Una familia con dualidad onda-partícula.

El físico J. J. Thomson  ganó el premio Nobel de física el año 1906, esto fue debido a que descubrió experimentalmente el cociente entre la carga y la masa del electrón, en pocas paleabas, demostró que los electrones eran partículas.

También fue el padre de G. P. Thomson, otro gran físico, quien también ganó un premio Nobel en el año 1937, el premio del hijo fue gracias a un importante experimento, en este hacia pasar electrones por una red cristalina y obserbava como estos se difractaban, en pocas palabras, demostró que los electrones se comportaban como ondas.

¿Con que quedamos familia Thomson? Ha pasado mucho tiempo desde entonces, y ya sabemos la respuesta.

Sobre la mecánica cuántica

Pienso que se puede afirmar tranquilamente que nadie entiende la mecánica cuántica… No te pongas a repetir, si puedes evitarlo ‘¿pero cómo puede ser así?’ porque te irás por una coladera hacia un callejón sin salida del que nadie ha escapado. Nadie sabe cómo puede ser así.

– Richar P. Feynman

Dr Quantum – Flatland

Está en inglés pero creo que la idea se entiende, siempre ha sido un tema que me ha fascinado. ¿Como debe ser vivir en otra dimensión? Aquí vemos como es un mundo en dos dimensiones, pobres habitantes de Flatland.

Enlace original.

Más sobre las constantes fundamentales

Hablando con un amigo, explicándole lo que dejé a medias en un post anterior, se nos ocurrió esta forma de clasificar algunas de las ramas más famosas de la física a partir de su constante más fundamental, o más bien dicho, las que establecen dicha constante. Me dejo muchas, y el dibujo falla entre G y Kb, alguna idea? (¿cosmología estadística existe?). También se podría mejorar juntando las diagonales. Debajo de cada rama diagonal he puesto el nombre de su fundador, cosa que se tiene que coger siempre entre comillas.

Me gusta porque da una idea de pequeñez y misterio ¿Alguna idea más para entrelazar? Por cierto, me disculpo por mi dominio de photoshop. La foto del fondo es la tomada por el Hubble de la galaxia espiral M81, más información aquí.

Como dibujar un átomo de hidrógeno.

Este es el típico dibujo de un átomo de hidrógeno que podéis encontrar en cualquier libro.

Es un electrón orbitando alrededor de un núcleo positivo de un protón. Obviando el hecho de que este modelo «planetario» ya no es valido, siguen estando muy lejos de la realidad. En el famoso experimento de Rutherford se observó que los electrones «orbitan» el núcleo de protones y se llego a medir este, dando un orden de magnitud de 10^-14 metros, una cifra muy próxima a la que ahora conocemos. Lo sorprendente del echo es que el átomo en si es de unos 10^-10 metros. Es decir, para que el dibujo fuera realista, suponiendo que el núcleo es de 1 centímetro implicaría que tendríamos que dibujar el electrón a 100 metros. Aunque está claro que es imposible dibujar algo así en un libro conviene saberlo, pues la mayoría de estos dibujos llevan a ideas erróneas.

Yo ya lo sabía

Desconectando completamente con los últimos posts un poco más serios.

 El joven Newton llegaba llorando a casa tras un día en el campo y le dijo a su madre:

– ¡Me ha caído una manzana en la cabeza!
– Hijo… ¡pues no te pongas debajo!
– ¡Qué no! ¡Que es la gravedad!
– Hijo mío… no exageres, gravedad seria si te cae un melón.

Visto aquí.

PD: No quiero centrarme solo en la física, ahora van a llegar una serie de entradas completamente distintas.

Sobre las magnitudes fundamentales

Hoy voy a hacer una entrada para dejar pensando. Existen tes constantes universales que juegan un papel fundamental, estas son c, la velocidad de la luz, G, la constante gravitacional, y ħ, la constante reducida de Planck. La primera juega papeles muy importante en el limite de velocidades grandes, la segunda en el limite de lo muy grande y la tercera en el de lo muy pequeño. Es interesante ver las unidades de estas constantes.

[c]=L/T Que traducido dice que c tiene unidades de longitud (metros por ejemplo) partido por tiempo (segundos por ejemplo).

[ħ]=ML^2T^-1 En este caso ħ tiene las unidades de masa por longitud al cuadrado partido por tiempo.

En el caso de c, se ve claramente que si nos diera por definir c=1 (el valor que se da a la velocidad de la luz es, por definición, c=299 792 458 m·s^-1) entonces con esta definición se ve que hay una cierta relación entre la longitud y el tiempo, que, debido a esta constante, están entreligadas de alguna forma. Otra relación parecida encontramos en ħ o G pero esta vez entre masa, tiempo y longitud.

Por otra parte, la segunda ley de Newton nos dice que F=ma. Esto es así para todas las fuerzas que existen, ya se por de las fuerzas fundamentales (eléctrica, magnética) o del tipo que quieras. Es decir, que al final, en todas las fuerzas, las únicas unidades fundamentales son masa, longitud y tiempo, las únicas fundamentales para describir el universo. Ahora bien, algunas personas me dirán que hay otras magnitudes fundamentales, como por ejemplo el amperio. Bueno, realmente no son necesarias, digamos que estas unidades tienen mas bien un valor histórico y de utilidad en el día a día, es más, se puede crear un sistema de unidades sin ellas, llamado el sistema natural o de Planck. Es decir, que tan solo necesitamos tres unidades y además estas tres están relacionadas. ¿Curioso, verdad? Bueno, pues hoy termino aqui para dejaros con la intriga…

Mundo cuántico I: Breve historia de la óptica

Este capítulo tratará de hacer un breve repaso a la historia de la óptica, en el cual intentaré centrarme en los aspectos que luego son más interesantes para el propósito de la serie, que es explicar la física cuántica. Tal vez este capitulo y el siguiente sean un poco menos amenos, me disculpo de antemano.

Mundo cuántico: Prefacio

Hace tiempo, en el inicio del blog, me propuse empezar una serie que tratara de explicar la física cuántica para la gente no iniciada, me he dado cuenta que ya existen muchos artículos parecidos. Creo que en el tratar de explicar lo que es esta rama de la física puedo aportar poco, por eso, he pensado que lo mejor es intentar transmitir mi amor por ella, es decir, voy a intentar enfocar esta serie en los detalles sorprendentes que vas encontrando a lo largo del aprendizaje, tal vez no consiga enseñar tanto, pero así intentaré despertar más interés y ganas de encontrar más información. Por esto este titulo tan rimbombante, por eso y porque no se me ha ocurrido ninguno mejor.

Hay que ver en que país vivimos…

Hace tres días que tengo en mi casa a dos japonesas como invitadas. Ayer le intentaron robar a una, hoy lo han conseguido. Hay que ver como hay gente desalmada que no le importa nada fastidiar las ilusiones de los demás. Muchos me dirán que esto no va a cambiar, pero, entonces, ¿como ha conseguido japón ser un país tan seguro? Ellas me cuentas que en su ciudad, Shizuoka, pueden dejar aparcada la bicicletas sin candado, que no conocen a nadie al que jamás hayan robado. Supongo que esto lo saben los ladrones, los cuales confunden honrados con bobos, y se aprovechan, porque yo llevo 4 años viviendo en Barcelona y jamás me han intentado robar, ellas tres días y dos intentos.

Por suerte solo le han cogido dinero en efectivo y una tarjeta de crédito que no les ha dado tiempo a usar, hubiera podido ser peor, aunque este tipo de cosas hacen sentir un poco de decepción por el país donde vives.