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.)

3 comentaris:

Anònim ha dit...

En realitat nomes vull fer un parell de el que a mi em sembla que son correccions:
1er que Einstein no es va preguntar que passava amb les lleis de la mecànica i l'electromagnetisme a velocitats properes a c, sinò que primer es va veure l'indici experimental de que la llum semblava tenir una velocitat constant en qualsevol sistema de referència, i a més les equacions de l'electromagnetisme (equacions de Maxwell) ja apuntaven a això. Es va veure doncs que les equacions de Maxwell seguien un principi de relativitat diferent al de Galileu i aleshores es va fer el principi de relativitat de Einstein, encara que poincare i d'altres ja havien apuntat el tema de contraccions espacials. El que va passar amb la mecànica es que es va haver de reformular per que siguès consistent amb el principi de relativitat. Així doncs arribem a la segona "correcció" que volia fer:
2on La Relativitat no em sembla que sigui ben be una branca de la física, sinó més be un marc dins el qual han de ficar-se totes les branques de la fisica. (Encara que jo pel moment he parlat només de relativitat especial. no se si això segueix essent vàlid quan parlem de relativitat general, però em sembla a mi que si. nose el semestre que ve ja m'ho dirà el Verdaguer.)
3er No estic d'acord amb: "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. "
No serà que ens ho hem inventat de tal forma que quadri? Pel que jo tinc entès per passar del mon quàntic i que ens retorni el clàssic s'han de fer coses que de vegades no són gaire comprensibles. Encara no he estudiat suficient, però es veu que hi ha una cosa que és la decoherència , que moltes vegades és la culpable de que no poguem tenir un món quàntic a escala humana.

Anònim ha dit...

ostres noi... jo ja no puc dir res més... em sembla que m'he perdut a mig recorregut...

Què tal per aquestes contrades?

Una abraçada!
Astrid (la química adoptada)

Àngela ha dit...

big juanili!!!

només dir que:

1.- Ho parlem demà, que avui és molt tard i les idees se'm confonen dins la ment.

2.- Diria que he utilitzat el llengüatge massa a la valenta, perquè llegint el que deies estic d'acord amb gran part. La primera correcció, accepto que és pajarada meva...

Demà te contesto amb condicions!