...blau, blau, blau és tot el que jo tinc! ...

I per fi ha arribat el dia. En un matí de ressaca examinil, on tothom que hagi fet un examen de mecànica quàntica i sigui humà, sap que no es pot pensar gaire l'endemà... m'he decidit a escriure el post que feia tan de temps que tenia pendent.

El famós: per què el cel és del color que és???

Bé, tot s'ha de dir, ha ajudat molt el fet que l'altre dia se m'insinués entre birra i birra que potser ja era hora d'anar-lo escrivint... que era una pregunta que pica molt. Doncs fil a l'agulla!!!

LA INVASIÓ DELS FOTONS (o... EL DIA)

Per començar a veure d'on prové el color començarem pel més essencial.
Pensem en el que veiem en el cel de dia, i el que veiem en el cel de nit. Tot i que pugui semblar una tonteria ens ajudarà molt a fixar-nos en el pilar de l'explicació posterior.

Situació 1: Diumenge al matí, hem anat d'excursió ens acabem de llevar. Ens estirem al terra en un matí relaxat... podrem observar el que ens deixen entreveure els propietaris d'aquestes mans. El cel és blau. Amb les variants de núvols que hi poguem trobar i amb el sol com a focus únic i eclipsador de la resta d'estrelles que ens envien la seva llum des dels racons més amagats de l'univers.

Situació 2: Una nit de dissabte. Sortim del cine de veure RAY (per posar un exemple), i quan encara anem tarararejant les seves melodies... ens assentem un moment al banc de la plaça per decidir què fem. Si la contaminació lumínica ens deixa veure alguna cosa, el que veurem serà un espectacle molt diferent. El Sol ja no il·lumina la nostra zona de la Terra i per tant, l'univers que tenim fora no queda eclipsat. Podem observar planetes, galàxies, cúmuls, nebuloses, estrelles... la resta de cel... negre.

Fent la distinció entre els dos casos, podem intuir que el color blau del cel el que el provoca és la llum del Sol. Quan no hi ha llum solar tot és molt senzill, on no hi ha situat cap cos celest veiem el cel negre (o el que és el mateix, absència de llum) i on si que n'hi ha algun el veiem degut a la llum que ens envia a la Terra.

Però quan l'astre més proper ens il·lumina les coses es compliquen i no podem fer tantes simplificacions. Ens veiem immersos la llum ja no podem dir que provingui d'un punt concret, sinó que és una "invasió general" per entendre'ns.

LA CAUSANT: L'ATMOSFERA

Com fem habitualment, anem a veure de més a prop al que suceeix i la física ens conduirà cap a una explicació que fins al moment sembla la raonable.

La llum quan arriba a la terra amb el primer que es troba és amb l'atmosfera. El que trobarem serà una interacció entre llum i les partícules que conformen l'atmosfera. Com ja vaig explicar mentre paràlvem de transparències quan trobem interaccions entre partícules i llum, tractem a la llum amb una barreja de ona-particula.

Quan un fotó (la llum) arriba amb l'atmosfera ha d'interaccionar amb les partícules que la formen. Aquestes encara que estiguin molt separades les unes de les altres hi són. Trobem les diferents molècules i àtoms de tots els gasos que ens protegeixen de radiacions més agressives (els rajos gamma, els X, els ultraviolats) però que a la llum la deixen passar. Però com tot en aquesta vida té un cost, també ho té atravessar l'atmosfera.

Cada partícula amb la que interacciona un fotó és bastant més petita que el "tamany" que a aquest se li adjudica (que va en funció de l'energia que tingui). En el moment de la interacció succeeix el mateix que ja vau llegir en el post anterior.

Però aqui la diferència és que els fotons si que poden aportar quantitats d'energia concretes als electrons dels diferents àtoms. Una vegada els electrons estan en estats d'energia superior a la que els correspon per naturalesa, el que fan és tornar a la seva posició d'equilibri. Per fer-ho òbviament han d'alliberar una quantitat d'energia determinada: la que els separa el seu nivell amb el nivell excitat on són. Aquesta energia serà un altre fotó, que veurem en forma de llum si té l'energia corresponent en l'espectre d'ones electromagnètiques.

UN COLOR => UNA ENERGIA

I aquí és on intervé Lord Rayleigh (que no és cosí de Ray Charles, com algú pugui pensar...), aquest senyor tan simpàtic de l'esquerra. Un baró anglès de principis de segle XX que va trobar una llei de difusió que es dóna quan les partícules que la provoquen són molt més petites que la longitud d'ona de la llum que hi interactua.

I en aquesta llei hi trobem el motiu que explica perquè el cel és blau: la relació que estableix és entre la intensitat de la llum difosa i la seva longitud d'ona.

Concretament la relació és "inversament proporcional a la longitud d'ona elevada a 4". És a dir, que com més gran sigui la longitud d'ona, més petita serà la intensitat que se'n difondrà. I per tant, menys llum d'aquell color veurem.

Com és evident, només ens queda veure a quin color pertanyen les longituds d'ona més curta del visible i aleshores ja tindrem el color que en principi ha de predominar sobre la resta en el cel, ja que és el que és emès en una intensitat més forta amb diferència degut a la difracció de les partícules de l'atmosfera.

Si recuperem el gràfic que ja hem utilitzat altres vegades i que relaciona el tipus d'ona electromagnètica amb la longitud d'ona en nanòmetres que té...

Si els píxels ens deixen (espero que així sigui), podeu comprovar com la longitud d'ona més curta és la de coloooor... BLAU!!!

La transparència... cosa d'electrons i fotons

"El cabdell de llana, fa temps rondava pels prats del pirineu en forma d'abric d'ovella."

Segurament la frase amb que comença aquest post i el títol que té us sonin igual de surrealistes. El repte d'avui és que al acabar de llegir el que ve a continuació, la primera deixi de ser-ho, mentre que la segona segueixi sent producte del deliri d'una ment humana.

Per entendre una frase, el millor és desglossar-la per parts. Comencem pel principi, doncs.

LA TRANSPARÈNCIA ...

Avui ens disposem a intentar averiguar per què alguns materials deixen passar per complet la llum (i per tant, hi podem veure a través d'ells) i d'altres no ho fan en absolut.

Per fer-ho, comencem pensant quins són els materials que anomenem TRANSPARENTS. Bàsicament ens limitaríem a alguns gasos, aigua (i algun altre gas liquat) i el vidre. I pocs més són els agraciats amb aquesta propietat.

Abans de començar a repassar-los un per un, faig un avís a navegants.
En anteriors articles, hem tractat la llum com si fos una ona electromagnètica, doncs bé avui fem un canvi i tractarem la llum com si fos una partícula. Estem utilitzant el que s'anomena "dualitat ona-partícula". Quan s'ha estudiat la llum s'ha observat que a nivell macroscòpic (el nostre nivell quotidià) es comporta com qualsevol altre ona, però que quan interactua amb partícules atòmiques... les coses canvien i es comporta com una partícula més. Molt especial, això si, però partícula al cap i a la fí. (aquesta és la poesia de la física... :P)

Doncs bé, com que tractarem amb interaccions entre llum i partícules atòmiques, xerrarem de fotons a partir d'ara.


Comencem amb els GASOS.

Aquests tenen gaire misteri. Només cal pensar en l' "estructura" que té un gas. Les molècules que el formen no estan lligades, deixant un espai considerable entre elles. Els fotons per tant, ho tindran senzill per atravessar-los.

Però aquest argument, òbviament no serveix ni per LÍQUIDS ni per SÒLIDS. En aquests materials les molècules estan unides molt més rígidament. Aquí baix tenim un esquema de com ens ho podem imaginar.
Òbviament, els fotons no podran atravessar ni el sòlid ni el líquid, el que faran quan arribin a l'objecte serà INTERACTUAR-HI.

I amb les interactuacions... enllacem la segona part de la nostra frase.

... COSA D'ELECTRONS I FOTONS

A partir d'ara, el que explicaré és el model que han elaborat els físics, per poder interpretar el que passa als sistemes més petits amb que convivim a diari: els àtoms i el seu món. No ens ho hem d'imaginar en el sentit literal, ni un electró ni un fotó són pilotetes... però ens serveix molt bé aquest model per explicar el que passa.

Una vegada fet l'aclariment, anem a veure què és el que es troba un fotó quan va a interacutar amb qualsevol sòlid o líquid. Cada fotó s'enfronta a un sol àtom, tot i que cada àtom pot rebre impacte de molts fotons, eh?
El que es troba el fotó quan arriba al material és això:

Aquest és el model d'un àtom de Bari, però la resta d'elements són pràcticament iguals. L'únic que canvia són el nombre d'electrons que orbiten (i de protons i neutrons que tenen al nucli, però avui no ens fixarem en això).

El fet que estiguin situats a nivells diferents, i en la posició que hi són, no és cap caprici de l'autor del dibuix. Malgrat no ser pilotetes... tots els electrons tenen absolutament definida la seva posició. Aquestes que veieu són les posicions que adopten, i no poden ser unes altres. El fet que hi hagi capes d'electrons respon a una realitat. Al voltant d'un àtom hi ha definits uns nivells d'energia i NOMÉS existeixen aquells.

Per exemple, si tenim un nivell 1 i un nivell 2 és IMPOSSIBLE trobar un electró amb l'energia del nivell 1,5. No existeix.

Cada capa representa un valor d'energia, que serà la que tindran els electrons que estiguin allà. Per tant, així veiem clar que un electró només podrà absorvir determinades quantitats d'energia. Les que li permetin saltar a una capa superior. Ni una mica més, ni una mica menys. De la mateixa manera, quan un electró retorni a una capa inferior (pel motiu que sigui) haurà d'alliberar la quantitat d'energia que li sobra, i serà sempre una quantitat determinada i marcada (la diferència entre capes).

I com allibera aquesta energia?
En forma d'uns paquetets anomenats...fotons!!!

Efectivament, el que fa un fotó quan arriba a interactuar amb els electrons d'un àtom és aportar-los energia. Però degut al que ja he explicat, de tot l'espectre d'energies que té la llum, només uns quants fotons seran els afortunats d'aportar la quantitat exacta que necessitin aquells electrons per saltar d'un nivell a un altre...

VOSALTRES MATEIXOS

Senzillament mireu-vos el jersei que porteu. Si us fa mandra, mireu a la samarreta de la foto... (us sona? jeje)
És de color blau? Verd? Vermell? A ratlles?

Ara mateix, ja sabríeu explicar el perquè. Senzillament el vostre jersei està tenyit amb un material que fa que de tot l'espectre d'energies que rep procedents de la llum del sol o de la lluna o de l'habitació on sigueu, el jersei només retornarà fotons que tinguin una energia coincident a la que té la llum del color que estigueu veient.

Si ho recordeu, cada color de la llum respon a una quatitat d'energia diferent que tenen els fotons.

Això, passa amb qualsevol objecte, cada objecte absorveix fotons amb determinades quantitats d'energia i n'allibera d'altres. Tot amb salts dels electrons dins dels àtoms que el formen. O sigui, que imagineu l'activitat frenètica que us envolta!!! Després d'això, queda prohibit estressar-se, no?

I per tant, la pregunta a per què el vidre o l'aigua són transparents es respon per inèrcia, no?

Si un fotó no troba cap electró que per canviar de capa necessiti l'energia que ell porta... què passa?

Que no pot ser absorvit per cap electró... i passa de llarg. Ecco!!!

I si no us ho creieu... mireu per la finestra! Si no està molt bruta... el que esteu veient és llum, que prové de l'exterior i arriba als vostres ulls. Per tant, és obvi: els fotons han atravessat la finestra.

Bé, doncs aquí acabem per avui. Espero que ara per vosaltres el títol ja no sigui surrealista. I pel que fa a la frase...doncs... si voleu entendre-la millor, només us puc fer un suggeriment:

"Hi havia unes quantes diferències entre l'aigua que bebia i l'abric."

:D

1ª RUTA: les dones i la ciència

Dones i ciència, un duet que s'ha resistit a donar-se de fa tan de temps, però que finalment estem aconseguint normalitzar a força de demostrar que (com és normal) fer ciència i ser dona no és res antagònic. El problema ha estat que arribar fins aquí ens ha costat un suplement d'esforç considerable, veiem-ho.

Les primeres científiques no només van haver de "lluitar" amb la ciència per introdir-se en aquest món (que moltes vegades ja dóna molta batalla per si mateix) sinó també, amb una societat que no les considerava capacitades per exercir el que segurament era la seva vocació. Per sort nostra (el col·lectiu femení que estem intentant introduir-nos en el món científic) la societat ha anat evolucionant i avui en dia no hi ha cap mena d'oposició ni objecció a que la dona que ho desitgi i sigui capaç, faci ciència.

Això, però no sempre ha estat així, i el nostre primer recorregut per la ciutat de Barcelona, és una passajada per llocs que segur heu visitat més d'una i més de dues vegades... però que amaguen una història que no sempre se'ns explica. Comencem-la!!!

PRIMERA PARADA:
Generalitat de Catalunya (cr/Sant Honorat)

L'edifici que actualment alberga a la Generalitat de Catalunya, fins que no va ser ocupat per la Diputació General (actual Generalitat) va ser l'habitatge particular d'alguns dels metges jueus del call barceloní. Els jueus van ser els primers que van consentir que una dona pogués accedir a uns estudis i posterior exercici de la medicina.

I dic que van consentir, perquè el 1359 les Corts de Cervera van prohibir que jueus i dones exercicin la medicina. Així de ras, curt i fort. Tot i això, va haver-hi algunes dones jueves que van poder exercir com a metgesses... com? Amb el permís especial dels reis de la Corona d'Aragó.
Dues d'aquestes jueves van ser: Reginó (barcelonina a la que va autoritzar Pere III el Cerimoniós) i Ceti (procedent de València).

Però no només van ser les dones jueves les que van tenir el "privilegi" de ser autoritzades per poder impartir la medicina. Algunes dones cristianes també van ser autoritzades per practicar la medicina general (moltes d'elles, però només es dedicaven a fer de llevadores).

SEGONA PARADA:
Facultat de Medicina Vella - Col·legi de Cirurgia (cr/Carme, 47)

Aquest edifici va ser aixecat entre 1762 i 1764, per Ventura Rodríguez (arquitecte) i Pere Virgili (cirurgià), just al costat de l'Hospital de la Santa Creu. Va ser la primera institució universitària que va acollir dones entre els seus estudiants, i no ho va fer fins el 1872, quan s'hi va matricular Maria Elena Maseras. Tot i això, la primera llicenciada no va arribar fins 10 anys més tard: el 1882 Dolors Areu va ser la primera llicenciada en medicina per la UB i posteriorment, va ser la primera doctora de l'Estat. Estem parlant del 1882, d'això en fa ara...només 125 anys!!!
Aquí ja deixo que cadascú faci les reflexions que cregui oportunes.

TERCERA PARADA:
Paranimf de la Universitat de Barcelona (c/Gran Via, 585)

Elies Rogent, que va ser l'arquitecte de l'Edifici històric de la Universitat de Barcelona, al idear el paranimf de la mateixa, el va voler decorar amb alguns dels grans noms de la cultura que s'havien donat fins al moment. Alguns d'ells lligats especialment a la ciutat de Barcelona.

Quantes dones hi aparèixen??? Una.

Qui va ser la privilegiada que es va guanyar aquest honor? Juliana Morell. Aquesta barcelonina, nascuda al cr de la Cendra el 1594 va fer prous mèrits per aparèixe-hi... i més tenint en compte els antecedents explicats més amunt. De petita ja escrivia llatí, grec i hebreu. Una vegada que la família es va exiliar a Lió va estudiar: filosofia, física, dret civil i canònic. Uns anys més tard, es va traslladar un altra vegada fins a Avinyó, on ja es va treure un grau doctoral en dialèctica i ètica. Per entrar després al monestir de Santa Pràxedes.

Si us hi fixeu, el seu retrat està al paranimf a la paret frontal, a mà dreta. És una dona vestida de monja... la única que hi apareix.

Un altre petit detall que fóra bo comentar, és que el pare de Juliana Morell era banquer. Perquè ho vull resaltar, això? Doncs perquè aquest factor segur que també va ser decisiu perquè pogués arribar a aprendre tot el que va aprendre. L'alre gran dificultat de l'època era l'econòmica i aquesta si que no feia distincions de gènere.
Tot i que hem avançat una mica en aquest aspecte, no en podem estar tampoc molt orgullosos, sobretot perquè l'accés a la universitat (porta d'entrada al món de la ciència experimental, social, al de les humanitats...etc) per part de qualsevol persona que ho desitgi es veu prou amenaçat actualment, amb les condicions que s'estan donant i que es preveuen en un futur per poder estudiar una carrera universitària.

Com veieu, partint de la ciència podem anar enllaçant amb un munt d'aspectes diferenciadíssims de la societat, avui per exemple, ha quedat palès que la igualtat de gènere ha estat un problema fins ben bé els nostres dies (amb les conseqüències que això encara pot tenir actualment).

En el pròxim post, tornarem a fer una mica de física... física.
Mirarem com podem viatjar, lluny, lluny fins a la lluna, fins a estrelles, fins a planetes, nebuloses... sense moure'ns gairebé de casa. I òbviament... perquè ho podem fer.

BON ANY!!! ... i per què ara???

Potser avui serà la frase més repetida per molts... però per què precisament avui hem de celebrar l'entrada d'un nou any?

La resposta la trobem en nosaltres mateixos.

EL TEMPS I ELS HUMANS: UNA RELACIÓ D'AMOR-ODI

Tot i que moltes vegades maleïm el moment en que es va decidir que els dies tinguéssin 24 hores i els anys 365 dies, tot té un motiu de ser i si no ens hagués vingut donat... ho haguéssim acabat fent. Com van fer els nostres avantpassats...amb el temps haguéssim arribat a la mateixa conclusió.

Des dels nostres inicis els humans hem tingut la necessitat de prendre referències per estructurar-nos el temps en el que vivim. Primer de tot va ser al Lluna l'encarregada de servir-nos de referència, però els egipcis van veure que no els era gens pràctic.

Van ser els primers en fer un CALENDARI SOLAR. El motiu? Ben senzill: Van observar que els cicles que anava completant el Sol éren molt més adequats per mesurar grans intèrvals de temps i per quadrar-los amb les diferents etapes per les que passava el Nil. Els diferents estats d'aquest marcaven les estacions i amb elles, el treball o no de la comunitat... era molt més pràctic fer un calendari solar.
Així que la comunitat astrònoma egípcia va decidir fer anys amb una durada de 365 dies. Van fer 12 mesos de 30 dies cada un i cinc dies que quedaven fora de qualsevol mes.

Però la Terra triga 365 dies, 6 hores, 9 minuts i 9,7 segons en donar una volta al voltant del Sol. Aquestes hores de més no estaven contabilitzades i van contabilitzar que el calendari egipci s'anés endarrerint respecte als dies reals als que volia representar. Resultat? Els egipcis celebravent les festes d'estiu que els marcava el calendari en èpoques hivernals o viceversa.

Per posar solució al problema, es va fer un congrés amb savis i sacerdots de l'època on es va decidir que els anys tindrien 365 dies i 6 hores. Per poder col·locar aquestes 6 hores sense fer grans canvis en el calendari... van decidir que una vegada cada quatre anys (6x4 =24) l'any tindria 366 dies.

Aquest calendari és tan semblant al nostre, ja que el fet de prendre com a unitat d'any el fet que la Terra faci una volta al Sol s'ha vist que és útil per estructurar i contabilitzar les èpoques de treball al camp i de retruc la vida de molts humans durant anys i anys i anys...

Com ha arribat fins a la nostra cultura el calendari egipci? A través de la civilització romana... com si no?

Els pobles romans no tenien un calendari molt ben estructurat i els desfassaments en dies eren consants. Un conseller de l'emperador Juli Cèsar va fer notar que la reforma feta a Egipte era una bona sol·lució.
Es va adoptar aquesta forma, tot i que amb molts alt-i-baixos, confusions, desfasaments... tot un serial. Us recomano que si teniu un moment us llegiu aquesta història.

Finalment, i al cap de molts anys, el 1582 el Papa Gregori XIII va aprovar i imposar el calendari gregorià. El que finalment utilitzem actualment. Aquest té una estructura bastant complexa en cicles i mesos comptabilitzats en diferents dies... tot per poder compensar que la Terra trigui una mica més de 365 dies en donar una volta al sol.

Bé, i una vegada que ja sabem una mica més sobre el motiu que ens condueix avui a trobar-nos amb amics, familiars, coneguts... i despedir el 2006 i donar la benvinguda al 2007... una curiositat més.

ELS DIES

Les setmanes van ser una estructura que es va donar al calendari, però el dia ve absolutament marcat per la naturalesa. I de fet aquesta va ser la primera estructura del temps que l'humà va adoptar. Cíclicament s'anava fent fosc i clar el cel, amb les avantatges i desavantatges que això comportava i marcant de manera definitiva l'activitat humana.

Tenim molt interioritzat que un dia dura 24 hores. Però... n'esteu segurs?

Podem definir el dia com:

"el temps que triga el sol a passar dos vegades pel mateix punt"

o com:

"el temps que triga la Terra en donar una volta completa sobre sí mateixa."

Doncs vigileu!!! Perquè tot i que no ho sembli, estem definint intèrvals de temps diferents.

Si ens fixem en les dues definicions i ajudats per aquesta imatge de l'esquerra podem veure que no coincideixen les dues.
El punt clau és tenir en compte que mentre la Terra rota sobre si mateixa, també orbita al voltant del Sol i que la llum es desplaça seguint una línia recta.

Efectivament, la Terra triga en rotar sobre sí mateixa: 23 hores, 56 minuts i 4,09 segons. Però en aquest temps també ha recorregut una part del seu camí al voltant del sol. I per tant, la gent que estiguem a la Terra veurem que el Sol no arriba al mateix punt des d'on hem partit fins uns instants més tard. Aquests instants són els que fan que el dia que mesurem sigui d'una durada de 24 hores.



I amb això i una forta abraçada per tothom....

SALUT I BON 2007!!!

un veí molt lleuger

Avui explicarem una mica més sobre un dels nostres veïns més propers (parlant en termes astronòmics, òbviament):

Saturn.

I per què Saturn? Doncs perquè fa uns anys es va enviar una sonda espacial amb l'objectiu de poder-ne conèixer de manera més precisa les condicions que es dónen allà. Aquesta sonda ja ha fet la seva feina, els astrònoms que havien de traduir la informació també... i ja ho tenim aquí. Ja sabem com és Saturn, i de retruc, algunes de les seves múltiples llunes (MOOOOOLT INTERESSANTS, JA LES VEUREU).

Per començar, farem un incís tècnic. Totes les fotos que he penjat en aquest post, són fotografies que ha fet la sonda Cassini o la Huygens, en conseqüència propietat de: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and Space Science Institute i extretes de la revista National Geographyc (la que ha publicat el reportatge amb totes les informacions).

Bé, doncs una vegada fets tots els aclariments oportuns...

FENT L'HISTORIADOR

Saturn és un dels planetes, que s'han començat a investigar primer des de la Terra. La seva "proximitat" i peculiars anells van despertar la curiositat humana ben d'hora. El primer humà que va tenir l'honor de poder-ne veure el seu tret més escencial va ser GALILEU, el 1610. Va confondre els famosos anells amb possibles llunes que podia tenir Saturn, i no va ser fins més endavant (1656) quan Christiaan Huygens els va identificar com a tals.

A partir d'aleshores, molts han estat els astrònoms que han anat dirigint la seva atenció a Saturn, unes quantes han estat les sondes que s'hi han enviat i el resltat ha estat el descobriment de 58 satèl·lits, un d'ells molt especial:Tità. Més endavant veurem què té que el fa tant suggerent per la nostra curiositat.

El 1997 però, una nova finestra es va obrir als nostres ulls. La NASA va llençar a l'espai la Cassini-Huygens. Aquesta nau tan peculiar que podeu veure a l'esquerra. Després d'un llarg viatge que va durar fins al 30 de juny de 2004 en el que va recórrer ni més ni menys que 3.500 milions de quilòmetres, la nau ja era en òrbita al voltant de Saturn per poder-ne observar amb detall i tranquilitat totes les seves peculiaritats i enviar-les cap a la Terra.


SATURN EN XIFRES

Sempre m'han fet gràcia aquestes seccions que tenen molts articles. Sempre penso que són pels mandrosos que no volen arribar fins al final... que puguin tenir alguna idea del que s'explica. Bé, doncs no seré dolenta i us dono algunes dades curiosetes que potser també serviran per fer-nos una idea de les condicions d'aquest planeta. (Us les poso al principi i així els mandrosos poden acabar de llegir ara... :P)

• Tamany : 700 vegades més gran que casa nostra (120.500 km de diàmetre)
• Durada d'un dia: 11 hores (i després ens queixem a la Terra)
• Número de "llunes": 58 que s'hagin vist fins al moment
• Densitat: és menys dens que l'aigua (si el poséssim en un piscina...flotaria, efectivament).
• Diàmetre dels anells: 265.500 km
• Amplada dels anells: 45 m
  

I DE LA POLS... NEIX UN PLANETA ...

Moltes vegades, bé no exageraré... Alguna vegada tots ens hem demanat:

i com es forma un planeta?

Ara repassarem per sobre la història de Saturn i així il·lustrem a grans trets el que va passar amb la resta de planetes.

Els científics que han estudiat i elaborat hipòtesis sobre el tema, ens demanen que viatgem 4.600.000.000 (quatre mil sis-cents milions) d'anys enrere. El que ens trobem és un núvol de gas amb forma de disc que rodeja el Sol (un nounat dins l'Univers).
Lentament, diferents partícules es van agrupant, es van agrupant fins que són suficients per poder començar a donar força al camp gravitatori que les uneix i que es va fent fort a mesura que se n'agrupen més... fins que finalment es fa amb el control de la situació.

A mesura que el camp és més gran, atrau fragments més grans de matèria que al seu temps el reforcen... i així va anar aconteixent fins que el nucli va ser prou gran com per atraure grans masses d'hidrogen. Tot aquest gas va fer una pressió molt forta sobre les capes més internes del planeta que van transformar l'hidrogen més intern en metall líquid i extrordinàriament calent.

Encara avui en dia, es conserva aquesta calor al nucli i això provoca uns corrents d'aire calent ascendents que són els causants de vents propers als... 1.500 km/h!!! (uns dels més ràpids del Sistema Solar).

... I ELS ANELLS ...

Aquesta és la pregunta que ve a continuació... Doncs la resposta és: no ho sabem.

No hi ha cap recerca que hagi portat a una explicació prou vàlida de com es van formar els anells, però si que hi ha hipòtesis. La més extesa és la que diu que la mateixa gravetat del planeta desintegraria algun satèl·lit o cometa que passés proper, i que la matèria provinent de la desintegració seria la que hagués servit de "pilar" per anar acumulant matèria al seu voltant i acabar formant els anells que tots coneixem.

El que si que es coneix, és que els anells han estat una creació relativament "recent" dins del sistema solar. Són posteriors a la formació del planeta.

Però a part de per fer bonic, els anells serveixen de model. Els estudiosos de la matèria han trobat en els anells i les llunes de Saturn un model de com es comportarien el Sol, els planetes acabats de formar i les partícules en suspensió que encara es trobaven en el sistema solar quan encara estava en procés de constitució. Aquí a l'esquerra podem veure una foto de la interacció mútua entre petits anells i satèl·lits, un afecta a la forma i actuació de l'altre.

... I LES LLUNES!!!

I és que aquest planeta no es va privar de res. Un munt de satèl·lits orbiten al seu voltant. Se suposa que la majoria d'ells sorgeixen també del mateix núvol de pols que va originar el mateix Saturn. Però els satèl·lits mereixen un post a banda, ja que també han merescut una sonda especial a banda.

N'hi ha de fascinants... petites Terres en miniatura, grans boles de gel, vestigis del sistema solar més primitiu... PRÒXIMAMENT A LES SEVES PANTALLES.

Per acabar, us deixo amb unes quantes meravelles naturals... impressiona bastant més si les intenteu mirar i imaginar simultàniament el SILENCI MÉS ABSOLUT en que transcorren totes elles i tots els processos que he intentat transmetre per aquí... bona nit...

NOVA SECCIÓ!!!

L'altre dia vaig trobar uns fulletons que va fer una conselleria que existia fa un temps (i que s'han carregat... perdó, que han ajuntat amb Indústria, Comerç i Turisme), la d'Universitats, Recerca i Societat de la Informació.

Bé, doncs aquests fulletons donen a conèixer algunes rutes que es poden fer tant per Barcelona com per Catalunya i que van acompanyades d'informació sobre els aconteixements científics que han anat aconteixent al nostre país al llarg d'aquests anys.

No us penseu que seran grans rutes amb païsatges bellíssims, vénen a ser passejos per la Història de la Ciència que s'ha fet a casa nostra. Crec que també és important conèixer-la, no?

Doncs a partir d'ara, de tant en tant, marxarem d'excursió per la geografia, història i ciència catalanes.

BON VIATGE!!!

Una paradoxa molt animal

I ja tornem a ser aquí!!!

Avui per tornar-nos a dentrar en el món de la física quàntica. Aquest gran desconegut (moltes vegades pels seus instigadors i investigadors també) al que crec, que no podem témer si no coneixem una mica millor.

Per tal de fer-ho sense traumatitzar a ningú, avui us duc una paradoxa:

EL GAT DE SCHRÖDINGER.

Amb això, veurem una mica què és i com treballa la física quàntica, amb una introducció molt elemental, però prou interessant i novedosa (crec) per la majoria de vosaltres. Espero que no us espanteu, que arribeu al final i que ho disfruteu (en la mesura del possible, clar...).

DEL FORMULADOR DE LA MECÀNICA ONDULATÒRIA

Doncs si, Erwin Schrödinger, a part de tenir aquest cognom tan difícil d'escriure i fer aquesta cara de bona persona va ser un dels capdavanters en la formulació de la Mecànica Quàntica. Ho va fer mitjançant l'equació de Schrödinger.

Per explicar-ho de manera planera, aquesta equació permet trobar la funció d'ona de qualsevol partícula que estiguem estudiant en unes determinades condicions energètiques (que nosaltres imposarem).

Òbviament ara hem d'explicar què és una funció d'ona.

Una funció d'ona ens donarà la informació que volem saber d'una partícula.

En física clàssica tenim equacions, en les que imposant unes condicions (forces que actuen sobre les partícules (o cossos) que estudiem) obtenim la posició de l'objecte en l'instant de temps que nosaltres volguem.

Doncs bé, en física quàntica (per motius que ja explicarem un altre dia) no podem treballar amb posicions exactes, hem de treballar amb probabilitats. La màxima informació que podrem obtenir d'una partícula, és la probabilitat que estigui en un lloc determinat, en un moment determinat... mai saberem del cert on és fins que no fem la mesura i ho "veiem".

Doncs Schrödinger, va trobar ni més ni menys que l'equació que ens dóna aquesta informació (treball per la qual cosa va ser galardonat amb el premi Nobel de física el 1933). Així doncs, mereix ser reconegut com un dels GRANS de la mecànica quàntica.

DE QUÈ VA AIXÒ?

Estem treballant amb conceptes abstractes, complicats i el que és pitjor... ANTI-INTUÏTIUS.
El món atòmic no funciona com ens té acostumats el món que habitem, i aquesta és una gran barrera per que molts físics i habitants del món en general, entrin amb bon peu en el món de la quàntica.
Schrödinger n'era prou conscient i per això, va idear la paradoxa que porta el seu nom. La paradoxa no té altre objectiu, que equiparar els fets quàntics amb el que podria passar al món macroscòpic si fossin les lleis quàntiques les que hi regnéssin.

Després d'això no entendreu la física quàntica, però tindreu una idea de com ens explica (i està demostrat experimenalment que així és) que es desenvolupen els esdeveniments en aquest extrany món.

Som-hi! Què ens explica Schrödinger?

LA PARADOXA DEL GAT (versió original)

La paradoxa és un experiment mental (recurs utilitzat per molts físics del segle XX per explicar grans paradoxes derivades de la física moderna), així que ens permet tornar a una antiga "secció" que feia temps que no apareixia per aquí...

VOSALTRES MATEIXOS...

Imagineu que tenim una caixa tancada i opaca, de manera que no veurem què hi ha dins d'aquesta.
En el seu interior hi tenim:

• un gat
• un ampolla de verí
• un martell lligat a un mecanisme que quan el deixa lliure, cau i trenca l'ampolla
• un dispositiu detector de partícules alfa, connectat amb el martell
• una mica de material radioactiu

(Entenc que amb aquesta paradoxa estic alimentant, la llegenda urbana que els físics estem un pèl bojos... però llegiu una mica més, i veureu com no és tan esbojarrat com sembla).

Bé, el dispositiu consta de tancar el gat amb el verí dins la capsa. El verí està contingut en una ampolla que està situada sota d'un martell. Aquest martell està lligat a un dispositiu que s'activa quan detecta l'arribada d'una partícula alfa. (Les partícules alfa, no són res més que dos protons units. Els materials radioactius són els que les emeten.)
Per tant, el dispositiu està muntat de manera que quan el material radioactiu emeti una partícula alfa, el detector s'activarà i això farà que el martell caigui sobre l'ampolla, alliberi el verí i el gat mori. En cas que no arribi cap partícula al detector el gat seguirà "vivito i coleando".

Suposem ara que, durant una hora, tenim la mateixa probabilitat que el material deixi anar la partícula alfa com de no fer-ho (50%-50%).

La física clàssica ens diu, que el gat serà viu o mort. No ho sabem perquè la caixa és tancada, però quan l'obrim ho sabrem. Senzill.

Enfoquem ara l'experiment segons la vessant quàntica.

Si utilitzem el aquest formalisme arribem a una curiosa conclusió: el que trobem a dins la capsa ve descrit per una funció que és la superposició dels dos estats possibles.
És a dir, la superposició del cas "gat mort" amb la superposició "gat viu".
L'intuïció aquí ens diu, que el gat o és mort o és viu, però no pot ser mort i viu alhora... Doncs la física quàntica ens diu que fins que no obrim la caixa tindrem un estat viu-mort del gat.

...



...



...


Bé, i ara que ja heu tingut una mica de temps per pair-ho amb tranquilitat, continuem.

SÓN BEN BOJOS AQUESTS FÍSICS

Aquesta segurament és la frase que es passa per qualsevol ment no-pervertida per la física, després de llegir el que tenim més amunt. Però em sap greu dir-vos que potser una mica si, però no tant com us penseu.

La paradoxa de més amunt, l'únic que fa és posar a escala humana el funcionament de la naturalesa a escala atòmica. Però aquest funcionament és, i està comprovat que això funciona així. El determinisme sembla que ha mort, i per molt que Einstein ho negués... Déu sembla que si que juga als daus.

La reacció més humana després de llegir el que ve més amunt, és pensar:

"Home, doncs pot passar que el gat estigui mort o estigui viu... No ho sabem, però encara que no ho haguem vist podem pensar que el gat dins la capsa és mort o és viu. No cal pensar que és mort i viu alhora!"

Ben raonat, però mentida.

Els primers físics que es van afrontar amb aquestes qüestions ho van pensar i van decidir treure'n una resposta. Van agafar una hipòtesi i van desenvolupar-la per dues vies: la primera suposava que hi havia una superposició d'estats (gat viu + gat mort) i la segona que encara que no el coneguéssim hi havia un estat determinat (gat viu o gat mort). A partir d'aquí, van obtenir mitjançant la teoria els resultats experimentals que resultarien per les dues vies...

... i quina va ser la sorpresa quan van veure que els resultats experimentals provaven que la situació que s'havia donat era la superposició d'estats (gat viu + gat mort).

Mai deixaré d'al·lucinar amb la natura. Per mi la quàntica és una cura d'humilitat per la humanitat.

Crec que la millor manera (i més tranquilitzadora) d'acabar aquest post, és amb una frase del gran Feynmann:

"Qui em digui que ha entès la física quàntica, és que no entén el que és la física quàntica"

l'ull cansat, l'ull miop, l'ull hipermetrop... globus i lents

Actualment, tenim plenament assumit que una persona que no hi veu bé, es posarà unes ulleres i el problema quedarà solucionat.

Però les ulleres són una mica de vidre amb una forma molt determinada...
... com és que poden arreglar un defecte corporal?
... com ho fan?

LENTS NATURALS

Abans de veure com s'arregla un problema, potser estaria bé saber de quin problema estem parlant, no?
Per saber com és que trobem ulls capaços de veure nítidament certes imatges i ulls absolutament incapaços, el millor serà veure com funciona un ull.

Ja fa uns quants posts que hem anat tractant en diferents aspectes les ones electromagnètiques. La llum també n'és un tipus, i l'ésser humà és sensible a aquest espectre que va des del color roig fins al més blavós (de menys a més energètic).
Aquí em dedicaré únicament a intentar fer entendre com rediantres ens ho fem per recollir totes les imatges que ens arriben de l'exterior cap al nervi òptic (aquest iniciarà el camí de la imatge fins al cervell on finalment serà interpretada). Tota la interpretació neuronal de com i perquè identifiquem el que és un color, una forma i com arriba la imatge de l'ull al nostre cervell, la demaneu a un metge (en el seu defecte, estudiant predisposat de medicina) que us la farà molt millor que jo.

L'objectiu que ens marquem és centrar, tota la informació procedent de l'exterior al fons de l'ull (lloc on aquest és sensible i d'on surt el nervi que marxa fins al cervell). Per tant, hem d'aconseguir que les imatges observades arribin sense perdre gens d'informació (resolució) fins allà.

Una lent, no és res més que un fragment de material amb una forma molt ben determinada. Aquest, fa que la velocitat de la llum que passa a través d'ell varïi la seva velocitat, perdent energia i desviant la seva trajectòria. Aquesta propietat, ben aprofitada, ens permet projectar imatges, augmentar-les, reduïr-les... I és la que utilitza també l'ull.
De com una lent pot augmentar o reduïr, si voleu ho tractem un altre dia, perquè tot es basa en la geometria més facilona que hem fet tots alguna vegada: rectes i angles.

L'objectiu bàsic és que si tenim un punt de llum a l'exterior, el nostre ull processi un punt de llum i no una taca borrosa. Una vegada assumida aquesta norma aparentment tan senzilla, veiem el que ens ofereix la natura per aconseguir-ho (que no és poc).

Aquí ho tenim. Un òrgan pràcticament globular. Tot preparat per protegir un forat pel qual entra la llum (la pupil·la: la part fosca del mig de l'ull que se'ns queda vermella quan ens fan una foto), que arriba fins al cristal·lí. Aquest no és res més que una lent natural que desviarà degudament els rajos de llum de l'exterior per concentrar-los al fons de l'ull.

TREBALLANT CÒMODAMENT

Molt bé, aquí a l'esquerra tenim dos ulls treballant.
Un a ple rendiment i l'altre una mica ja per retirar-se...
Si mireu l'ull del dibuix de sota, la llum que parteix d'un punt exterior, arriba a l'ull, és desviada per aconseguir centar-la al nervi òptic i aquest enviar la informació al cervell. Acte seguit, nosaltres poguem pensar: "Mira quin punt més maco".

Però com molt bé, haureu pensat ja... no és el mateix, que la llum arribi d'una distància de 30 cm que arribi d'una distància de 30 metres. Però un ull sa, les enfoca igualment nítides les dues.

Això és degut a l'acomodació que fa. I acomodació, aquí no és un equivalent a descans com podríem pensar. Aquí hi intervé l'acció de dos músculs situats un a cada extrem del cristal·lí (lent) que l'estiren amunt (fent-la més llarga) i l'arronsen (fent-la més ampla). D'aquesta manera fan que canvïi la geometria de la lent i que per tant, canvïi també la desviació que pateix la llum.

Els dos ulls treballadors de la representació de més amunt estan en un punt, on han d'enfocar un objecte proper.

Quina és la diferència que hi trobem?

Si l'ull del primer dibuix fos el nostre, no podríem veure un punt de llum, ja que si us hi fixeu el punt es forma bastant més enrere del punt on es troba el nervi òptic. El nervi recollirà la dispersió que hi ha on ell es trobi.
Acte seguit, el cervell ho interpreta i envia una ordre perquè el propietari o propietària dels ulls digui: "Que pots allunyar una mica el paper?"; o en el seu defecte: "Passa'm les ulleres que he deixat damunt la taula".
I això, ho sentim dir a qualsevol persona que s'ha fet una mica gran. Efectivament, l'ull de dalt és un ull amb el que popularment es coneix com a vista cansada.

I per què afecta a quasi tothom quan es fa gran?
Senzillament, el que passa és que els músculs que mouen el cristal·lí per poder modificar la desviació de la llum es van atrotinant (com la resta del cos) i perden elasticitat i capacitat de treball.

ULLS MIOPS O AMB FORMA D'OU ESTIRAT

Efectivament, si sou miops, sapigueu que teniu els ulls amb forma d'ou estirat, és a dir allargats. La miopia i l'hipermetropia no són res més que deformacions del globus ocular (de l'ull). Mirem-les més detingudament.

Que l'ull estigui deformat, no té perquè afectar al cristal·lí. Per tant, aquest seguirà treballant per enviar la imatge al fons de l'ull. El problema, és que ara el fons de l'ull s'ha desplaçat, està més lluny. Per què? L'ull ja no és tan esfèric com hauria de ser... s'ha allargat.

El resultat d'això és el que veiem a la primera imatge, el punt es forma abans d'arribar al nervi òptic, la llum segueix el seu camí dispersant-se i el que arriba és una taca borrosa. D'aquí que tots els miops ho veiem tot una mica borrós.

Però si és un problema de lents, es pot arreglar amb lents. Al dibuix de sota hi trobem la solució. Posar una lent divergent (enlloc de concentrar la llum en un punt, la dispersa) abans d'arribar al cristal·lí. Aquesta dispersió que afegim, farà que la imatge trigui més en tornar a convergir (trovar-se) en un mateix punt. Si triga més ho farà més lluny, si fem els càlculs bé (com fan a qualsevol òptica a la que aneu avui en dia) podrem trobar les característiques que ha de tenir la lent per corregir la deformació de l'ull.
Podem escollir si ens posem la lent enganxada a l'ull (i diran que ens estem comprant unes lentilles) o si la volem una mica més separada (i diran que ens estem comprant unes ulleres, i que aquesta montura ens afavoreix molt a la cara).

ULLS HIPERMETROPS O AMB FORMA D'OU DRET

I si l'ull es deforma estirant-se... per què no ho pot fer escurçant-se? Doncs també ho fa, no ens estem de res aquí. El problema que tindrem serà similar, però amb alguna peculiaritat.

Aquí, com ja deveu haver deduït, el que passarà és que la imatge nítida es formarà més enllà del nervi òptic. Per tant, a la pràctica també tenim una taca enlloc de la nitidesa del punt. Però en aquest cas, el cos intenta solucionar-ho. Si la imatge es forma més enllà del nervi (mai ho podrà fer si es forma abans), els músculs que mouen el cristal·lí intenten deformar-lo per poder enfocar bé la imatge.

D'aquí ve el fet que potser hagueu sentit a dir, que la hipermetropia fa més mal de cap. El mal de cap, és una reacció del cos al sobreesforç que està fent per intentar enfocar.

El que normalment s'acaba fent, és posar una lent convergent davant de l'ull com veieu al dibuix d'abaix. Aquesta lent fa que la llum comenci a convergir abans, i que per tant quan arribi a entrar hagi de fer "menys feina" i pugui convergir abans d'hora (coincidint així, amb el nervi i veient-hi el sofert humà de manera acceptable i sense un sobreesforç.

I aquesta només és una petitíssima mostra, sobre les imperfeccions que poden tenir els ulls... són les més comunes també. Si segui atents al post, d'aquí un parell de dies quedarà més complet amb un parell de conceptes més que ara mateix no poso perquè és una mica tard, perquè ja teniu prou informació per anar digerint i perquè així té més moviment això d'aquí.

...

I en tornar del cap de stmana, espero que la feina es relaxi una miqueta, i xerrarem una mica sobre els 4-ulls. Col·lectiu al que em sento inclosa... i a mucha honra!!!

IgNobel: una altra cara de la ciència

Cada any, i simultàniament a la publicació dels premis Nobel es publica la llista de guanyadors dels premis IgNobel.

Perquè no tots els científics han de ser molt seriosos i investigar fets trascendentals per la humanitat. Si realment sortís a la llum tot el que s'investiga ens n'arribaríem a fer creus!!! Doncs hi ha una revista anomenada "Annals of Improbable Research" que s'encarrega d'aglutinar totes aquestes recerques, que no per ser altament extranyes deixen de ser més riguroses que la resta.

Normalment, cap al mes d'octubre es donen a conèixer els premiats en cada categoria i se celebra l'entrega de premis (a càrreg de guanyadors del premi Nòbel real) a l'Universitat de Harvard.

Però aquí, sobren les meves paraules. El que és interessant ve ara...

Aquí teniu la llista dels vencedors d'aquest any en les seves respectives categories.

ORNITOLOGIA

• Ivan R. Schwab,

per investigar i explicar per què els ocells fusters (pájaros carpinteros) no tenen mal de cap.

NUTRICIÓ

• Wasmia Al-Houty (Kuwait University)
• Faten Al-Mussalam (Kuwait Environment Public Authority)

per demostrar que els escarbats tenen uns hàbits alimenticis molt delicats.

PAU

• Howard Stapleton (Merthyr Tydfil, Gales)

per inventar un repelent electromecànic d'adolescents - un instrument que genera un soroll molest disenyat per ser audible per adolescents però no pels adults; per utilitzar més endavantla tècnica per fer que els tons dels telèfons mòbils siguin audibles pels adolescents però no pels seus professors.

ACÚSTICA

• D. Lynn Halpern (Harvard Vanguard Medical Associates, Brandeis University, Northwestern University)
• Randolph Blake (Vanderbilt University,Northwestern University)
• James Hillenbrand (Western Michigan University, Northwestern University)
  

per realitzar experiments per conèixer per què la gent odia el so de les ungles esgarrapant la pissarra.

MATEMÀTIQUES

• Nic Svenson (Australian Commonwealth Scientific and Research Orantization)
• Piers Barnes (Australian Commonwealth Scientific and Research Organization)
  

per calcular el nombre de fotografies que has de fer per (quasi) assegurar que ningú en una foto de grup surti amb els ulls tancats.

LITERATURA

• Daniel Oppenheimer (Princeton University)

per l'informe "Conseqüències de l'us de la llengua erudita sense necessitat: Problemes d'utilitzar parules llargues quan no és necessari."
MEDICINA

• Francis M. Fesmire (University of Tennessee College of Medicine)

pel seu informe de cas mèdic: "Acabar amb el singlot incurable mitjançant un massatge dactilar rectal"

• Majed Odeh (Bnai Zion Medical Center, Haifa, Israel)
• Harry Bassan (Bnai Zion Medical Center, Haifa, Israel)
• Arie Oliven (Bnai Zion Medical Center, Haifa, Israel)
  

pel seu posterior informe del cas mèdic titulat de la mateixa manera.

FÍSICA

• Basile Audoly (Université Pierre et Marie Curie, Paris)
• Sebastien Neukirch (Université Pierre et Marie Curie, Paris)
  

pels seus descobriments sobre per què, quan doblegues un espagueti sec, es trenca normalment en més de dos trossos.

QUÍMICA

• Antonio Mulet (Universitat de València)
• José Javier Benedito (Universitat de València)
• José Bon (Universitat de València)
• Carme Rosselló (Universitat de les Illes Balears, Palma de Mallorca)
  

pel seu estudi "Velocitat ultrasònica del formatge Cheddar afectada per la temperatura."

BIOLOGIA

• Bart Knols (Wageningen Agricultural University, Wageningen, Holanda; National Institute for Medical Research, Ifakara Centre, Tanzania; International Atomic Energy Agency, Viena, Austria)
• Ruurd de Jong (Wageningen Agricultural University, Wageningen, Holanda; Santa Maria degli Angeli, Italia)
  

per demostrar que la femella del mosquit de la malària Anopheles gambiae és atreta igualment per l'olor del formatge Limburger i per l'olor dels peus humans.

Aquí ho teniu... si no us ho creieu, entrant a la web de la revista Annals of Improbable Research podeu trobar la llista de guanyadors, amb les referències als respectius articles publicats que els hi han valgut el gran honor de ser galardonats amb un premi IgNobel. N'hi ha per riure una estoneta...

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!!!

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.

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.

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.)

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...