domingo, 4 de agosto de 2019

¿Medir o ser conscientes de lo que medimos?

El experimento de la doble rendija es la base de la mayor toma de consciencia de nuestra virtualidad. Consiste en  hacer pasar luz a través de una rendija y, posteriormente, a través de dos. Estos haces de luz, cuando llegan a una placa fotosensible situada delante de las dos rendijas forman un patrón de interferencias claramente identificables como ondas y no dos líneas verticales, correspondientes a las dos rendijas.

Lo que se buscaba era dilucidar si la luz son partículas, como todo parecía indicar, o es de naturaleza ondulatoria, como el experimento confirmó.
Entonces, ¿en qué quedamos? Más adelante se pudo lanzar de uno en uno lo que corresponde a una onda o un corpúsculo, y se seguían obteniendo los mismos resultados, naturaleza ondulatoria. Sin embargo, cuando la luz alcanza los átomos, estos reaccionan a cápsulas de energía muy concretas, o sea, reaccionan como si fueran pequeños paquetes de energía. Cuando en este experimento decidimos observar qué es lo que pasa por cada rendija, resulta que lo que se ve en la placa fotosensible como resultado, es lo que esperaríamos si la luz fuesen partículas definidas. Esto nos lleva a pensar que mientras la luz no es observada, es onda, y cuando la medimos son fotones, lo que se llama la dualidad onda-corpúsculo.

En la actualidad se ha comprobado que no solo los fotones tienen esa dualidad, sino que todas las partículas que define la física teórica tienen esa propiedad, es más, se ha conseguido comprobar hasta en un átomo, que ya tiene propiedades de elemento químico, o sea, han conseguido probar la naturaleza cuántica de un átomo, cuando para ello se necesita que este átomo no interactúe con absolutamente nada y así no sea determinado. Mantener aislada una partícula no es fácil, cuanto más un átomo.

Pero vamos a intentar analizar cuál es el momento en el que se convierte de onda a partícula. Si la luz atraviesa la primera rendija sin medir, en teoría la luz no está determinada, no sabemos cómo viaja, cuando pasa por una de las dos rendijas siguientes con detectores, el experimento da como resultado que es una partícula, o sea, la decisión parece tomarla justo cuándo y dónde se mide, ya que sin los detectores el resultado sería onda. Más recientemente, John Wheeler, propuso retrasar la decisión de la conversión en partícula, es decir, hacer que se defina otra vez después de que hayan pasado por los detectores situados en la doble rendija. Técnicamente no era fácil de ejecutar y pasó un tiempo hasta que Jean-François Roch y François Treussart, en colaboración con Philippe Grangier lo consigueron. En este enlace se explica bastante bien. Lo que Wheeler propuso era como si después del paso del fotón por una de las dobles rendijas, donde había un detector, apareciera o desapareciera aleatoriamente, otra pared con otra doble rendija sin detectores, antes de llegar a la placa fotosensible, con el resultado de que cuando la segunda pared con doble rendija aparecía, el fotón terminaba como onda; y cuando no, seguía como partícula. A pesar del intento de forzar inicialmente una concreción en fotón, este pierde tal concreción al verse ante una nueva doble posibilidad. Con este experimento todo parece indicar que solo cuando alguien está interesado en conocer, es cuando el campo de probabilidades se concreta, normalmente, en la situación más probable.

Pero quiero darle una vuelta más, ¿la acción de medir es propiedad del aparato o de la persona cuando mira el resultado y es consciente de lo medido? Me explico. Si en el experimento inicial de la doble rendija, donde se observa por dónde va a pasar la partícula, el aparato hace la medición, pero nadie nunca jamás observa lo medido, ¿colapsará a partícula o seguirá onda?

El experimento que propongo sería el siguiente: actuar igual que en el experimento de la doble rendija y colocar los aparatos que miden por dónde va a pasar la partícula, iniciar el proceso y registrar el resultado de la medición. Después de que la partícula haya actuado en la placa fotosensible y antes de mirar la placa fotosensible y lo medido, destruyo el registro de lo medido, de manera que no haya forma humana de saber el resultado ni saberlo en el futuro. Posteriormente, miraríamos la placa fotosensible.

Con esto, separo la capacidad de observación de la toma de conciencia de lo ocurrido. Si todo ocurriera como pienso que es, y en la placa aparece una onda, estaríamos ante la constatación de que la realidad es solo lo que la cosciencia nos muestra. Hasta que no somos conscientes del hecho, no se concreta la realidad, se quedaría solo en posibilidades.

Sin embargo, si apareciera como partícula, la realidad sería, independientemente de nuestra toma de conciencia, con lo que la pantalla del dispositivo en el que estás leyendo esto, tendría entidad, independientemente de tu conocimiento de ella, y no la concreción de una alta probabilidad de que sea.

Es más, la partícula determinada por una persona A, ¿se presentaría determinada para otra persona B, con las mismas características de partícula, si después de liberarla de la observación de A, la concreta nuevamente B?

La realidad de los experimentos es tozuda, cada vez nos acerca más a que somos una virtualidad con Planck de fondo, real mientras haya alguna conciencia que nos determine, si no, seremos solo una probabilidad.

domingo, 14 de abril de 2019

Ojalá fuese así

Quiero ser optimista y no quiero entrar en la discusión de si la evolución tecnológica es peor para la Humanidad que haber seguido sin consciencia. Ya se ha elegido y la única forma de volver atrás es que toda la humanidad desaparezca, y aunque sea plausible, la Vida nos devolvería en cualquier otro formato y lugar.

Ser capaces de adivinar lo que va a pasar nos da una ventaja que se acrecienta con la tecnología. Cuanto más tecnología tengamos alrededor, más "lejos" podré adivinar. En la base de nuestra civilización está el dominio de lo saciante y la tecnología responde a cómo conseguirlo. Gracias a personas que estudian lo que va a pasar, cada vez con más exactitud, se ha podido construir esta civilización. Conocer qué va a pasar si plantamos en la fecha exacta, ayudó a la agricultura; conocer qué pasará con el agua si se lleva a ebullición, ayudó a la revolución industrial; conocer qué pasará si juntamos semiconductores, ayudó a la revolución electrónica; conocer qué pasará con una partícula cuando no la observes, nos ayudará en la revolución cuántica.

Desde el presente, y si unimos cabos dados por la información obtenida de varios medios, vaticino un mundo feliz para la Humanidad. Creo en ella.

En estos momentos, estamos en un periodo clave para nuestra supervivencia como especie. Por un lado, tenemos tecnología bastante como para dominar la energía suficiente como para poder autoexterminarnos de un plumazo, pero no tenemos la tecnología suficiente como para no tener que pelearnos por ella. Si tenemos buena suerte, y en las personas que manejan el mundo hubiera un hilo de sensatez (yo creo que sí), la tecnología nos brindará la posibilidad de obtener suficiente energía como para no tener que pelearnos por ella y pasar a un estadío superior, donde las necesidades básicas estarán cubiertas para todo el mundo.

Asimismo, los humanos tenemos la necesidad de beber y comer y, por otro lado, tenemos la necesidad de electricidad para las máquinas, las dos estarían cubiertas. La tecnología está cada vez más cerca de conseguir comida sintética apta para los paladares más refinados: queso, leche, huevos, carne, etc. El agua potable es fácil de producir desalando el agua del mar.

Tanto la produción de comida sintética como la de agua desalada, como el trabajo de las máquinas, necesitan de energía bastante cara actualmente. El desarrollo de nuevas formas de producción energética está muy avanzado y los países que tienen gran dependencia del petróleo buscan la forma de independizarse de ello, de manera que, relativamente en pocos años, la geopolítica internacional pasará a tener otros objetivos tipo materias primas. Aún así, y a más largo plazo, el dominio de la producción energética será tal que podremos crear el elemento de la tabla periódica que más nos convenga.

Tanto las energías renovables, que con su facilidad para acceder a ellas, repartirá la producción por cualquier rincón del mundo; como la fusión nuclear, que nos dará la capacidad para grandes proyectos, nos llevarán a la situación descrita antes.

Las energías renovables, aun estando en el principio de su desarrollo, ya son más eficientes que las obsoletas energías de combustión y, después, el ITER, todavía en fase de construcción, y que si todo sale como está previsto, nos brindará la energía para los grandes consumos.

ITER es una construcción financiada por muchos países del mundo que imitará las reacciones que se producen en el sol, pero a pequeña escala y de forma controlada, o sea, van a llevar a dos isótopos del hidrógeno (deuterio y trítio) a tal temperatura que se van a fusionar en helio, desprendiendo más energía que la utilizada para su fusión (del orden de 10 veces más).

Si esto llegara a funcionar de forma estable en el tiempo, estaría resuelto el tema energético con lo que pasaríamos a buscar el siguente objetivo: la inmortalidad.

jueves, 21 de febrero de 2019

El aire en movimiento

Sí, amigas y amigos lectores, quiero rendir un homenaje al viento. ¿Saben cómo se produce el viento?

Nosotros, actualmente, tenemos una idea clara de qué es el aire gracias al análisis de su composición (78% de Nitrógeno, 21% de Oxígeno y el resto son distintos tipos de gases como el dióxido de carbono o el vapor de agua, entre otros (depende de dónde te encuentres, tambén hay mucha polución) y a las distintas teorías que nos hablan de los fluidos. Su densidad es de 1,292 Kg por cada metro cúbico a 0ºC y una atmósfera de presión. El aire, como cualquier objeto que se calienta, se dilata. O sea, sus moléculas vibran con más fuerza y se separan unas de otras, así, en el mismo volumen caben menos moléculas y, por lo tanto, habrá menos masa, con lo cual la densidad disminuye. En el caso del aire, cuando su tempeatura es de 35ºC, su densidad es de 1,145 Kg por cada metro cúbico y una atmósfera de presión.

La gravedad de la Tierra interacciona más fuerte con la materia que más densidad tiene: como depende de la masa, si en un mismo volumen hay más masa, la gravedad tira de ella con más fuerza. Esto hace que la gravedad de la Tierra tire más fuerte del aire a 0ºC que del aire a 35ºC, con lo que si el aire frío está arriba, la gravedad lo bajará, creando un hueco. Este se tendrá que rellenar con más aire, desplazando hacia el hueco el aire caliente. Así es como se produce el viento.


Aunque parezca que el aire en movimiento solo produce huracanes y dificulta la extinción de incendios, la verdad, es que también tiene efectos positivos que nos cambian la vida.

Los paisajes cambian de aspecto conforme el viento actúa de modelador, la erosión por un lado y el transporte de materiales por otro, hacen que la foto de ayer no sea igual a la de hoy.

El Tornillo (Torcal de Antequera).
El Tornillo, Torcal de Antequera, Málaga, España. Ejempo vivo de la erosión que el viento puede hacer.

Nada escapa al viento. Lenta pero sin pausa en los 150 millones de años, la erosión sobre las capas de material más endeble de las que está constituida la roca, nos deja una espectacular formación rocosa que forma parte de un gran paisaje kárstico que se extiende sobre 2000 hectáreas y que es digno de visitar.


Sierra de los Molinos, Campo de Criptana (Ciudad Real)
Por otro lado, podemos aprovechar para nuestros intereses la energía cinética que posee el viento. Desde la antiguedad, han existido molinos de viento para moler el trigo, la aceituna, extracción de agua, etc. y aún siendo estos molinos bastante eficientes para la época, la necesidad de globalizar la enegía, nos llevó a la aparición de los aerogeneradores que producirán la electricidad para poder moler.
Aerogeneradores en una planta de colza en Sandesneben, Alemania.
Uno de los más grandes produce 8 Megawatios, tiene una altura de 220 m y una pala de la hélice mide 80 m.



Teniendo en cuenta que una casa media, podría
consumir del orden de 4 Kwh, un aerogenerador podría producir 216000 Kw en 24h y que una central nuclear ronda los 1000 Megawatios de potencia, nos podemos hacer una idea de la dimensión de solo un generador. Con ello, también podemos imaginar la cantidad de energía que, en forma de viento, podemos aprovechar. En el Reino Unido, existe uno de los parques eólicos marinos más grandes del mundo. Walney-extension dispone de 87 molinos en una superficie equivalente a 15.000 campos de fútbol.

En los molinos, se aprovecha un efecto que se produce en los fluidos y que resulta más ostensible cuanto más densos son. De la misma forma que la diferencia de densidades en un fluido producen diferencias de presiones en este, si conseguimos formar depresiones (no por dilataciones producidas por el calor y, por tanto, diferencias de densidad), sino por la forma de enfrentarnos al fluido cuando nos movemos a través de el, podemos conseguir fuerzas que se pueden aprovechar. En las palas de los aerogeneradores ocurre esto. Están diseñadas para que, en este caso el viento, produzca una diferencia de presión, que el aire, en su intento de igualarla, arrastra la pala hacia un lado, produciendo el movimiento de esta.

Este efecto es la base del secreto de los aviones. El ala de un avión está diseñada para que el aire pase más rápido por arriba que por abajo, con lo que se produce una depresión arriba y el aire de abajo busca igualar la depresión empujando al ala que está en medio. Esto es poca cosa si lo intentamos hacer soplando, pero no a 300 Km/h.
En la imagen se ve un ala de perfil.

En un vehículo, ocurre algo peligroso, y es que en su movimiento empuja y arrastra al aire dotándolo de una mayor velocidad justo alrededor de él, creando una depresión y, de esta forma, una atracción de lo que hay a su alrededor hacia él. Si la diferencia de tamaño y velocidad es bastante, la atracción puede ser suficiente para empujarte contra él, con lo que ello conlleva. En la parte de atrás del vehículo, este efecto se llama rebufo, y lo aprovechan en algunos deportes, como el ciclismo y el automovilismo.

Los profesionales de los deportes que se juegan con elementos esféricos, tipo fútbol, tenis, etc, conocen perfectamente este efecto. Si cogemos un balón de fútbol y lo golpeamos de forma que además de trasladarse, rote sobre sí mismo, tendremos que por sus laterales pasa el aire a la velocidad de traslación, pero, por el hecho de la rotación, en un lado se sumará una velocidad, que se restará por el otro lado, formando una depresión donde se suman las velocidades y, por tanto, un empuje del otro lado, así el balón describe una curva en su traslación.



Los vehículos de Fórmula 1 están diseñados para que ocurra lo mismo que con el avión pero hacia abajo, buscan el efecto suelo para que las ruedas apoyen con más fuerza en el suelo, obteniendo más rozamiento y, en consecuencia, más capacidad de acelerar, frenar y guiar el vehículo. Para conseguirlo, sus formas son estudiadas minuciosamente en el túnel del viento.

Las aves conocen bien el efecto, aprovechan las corrientes para, sin tener que aletear, mantenerse en el aire y migrar grandes distancias.

Una forma fácil de comprobar este efecto es soplando entre dos globos distanciados 10 cm entre sí.


Dientes de León, género Taraxacum (margaritas)
La aerodinámica es muy importante para nosotros, pero la función de trasladar pequeños elementos en suspensión, es vital para la Naturaleza. Las plantas adoptan distintas y variadas estrategias para expandirse por el terreno. El viento, junto a los insectos, son las formas más extendidas de polinizar y además el viento, al tener más fuerza que un insecto, llega a trasladar a las semillas que se posarán a muchos metros, incluso kilómetros de distancia.

Las personas que son curiosas y estudian los vientos en su localidad, pueden llegar a predecir el tiempo que hará próximamente, e incluso, les podrá ayudar a orientarse, junto a otros indicios. Las nubes son trasladadas por el viento, del mar hacia la tierra, dejándonos el agua dulce, antes evaporada, en forma de humedad, lluvia, nieve y granizo. Regulará la temperatura ambiental y nos trasladará olores que nos evocarán espacios y momentos guardados en la memoria.

Es justo rendir homenaje a este fenómeno de la Naturaleza que nos da mucho más de lo que nos quita.

martes, 22 de enero de 2019

De las izquierdas y las derechas

Ya he escrito en anteriores entradas que el mundo no es blanco y negro, no es 0 y 1. A persar de que me gusta clasificar, cuanto más bajo a la realidad más tiende a infinito la clasificación. Pero hay límites, incluso pensando en la luz y su velocidad absoluta, existen sitios donde es imposible que llegue.

Si tengo dos límites enfrentados, uno todo lo contrario que lo otro, no quiere decir que todo sea o una cosa o la otra, normalmente hay un espacio entre ellos y un gradiente que transforma, sin darnos cuenta, una cosa en otra.

Vamos concretando, por un lado, tenemos el individualismo: yo conmigo mismo y a los demás, mientras pueda, que le den; y por el otro, el colectivismo: nadie es más que nadie y si tu haces más y mejor las cosas que otro, pues te aguantas y comes lo mismo que los demás.

O sea, la posición individualista acabaría, llevado al extremo, a que cada uno se lo guisa y se lo come y solo formaría parte de un colectivo si lo llegara a dominar. Yo por encima de los demás. Pero he aquí que, aunque uno sea muy capaz, no puede conseguir todo lo que quiere sin contar con otros y, por tanto, se plantean dos caminos, domino al que me lo puede proporcionar y lo consigo; o llego a un acuerdo, con lo que bajo un peldaño en el individualismo. Como a lo que tiende el individualista es a la primera opción, buscará la confrontación con el otro hasta dominarlo o perder y que sea otro individualista el que lo haga. La Prehistoria y la Historia han ido forjando individualistas que han  dominado a los demás y que a su muerte, legan a su família la conquista y dominio, y que conforme la tecnología iba evolucionando, los ambitos a dominar aumentaban en tamaño y capacidad: familia, pueblo, región, nación, ¿Tierra? Para conseguir lo que quiere, no le importa lo que le pase a los demás, con lo que la vida de las personas que haya en sus dominios, dependerá de lo que se le antoje al dominador.

El hecho de que el individualista o "familista", "pueblista", regionalista, nacionalista, maneje grandes recursos, hace que, para conseguir lo deseado, no escatime en medios e I+D+I. Esto lleva a una gran aceleración en la evolución tecnológica de sus dominios, la cual favorecerá a él y sus secuaces y desfavorecerá a sus súbditos produciéndose una brecha social y desigualdad, que aumentarán con el tiempo.

El individualismo y el colectivismo, uno más innnato que el otro, no entienden de ricos y pobres, ni de sentimientos identitarios, estos solo rellenan el espacio que hay entre las dos visiones y producen una foto heterogénea del gradiente, derivándose algunas aparentes incongruencias en un momento dado, como que un pobre vote a un partido de derechas o un partido de izquierdas sea nacionalista.

Al otro extremo se plantea el colectivismo, donde cada uno hará lo que pueda y sepa, pero consciente de que nada de su trabajo será para él solo. Los problemas vienen cuando el formato asambleario no se puede llevar a cabo porque el número de personas a reunirse desborda cualquier tecnología existente hasta el siglo pasado; y cuando haya que reprimir el sentimiento humano de progreso individual.

La sensación de que por mucho que haga, no voy a estar mejor, ya que mi rendimiento se distribuiría entre todos, no ayuda a que aparezca el esfuerzo. Sería necesaria la conciencia social que se produciría en las asambleas para que todos a la vez empujen y el esfuerzo se vea recompensado.

El avance tecnológico que produce comodidad y salud, sería lento, a no ser que se consiguiera esa conciencia social perdurable en el tiempo, eso sí,  nunca habría brecha social ni desigualdades.

Probablemente, la mejor opción esté cerca del medio entre las dos visiones, los extremos no llevan a nada. La naturaleza, aunque nos ha enseñado las dos opciones, tiende a la ley de la selva, ya que es más probable que uno mire por sí mismo antes que por la especie, por lo inmediato de la recompensa.

Pero ya no somos animalitos puros y duros, para nuestra desgracia o nuestra buena suerte, tenemos conciencia y capacidad para no hacer lo que la naturaleza nos dicta y conseguir conciencias más globales y menos egoístas.

El mundo corre sin control hacia el individualismo de seres que dominan un espacio supranacional y que, sin percatarnos, se aprovechan de la gente para aumentar su poder. Su objetivo es crear y mantener colectivos que puedan dominar.

 Jair Bolsonaro (Brasil), Donald Trump (EEUU), Matteo Salvini (Italia), Marine Le Pen (Francia), ganan espacio como ejemplos de individualistas. El colectivismo ha perdido fuerza como forma de gobierno de un país, ya que el modelo asambleario sustituido antaño por una dictadura, se manifiesta actualmente, de forma global, a través de las nuevas tecnologías, perdiendo cada vez más sentido las fronteras, así, el nacionalismo reacciona ante el inexorable orden mundial que, espero en un futuro, sea gobernado por una asamblea mundial y no por individualistas.

Pero en pos de mantener el orden mundial del siglo XX, muchos intentarán convencernos del pasado para mantener sus estatus y el problema es que actualmente tienen capacidad para destruir el mundo, tal y como lo conocemos. Esperemos que la conciencia social global basada en la asunción de responsabilidades en todos los ámbitos, desde uno mismo hasta lo más amplio, llegue a tiempo de pararlo.