reseña se convirtió instantáneamente en un clásico y sigue siendo una obra de referencia estándar.

A los ojos de los expertos en su campo, el joven estudiante prometía... mucho.

Y no defraudó.

Exclusividad a los 24 años

Albert Einstein y Wolfgang Pauli

Albert Einstein y Wolfgang Pauli

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Einstein y Pauli se admiraban mutuamente. (Foto de la década de 1930).

Tras recibir su doctorado, Pauli trabajó como asistente del matemático y físico alemán Max Born (Nobel 1954) en la Universidad de Göttingen.

Al año siguiente, Niels Bohr (Nobel 1922), el físico danés que revolucionó la comprensión del átomo, lo invitó a trabajar con él en Copenhague, Dinamarca.

Pero fue cuando se mudó a Alemania, cargando conocimientos e incógnitas, para enseñar en la Universidad de Hamburgo que propuso dos ideas radicales que resolvieron problemas fundamentales de la estructura del átomo.

Una de ellas fue la que lo haría merecedor del premio Nobel: el principio de exclusión o el principio Pauli.

Entenderlo bien es algo complicado, pero vale la pena intentarlo de la mano del físico Close, quien le explicó a la BBC de qué se trata y por qué es tan fundamental.

En esa época ya se sabía que los átomos tenían un núcleo, de carga positiva, y que los electrones giraban a su alrededor en órbitas elípticas, separadas como los peldaños en una escalera.

En cada peldaño, o estado cuántico, puede haber un número específico de electrones: en el más bajo, sólo puede haber dos, por ejemplo.

Y eso define qué son: el hidrógeno tiene un sólo electrón en su peldaño más bajo; si hay dos electrones, es helio. El siguiente elemento es litio, pero como tiene tres electrones, ocupan el siguiente peldaño, y así.

El principio, señaló Close, dice que "si ya tienes un electrón ocupando uno de esos estados cuánticos, no puedes poner otro electrón allí: está excluido".

Para ilustrarlo, dio un ejemplo: "si golpeo la mesa, mi mano no pasa a través de la mesa porque los electrones en el borde exterior de mi nudillo están tratando de ocupar un estado que ya está ocupado por un electrón en la madera de la mesa".

"El hecho de que los electrones no puedan ir a cualquier parte, que tengas que ponerlos en lugares especiales porque los estados ocupados ya están excluidos, da lugar a las diferentes naturalezas químicas de los átomos".

La consecuencia de eso, dijo, es que tú y yo, el universo y todo exista.

Si el principio de exclusión no obligara a los electrones a estar en distintos lugares del rompecabezas y construir estructuras, estarían flotando por ahí y no formarían átomos, ni sólidos, ni cristales... nada.

"Incluso en el cosmos, la muerte de las estrellas está relacionada con el principio de exclusión. A medida que la estrella colapsa, sus constituyentes tratan de comprimirse cada vez más hasta que no pueden porque están excluidos".

Pauli en el Congreso Internacional de Física Nuclear, Basilea, 1949.

Pauli en el Congreso Internacional de Física Nuclear, Basilea, 1949.

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Pauli se convirtió en un físico muy respetado. (Aquí en el Congreso Internacional de Física Nuclear, Basilea, 1949).

Como ves, es enormemente significativo, y los eruditos no tardaron en reconocerlo.

"La noticia se difundió muy rápidamente", cuenta Massimi.

"Pauli anunció la regla de exclusión -y subrayo que la llamó regla, no principio, porque en ese momento era solo una humilde regla empírica- en una carta a Alfred Landé, un destacado físico experimental, a finales de 1924.

"Un mes después, Niels Bohr le escribió desde Copenhague diciendo: 'todos estamos muy emocionados por las muchas cosas hermosas que has descubierto y no tengo que ocultar ninguna crítica porque tú mismo lo has descrito todo como una locura'", agregó la académica.

"La realidad es que se estaban rascando la cabeza tratando de entender la regla de exclusión.

"Pero lo visionario de Pauli fue introducir en 1924, antes de que se sentaran realmente las bases de la mecánica cuántica, una regla que finalmente dio una solución a un problema que había acosado a los físicos durante décadas", concluyó.

Más tarde la regla se confirmaría como principio y, como dijo el profesor I. Waller, miembro del Comité Nobel de Física, al otorgarle el galardón, pasó a caracterizarse como una ley fundamental de la naturaleza.

"El principio, descubierto por primera vez para los electrones, ha demostrado ser válido para los núcleos de hidrógeno, llamados protones , y también para los neutrones que se forman en muchas reacciones nucleares", indicó.

Eso a pesar de que, como dice Von Baeyer, introdujo esa regla por decreto.

"No propuso ninguna fuerza nueva entre los electrones, ningún mecanismo, ni siquiera lógica, que respaldara este mandato.

"Era simplemente una regla, imperiosa por su carácter perentorio y diferente a cualquier otra cosa en todo el ámbito de la física moderna.

"Los electrones evitan los números cuánticos privados de cada uno sin más razón que 'por miedo a Pauli', como dijo un físico (Paul Ehrenfest, 1931)".

Ni siquiera es falso

Telegrama anunciando el premio

Telegrama anunciando el premio

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Telegrama anunciándole a Pauli que "La Real Academia Sueca de Ciencias le concedió el premio nobel de física 1945"; no pudo ir a recibirlo pero lo festejaron en Princeton.

Pauli hizo todos sus descubrimientos y deducciones analizando profundamente los conocimientos experimentales y teóricos de la física atómica de la época, y valiéndose de sus asombrosas habilidades matemáticas.

Eso lo convirtió también en un fuerte crítico del trabajo de los demás.

Su opinión sobre nuevas ideas era tan importante para su aceptación o rechazo por parte de la comunidad física que lo consideraban la "conciencia de la física".

"Ninguna forma de aprobación podía ser más valiosa para los físicos, sin excluir a Bohr, que un gesto benévolo de Pauli", señaló el físico belga Leon Rosenfeld.

Por ese rol, dejó un curioso legado de frases que se siguen citando.

La más famosa de ellas es devastadora.

Según escribió en su memoria biográfica de Pauli el físico Rudolph Peierls, "un amigo le mostró el artículo de un joven físico que sospechaba que no era de gran valor pero sobre el cual quería conocer la opinión de Pauli.

"Pauli comentó con tristeza: 'Ni siquiera es falso'".

Otras fuentes reportan que su respuesta fue: "No solo no es correcto, ni siquiera es falso", pero el caso es que la frase se adoptó para descartar argumentos tan especulativos que no califican para el principio de falsabilidad, del filósofo Karl Popper.

Al poner a prueba una hipótesis errónea, dijo Popper, aprendes algo en el proceso, y eso alimenta la ciencia, pero si ni siquiera es falsa, pierdes el tiempo.

Así, quedaron en la memoria varias de sus críticas pues, aunque mordaces, eran graciosas y generalmente bienvenidas.

Sin embargo, algunos se ofendían y hay quienes se preguntan si esa fue la razón por la que el Comité Nobel tardó tanto en otorgarle el premio, a pesar de que desde 1933 hasta 1944 fue nominado 20 veces por grandes científicos.

Pero nadie sabe realmente por qué se lo otorgaron en 1945, 20 años después de que formulara su principio de exclusividad.

Ese año, uno de los tres que lo nominaron fue Einstein, quien estuvo presente en la ceremonia organizada para celebrar al nuevo Nobel en la Universidad de Princeton, donde trabajaba Pauli desde que dejó Europa por la Segunda Guerra Mundial.

Como cuenta el sitio web de CERN, después de que varios invitados distinguidos hablaran, Einstein se levantó y pronunció un discurso improvisado, refiriéndose a Pauli como su sucesor intelectual.

Pauli quedó profundamente conmovido, lo recordó en una carta a Max Born diez años más tarde, días después de que la muerte de Einstein, y lamentó que, como el discurso había sido espontáneo, no quedó constancia de él.

No tuvo tiempo de establecerse como su sucesor intelectual: Pauli falleció tres años después en Zurich, la ciudad en la que pasó la mayor parte de su vida profesional.

https://www.bbc.com/mundo/articles/c80nl1lze78o

jueves, 27 de abril de 2023

_- LA PARADOJA OPPENHEIMER: una universidad útil no solo debe ser práctica.



La paradoja Oppenheimer 

Una universidad útil no solo debe ser práctica.

Hace décadas que la otrora cuna del pensamiento, la ciencia y la filosofía cayó en desgracia por falta de recursos y su reorientación hacia el utilitarismo. La democracia desinformada, la economía desigual y el empleo precario requieren el renacimiento de la que durante siglos fue una grandiosa institución.
El general Leslie Groves junto a Oppenheimer en el desarrollo del proyecto Manhattan (Circa 1944

_- Habiendo terminado la lectura de la reciente biografía del científico estadounidense Julius Robert Oppenheimer, escrita por Kai Bird y Martin J. Sherwin, hay dos cuestiones que quisiera resaltar sobre la trayectoria de este ser humano tan singular, y que casan con los argumentos que hemos ido exponiendo tanto sobre la responsabilidad que tiene la Universidad de formar ciudadanos críticos con ilusión por cambiar la realidad, como por que ella misma pueda defenderse de intromisiones indebidas que, a la larga, pueden ser catastróficas para el desarrollo de la humanidad.

Oppenheimer fue un físico teórico brillante que dirigió el proyecto colosal de investigación y fabricación de la bomba atómica en Los Álamos (EEUU), lo que culminaría con las detonaciones nucleares sobre Hiroshima y Nagasaki (ambas en Japón). Desde su infancia fue identificado por sus familiares y profesores como un superdotado en toda la extensión y hondura de la palabra. Capaz de hablar alemán y holandés con soltura tras unos pocos meses de inmersión durante sus estancias investigadoras en estos países mientras desafiaba a sus maestros, muchos de ellos premios Nobel, y, con la misma facilidad, podía darse el lujo de aprender sánscrito para leer del original el poema hindú Bhagavad Guitá, o italiano para recitar de memoria a Dante.

A pesar de aquella polimatía excéntrica y, para algunos, maldita, resultó ser un profesor muy querido por sus alumnos y discípulos en las universidades en las que impartió docencia (Caltech, Chicago, Berkeley, Princeton), tanto por su exigencia académica como por su tolerancia y solidaridad para apoyar a los alumnos que tenían que esforzarse como un mortal común para seguir sus clases.

Oppie, como le apodaron sus amigos, creció yendo a la Escuela por la Cultura Ética de Nueva York, fundada por Felix Adler, un reformista liberal y defensor los derechos civiles de las minorías desde 1876. La visión deísta de Adler moldeó su mentalidad social: una en la que había que tomar posición y celebrar la acción y la responsabilidad hacia el mundo. Una en la que la voluntad individual para superarse y enfocarse en un propósito de justicia social pasó a ocupar la posición del ideal del Superyó en su inconsciente y que ya no le abandonaría en toda su vida. Esto le llevó a participar activamente en los esfuerzos de su país para acabar con Hitler. Pero, tras la caída de la bomba y el fin de la guerra, cuando quiso recuperar su autonomía política e intelectual apoyando la doctrina del desarme nuclear, pasó de héroe nacional a traidor, calumniado y acusado de comunista y judío taimado y antiamericano.

En la época de oro de la ciencia en la Universidad, sin darse cuenta de las consecuencias a largo plazo, esta fue secuestrada por la industria armamentística. Precisamente Bird y Sherwin cuantifican que el número de laboratorios privados que se abastecieron intensivamente de catedráticos e investigadores de las universidades estadounidenses pasó de solamente cuatro en 1890 a casi 2.000 al finalizar la Segunda Guerra Mundial. Es verdad que este fenómeno tuvo lugar dentro de una coyuntura mundial extraordinaria, pero desde entonces la dependencia de la investigación y el I+D+I del sector universitario de EE. UU. con respecto a los intereses industriales y militares no ha dejado de persistir, poniendo en peligro la independencia de sus fines educativos y la diversidad de pensamiento que se fomenta dentro de sus facultades.

En nuestro futuro imaginado, y quizá ingenuo, la Universidad en Europa no perdería su autonomía, independencia, neutralidad y ecuanimidad para así no dejar de discernir cuando el plano ético de sus acciones quedara sustituido por los intereses de la economía o de otros supuestos como el nacionalismo, el totalitarismo, el racismo o el fascismo. Es cierto que no sería fácil conseguirlo, pero su estatuto moral debería balancearse entre, en uno de los extremos

(1) tomar decisiones ante cuestiones delicadas y actuar con audacia, evitando caer en un conservadurismo e inmovilismo infructuoso y regresivo, y 

(2) en el otro extremo, tomarse tiempo para reflexionar con diligencia sobre las razones por las que debe actuar en cada momento para estar segura de por qué hace lo que hace.

Ciertamente, como creía Oppenheimer, en la vida real tiene que haber espacio para ejercer las dos posibilidades, aunque una de ellas prime sobre la otra en determinados momentos de la historia. De cualquier forma, la Universidad del futuro deberá ser un lugar de valor y reflexión, una institución ética y bien equilibrada que brinde una formación integral a sus estudiantes y contribuya al desarrollo de la sociedad. Si hacemos bien las cosas, la Universidad europea será un faro de conocimiento y sabiduría para las futuras generaciones. O no será.

SOBRE LA FIRMA
Alberto González Pascual. Doctor en Ciencias de la Información y de Pensamiento Político, y profesor universitario. Responsable del programa de Transformación Cultural de ESADE. Director de Cultura, Desarrollo y Gestión del talento de PRISA. Su último libro es Los Nuevos Fascismos. Manipulando el resentimiento (Almuzara, 2022).

viernes, 26 de agosto de 2022

_- Max Born, el físico cuántico que alertó al mundo sobre “la causa de todos los males”


_- Max Born 1882-1970

"Una de las grandes tristezas de mi vida es que no conocí a mi abuelo", dijo en una ocasión la actriz Olivia Newton-John.

"Cuando era una adolescente, mi mamá me decía: 'Tienes que ir a conocer a tu abuelo porque se está volviendo anciano' y yo contestaba: 'Estoy ocupada', y me arrepiento de eso", añadió la estrella británico-australiana que protagonizó "Grease" y que acaba de fallecer a los 73 años.

Ese abuelo que no conoció era el físico y matemático Max Born, uno de los científicos más importantes del siglo XX.

Si no logras precisar qué hizo, es quizás porque, a pesar de sus muchos logros, gran parte del trabajo de Born fue muy complejo.

Pero si su nombre en todo caso te suena familiar, tal vez sea porque está muy presente en la física, y además porque fue un gran amigo de Albert Einstein.

De esa amistad nos quedó como legado una fascinante colección de cartas que abarcan cuatro décadas y dos guerras mundiales.

"Mi madre (Irene) las tradujo (del alemán al inglés)", resaltó la cantante y actriz.

La cantante y actriz Olivia Newton-John era una de las nietas de Born, así como la música y académica Georgina Born y el actor Max Born (Fellini "Satiricón").

En su extensa correspondencia, discutieron desde la teoría cuántica y el papel de los científicos en un mundo tumultuoso hasta sus familias y la música que interpretarían juntos cuando se encontraran.

De hecho, fue en una de esas cartas -fechada 4 de diciembre de 1926- en las que Einstein escribió una de las frases más famosas de la historia de la ciencia:

"La mecánica cuántica es ciertamente imponente. Pero una voz interior me dice que aún no es real. La teoría dice mucho, pero en realidad no nos acerca al secreto del 'viejo'. Yo, en todo caso, estoy convencido de que dios no está jugando a los dados".

Einstein se rehusaba a aceptar la visión probabilística que favorecía esa teoría que describe cómo se comporta la materia que forma el pequeño universo de las partículas atómicas y subatómicas.

La incertidumbre que postulaba esa rama de la física -pensaba- en realidad revelaba la incapacidad de encontrar las variables con las que construir una teoría completa.

Su amigo Born, no obstante, era uno de los impulsores clave de la probabilística.

Para él, dios sí jugaba a los dados

 Los 29 asistentes a la famosa conferencia sobre electrones y fotones de los Institutos Internacionales Solvay de Física y Química de Bruselas en 1927. 17 eran actuales o futuros ganadores del Premio Nobel, entre ellos, Marie Curie, Albert Einstein y Max Born,. FUENTE DE LA IMAGEN,SCIENCE PHOTO LIBRARY

Convencido, siguió explorando el mundo infinitamente pequeño que esa revolucionaria y recién nacida ciencia buscaba comprender.

Así, sentó muchas de las bases de la física nuclear moderna.

A pesar de ello, e injustamente, subrayan los expertos, quedó opacado por luminarias como Werner Heisenberg, Paul Dirac, Erwin Schrodinger, Wolfgang Pauli y Niels Bohr.

Tanto así que la Fundación Nobel tardó en otorgarle el premio hasta 1954, 28 años después de que completó el trabajo por el que se lo concedieron.

Hay incluso quienes reclaman que aunque la razón por la finalmente lo reconocieron fue justa -una nueva forma de describir los fenómenos atómicos-, eso no era suficiente, pues consideran que Born debía compartir el título de padre de la mecánica cuántica con Niels Bohr.

Un puente
La vida de Born lo tornó en un puente entre tres siglos.

Nació en el seno de una familia judía en Breslau, reino de Prusia en ese entonces y hoy Breslavia en Polonia, en 1882, así que se formó en las tradiciones clásicas de la ciencia del siglo XIX.

A pesar de que, como tantos otros científicos judíos, tuvo que huir de los nazis, lo que lo privó de su doctorado y hasta su ciudadanía, en su hogar de adopción, Reino Unido, contribuyó al desarrollo de la ciencia del siglo XX.

Pero lo que preocupaba su mente eran las consecuencias de la ciencia moderna para el siglo XXI.

Born conversando con el rey Gustav Adolf VI., de Suecia en la ceremonia del Premio Nobel 1954.

Pensaba que ningún científico podía permanecer moralmente neutral frente a las consecuencias de su trabajo, sin importar cuán marfilada fuera su torre, por lo que le horrorizaban la gran cantidad de aplicaciones militares de la ciencia que había ayudado a desarrollar.

"La ciencia en nuestra época", escribió, "tiene funciones sociales, económicas y políticas, y por muy alejado que esté el propio trabajo de la aplicación técnica, es un eslabón en la cadena de acciones y decisiones que determinan el destino de la raza humana".

Ese destino, dijo, se encamina hacia una pesadilla porque "el intelecto distingue entre lo posible y lo imposible; la razón distingue entre lo sensato y lo insensato. Hasta lo posible puede carecer de sentido".

Que el científico que postuló que sólo se podía determinar la probabilidad de la posición de un electrón en el átomo en momento dado -arrojando las leyes de Newton por la borda y abriendo la puerta a la física atómica- se preocupara por esas cuestiones, no era extraño.

Born había seguido durante toda su vida un consejo que le dio su padre cuando joven: nunca te especialices.

Así que jamás dejó de estudiar música, arte, filosofía y literatura.

Todo eso alimentaba su pensamiento ético. 
Born con su esposa Hedwig
FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY IMAGES
 
Hedwig, quien también se escribía con Einstein.

En uno de sus ensayos finales, escribió sobre lo que consideraba la única esperanza para la supervivencia de la humanidad. "Nuestra esperanza", dijo, "se basa en la unión de dos poderes espirituales: la conciencia moral de la inaceptabilidad de una guerra degenerada en el asesinato en masa de los indefensos y el conocimiento racional de la incompatibilidad de la guerra tecnológica con la supervivencia de los raza humana. "Si el hombre quería sobrevivir, debía renunciar a la agresión.

La incertitud necesaria
En 1944 Einstein le escribió en otra carta a Born:

"Nos hemos convertido en antípodas en relación a nuestras expectativas científicas. Tú crees en un Dios que juega a los dados, y yo, en la ley y el orden absolutos en un mundo que existe objetivamente, y el cual, de forma insensatamente especulativa, estoy tratando de comprender […].

"Ni siquiera el gran éxito inicial de la teoría cuántica me hace creer en un juego de dados fundamental, aunque soy consciente de que nuestros jóvenes colegas interpretan esto como un síntoma de vejez.

"Sin duda llegará el día en que veremos de quién fue la actitud instintiva correcta".

Pocos meses antes de que Einstein muriera, Born escribió: "Nos entendemos en asuntos personales. Nuestra diferencia de opinión sobre la mecánica cuántica es muy insignificante en comparación".

Además de dejar su huella en varios campos de la física, desde la relatividad hasta la física química, la óptica y la elasticidad, Born fue maestro de 9 físicos ganadores del Nobel, durante la "edad de oro de la física".

Al final, parece que Einstein fue el equivocado.

Ese juego de dados que conlleva una incertidumbre constante sigue pareciendo necesaria para comprender el mundo infinitamente pequeño.

Y, para Born, la incertidumbre era también clave para la vida en el mundo infinitamente más grande que el que exploró.

"Creo que ideas como certeza absoluta, exactitud absoluta, verdad final, etc. son productos de la imaginación que no deberían ser admisibles en ningún campo de la ciencia", declaró.

"Por otro lado, cualquier afirmación de probabilidad es correcta o incorrecta desde el punto de vista de la teoría en la que se basa.

"Este relajamiento del pensamiento me parece la mayor bendición que nos ha dado la ciencia moderna.

"Porque la creencia de que sólo hay una verdad, y que uno mismo está en posesión de la misma, es la raíz de todos los males del mundo". 

lunes, 18 de abril de 2022

_- FÍSICA. Las clases magistrales de un físico llamado Richard P. Feynman.

_- Feynman nos enseña que la teoría atómica resulta tan simple de comprender como lo es la relación entre temperatura y movimiento de los átomos cuando estos han formado moléculas

Cuando se trataba de dar clases, su puesta en escena era todo un espectáculo. Desde que entraba en el aula, Richard P. Feynman se movía con la seguridad de una estrella del rock, agitando sus brazos y su melena a la vez que formulaba integrales sobre la pizarra. Todo él era un número.

Para dar más realce a sus intervenciones, se ayudaba de líneas curvas y rectas que representaba gráficamente, dibujando diagramas cuya resolución contenía, en sí misma, la elegancia y simplicidad de una obra de arte a la que hubiesen despojado de todo lo superfluo; una creación fundamentada en la ciencia, pero cuya forma estética animaba a la imaginación. Si queremos hacernos una idea de lo didáctico que podía resultar Feynman en sus clases, lo mejor que podemos hacer es leer su libro titulado Seis piezas fáciles (Crítica), una recopilación de las ponencias que el físico norteamericano desarrolló para un curso introductorio que tuvo lugar a principios de los años 60, poco antes de que ganara el Nobel de Física.

Estas clases resultan fundamentales para todas aquellas personas que deseen intuir la incertidumbre del entorno desde el principio, desde el desconocimiento más absoluto. Con ello, Feynman nos enseña que la teoría atómica resulta tan simple de comprender como lo es la relación entre temperatura y movimiento de los átomos cuando estos han formado moléculas. Pongamos de ejemplo el agua, elemento al que vamos a aumentar su temperatura y, con ello, el movimiento de sus moléculas, pues se disgregan, es decir, se separan unas de otras. Es entonces cuando se produce lo que llamamos vapor de agua.

A partir de aquí, Feynman empieza a introducir conceptos como presión y densidad para explicar que la teoría atómica se basa en la relación proporcional entre ambos conceptos, haciendo fácil lo que a primera vista puede resultarnos difícil. Con todo, el capítulo más interesante del libro es el dedicado a la física cuántica, el mundo subatómico que subyace en todo lo visible y donde los átomos son tomados como fragmentos de la totalidad; cosas a pequeña escala que resultan curiosas en sí mismas, ya que, nunca se comportan como las cosas a gran escala de las que forman parte. Porque, como bien dice Feynman, para saber cómo se comportan los átomos se requiere imaginación, una facultad que hace empequeñecer a la realidad entera.

Dicho de otra manera, en física de partículas uno no puede saber dónde está algo y, a su vez, a qué velocidad se está moviendo. De esta forma se originan dos incertidumbres, la incertidumbre del movimiento y la incertidumbre de la posición, ambas complementarias, y cuya relación entre ellas anticipa la incertidumbre del entorno en todo lo relativo al mundo invisible que mueve nuestra realidad.

El libro de Feynman es todo un viaje a través de la física. Sus clases son aptas para todos los públicos. Con su lectura podemos ver a este showman subido a la tarima, un escenario que va a convertir en algo más que un espacio tridimensional de la geometría, y donde va a explicar que las estrellas están compuestas por la misma clase de átomos que podemos encontrar en la Tierra, y que los humanos no somos más que un estado intermedio entre el mundo subatómico y la galaxia a cuyo misterio poético no le perjudica que se sepa algo más de él.

En todo caso, el misterio queda enriquecido a través de la conversación que se da entre la experiencia y la reflexión, categorías a tener en cuenta cada vez que Feynman ponga en marcha el método científico. Hay libros que ofrecen placer sin medida y este es uno de ellos.

miércoles, 20 de abril de 2016

El hombre que no fue al colegio hasta los 12 años y ganó el Nobel de Física, Samuel Ting sobrevivió a la II Guerra Mundial en China y fue a la universidad en EE UU sin saber inglés. Ahora dirige uno de los experimentos más ambiciosos y caros del mundo

El físico Samuel Ting creció en China durante la II Guerra Mundial. “Había un montón de aviones japoneses que venían a visitarnos y nos tiraban bombas. En esa situación tuve la suerte de no tener que ir al colegio”, explicaba hace unos días este físico en Madrid, horas antes de ofrecer una conferencia organizada por la Fundación BBVA.

Ting dice con orgullo que dirige “el experimento más caro jamás enviado al espacio”. Se trata del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), un imán de 7,5 toneladas instalado en la Estación Espacial Internacional, que orbita a unos 300 kilómetros sobre la superficie terrestre. El único lugar donde puede encontrarse tecnología con el mismo coste y precisión (unos 2.000 millones de euros) es en el CERN de Ginebra, sede del mayor acelerador de partículas del mundo, asegura.

El AMS es un instrumento único en su tipo. Está concebido para buscar materia oscura, el misterioso ingrediente que compone el 27% del universo, con una precisión jamás alcanzada. El detector espacial compite con muchos otros instrumentos terrestres que usan otro tipo de tecnologías y entre los que existe una enorme rivalidad. En esta entrevista, Ting explica a Materia sus últimos resultados y recuerda la tortuosa historia que le llevó hasta lo más alto de la ciencia.

Samuel Chao Chung Ting nació prematuro en 1936 cuando sus padres, ambos profesores universitarios en China, estaban de visita en Michigan. De vuelta a su país estalló la guerra. "Mis padres siempre se ocuparon de que tuviéramos alimentos. Las condiciones durante la Guerra eran horribles. No teníamos que vestir buena ropa, ni ir a la escuela, pero sí tener buena comida, lo suficiente para mantener la salud. Mis dos padres además me contaban historias de Isaac Newton, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Charles Darwin. Mi madre me contaba la de Sigmund Freud. Por eso desde que fui joven tuve la impresión de debía ir a la universidad". Después se mudaron a Taiwán y sus padres le llevaron por primera vez al colegio. Tenía 12 años, asegura. “Cuando llegué no era un buen estudiante, obviamente. Pero mis padres nunca me culparon, nunca me presionaron, lo único que hicieron fue apoyarme”, explica. A esa edad se comenzó a interesar por tres materias: matemáticas, física e historia de China.

La familia regresó a EE UU en plena Guerra Fría, mientras el bloque comunista y EE UU dedicaban ingentes cantidades de dinero a perfeccionar su arsenal atómico. Ting tenía 20 años y no hablaba inglés. "No tuve que pagar nada en la Universidad de Michigan y se aseguraron de que no tuviese que estudiar historia de EE UU, sociología, economía, solo concentrarme en la física y las matemáticas". Se sacó el doctorado en seis años y, tal vez por eso, al acabar en 1962, el Laboratorio Lawrence Livermore, parte de la maquinaria nuclear del país, le ofreció un puesto por 30.000 dólares, una fortuna. Su otra propuesta, la de la Universidad de Columbia, en Nueva York, era cuatro veces menos. “Pensé un rato y decidí que si me iba a Livermore nunca publicaría nada, solo hacer lo que otra gente me ordenara, así que decidí irme a Columbia”, explica.

Ting aún habla inglés con un marcado acento oriental, pero su concentración total en unas pocas disciplinas y la certeza de que solo hay que concentrarse en un solo experimento cada vez le ha permitido hacer contribuciones fundamentales en su campo. En los 60, uno de los presupuestos más aceptados para los físicos era que el electrón tenía talla. Mudado al acelerador de partículas Desy, en Hamburgo (Alemania), Ting tuvo el suficiente valor para realizar una nueva comprobación. “Resultó que todos los experimentos anteriores estaban equivocados, el electrón no tiene tamaño, no puedes medir su talla. Debido a ese experimento, que probó que profesores bien establecidos estaban equivocados, la gente empezó a fijarse en mí”, recuerda.

En 1974 este físico rebelde desató la llamada Revolución de Noviembre, que confirmó que los neutrones y protones dentro del átomo no son indivisibles, sino que están hechos de unidades aún más pequeñas, los quarks. De forma independiente y casi simultánea, Burton Richter, del Acelerador Lineal de Stanford, y Samuel Ting, que trabajaba en el Laboratorio Nacional Brookhaven, descubrieron el mesón J, formado por un quark y un antiquark. Richter y Ting ganaron el Nobel de Física apenas dos años después de su hallazgo,un tiempo récord en lograr el premio más prestigioso de la ciencia. Después siguieron muchos descubrimientos similares cuya estela llega hasta 2013, cuando se atrapó al bosón de Higgs, la última partícula fundamental que quedaba para conocer todas las que componen las entrañas de la materia.

En la atualidad, los últimos cálculos indican que esa materia solo compone el 5% del universo, mientras la materia oscura, invisible, supone el 27%. El experimento actual de Ting está buscándola a través de los rayos cósmicos, un tipo de radiación que llega a tener hasta 10.000 veces más energía que el LHC de Ginebra. Al chocar, estos rayos generan antimateria, en concreto positrones, el reverso del electrón. La materia oscura también produce positrones al chocar con la materia corriente así que si realmente está bombardeando a la Tierra, el AMS debería detectar un exceso importante de estas partículas.

El AMS es fruto de una gran colaboración científica de 600 científicos de 16 países, incluida España,y que cuenta con el aporte indiospensable de la NASA. Empezó a tomar datos hace cinco años tras viajar al espacio a bordo del transbordador Endeavour. Desde entonces, el instrumento ha captado 80.000 millones de rayos cósmicos, explica Ting. "Eso es más de todo lo que se ha recolectado en todo el mundo en el último siglo“. El Experimento aún necesitará otros cinco años para acabar su objetivo: rastrear partículas en todos los rangos de energía, pero ya ha visto "indicios de Materia oscura", dice Ting. "Desde que comenzamos a tomar datos estamos viendo montones de positrones, muchos más de los que podríamos esperar de colisiones ordinarias. Cuando miramos a la distribución de esos positrones, encajan con los modelos que describen la materia oscura”, asegura el físico.

-Entonces, ¿de qué está hecho este componente del cosmos?
-Por ahora, lo que hemos visto es coherente con la supersimetría. Pero esto no significa que hayas probado que existe la supersimetría, para eso hay que acabar de recoger datos

La supersimetría mantiene que cada partícula conocida tiene una gemela desconocida. La materia oscura estaría hecha de partículas supersimétricas. Aunque esto aún no está demostrado, sí se sabe que la interacción de este elemento con la materia convencional es esencial para nuestra existencia, pues sin su empuje gravitatorio las galaxias se desmenuzarían y no serían posibles estrellas o planetas como la Tierra.

Ting dice que no puede dar más datos porque aún debe completar observaciones de positrones a los rangos de energía más altos, los de mayor intensidad. Sólo entonces se podrá saber si han capturado materia oscura y si existe la supersimetría, un descubrimiento que dejaría en nada cualquiera que haya hecho este hombre que no pisó un colegio hasta ser un prepúber. “Tardaremos cinco años más en recoger todos los datos”, concluye.
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