20 ago. 2019

¿Por qué flotan los astronautas en la Estación Espacial Internacional?

A rearward view of the International Space Station backdropped by the limb of the Earth. In view are the station's four large, gold-coloured solar array wings, two on either side of the station, mounted to a central truss structure. Further along the truss are six large, white radiators, three next to each pair of arrays. In between the solar arrays and radiators is a cluster of pressurised modules arranged in an elongated T shape, also attached to the truss. A set of blue solar arrays are mounted to the module at the aft end of the cluster.


Estamos acostumbrados a ver imágenes de los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS) flotando en ingravidez, tanto en el interior como en el exterior de la nave. De hecho, la ISS sirve de laboratorio de ingravidez en el que se llevan a cabo experimentos de biología, física y otros campos.

Sin embargo, a lo mejor no nos hemos parado a pensar que la ISS mantiene una órbita alrededor de la Tierra bastante baja, a una altitud de entre 330 y 435 km sobre el nivel del mar, con lo que, de acuerdo con la ley de gravitación universal de Newton, la intensidad del campo gravitatorio allí es, aproximadamente
$g=\frac{GM}{(R+h)^2}=8,9 \frac{m}{s^2}$
donde G es la constante de Newton, y M y R son, respectivamente, la masa y el radio de la Tierra.

Este resultado es sorprendente, si tenemos en cuenta que la intensidad del campo gravitatorio en la superficie terrestre es de $9,8 m/s^2$. Resulta que la intensidad del campo gravitatorio en la ISS es sólo un poco más baja que la que experimentamos nosotros en la superficie de la Tierra. Usando la fórmula $\vec{P}=m\vec{g}$ para el peso de un objeto, vemos que los objetos y los astronautas en la ISS pesan sólo un 10% menos que lo que pesarían en la superficie de la Tierra, y que caen sólo con un 10% menos de aceleración de la que tendrían en caída libre en la superficie de la Tierra. Vamos, prácticamente igual.

Entonces, ¿por qué flotan los objetos y los astronautas en la ISS? La respuesta a esta sencilla pregunta encierra una de las ideas más profundas de la física.

9 jul. 2019

Si vivimos en una simulación informática, ¿dónde están los bits fundamentales?


The.Matrix.glmatrix.2.png


CYPHER.- Te gusta ¿verdad? Te gusta observarlo.
TRINITY.- No seas ridículo.
CYPHER.- Lo vamos a matar ¿Lo has entendido?
TRINITY.- Morfeo cree que él es El Elegido.
CYPHER.- ¿Lo crees tú?
TRINITY.- No importa lo que yo crea.
CYPHER.- No lo crees ¿Verdad?
TRINITY.- ¿Estas seguro de que esta línea está protegida?
CYPHER.-  Sí, por supuesto.
TRINITY.- Me tengo que ir.

A pesar de lo que le están diciendo, la preocupación de Trinity es razonable. Podría ocurrir que haya un agujero de seguridad que hubiera permitido al otro bando pinchar la línea. Si fuera así, el enunciado "esta línea está protegida" sería falso. Llamemos a esta hipótesis, la hipótesis escéptica. Como Trinity no es capaz de descartar la hipótesis escéptica, no podemos decir que tenga conocimiento de que la línea está protegida. Incluso aunque Trinity haya apostado por que sí lo está, y resulte ser cierto que lo está, no podemos decir que "sabe que lo está". Ya hemos visto en un artículo anterior que para saber algo, no sólo basta con que sea verdad. Son necesarias muchas más condiciones y la primera de ellas es que estemos convencidos de que es verdad, que estemos seguros de ello, que seamos capaces de descartar la hipótesis escéptica. Cada vez que alguien diga que sabe algo, podemos formular una hipótesis escéptica tal que, si es cierta, entonces no es cierto que ese alguien sabe ese algo. El escéptico dirá "¿Estás en condiciones de asegurar que la hipótesis escéptica es falsa?". Si su interlocutor reconoce que no puede descartar la hipótesis escéptica, entonces no podemos decir que sepa ese algo.

Hasta aquí no hay nada que nos sorprenda. Sin embargo, a lo largo de la historia del pensamiento muchos filósofos han ido más allá, siguiendo una tradición que no sólo se limita a la filosofía occidental, y han llegado a afirmar que es posible elaborar una hipótesis escéptica para prácticamente cualquier cosa que un sujeto asegure conocer, de tal manera que este sujeto va a ser incapaz de asegurar al 100% que esa hipótesis es falsa, reconociendo así que realmente no sabe lo que asegura saber. Los ejemplos más conocidos son los del filósofo, físico y matemático francés René Descartes.

5 jun. 2019

¿Qué es la misteriosa constante Ñu de la mecánica cuántica?


Últimamente los físicos en las redes sociales están muy activos hablando de "la constante Ñu de la mecánica cuántica". El detonante ha sido este artículo de EL PAÍS:


En concreto, el último párrafo dice textualmente:


Como he leído que hay personas que han estudiado la licenciatura o el grado de Física, incluso algunos con un doctorado en Física Cuántica, que afirman no haberse encontrado con esa constante en su vida, he decidido escribir este post para aclarar este importante concepto. Lo que viene a continuación no es un texto fácil, pero merece la pena leerlo despacio y al completo si realmente queremos entender el significado físico de los conceptos de la mecánica cuántica.

19 may. 2019

Esta semana en "La noche paradigmática": pseudociencias

El nombre de "pseudociencia" se aplica a toda creencia o práctica que es presentada como ciencia, pero que en realidad no lo es. Esto puede incluir tanto creencias antiguas con cierto arraigo, como la astrología, como nuevas modas, muchas veces impulsadas por colectivos de timadores que pretenden obtener beneficios económicos valiéndose del prestigio de la ciencia. Aquí entran por ejemplo terapias que no funcionan más allá del efecto placebo, como la homeopatía.
A primera vista uno podría pensar que el problema de las pseudociencias es un problema fácil de resolver. Basta con enseñar a la población la diferencia entre lo que es ciencia y lo que no lo es. Y esto podemos hacerlo a dos niveles: con una mejor educación científica en las escuelas, y con una mejor divulgación científica en los medios de comunicación. Como estas dos cosas ya se están haciendo, podríamos ser optimistas y pensar que en la sociedad actual a las pseudociencias y las pseudoterapias les quedan 3 telediarios.
La realidad, sin embargo, es mucho más compleja. ¿Cómo de grave es el problema de las pseudociencias? ¿Estamos cerca de poder resolverlo? Este es el debate que he planteado en la colaboración que he hecho en el último programa (programa 2) de "La noche paradigmática", a partir del minuto 15:

7 ene. 2019

Conferencia. "La nueva astronomía de las ondas gravitacionales". Juan García Bellido.

Semana de la Ciencia, Noviembre 2018

Residencia de Estudiantes, calle Pinar.
 Organiza  Instituto de Física Teórica
 Tipo de evento  Conferencia de divulgación
 Título  La nueva astronomía de las ondas gravitacionales
 Ponente  Juan García Bellido
 Institución  IFT UAM/CSIC
 ¿Necesario confirmación?  No
 Más información  Web del IFT





Conferencia. "Los neutrinos y el universo invisible". Pilar Hernández.

Semana de la Ciencia, Noviembre 2018

Residencia de Estudiantes, calle Pinar.
 Organiza  Instituto de Física Teórica
 Tipo de evento  Conferencia de divulgación
 Título  Los neutrinos y el universo invisible
 Ponente  Pilar Hernández
 Institución  IFIC, Universidad de Valencia
 ¿Necesario confirmación?  No
 Más información  Web del IFT