29 d’octubre del 2006

avanç

En breu...

  • El principi d'incertesa de Heisenberg...mmmm... i això què és?
  • Post dedicat als 4-ulls com jo: per què no hi veiem bé? per què les ulleres ens serveixen? per què.....
  • Feynman i la música
  • IgNobels. La gent que guanya un IgNobel, ni es fa rica, ni passa a la posteritat... però ens fa riure una estoneta.

Aquí, van alguns dels temes que podrem veure (si tot va bé) cap a mitjans finals de la setmana que ve. Fins al moment, no tindré temps de preparar-ne cap, però perquè veieu que no abandono el blog!!!

20 d’octubre del 2006

Feynman, el rebenta-caixes

NO US PERDEU LA HISTÒRIA QUE VE A CONTINUACIÓ,

QUALSEVOL SEMBLANÇA AMB LA REALITAT NO ÉS CAP CONICIDÈNCIA PERQUÈ ÉS REAL COM LA VIDA MATEIXA

Tot comença un bonic matí d'estiu, (just acabada la guerra) que Feynman està redactant uns informes que ha d'entregar per acabar de rematar tota la feina que ha fet. Necessita consultar un document que havia redactat però que no troba. Baixa a buscar-lo a la biblioteca però els dissabtes estava tancada... no el deixen entrar.

Recorda, que un company seu, Frederic de Hoffman, tenia una còpia de tots els documents (tots els secrets de la bomba atòmica) guardats al seu despatx. Ni curt, ni "peretzós" es dirigeix al despatx del seu colega per demanar-li el document.

Problema: no hi havia ningú allà... Bé, decideix esperar pel despatx fins que arribi algú, però ningú arriba... Feynman per passar l'estona comença a jugar amb les rodes de les obertures de les caixes fortes. Potser no caldrà esperar a ningú per tenir el document que vol... Veu que a la taula de la secretària hi ha un paperet amb 6 xifres del número "pi" escrites. Sospitós. Massa sospitós. Prova la combinació 31-41-59...res, prova 59-41-31...res. Abandona.

Però quan es dirigia cap a la porta... pensa que no, que no pot ser, Hoffman és la classe d'home que ha de tenir com a clau una constant matemàtica o física. La següent que li passa pel cap és el número "e". I ho prova: 27-18-28... TATXAN!!! Ha obert una caixa! Però el document que ell busca es trova en una altra. Bé, provarem una altra vegada: 27-18-28. PREMI!!! En va obrir una altra per assegurar-se que totes les caixes tenien la mateixa combinació... la tenien.

Què va pensar en aquell moment?

"Ara podria escriure un llibre sobre obrecaixes que deixaria petitets a la resta, perquè al començar podria assegurar que he obert caixes el contingut de les quals és el més gran i important que el que qualsevol cosa que un rebentacaixes hagi pogut obrir, excepte, està clar, per salvar una vida. Per molt que es valorin les pells precioses o els lingots d'or, jo els he guanyat a tots: he obert les caixes de seguretat que contenen els secrets de la bomba atòmica: els plans de producció de plutoni, els procediments de purificació, la quantitat de material necessari, el funcionament de la bomba, la generació dels neutrons, quin va ser el seu diseny concret, les dimensions... Tota la informació de que disposa Los Àlamos"
- ¿Està ud. de broma, Sr. Feynman? - Richard P. Feynman -

Bé, ja tenim tots els documents al descobert. Agafa el document que necessitava i avisa al seu company amb una nota.

"He agafat el document nº LA 4312. Feynman, l'obrecaixes."

Ja que tenia altres arxivadors oberts... va decidir que deixaria una altra nota al primer de tots.

"Aquesta no ha estat més difícil d'obrir que l'altra. Firmat: un tio llest."

I per acabar de rematar la feina, va deixar una nota a la tercera caixa que havia obert.

" Quan totes les combinacions són iguals, no costa més obrir-ne una que l'altra. El mateix d'abans."

Aquell vespre, es troba amb Hoffman a la cafeteria. Aquest, li diu que marxa al despatx a treballar una estona. Òbviament, decideix acompanyar-lo per riure una estona.

Al cap d'una estona de treballar, Hoffman necessita un document. Obre una caixa forta, empalideix i comença a tremolar... li ensenya a Feynman un paper que diu:

"Quan totes les combinacions són iguals, no costa més obrir-ne una que l'altra. El mateix d'abans."

Tot innocent, el nostre amic, intenta forçar-lo amb excuses a que obri la caixa on ha deixat, la primera nota signada. Però el seu company n'obre una altra i hi troba un altre paper que posa:

"Aquesta no ha estat més difícil d'obrir que l'altra. Firmat: un tio llest."

Després de veure la seva cara... Feynman decideix abandonar el despatx, ja que tem una represàlia fora mida. S'escapa i al cap de poc comprova que les seves prediccions no eren errades... el seu company el persegueix corrent pel passadís. Després d'una persecució corrent els dos pels passadissos l'atrapa.
Però l'abraçada conciliadora que li fa, va per donar gràcies a que hagi estat ell i no qualsevol altre persona.

I després d'això? Doncs tan amics.

Pocs dies més tard, Hoffman es dirigeix a Feynman... és que necessita uns documents que té amagats una altre company en una caixa forta, i clar, el company no hi és...i clar. Cap problema, una altra expedició.

Aquesta, només és una de les moltes anècdotes que va protagonitzar Feynman... ja en vindran més. Així, anem tocant una mica de tot al blog, que de tant en tant va moooolt i molt rebé relaxar la ment!!!

Richard P.Feynman, sense comentaris

Diuen que els físics tenen un punt d'excèntrics...
Diuen que els físics (la majoria d'ells) tenen una debilitat especial per la música...
Diuen que els físics són uns cocos...

Diuen, diuen, diuen... es diuen moltes coses, però ves a saber si totes elles són veritat o no. Com totes les generalitzacions, doncs suposo que a vegades es compliran i a vegades no, i cada un és cada un i bla, bla, bla.

Però l'home que us vull presentar avui... reunia els tres tòpics anteriors.
És un dels grans físics de la història que em cau més en gràcia i va ser un gran divulgador (fet que fa que l'admiri encara més). Els exemples que va posar per explicar conceptes tan complicats com la mecància quàntica o l'energia encara són referència avui en dia a les classes que ens fan a la facultat. Ha marcat època.
Un altre dels temes pels que sempre tenia una estona per reflexionar era la relació entre la ciència i la societat, en conferències on deia clar i alt el que pensava sobre ciència, sobre religió, sobre la societat.. sempre deixant clar, que aquella no era la seva professió i que allò només era la seva opinió. Discret sempre.


I tot això no treu, que hagi estat un dels físics teòrics claus del segle XX, pel que fa a l'estudi de l'electrodinàmica quàntica.

Doncs no és gens conegut pel món "no-físic"...

Aquest és un greuge que hem de solventar.

És per això, que a partir d'avui anireu trobant de tant en tant algun articlet relacionat amb un dels molts aspectes de la vida i obra del gran RICHARD P. FEYNMAN.

Aquí tenim a la família Feynman, de vacances. Sempre viatjaven amb aquesta furgoneta, que el mateix Richard va tunejar pintant-li els diagrames que duen el seu nom, i que serveixen per entendre i calcular les interaccions entre partícules en el espai-temps.

PER COMENÇAR: un rebentador de caixes fortes a Los Àlamos

Los Àlamos és un desert d'Estats Units, on es van instal·lar els investigadors i militars que van dur a terme el "Projecte Manhattan" (projecte que va desenvolupar les bombes atòmiques nord-americanes durant la IIa Guerra Mundial.

Doncs, Feynman era un dels físics de base (encara era molt jove i no havia començat amb els seus grans treballs) que estaven tancats dins el projecte. Literalment tancats, ja que vivien dins del recinte tancat i vigilat on realitzaven les diferents investigacions. No cal a dir, que hi havia estona per aborrir-se vivint al mig del desert... doncs una de les distraccions de Feynman va ser dedicar-se a obrir les caixes fortes dels seus companys, sense el seu permís... és a dir, a rebentar-les. Però no amb força... sinó amb manya.

Particularment coneguda i divertida és una de les més cèlebres obertures de caixa que va realitzar. No cal dir, que dins les caixes fortes de Los Àlamos, no s'hi amagaven papers trivials... la informació que contenien era molt confidencial, pel que podia arribar a desencadenar.

Si voleu saber què va passar... continueu atents al blog.
Demà mateix ho sabreu.

14 d’octubre del 2006

Bellesa magnètica: les aurores

A mi almenys, mai pararà de sorprendre'm la naturalesa.
Fotomuntatges? Cap. Natural com la vida mateixa.

Aquí tenim una imatge de les moltes que s'han captat d'una aurora. Responent a una pregunta que se'm feia per aquí l'altre dia... explicarem una mica què són les aurores i així de pas descobrirem una faceta del planeta terra que potser no coneixem... la Terra és un gran iman.

I ara que diria, que ja us he posat la mel a la boca... comencem.

LA NOSTRA VEÏNA MÉS PROPERA

Tot és culpa de l'estrella que tenim més a prop. EL SOL. Si, la seva influència també la notem de nit. De dia la seva radiació ens arriba aporant-nos el que ja hem mencionat aquí altres vegades (si teniu mala memòria o sou uns nou vinguts, feu una ullada aquí). Però un estudi més detallat del seu funcionament ens ensenyarà alguna cosa més.

Avui ens centrarem més concretament en la superfície del Sol de la que encara no hem parlat gaire.

Aquí al costat, teniu un esquema de les parts de les que està compost el Sol. A nosaltres avui, ens interessa la Corona Solar. És la més exterior de l'atmosfera solar, i fa uns quants quilòmetres, al voltant d'un milió.(sí, sí, penseu que estem parlant en termes astronòmics!)

Aquesta capa de gas, es troba formada per partícules carregades (la majoria són àtoms d'heli i hidrògen ionitzats). Tot i el seu tamany, normalment no la veiem, ja que la brillantor de la resta de l'astre ens l'oculta. Les ocasions més bones que tenim per fotografiar-la o contemplar-la són els eclipsis totals, on la Lluna ens oculta el Sol, però no tota la seva atmosfera... obtenint imatges com la de més avall.

I d'aquí sorgeix el vent solar, que no és res més que fluxos de partícules de la corona solar, que s'escampen per tot el sistema solar.
Tot i que li diguem "vent" solar, no és tan inofensiu com el vent al que estem acostumats aquí a la terra. Són partícules carregades que viatgen per l'espai en totes direccions.
Recordant, que el corrent elèctric que ens fa tan mal si ens passa per dins el cos són partícules carregades circulant, o pensant en un llamp... deduïm fàcilment que no és gaire inofensiu i que no ens faria molt de bé, que ens anés atacant cada temps.

LA TERRA ÉS UN IMAN: ESTEM SALVATS!

Com dèiem, no ens faria gens de bé, que anéssin descarregant alenades de partícules carregades sobre la terra cada temps determinat (de fet la vida a la Terra no seria possible), però una vegada més... salvats! La terra té un camp magnètic, que actua com a tal i desvia aquestes partícules carregades.

Això és degut a que el nucli de la Terra, és un conglomerat de ferro i níquel, i aquests dos materials són els que provoquen el camp magnétic que té els dos pols que conicideixen (molt aproximadament) amb els pols geogràfics de la mateixa.

D'aquí, que les brúixoles sempre apuntin al mateix lloc, i aquest sigui el Pol Nord.

Doncs bé, aquest camp magnètic també actua respecte a les partícules que dèiem que ens porta el vent solar cap aquí. I com ho fa? Com que són partícules carregades, un iman té la capacitat de desviar-les i atraure-les cap als seus pols. Aquí tenim el motiu, que fa que les aurores només es puguin contemplar en punts propers als pols de la Terra.

Concretament, les aurores que podem veure al nord, són les aurores boreals; les que podem veure als sud són les aurores australs.

FESTIVAL DE LLUM I COLOR


Una vegada han entrat en contacte amb el camp magnètic i són dirigides cap als pols, les partícules segueixen el seu camí cap a la Terra (tot i que sigui un camí dirigit).

En aquest camí es troben amb la ionosfera. La ionosfera és una de les capes més externes i calentes de la nostra atmosfera que també té totes les partícules ionitzades (carregades). Això és perquè és la capa que absorveix els rajos X i gamma (els rajos més energètics que provenen del Sol).

Quan arriben aquí les partícules provinents de l'espai, es queden atrapades produint un xoc amb les partícules de l'atmosfera, que és el que produeix la llum de color que veiem.

A la foto d'aquí sobre, podem veure com es veu una aurora des de l'espai i com, efectivament, s'inicia a la capa més externa de l'atmosfera.

Però, no totes les aurores són del mateix color... i això?


Depèn senzillament de la verticalitat o horitzontalitat amb que xoquin contra el pol.

Així doncs, si alguna vegada marxeu a latituds polars i veieu una aurora, ja sabreu que són partícules que provenen directament del Sol! I que sort, que queden atrapades a la ionosfera... sinó, ara mateix no podríeu estar llegint aquest post ni jo escrivint-lo.

8 d’octubre del 2006

Benvinguts al món quàntic i relativista !!! (el nostre món)

Si esteu llegint després d'haver vist el títol del post... enhorabona! Ja heu superat la primera barrera que hi ha: sentir la paraula quàntic i entrar en una espiral de pànic que impedeix continuar endavant.


Tampoc diré que el respecte que se li té al món quàntic o relativista sigui poc merescut, perquè realment quan ens hi adentrem una miqueta veurem que no ens deixa de sorprendre mai!!! I potser, el més xocant de tot plegat és que es tracta d'un comportament de la naturalesa. Observant aspectes determinats de la natura... veiem que fa coses que mai haguéssim dit que faria. Però les fa, i si les fa... haurem d'intentar explicar-les.

Però no avancem aconteixements, ubiquem aquests mons dins dels diferents coneixements que ronden dins del nostre cap.

PERFECCIONANT APROXIMACIONS

La física, per intentar explicar la natura ha elaborat un sistema basat en:
  • observar el que succeeix
  • elaborar hipòtesis sobre possibles explicacions d'aquell fenòmen
  • comprovar que les conseqüències d'aquelles explicacions realment succeeixen
Durant els primers anys, les observacions i estudis (dels que se'n van derivar lleis, principis i demés) eren sobre fets que succeeixen a "escala humana". És a dir, que veiem amb els nostres ulls, que podem mesurar sense gaire problemes, ni grans invents... D'aquí n'ha sortit un gran paquet que és el que s'anomena FÍSICA CLÀSSICA.

Però durant aquest últim segle XX, la tecnologia ha evolucionat de manera considerable i cap a principis de segle ja s'era capaç d'arribar a "observar" i elaborar hipòtesis sobre el que succeeix a una escala molt més petita. L'escala atòmica. Per sorpresa de tots els físics/físiques dels anys 20... la natura es comporta d'una manera absolutament "boja" a nivells atòmics, bastant contrària a l'ordre que sembla que hi ha en aquest món on vivim. Per estudiar tot això ha sorgit una branca relativament nova que és la FÍSICA QUÀNTICA.

I per si això no fos poc... Albert Einstein, es va demanar a la mateixa època què passava amb les lleis existents de la mecànica i l'electromagnetisme quan treballàvem a velocitats properes a la velocitat de propagació de la llum??? La física clàssica tornava a fallar... el resultat, la FÍSICA RELATIVISTA, una nova branca que si que s'adiu al que passa a velocitats tant immensament ràpides (també molt allunyat del que realment entra dins del nostre sentit comú).

Tant la quàntica, com la relativitat han adquirit les seves eines matemàtiques per intentar donar una explicació al que passa. La gràcia de tot plegat, és que quan utilitzem aquests llengüatges amb dades provinents del món "clàssic", les lleis es van transformant i retornen a les de la FÍSICA CLÀSSICA. Com havia de ser, d'altra banda.

Per tant, tenim assegurada la coherència entre les lleis de la física clàssica amb les de la quàntica i la relativitat. I si penseu una mica, no gaire, segur que sou capaços de deduïr quin és un dels grans reptes de la física del segle XXI. Excate! Què passa amb la física quàntica però estudiant-la per velocitats molt properes a "c"???

LA NATURA MOSTRA LA SEVA CARA MÉS DIVERTIDA

Així doncs, amb aquest post introduïm un nou món que anirem analitzant poquet a poquet. Que mereix la nostra atenció, crec, ja que està a la base de tot el que veiem, trepitgem i demés. Està darrere de tot el que hem explicat fins al moment i és realment desconcertant.

Per anar fent boca...

En el món clàssic on ens trobem tant còmodes... una ona és una perturbació, no? I una partícula és un trosset de matèria que sabem perfectament com es pot comportar. Doncs quan marxem cap a mons quàntics... una partícula és també una ona i una ona és també una partícula. La reacció habitual davant d'això sol ser: "Merda de físics... que estan com a cabres!!!"

Doncs no, això no s'ha inventat... Això és. Això passa. Hi ha experiments brutals, que són els que es van realitzar cap als anys 20 on VEIEM clarament, el comportament ona-partícula del que aparentment pensaríem que és una partícula.

Properament a les seves pantalles...l'experiment de la doble escletxa!

(Tranquils, eh? anirem alternant la física moderna, amb altres explicacions més a l'abast de la mà... no embogirem. Però em sembla essencial tenir aquesta visió també tractar aquests temes.)

4 d’octubre del 2006

com sona un tro???

Si us demano que com sona un tro... què dirieu?

Potser primer us surt un ...
BADARRRAMBUUUUUUMMMM!!!
Però ho penseu millor i ... mmm... no, més ben pensat sona
CATACRAC!!!

Doncs sona de totes dues maneres. Fa uns dies mentre explicava què és un llamp i com sonen els trons... em demanava a mi mateixa: i per què hi ha uns trons que sonen llargs i greus, i n'hi ha que sonen secs i aguts?

Així que mans a l'obra... i ja tenim aquí l'explicació, que de fet és la més òbvia que hi podia haver.

Però si volem saber què passa en un tro... haurem de saber què passa amb el so, no? Ja que el tro és so essencialment.

UN ESTIRA I ARRONSA

Això és el so, res més que un estira i arronsa entre les partícules del medi per on es propaga. Aquesta és l'ona que tots hem sentit sempre que és el so.
Cert, el so és una ona, però no és la que molta gent té en ment quan es parla d'aquests temes. És el que s'anomena una ona de pressió.

Pufff... i això com s'agafa?

Una ona en física és una propagació. En aquest cas, es propaga la pressió en un medi. En el cas del tro: l'aire s'escalfa, es dilata, es torna a contraure. Les partícules que s'han mogut, transmeten aquest moviment a les seves veïnes i així aniran fent, fins que se'ls acabi l'energia per poder continuar.

Per fer-ho més fàcil, podem pensar en una cadena humana.

Si estem tots enganxats i al primer de tots li donen un cop... el cop serà transmès al segon, que el transmetrà al de darrere seu... i així successivament. Òbviament l'energia del cop inicial es va perdent... fins que potser la persona que estigui a la posició nº 20 de la cua no notarà res.

Doncs la mateixa imatge és aplicable amb el so i les partícules a l'aire. Funcionen exactament de la mateixa manera. D'aquí el nom d'ones de pressió.

Normalment aquest medi és l'aire...però no té perquè ser així, hi sentim a sota l'aigua, hi sentim a través de les parets...

QUÈ SENTIM DONCS?

Val, molt bé, aleshores PER QUÈ quan sentim un tro podem sentir-lo molt agut i sec, o molt greu i llarg???

Doncs en aquest cas encara ens podem aprofitar de la lògica per intentar resoldre aquest dubte. Amb la lògica i les dades que hem donat més amunt... ens en sortirem!


Quan sentim un tro greu i llarg??

Quan el llamp que l'ha causat és lluny. Si contem els segons que triga en arribar el tro una vegada hem vist la llum... veurem que efectivament, els més greus i llargs provenen de llocs llunyans.

És greu perquè les ones amb longitud d'ona més llarga són les que tenen la propietat de poder viatjar més lluny. El tro agut sona també, però queda esmorteït molt abans que pugui arribar a les nostres orelles.

I per què uns sonen més llargs que l'altres??

Això ho podrem deduïr si pensem bé en la forma que té un llamp.
Quina llargada té??? Pot arribar a fer quilòmetres. Si fa quilòmetres, des de que arriba el senyal del so provinent del principi de tot fins que arriba el provinent de l'altra punta poden passar uns quants segons... i durant aquests segons ens aniran arribant el so de tot el llamp.

I amb aquestes quatre dades... podem fer les convinacions que volguem!!!

Així que si us aborriu un dia de tempesta? Doncs ja sabeu, podeu jugar a endevinar com de gran o no era el llamp del que prové el tro que estem sentint, si ha caigut molt lluny o no...

2 d’octubre del 2006

la perfecció no existeix

Doncs no, la perfecció no existeix. Almenys d'algun fet provinent d'un ésser humà.

A què ve tot això? No sé si haureu notat que ha desaparegut un dels articles del blog. No ha estat la informàtica, he estat jo.

El motiu?

Hi havia un article explicant el perquè del blau del cel. Doncs quan vaig buscar la informació vaig confondre'm amb la barreja de fonts que vaig fer i vaig explicar un dels fets que passen allà dalt, però un dels minoritaris. Per tant, aquest no és el motiu pel qual el cel és blau. N'hi ha un que passa amb un ordre de magnitud molt més elevat (anomenat difracció) que us explicaré una vegada hagi llegit i sintetitzat bé el que és.

Així, que... perdoneu! Haureu d'esperar una mica. Però més val tard, que malament.

D'entrada, mentre fem temps a que llegeixi bé l'altre, explicaré una cosa que em sembla prou interessant. Quan vau llegir els articles dels llamps i trons... no us vau preguntar per què hi ha trons que duren segons i n'hi ha que els sentim amb un espetec sec??? La resposta ben aviat! (espero)