Sobre
las “easy pieces”.
A fuerza de ser sinceros poco a casi nada he oído o
leído sobre estas piezas. Tan solo ahora al recibir este encargo me he puesto
las pilas sobre este tema y he entrado en detalles. He leído algunas piezas
sobre física y la verdad es que me han llamado la atención ya que son
perfectamente válidas para cualquier clase de libro de física de bachiller,
incluso creo que son más completas que lo que estudié en la asignatura de física
de por aquel entonces. Será porque la física que se estudia está muy
matematizada, fórmulas y demás, dejando la práctica y ejemplos de lado.
Evidentemente solo me he limitado a las primeras “easy pieces”, y supongo que a
medida que se van aumentando en número aumentan en complejidad. El por qué no
he conocido sobre este tema es sencillo, hay que tener en cuenta que casi toda
mi época de estudios colegiados se hizo sobre lápiz y papel, nací en el año
1969 y hasta bien entrado el siglo XXI internet no llegó a entrar en nuestras
casas y aulas. Cuando llegó yo por circunstancias ya había dejado los estudios
y en los ambientes académicos previos no se hablaba mucho de este tema. Solo a
partir de la llegada de internet se popularizó todo.
Sobre la explosión del Challenger, algo que
conmocionó al mundo, Feynman fue el científico que indicó dónde estuvo el fallo
y cuáles fueron las causas de ello. Hizo un ejemplo práctico de cómo ocurrió el
accidente, creo que la ventaja que tenía este científico sobre los demás era
que él encontraba la practicidad de la física en el mundo y no solo en papel o
pizarras sino en la vida misma. También hizo un pequeño estudio sobre las
relaciones entre los ejecutivos y los ingenieros de la NASA de la época,
política y ciencia, encontrando una enorme desconexión entre ambos mundos.
Extrapolando este tema es lo que ocurre ahora en Europa con todo el asunto del
cambio climático y sus soluciones. Una cosa es la política y otra la ciencia,
ya que los políticos dicen una cosa para que luego la ciencia les desdiga lo
dicho. La ciencia hay que dejarla a los científicos y de hecho la comisión
europea que lleva el tema del cambio climático ha tenido que dar marcha atrás
en las fechas en las que sus miembros han de cumplir con ciertos requisitos,
léase, vehículos eléctricos; producción de energías limpias; zonas verdes de
contaminación cero en ciudades y demás.
Por
qué astrónomo, algo personal.
Es una pregunta que me hace mucha gente, la
astronomía es la más humilde de las ciencias, pero es la más peligrosa de
todas. La astronomía o cosmología busca los orígenes del universo, pretende
responder a las eternas preguntas, ¿qué hacemos aquí?, ¿de dónde venimos?, ¿a
dónde vamos? Son las sempiternas preguntas que cualquier ser humano se hace una
vez en la vida, además, la astronomía es la más filosófica de las ciencias
porque ahonda en lo más profundo del ser humano. Estamos hechos de átomos que
una vez se forjaron en el interior de las estrellas, luego somos uno con el
universo. Quiero recordar que siempre los científicos más perseguidos han sido
los astrónomos ya que las religiones, todas, se han dedicado a especular sobre
los cielos relacionando al ser humano con el universo, no iban muy
desencaminados, y no les gusta demasiado que les muevan las cosas, recordar a
Galileo Galilei y a tantos otros. En las siguientes líneas trataré de desgranar
a grandes trazos porque he llegado hasta aquí.
Siendo estudiante he de comentar que nunca di una
sola clase de astronomía. Las clases eran las clásicas, biología, física,
química, matemáticas, todo muy teórico. Hoy en España el bachiller o lo que sea
como se llame es muy amplio, pero por aquel entonces tan solo eran ciencias,
letras o mixtas, no había más. Me decanté por ciencias, no creo que sea un secreto.
Entre los profesores que me tocó siempre tengo un recuerdo imborrable hacía uno
de ellos que durante casi todos los años me impartió física y química, lo que
ocurre es que solo me acuerdo del apellido, Domínguez. Era un sevillano alto,
delgado, desgarbado, con ese acento andaluz tan peculiar, falleció hace muchos
años. Nos daba clase a la antigua usanza, leyendo el libro y acotándolo con él.
De sus enseñanzas recuerdo una que se me quedó grabada y que ahora en
astronomía ocurre mucho.
“Miren, señores -hablaba mirando al final de la
clase donde no había nadie-. La pizarra lo aguanta todo, en la naturaleza no
existen ciertas clases de elementos, pero podemos escribirlos en la pizarra.”
Y el hombre dándose la media vuelta cogía una tiza y
empezaba a formular en la pizarra combinaciones de elementos químicos que de
hecho no existen en el planeta Tierra, tan solo en el laboratorio o la pizarra.
El por qué digo esto para mi es obvio, porque ahora la astronomía se está
llenando de teóricos que nos hablan de universos espejo, universos de anti
materia y otros universos paralelos o “para lelos” que solo ellos los
demuestran en la pizarra o en papel sin ninguna demostración práctica, vamos
que no se puede demostrar de forma empírica. Gran razón tenía este hombre.
He estado pensando sobre lo que me dio el empujón
definitivo hacia esta vocación. Creo que en mi caso fueron varios eventos en
distintos años, España no es país para científicos. Creo que los que nos
dedicamos a esto no tuvimos una epifanía sino una serie de hechos que
concatenados nos llevaron a dónde estamos hora.
En mi caso desde pequeño siempre me ha fascinado la
noche, siempre me preguntaba que eran esos puntos blancos y lo que
significaban. Siendo crío cuando iba a una librería me dirigía a la sección de
ciencia dónde encontraba los Atlas de la época de astronomía, tan solo planetas
y alguna de sus lunas. Debemos de tener en cuenta que hasta el despliegue del
Hubble la astronomía era muy limitada, ahora no damos a vasto con tanto
telescopio y los que teóricamente están por venir. El boom de la astronomía
moderna tiene más que ver con internet que con los telescopios. Siguiendo el
camino, otra epifanía clave fue ver la serie COSMOS de Carl Sagan de la que
puedo decir que me dio el empujón definitivo. Fue el único acceso directo que
tuvimos los de mi generación a la astronomía ya que solo había televisión, y os
comento que teníamos que estar puntuales a la hora de ver los capítulos porque
por aquel entonces no había televisión por cable. Todo era con antena y no
había repeticiones de capítulos ni grabaciones siquiera, los vídeos beta o VHS
estaban por llegar. Así que si querías saber algo de ello debías de ser puntual
y estar calladito no perdiendo el más mínimo detalle porque no había más. Ahora
con internet puedes acceder a lo que quieras y cuando quieras.
Fig. 1 Vista de amplio campo de la galaxia de Andrómeda.
Fueron pasando los años, COSMOS se emitió en 1980,
antes de la llegada de internet devoraba cualquier artículo de ciencia en
prensa sobre todo si era de física. El último empujón, hasta ahora, viene
precisamente por internet y las redes sociales. Fue cuando me compré mi primer
móvil ya que todo el mundo comenzaba con las mensajerías, año 2012 para
situarnos. Me encontré el icono de una red social y abrí una cuenta, es
evidente que cuando entras en una red social buscas tus propios gustos o
hobbies y el mío es la astronomía. Observé lo que la gente compartía y pensé
que no solo lo podía igualar sino incluso superar como así fue. Lo que ocurrió
fue curioso, los que me seguían observaron con buen tino que tenía conocimientos
y me comentaron que debía de hacer mis propias publicaciones apoyándome en las
investigaciones correspondientes, como debía de ser. Empecé a publicar y con
ello no solo publicaba, sino que además aumentaba mis conocimientos, como era
engorroso hacer una publicación de esa forma, ya que son muy largas, pensé
crear un lugar dónde almacenar dichas publicaciones para poder acceder después
a ellas por estudios o consultas, y después de varias pruebas me encontré con
una herramienta muy útil, los blogs o bitácoras de su traducción al castellano.
Así que no solo aprendo lo último en astronomía, sino que además lo comparto
con todo el mundo. Es una herramienta de fácil uso y acceso abierta para todo
el mundo.
En los blogs es evidente que no está todo lo que
tiene que estar ya que hay cantidad de publicaciones que no llegan al gran
público, pero creo que lo más detallado lo podéis encontrar en mi blog. Junto
con esto ahora me dedico a realizar vídeos y exponerlos en otras redes
sociales, los directos es harina de otro costal. Esto último, el tema audio
visual, es más costoso para mí ya que mi generación no fue instruida en el
campo audio visual, de hecho, creo recordar que por aquel entonces alguien
sacaba una cámara de la época y todos nos escondíamos por donde fuera. Eran
otros tiempos.
Ejemplo
práctico de física.
Para poner cierta práctica teórica os propongo el
siguiente ejemplo, la Ley de la Gravitación Universal de Sir Isaac Newton.
Esta fórmula me fascina y explica porque los objetos
muy densos tienen mucha gravedad. Esta fórmula reza que la fuerza con que se
atraen dos cuerpos tiene que ser proporcional al producto de sus masas dividido
por la distancia entre ellos al cuadrado donde G tiene el valor aproximado de 6,67 x 10--11 N m² kg-2, la
fuerza se mide en Newtons, N.
(1) F = G m1 m2 / r2
La consecuencia de esta fórmula es que podemos
llegar a saber cuál es la aceleración con la que caen los objetos en un objeto
estelar, es decir, podemos calcular la gravedad.
Considerando la segunda ley de Newton, que explica
que la aceleración que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza ejercida
sobre él, estando ambas relacionadas por una constante de proporcionalidad que
es precisamente la masa de dicho objeto,
F = m (dv) /dt = m a
Donde sustituyendo g, gravedad del objeto estelar a calcular, por a, aceleración, obtenemos que:
(2) F = m g
E introduciéndolo en la ley de la Gravitación
Universal (en su forma más simple, únicamente por simplicidad), siendo m la masa del objeto; M la masa del objeto estelar y d la distancia entre los dos objetos, en este caso d coincide con el radio del objeto estelar:
Igualando (1) y (2) m g = G m M / d2
se obtiene que la aceleración que sufre un cuerpo
debido a la fuerza de la gravedad ejercida por otro de masa M es igual a:
(3) g = G M / d2
Donde G es la constante de gravitación universal antes descrita; M es la masa del objeto estelar y d el radio del objeto estelar. Si colocamos los
valores de la masa de la Tierra y su radio obtenemos la gravedad terrestre; g = 9,82 m/s2 y así con cualquier otro
objeto estelar.
Ahora bien, supongamos un planeta con la misma masa
de la Tierra pero más pequeño, digamos que la mitad de su tamaño o para
simplificar la mitad de su radio, ¿qué valor tendría la nueva gravedad de ese planeta?
Pues es sencillo.
La masa es invariable luego sigue siendo la misma, M, pero el nuevo radio d1 es la mitad de d, llamamos g1 a la nueva gravedad a calcular, luego tenemos:
M, masa del exoplaneta igual a la
terrestre;
d1 = d/2, radio del
nuevo planeta;
g1, gravedad a calcular,
introduciendo los nuevos datos en (3):
g1 = G M / (d1)2
sustituimos valores:
g1 = G M / (d / 2)2 => g1 = G M / (d2 / 4) =>
g1 = 4 G M / d2
y sustituyendo (3):
g1 = 4 g
Es decir, la gravedad del nuevo planeta con la mitad
del radio de la Tierra y con la misma masa que este es cuatro veces la gravedad
terrestre, ¡tan solo con la mitad del radio terrestre! Si os apetece podéis
hacer más cálculos con otros objetos y otras medidas, no es complicado. Por
esta razón cuando una estrella llega al final de sus días y estalla como
supernova colapsando su núcleo su masa se comprime en un agujero negro o en una
estrella de neutrones alcanzando unos valores de g tan elevados. Calcular la
gravedad de un agujero negro podéis alucinar. Podía haber puesto otro ejemplo,
pero creo que esto es lo más práctico para que se entienda que la física no
solo son ecuaciones y alfabeto griego.
Espero que os hayáis entretenido con mi pequeña
aportación, soy un modesto científico o un ciudadano astrónomo como dirían en
la NASA.
Saludos a todos.
Excelente querido Manu, te sigo desde la desaparecida plataforma de G+ y siempre he admirado tu impecable trabajo, felicidades por el artículo y adelante...!!
ResponderEliminarGracias María, siempre has estado ahí presente. La más fiel de mis seguidoras. Un saludo
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