HUMOR CIENTÍFICO

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¿Con qué se cura la anemia? Con Fe

martes, 28 de marzo de 2017

UN RAYO DE LUZ

29 de Mayo de 1919. El astrónomo británico Arthur Eddington, con sombrero y gafas circulares, espera ansioso que comience el eclipse. Hace calor y humedad en Isla Príncipe, cerca del ecuador. A su lado varios aparatos enfocan con mucha precisión a trece estrellas cuya posición real ha sido bien establecida por la expedición de la Royal Astronomichal Society  que lidera. Ahora no se ven porque el Sol brilla espléndido en un cielo azul intenso.
Eddington se seca el sudor y escucha como su corazón se acelera: ya se nota como el sol empieza a esconderse tras el disco lunar….

1887. Michelson y Morley miran con perplejidad una vez mas los datos de su complejo y delicado  interferómetro. Los datos insisten machaconamente en  que el querido éter de los físicos  debía volver al limbo de las ideas del que (quizás) nunca debería haber salido. Pero desechar el éter es abrir una ventana a un abismo mental: da vértigo pensar en las consecuencias.

1904. Un joven de veinticinco años sentado en una oficina de patentes piensa en el experimento  MIchelson-Morley. Tiene tiempo para ello: es la ventaja de un aburrido y tranquilo trabajo.  “Aceptemos lo que dicta la realidad. Aceptemos que el esquivo éter simplemente no existe. Aceptemos que la velocidad de la luz es independiente del observador que la mide. ¿Qué significa esto?”. Su mente es poderosa: se propone experimentos mentales con trenes, rayos de luz y tiempo.
Entonces la transformación de Galileo no es válida. No podemos sumar velocidades. Si viajamos a 100 km/h de frente a otro vehículo que se nos acerca a 100 km/h, nosotros mediremos que se acerca a 200 km/h y ésta es la velocidad a la que nos parece chocar. Si el otro coche se aleja a una velocidad de 120 km/h a nosotros nos parece que se aleja(medimos)  una velocidad del coche de 20 km/h.
 Pero si en vez de un coche es un rayo de luz el que se aleja o acerca, mediríamos siempre una misma velocidad 300.000 km/s. ¡ Y esto aunque el rayo de luz se acerque o aleje de nosotros mientras nos movemos nosotros mismos a 300.00 km/s!.
¿Cómo cuadrar las ecuaciones de velocidad para explicar esto?. Solo hay una forma; aceptar una transformación de velocidades que implica que el tiempo pasa de forma diferente según de rápido nos movamos. Si estoy quieto las agujas de mi reloj se mueven rápido. Si me muevo con mayor rapidez mi reloj atrasa. Si soy un rayo de luz el tiempo no pasa, mi reloj está inmóvil. ¡el tiempo es relativo no absoluto!.
Pero si el tiempo cambia la longitud que mido es diferente. ¡El espacio también es relativo!. Las dos cosas, tiempo y espacio tejen una red espacio-tiempo. Son dos aspectos distintos de una misma cosa, una misma realidad.
Demasiado extraño. ¡Pero las ecuaciones son tan bellas, explican de forma tan sencilla los experimentos!.

Marzo de 2017. Llevo tanto  tiempo resolviendo problemas de cinemática que los resuelvo casi por intuición. Eso me lleva a atascarme. El eterno problema del éter que persigue a físicos viejos con poca cintura mental. Ángela me desatasca y les digo a mis alumnos que los profesores que no aprenden algo de sus alumnos (sólo de vez en cuando, sin exagerar) no son buenos profesores.
La otra Ángela de la clase me dice correcto y Rizo se anima y me dice que algún día se alcanzará la velocidad de la luz.
-Imposible- le contesto.
- Que sí- Insiste.
- La velocidad de la luz es un límite inalcanzable- digo yo.
- Pues yo lo he visto en youtube…..

1905. Einstein publica un artículo en Annalen der Physyk en el que expone la teoría especial de la relatividad. En ella demuestra que sólo los fotones de la luz pueden viajar a la velocidad de la luz. Hace falta una masa infinita para que un objeto con masa viaje a la velocidad de la luz.

-          Lo ves, Rizo. Si no tienes masa infinita no pues ir tan rápido.
-          Pues estoy seguro de que aún así se alcanzara algún día- responde.
-          Hombre si Einstein y toda la ciencia del siglo XXI están equivocadas….

1915. Einstein amplía su teoría: es la teoría general de la relatividad. El espacio se curva alrededor de una estrella. Si imaginamos el espacio de tres dimensiones como una lámina flexible y posamos una bola de acero sobre ella, la lámina (el espacio) se curva a su alrededor. Otra pequeña bolita que ruede por la lámina se cae cuando llega a la lámina curvada.
Por lo tanto toda la materia, incluida la luz, viaja (cae) por un espacio curvado (la lámina) cerca de una estrella (la bola de acero). La gravedad no es una fuerza, es una deformación del espacio (y del tiempo) alrededor de un cuerpo masivo.

1919. En el ecuador el eclipse de sol es ya total. Las trece estrellas a las que apuntan los aparatos de Eddington no deberían verse: están detrás del Sol. Eddington mira por el objetivo de las cámaras con el corazón a todo galope y ¡ve las trece estrellas!. ¡Increíble!.
Contra toda lógica la naturaleza se pliega a la mente brillante del joven Einstein y demuestra en todo su esplendor su amor por las matemáticas, por las ecuaciones simples y bellas.
                Un año después Eddington, Dyson y Davidson publican los resultados conjuntos de las dos expediciones (Isla Principe y Sobral, en Brasil) que confirman la curvatura de la luz alrededor del Sol. Fenómeno que permite observar las estrellas detrás del Sol gracias a los 1’74 segundos de arco en la que la luz se curva. Exactamente el valor predicho por Einstein en 1915.

                - Y así- explico a mis alumnos- es difícil pensar que Rizo y youtube puedan tener razón. Una teoría que predice algo tan extraordinariamente ajeno a nuestra experiencia cotidiana como ver algo detrás del sol y que resulta ser comprobado y que además explica tantas otras cosas, incluida la dinámica de Newton, no puede contradecirse tan drásticamente; pues hablamos del núcleo central de la misma: sólo la luz viaja a la velocidad de la luz.
                Rizo levanta la mano pero no le dejo hablar.

                -A menos claro que otro Einstein proponga una teoría mas amplia que, manteniendo la inviolabilidad del límite de la velocidad de la luz en el “universo normal” donde reina la Relatividad, permita burlarlo allá dónde hoy falla la teoría de Einstein. Por ejemplo en el interior de un agujero negro …. o en los hipotéticos agujeros de gusano.




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