Recomendaciones


(01) 'Sobre las proposiciones formalmente indecidibles de los Principia Mathematica y sistemas afines', de Kurt F. Gödel

(02) La creatividad surge de razonar diferente y hallar absurdos, de repensar éstos y brindarles coherencia.

(03) Hackear es experimentar con las limitaciones de la sabiduría convencional, y aprender algo más en su lugar.
Mostrando entradas con la etiqueta Fisicoquímica. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta Fisicoquímica. Mostrar todas las entradas

miércoles, 25 de marzo de 2020

SOBRE LA MODELACIÓN MATEMÁTICA DE LAS EPIDEMIAS SEGÚN LA ANALOGÍA DEL CONTAGIO RESPECTO A LA TEORÍA CINÉTICA

A partir de la teoría cinética que describe el comportamiento de las reacciones químicas a través del tiempo es posible generar una adaptación para la descripción de fenómenos poblacionales, tales como las epidemias. El texto a continuación aborda lo anterior.


Esta exposición se ha efectuado a partir de la emergencia mundial debida a la CoViD-19 (coronavirus disease o enfermedad por coronavirus). Cabe señalar, muy a tono con el texto presentado, que seguir las medidas que eviten los contagios es fundamental para disminuir el desastre social que la enfermedad pueda representar. Para la CoViD-19 son:
  1. Distanciamiento social
  2. Frecuente lavado de manos
  3. Evitar el contacto de las manos con el rostro
  4. Evitar la dispersión de saliva en el aire
  5. Limpiar las superficies de contacto comunes
Estas medidas son muy similares a aquellas que permiten prevenir el contagio por resfriado común. A título personal he comprobado que son realmente eficientes para los resfriados, logrando limitar el contagio en mi comunidad.

El distanciamiento implica no acudir a sitios muy concurridos, lo mismo que evitar los saludos de mano o de beso.

El lavado de las manos debe ser empleando la técnica apropiada, o en su defecto y sólo en caso de ser necesario, mediante la aplicación de gel antibacterial a base de alcohol (al 70% por lo menos).

Para evitar la dispersión de saliva en el aire cabe aplicar el correcto estornudo y tosido, es decir, sobre el ángulo interno del codo. Estando enfermo, resulta conveniente el uso de marcarillas o cubrebocas.

El contacto con el rostro, lo mismo que las medidas anteriores, evita no sólo enfermedades respiratorias producidas por virus, sino también otras como el acné. La limpieza de superficies como el teléfono o la computadora sirve también para eludir dichas enfermedades.

24 de Marzo de 2020

sábado, 9 de agosto de 2014

SER RACIONAL


«Manos dibujándose», de M. C. Escher.


«Manos dibujándose» persigue la recurrencia, así como gran parte de la obra de Escher. Y, como él bien concluye, existe un absurdo lógico implicado con dicha cuestión. En el caso de «Manos dibujándose», el absurdo es evidente: no hay una mano de origen.

La resolución lógica de los absurdos –las paradojas– consiste en admitir que se está anteponiendo una idea como verdadera o como falsa (la falsedad es la veracidad de «lo que no es verdadero»), cuando en realidad no tiene sentido tal imposición.

En «Manos dibujándose», la idea antepuesta para construir la paradoja es que “debe existir necesariamente una primera mano”. Admitir esa idea de previamente implica el hallazgo ineludible del absurdo en «Manos dibujándose», porque en la imagen no hay una primera mano. De haberla, la siguiente no dibujaría a la primera, sin embargo lo hace.

Otra forma de observar la paradoja –esta forma es menos común– yace en la siguiente idea antepuesta: no existe una primera mano. Si esto se cumple (siendo lo contrario a la primera idea, es decir, considerando que la primera idea es falsa), implica que ambas son la última mano, lo cual es incoherente: así como con los números, el antecesor y el sucesor no pueden ser iguales; una mano debe ser la primera y la otra, en consecuencia, la última.

Se resuelve la paradoja que representa Escher con «Manos dibujándose» de la siguiente forma:

Prescindiendo del concepto de «orden».

Es decir, el absurdo se resuelve haciendo que las palabras «primero» y «último» no cobren sentido alguno. Si el «orden» carece de significado, no cabe preguntar cuál es la primera y cuál la última mano. ¿Cómo es posible quitarle significado al «orden»? ¿Cómo es que dicho concepto podría no representar nada?

Suponiendo que “somos” una de las manos, al dibujar la siguiente tendríamos que dibujar, a la vez, nuestra propia imagen, porque la mano que nos sucede está dibujándonos según «Manos dibujándose». Pero nosotros ya estamos dibujados. De lo contrario, no podríamos estar dibujando a la mano siguiente. Entonces la mano que nos sucede ya está dibujada (porque ya estamos dibujados) y, finalmente, no queda más dibujo por hacer. En otras palabras, «Manos dibujándose» ya estaba dibujado y no es necesario dibujar nada antes ni nada después de ninguna de las manos. Así, ambas manos fueron dibujadas al mismo tiempo por Escher, y el «orden» en el dibujo carece de significado: es la expresión «al mismo tiempo» lo que expresa la carencia de «orden».

En general, como ya se ha mencionado, la recurrencia genera absurdos. En general, como se ha mostrado, las paradojas se resuelven al prescindir de una idea que en principio parece razonable, pero que en realidad no lo es. Eso muestra Escher con su obra pictórica.


«Cinta de Möbius con hormigas rojas», de M. C. Esher.

Como otro ejemplo, la imagen anterior plantea una paradoja: las hormigas no pueden salir del pequeño universo que la cinta de Möbius constituye. ¿Qué origen tiene aquel universo? No hay principio ni fin. Si tuviera algún comienzo, dado que se trata de una cinta de Möbius, también debe de ser el final, pero eso es contradictorio: el principio va antes del final y no pueden ser lo mismo a la vez.

Sin embargo, si nuevamente se prescinde del concepto de «orden», el absurdo desaparece: así como en el conjunto cuyo único número es el 1, no existe ni primer ni último elemento, igualmente las hormigas se encuentran caminando sobre una única superficie. El universo de las hormigas no tiene anverso ni reverso; sólo tiene una cara.

Quizá ello ocurre con nuestro Universo, el Cosmos, que intentando buscar su origen y su final nunca los encontramos. Quizá hablar del origen del Cosmos es tan falso como hablar de su final y, entonces, en realidad no tiene sentido siquiera preguntarlo porque la pregunta no debería representar nada.

La recurrencia suele asociarse directamente a las paradojas. Es claro: al intentar que exista un «orden» donde no lo hay, donde ello no tiene sentido, se generan las paradojas (porque hablar o pensar con mentiras tarde o temprano lleva a mentiras, según refiere el teorema fundamental de la Lógica).

Por decir, al intentar obtener todos los números naturales se presenta una idea repetitiva, recurrente: siempre hay un número sucediendo a algún número natural. Si se pregunta cuál es el último número natural, no hay respuesta. Decir que un número dado es el último de todos es falso. Decir que, consiguientemente, el siguiente a ese número es el último también es falso. Buscar el final en la lista de los números naturales simplemente no tiene sentido y en realidad no debería cobrar significado alguno dicha cuestión. Siendo racionales, la pregunta «¿Cuál es el último número natural?» debería resultar incomprensible al ser escuchada, tanto como cualquier pregunta absurda, por ejemplo, tanto como «¿Qué comerás ayer?»

No obstante, las palabras tienen significado pleno, independientemente de la pregunta. De ahí que incluso las preguntas absurdas resulten en cierta medida comprensibles. Ya Gödel nos ha mostrado tal situación con su teorema de incompletitud, que dice (con palabras cotidianas)

«Existen saberes verdaderos que jamás podremos acceder.»

En la pregunta «¿Qué comerás ayer?», cada palabra es perfectamente comprensible, y con cierta imaginación toda ella también tiene un significado accesible a cualquiera. Sin embargo, la respuesta es inaccesible: de haberla, implicaría un absurdo. No obstante, según el mismo Gödel y su teorema de suficiencia, «Todas las preguntas tienen respuesta.»

La pregunta «¿Qué comerás ayer?» tiene respuesta, pero es inaccesible a nosotros, los seres racionales. Es inalcanzable dicho saber porque la respuesta a la pregunta no es ni verdadera ni falsa: simplemente no tiene sentido. Cualquier cosa que se conteste es válida: pescado, pollo, cerdo, espinacas, manzanas, etc. Sin embargo, ninguna de ellas es ni verdadera ni falsa, porque preguntar por el futuro en el pasado no tiene significado real alguno, aunque sus palabras sí lo tengan (aun teniendo significado la pregunta misma, con cierta imaginación).

Ha sido resaltada la palabra «real». Porque, al final de cuentas, nuestras nociones de veracidad o falsedad provienen de lo que nos rodea, lo que asumimos como real. Jamás hemos visto que los días futuros sean igualmente días pasados y por ello la pregunta «Qué comerás ayer» es absurda. Tampoco se ha visto que exista algo que se cree a sí mismo, como ocurre con las «Manos dibujándose», y por ello es posible asumir que esa imagen fue la obra de Escher y no de las manos mismas. Ni tampoco se ha visto que la sucesión de números naturales se detenga en alguno de ellos, por lo cual la pregunta «¿Cuál es el último número natural» también carece de sentido, y por ello confiamos que los axiomas de Peano son ciertos. La realidad, lo que podemos sentir, medir, vivir, ver, es la base de la razón, de nuestra cordura.

De tal forma es difícil pensar que existan propiedades imposibles de ser medidas, y que, no obstante, sepamos demasiado sobre ellas. Es absurdo pensar que sepamos lo que ocurre al interior de la caja de Schrödinger (el ser vivo en su interior es irrelevante) cuando ni siquiera la hemos abierto, no obstante existe una aceptación casi unánime sobre los conocimientos místicos que refieren una simultánea condición de vida y muerte. Tanto la vida como la muerte son posibles, pero no simultáneamente: eso es absurdo. Sólo contamos con la posibilidad (jamás certeza) de que alguna de las dos ocurra. Esa posibilidad sí es simultánea, pero ninguna de las dos condiciones ocurrirá a la vez que la otra ya abierta la caja. Preguntarnos sobre lo que ocurre al interior de la caja no tiene sentido, y es tan absurdo como preguntar «¿Qué comerás ayer?»

Igualmente es difícil pensar que sepamos lo que ocurre con los electrones o los fotones cuando no son detectados, y más difícil es pensar que podemos saber especulativamente lo que ocurre donde ni siquiera hemos medido interacción alguna entre partículas que se ha dado a bien llamar “entrelazadas”. Sólo podemos saber que existe una ley respetando el principio de Pauli entre electrones, no importando las distancias, pero es imposible saber qué ocurre previamente: es imposible saber si hay o no información “superlumínica”, porque saberlo lleva a contradicciones evidentes como las planteadas por Einstein. Porque preguntarnos qué ocurre cuando no detectamos una partícula es tan absurdo como preguntarnos «¿Cuál es el último número natural?»

Y se ha mencionado que «hablar o pensar con mentiras tarde o temprano lleva a mentiras». Por ello se insiste siempre en la evidencia: medir, siempre medir. Y quizá pecando en el exceso, «Una imagen vale más que mil palabras», más que mil razonamientos absurdos. Y si es imposible medir, entonces habremos de callar para no errar en lo que podría ni siquiera tener algún significado coherente.

Nadie siente el color rojo como yo lo siento, porque no son yo, sino ellos. O quizá lo sientan como yo lo siento, rojo, pero no son yo y no les evoca lo mismo. Porque sentir es medir con la vida, es real la soledad en el Cosmos: nadie puede sentir como yo siento lo que siento. No obstante, existe alguna pequeña confianza en que algún Escher hizo el universo en el que estamos, que somos hormigas idénticas y que, finalmente, quizá los demás sienten como yo y no lo puedo saber porque eso es un conocimiento inaccesible para mí, alguien que ocasionalmente intenta ser racional.

9 de Agosto de 2014

[Esta entrada participa en la XI Edición del Carnaval de Humanidades alojado por @ScientiaJMLN en el blog SCIENTIA]

 

domingo, 16 de marzo de 2014

SOBRE LA INDECIDIBILIDAD DEL PROBLEMA ONTOLÓGICO

De Alfredo Salvador C. García 
Ciudad de México



 René Descartes: «Pienso, entonces existo.»


«Si fueran ciegos, no tendrían pecado.
Pero ustedes dicen: “Vemos”,
y ésa es la prueba de su pecado.»

Juan 9,41


Se plantea la definición ∀xΠxΩx donde Πx dice «x puede existir» y Ωx dice «x existe». No se confunda al cuantificador con el relator Ω: el cuantificador expresa cantidad y es conveniente referirlo como «algún».

Entonces la existencia de x queda definida mientras x pueda existir. La definición puede tomar la forma ∀xΛΠxΩx→ΩxΠx. Por consiguiente, para que la definición sea deducida verdadera bastaría con probar que tanto ΠxΩx como →ΩxΠx son verdaderas. Se observará inicialmente que →ΩxΠx es veradera según la intuición: si un x existe, por decir, una hoja de papel, o una letra, o un libro, o una idea, etc., entonces claramente ese x puede existir. Ahora, si un x puede existir pero se desconoce que existe, ¿ese x existe? ¿Puede saberse verdadero que una hoja de papel existe sólo por el hecho de que su existencia sea posible?

La veracidad de Πx se prueba confirmando la existencia de x pues ello implica intuitivamente que Πx según →ΩxΠx. Si se desea ir en sentido inverso, que Πx sea en principio verdadera, es cuestionable que Ωx sea verdadera pues no se contaría con evidencia para asumir que Πx fuere verdadera. ¿Hay forma de probar la veracidad de Πx sin probar la veracidad de Ωx?

Por el momento sólo se sabe que ∀x↔Ωx↔ΠxΩx, y en esas circunstancias sólo de ΛΩxΠx se deduce Ωx, lo cual también ya se sabe. Supóngase que →NΠx, donde N es una sentencia que incluye variables aparte de x. Asimismo se tiene que →ΛΩyiΠx, donde Ωyi≡Ωy1Ωy2Ωy3... Ωyn con una n dada y ΛΩyi es verdadera porque se ha observado el cumplimiento de cada Ωyj (Ωy1, Ωy2, Ωy3, etc.) Entonces Πx sería verdadera mientras cada Ωyj fuese verdadera. Para asegurar que ∀xΠxΩx sea cierta es necesario solamente probar que ¬=xyj (que no sea igual x con ninguna yj).

Por ejemplo, cuando J. Maxwell plantea su teoría electromagnética obtiene una sentencia N que hace referencia a la velocidad de la luz como valor de velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas, es decir, se tiene una Ωyj componente de la Ωyi, por decir, Ωy1 donde y1 era cualquier onda electromagnética, o bien, en general, =onda electromagnética yj. Aparte, →NΠx con =luz x, pues si N hace referencia a la velocidad de la luz, la luz puede existir. Sin embargo, sería demasiado extraño que la luz pudiese existir pero que no existiese ésta –independientemente de la evidencia obvia sobre la existencia de la luz–. Y en efecto, =xyj, o sea, la luz es una onda electromagnética. Por lo tanto, el caso de la teoría electromagnética de Maxwell aporta evidencia para admitir verdadera a la sentencia ∀x↔Ωx↔ΠxΩx y no a la sentencia ∀xΠxΩx.

A la fecha no se cuenta con ninguna teoría que lleve a ∀xΠxΩx, pues se basan todas aquellas comprobadas verdaderas (hasta el momento verdaderas) en la prueba de →ΩxΠx y no en el sentido inverso. De hecho, las teorías que por lo general admiten →ΠxΩx llevan junto con →ΩxΠx a que ΛΠx¬Πx –lo cual es absurdo– porque al realizar observaciones resulta que ¬Ωx. Por ejemplo, se se parte de las transformaciones de Galileo, se tiene que →ΠxΩx siendo =coordenadas de tiempo únicas x; luego se deduce Ωx, pero al realizar observaciones se infiere en realidad que ¬Ωx (las coordenadas de tiempo no son las mismas para marcos de referencia a velocidades distintas) y por ello ΛΠx¬Πx, que, por una parte, las coordenadas de tiempo son iguales para todos los observadores en el Universo y que, por otra parte, no lo son pues aquello simultáneo para un observador no lo es para otro (según lo expresa A. Einstein).

Sin embargo, esto no significa que ∀x↔Ωx↔ΠxΩx sea indudablemente cierta: supóngase que ↔Ωx¬Mx para un x, donde Mx dice «x es corroborable en cuanto a su existencia». Esto es, ¬Mx queda como característica inherente de x. Por consiguiente, no podría saberse si Ωx es verdadera pues se asume que ↔UΩxMx donde UA dice «A se sabe verdadera». Así, cuando Ωx, queda para la x sugerida que ¬UΩx y también que ¬UΠx. Asimismo, si se abrevia ω≡∀x↔Ωx↔ΠxΩx, entonces ¬Uω. Puede simbolizarse lo anterior como sigue:

1. →MxBΩx en principio, donde Br dice «r es verdadera».
2. ↔Ωx¬Mx definición de Ωx, la existencia de un x dado.
3. Ωx premisa 1.
4. ¬Mx se deduce de la definición.
5. VBΩx¬BΩx se deduce del principio en 1.
6. VBω¬Bω se deduce de 5. y expresa lo mismo que ¬Uω.

Hasta el momento ω ha mostrado ser tan cierta como útil para fundar las grandes teorías científicas. Sin embargo, presenta limitaciones, particularmente que no necesariamente . Pueden sugerirse variables simbolizando objetos tales que ↔Ωx¬Mx y jamás podría averiguarse su existencia. Eso ocurre con algunas religiones donde x toma el lugar de sus dioses, pero también toma el lugar de las partículas [subatómicas] mientras no interactuen con alguna otra partícula. Despúes de todo, si no es posible hacerlas interactuar tampoco es posible medirlas (para medir se requiere de hacer interactuar a la partícula medida con la medidora) y así tampoco resulta posible determinar su existencia tal que no se hallen interactuando.

Es el caso que, o bien existen las partículas sin interactuar (lo cual puede resultar intuitivamente creíble), o bien no existen las partículas sin interactuar y todas dependen unas de las otras para existir interactuando (lo cual también puede resultar intuitivamente creíble). Sin embargo, considerar esto último conlleva algunas contradicciones: interacciones superlumínicas (que rebasan la velocidad de la luz –y que en principio, según la Teoría de la Relatividad no pueden presentarse–), agujeros negros donde una partícula deja de existir no obstante el resto del Universo (o al menos otra partícula con la cual se hallaría entrelazada) sigue existiendo, entre otras semejantes. Aún así, como ↔Ωx¬Mx, no es posible saber si una u otra de las opciones intuitivas son ciertas, o si existe otra inesperada, y esto lleva a que en la realidad física (aquella que sí se ha logrado medir y que puede medirse) ω no tenga validez plena, aún cuando se ha puesto toda la confianza en ella desde la fundación de la Física hecha por Newton al establecer sus leyes del movimiento. Y si ω no es plenamente válida, mucho menos se puede esperar que ∀xΠxΩx lo sea. La manera cartesiana en la frase «Pienso, luego existo», o bien, «Lo pienso, luego existe» es indecidible.

16 de Marzo de 2014


domingo, 4 de agosto de 2013

¿QÚE TIENE QUE VER LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD DE EINSTEIN CON EL ESTADO LÍQUIDO DEL MERCURIO A TEMPERATURA AMBIENTE?

de Ashutosh Jogalekar



Imagen: Wikipedia Commons




Para #Nota140


Uno de los momentos más conmovedores para la Ciencia durante el siglo veinte fue cuando Paul Dirac conjuntó audazmente la Mecánica cuántica con la Teoría de la relatividad especial para generar la Mecánica cuántica relativista. La teoría de Dirac consiguió varias cosas – predijo el espín del electrón y el positrón, el análisis atómico de las colisiones, comenzó la radical revolución de la electrodinámica cuántica – pero también presentó repercusiones significativas para la Química. Sin embargo, esto último fue reconocido sólo después de algunas décadas porque, generalmente, para resolver problemas en Química se consideran despreciables los efectos relativistas. El estudio del enlace químico, la predicción de las propiedades termodinámicas y cinéticas de las moléculas, el entendimiento del pegamento molecular que mantiene unidas a las proteínas; todos estos problemas han sido vistos por los químicos sin considerar a la relatividad.

Todos excepto uno. Y éste tiene que ver con una pregunta que desde la antigüedad muchos se han plateado durante la infancia: ¿Por qué el mercurio es líquido a temperatura ambiente? El mercurio, el único metal con esta propiedad – enigmatizado y fascinante a través de los siglos; una substancia brillate que fluye con gravidez llamativa, que mantiene a flote a las monedas, que parece disolver mágicamente otros metales y que presenta una gran resistencia al ser levantado. Una substancia útil para la salud cuando se haya calibrada en un termómetro, o que puede asesinar cuando se acumula en los tejidos vivos. Aún así, la cualidad que es más evidente para todos del mercurio, la que más lo representa, es su naturaleza líquida.

¿Por qué esto es así? En ocasiones parece que las observaciones más simples en la Ciencia no pueden tener explicaciones interesantes, y este es uno de los casos. Afortunadamente, el meollo del asunto es claro, y ha recibido el más completo y satisfactorio tratamiento en un artículo publicado en la revista Angewandte Chemie (Química aplicada). Pero antes, vayamos a lo básico. El mercurio es un metal, lo cual quiere decir que, simbólicamente, ocupa un sitio del centro de la tabla periódica junto con otros metales como el oro, el zinc o el cadmio. De hecho, se encuentra en el mismo grupo que el zinc y el cadmio, y en principio no debería ser tan diferente de ambos. El zinc y el cadmio no son líquidos a temperatura ambiente y se cristalizan de una forma diferente a la del mercurio. Aunado a esto, el mercurio se encuentra a la derecha del oro y, contrario a lo esperado, sus propiedades también son muy distintas.

De acuerdo a la Química, los orbitales atómicos se dan en diferentes presentaciones; s, p, d, y f, que son distinguibles por sus respectivos números cuánticos y "formas". Los metales ocupan significativamente los orbitales d. Aparte, los orbitales llenos [de electrones] implican una estabilidad especial. El hecho que separa al mercurio del resto de sus elementos vecinos en la tabla es que presenta un llenado total del orbital atómico 6s, el más externo. Esto significa que los electrones en el orbital se encuentran apareados unos con otros y que impiden su compartición con otros átomos de mercurio próximos. La Teoría de la relatividad entra en acción para cambios sutiles en la masa de los electrones del mercurio y en el radio atómico, que implican profundos cambios en las propiedades físicas del metal.

De acuerdo con la teoría especial de la relatividad, la masa aparente de un objeto aumenta cuando su velocidad aumenta, aproximándose a la velocidad de la luz. De la teoría de Bohr sobre la estrucutra atómica, se sabe que la velocidad de un electrón es proporcional al número atómico del elemento. Para elementos ligeros como el hidrógeno (número atómico 1) la velocidad es insignificante comparada con la velocidad de la luz, por lo cual, los efectos relativistas pueden ser despreciados. No obstante, para los electrones 1s del mercurio (número atómico 80) este efecto se vuelve significativo; los eletrones se mueven aproximadamente a 58% de la velocidad de la luz, y su masa se incrementa 1.23 veces respecto a la masa en reposo. Así, la relatividad se involucra. Dado que el radio de la órbita de un electrón en la teoría de Bohr (siendo precisos, un orbital) disminuye al aumentar la masa del electrón, entonces este incremento implica una disminución en el 23% del tamaño del radio orbital. La contracción constituye una diferencia abismal tras observarse una atracción mayor entre el núcleo atómico y los electrones, y este efecto se presenta de igual forma para el resto de los orbitales, como el 6s. El efecto es compuesto mientras no puedan escudar los orbitales difusos d y f a los electrones en s. Esto combinado con la naturaleza de llenado pleno en el orbital 6s, la contracción relativista hace al mercurio tan impedido a la compartición de sus electrones más externos que no pueden formarse enlaces fuertes con otros átomos de mercurio.

Los enlaces entre átomos de mercurio formando pequeños grupúsculos se deben a las débiles fuerzas de Van der Waals que surgen de fluctuaciones locales [en la carga] de los átomos próximos más que a la compartición de electrones. Todo esto eran sólo conjeturas; era necesaria la elaboración de cálculos rigurosos, tratando a cada electrón en el elemento de forma relativista, y calculando las propiedades relevantes. En este caso, la propiedad relevante es el calor específico de una substancia que cambia drásticamente en la transición de fase, en particular de sólido a líquido. La pregunta era simple: empleando todos los cálculos del estado del arte, ¿era posible predecir la temperatura a la cual el mercurio se fundía, esto de acuerdo al cambio súbito en su capacidad calorífica? En un artículo publicado en Angewandte Chemie durante este mes [de julio], químicos de Nueva Zelanda, Alemania y Francia dieron a conocer un resultado que es el más contundente a la fecha. Las simulaciones del mercurio fundido se realizaron empleando la dinámica cuántica molecular, resolviendo la ecuación de Schrödinger, calculando las fuerzas y las velocidades según la Mecánica cuántica y permitiendo que los átomos formaran grupúsculos con distintas configuraciones geométricas aleatorias. Ellos llevaron a cabo los cálculos, primero, excluyendo a la relatividad y, después, tomándola en cuenta, y los resultados fueron concluyentes: cuando los efectos relativistas fueron considerados, el punto de fusión del mercurio pasó de los 355 K (kelvin) a los 250 K, con notable concordancia según los experimentos y notándose un efecto de cambio súbito en la capacidad calorífica.

La naturaleza líquida del mercurio no es el único aspecto que permite explicar la teoría especial [de la relatividad]. También explica porqué el oro es dorado mientras que la plata es plateada. En este caso, la división de los orbitales y la representativa baja energía del orbital 6s hace que el oro absorba la luz azul y que emita una de color amarillo o rojo. Como el nivel 6s se encuentra más al exterior en la plata [por ser de menor número atómico], la energía requerida para excitar a un electrón corresponde a la región UV en lugar que a la región de luz visible. Por consiguiente, la plata aparece carente de colores de la región visible del espectro.

Siempre he experimentado un tañido de placer cuando me encuentro con estudios de este tipo. Hay pocas cosas tan satisfactorias como el logro de la aplicación de nuestras más preciadas y exactas teorías para explicar todo aquello presente en la cotidianidad que, no obstante, resultan ser fenómenos fascinantes. De eso se trata la Ciencia.


REFERENCIAS.

1. Evidence for Low-Temperature Melting of Mercury owing to Relativity; F. Calvo et al. Angew. Chem. Intl. Ed. Engl. 2013, 10.1002/anie.201302742

2. Why is Mercury Liquid? L. Norrby, J. Chem. Ed. 1991, p. 110.

3. Relativistic Effects in Chemistry, D. McKelvey, J. Chem. Ed. 1983, p. 112



4 de Agosto de 2013
 
 

jueves, 6 de junio de 2013

IV EDICIÓN DEL CARNAVAL GEOLÓGICO: NUESTRO INCREÍBLE PLANETA



Andrija Mohorovičić, geólogo yugoslavo que
estudió la propagación de las ondas sísmicas,
precisando la ubicación de los epicentros.


Si fueran dos, sería increíble. Porque es una y encontramos «el sustento físico de la Humanidad»1. Apenas con su masa bastaría para comprender lo asombroso de su irrelevante pequeñez entre las lluvias sulfúricas de Venus y las tormentas eléctricas de Saturno. Si fueran dos, sería increíble. Porque en su interior ebulle una mezcla magnética que rota y rota sin cesar, como los días y las noches que pasan adelante rigiendo el tiempo, elaborando con níquel y hierro el magneto impresionante de los viajes que cambiaron nuestras vidas. Entonces no sólo su corteza podría llamarse el sustento físico de la Humanidad, sino toda la extensión en forma de dínamo, en forma de candente presión al interior, al fondo, por debajo de las discontinuidades de Wiechert y Mohorovicic. Extensiones de manto fundido a partir de la radiación, de las rocas líquidas emitiendo cuantos, de los cuantos aumentando la temperatura por debajo de susceptibilidades y existencias más allá de lo terreno, quizá, pero imposibles de ignorar la existencia fría, sólida, firme, de la capa de silicio, óxido de silícico.

Grandes proyectos fueron emprendidos en la búsqueda del «sustento». Semejante a Mohole intentando perforar el infierno cada vez más creciente, a venticinco grados Celsius por cada kilómetro más cerca del Diablo. Pero sin el temor de éste, porque hay una cubierta prolífica, azulada, salina y salada, donde las rocas se enfrían al contacto: son los mares que adquieren una forma cálida, tibia, el cobijo de la gran Madre, esa cosa increíble que no está dada por duplicado, lo cual sería increíble. Una sola tiene gran edad, de fósiles, y antes de los fósiles sedimentos y más sedimentos. Tierras ignotas que antes fueron océanos. Lares profundos de grietas volcánicas donde los continentes se encogen, se hunden, los montes se alargan, se ensanchan, y los suelos oscilan a través de las capas de edad. Manto líquido y presiones de espanto que alean muy exacto el núcleo de esa Madre, el gran sustento, y también de enormes teorías intentando explicar cómo es que hoy nos encontramos aquí. Gases que ha siglos se llamaron atmósfera, hoy día provocan un invernadero. Gases que ha siglos se llamaron inertes, hoy día son la esencia de la vida. «Roca eres y en roca te convertirás». Y la vida proviene de las rocas y las aguas. Gases que antes eran atmósfera, ahora son vida y después son la roca. Que se cotiza, fósil en yacimientos, una cosa que es más vieja en comparación. Que en su vejez se calcula a través de las rocas, que son vida y nuevamente rocas.

De ellas el sustento humano, pero no son dos; sería increíble. Somos sueños que se cristalizan, y por los cristales de piedras se logran. Piedras con formas, condiciones y cuestiones. Condiciones de presión, un pasado térmico distante. Cuestiones más allá, buscando otra Madre, la que nadie ha tenido. Hurgando el subsuelo y elevando ilusiones. Persiguiendo a los dioses, el Sol y la Luna. Convocando colonias marcianas, ficticias e inalcanzables. Pero las piedras todo lo han vuelto aprehensible. Sueños que se cristalizan, y por los cristales de piedras se logran. Buscando dos sólo se encuentra una, el sustento de toda la Humanidad. Vieja madre, de aguas y vida. De sismos, volcanes y gases cambiantes. Vieja madre, más vieja que un fósil. Compitiendo en sus huracanes con las tormentas ajenas, con las lluvias más ácidas. Estudiar a la Tierra, es comprender nuestros días y nuestras noches. Nuestra historia, que hasta el momento no está duplicada, pero a pesar de esto, la concebimos por siempre increíble.

1 De la enciclopedia Áreas: Pons, E., et. al. (1992) Áreas. Consultor didáctico. [Ciencias naturales]. Barcelona, España: Nauta.


NORMATIVIDAD DEL CARNAVAL

Por consiguiente, el tema de esta edición ha de ser Nuestro increíble planeta. Todo los datos magníficos, brutales, todos siempre inimaginables. Nuestro planeta nos ofrece grandes oportunidades al respecto, se ha mencionado y podría reforzarse:

1. Puede participar cualquier blog o archivo publicable. No hace falta especificar la procuración de la línea propuesta, pues el tema es verdaderamente vasto.

2. El plazo para presentar aportaciones corre del siete de junio de dos mil trece (7 de junio de 2013) al siete de julio de dos mil trece (7 de julio de 2013).

3. Se pueden enviar las aportaciones, para esta IV edición, a @teoremadegoedel donde el anfitrión K. F. Gödel (o Gödel) las observará, o bien como un comentario en ciencia-y-logica-suficientes.blogspot.mx en esta entrada de apertura, o bien a la cuenta de Twitter @geocarnaval (Carnaval Geológico).

4. Toda entrada participante deberá poner un texto así: Este post participa en la IV Edición del Carnaval Geológico (link al post de apertura) alojado por K.F. Gödel en el blog Ciencia y Lógica son suficientes. También puede agregarse el logotipo del Carnaval. No importa si es al comienzo o al final, pero hay que incluirlo para poder ampliar nuestra comunidad y comunicar mejor nuestro mensaje.

5. Todo tipo de material está permitido: fotografías, textos de referencia, libros, etc.

6. Se podrá votar por el Mejor post de la edición IV. Para ello durante el mes posterior al término de la recepción de entradas las votaciones se recibirán en la cuenta de Twitter del Carnaval.

Que siga esta aventura, esta búsqueda entorno a la Madre Tierra, de donde provenimos. Somos ella y ella es de nosotros. ¡Bienvenidos a la IV Edición del Carnaval Geológico!



APORTACIONES AL CARNAVAL

1. Calpurnia en las ondas #5: ¡Qué bonita es la Geología! Entrevista a Nahum Méndez, de Luis Moreno Martínez.

Inaugurando esta IV Edición, su autor comparte la perspectiva propia y del creador de este Carnaval. Por supuesto, la Geología es magnífica.

Por parte de la anfitrionía, una breve exposición sobre la averiguación de un dato increíble, la masa de nuestro planeta a partir de la ley de gravitación de Isaac Newton.
 
3. Desvelado el misterio de la Gran mancha blanca de Saturno, de @Zientzia.

Sobre algunos aspectos de Meteorología, y cómo los modelos matemáticos de acá pueden ayudar a resolver problemas de allá, y también de vuelta.

4. Sobre los efectos superficiales de la tectónica de placas, de K. F. Gödel.

Una breve y aproximativa explicación sobre aquello que ocurre durante un terremoto.

5. He sido la muerte, de @ageologicas.

A través de una perspectiva simple y pícara, la comprensión de un increíble cambio sobre la Tierra a causa de la Vida.


martes, 26 de marzo de 2013

UN COMENTARIO LIBRE

[Esta entrada participa en la IV Edición del Carnaval de Humanidades alojado por Kurt Friedrich Gödel en el blog presente.]

En coautoría [inintencionada] de @daphnella y @elchen00. Incluso para Gödel no había intención a priori.


***


S. – Medir es alterar un objeto para decir cómo se comporta respecto a la alteración. Esto no implica que si no se mide las cosas no existan. Si es así, no hay motivo por el cual sorprenderse de la dualidad ondulatoria y corpuscular de las partículas subatómicas. Tampoco resultan sorprendentes las implicaciones del principio de Heisenberg. Se puede medir porque las cosas existen, no al contrario. Que las cosas existan y no se sepa porqué es otro asunto. ¡Para ello se tendría que medir la no-medición!

D. – ¿La apreciación cualitativa no entraría aquí?

S. – ¿De qué forma?

D. – Sí, observable nada más, no medible.

S. – Es que la medición no implica precisión. Simplemente es observación ante la alteración.

D. – No me refiero a eso. Tú dices que hay que medir y pregunto si es estrictamente cuantitativo.

S. – No. Las descripciones ante la alteración pueden o no implicar números. Pero, ¿cómo observar lo que ocurre cuando no se observa?

D. – OK. Ya te entendí, aunque es un problema más bien de «¿lo vemos porque existe, o existe por que lo vemos?»

S. – Exacto. En mi opinión científica, en principio las cosas existen. Entonces, el problema radica en la observación, la medición. O bien, en la no-medición.

***

V. – (Como respuesta al primer comentario) Pensando, aunque no podamos comprobarlo.

S. – Esa posibilidad nos lleva, en la teoría, a rasgos de incompletitud lógica, pero creo que no habría que precipitarse.

V. – No me parece precipitado.

D. – No, y es bastante lógico.

S. – Es que hace falta demostrarlo tanto en la práctica como en la teoría. De forma más detallada y precisa.

D. – Sería muy interesante trabajar algo así.

V. – Para eso te tenemos S., desquita el sueldo. Je, je, je.

D. – Ja, ja, ja, invita.

S. – ¡Oh!, ja, ja, ja. La lógica es pasión, no sueldo. Creo que eso le pasa a los físicos. Trabajan por sueldo. Es una hipótesis.

D. – La Ciencia en general es por pasión, que te paguen es un extra.

V. – Y dices «OK., al cabo el cheque ni tenía fondos.»

D. – Es decir, confórmate con que existe.

S. – Para algunos ni eso. La lógica, según no sé quien y no lo quiero saber, no es nada.

V. – Qué mal.

S. – Lo que busco no es tanto que a la gente en general le interese la Lógica, sino a los científicos y artistas.

V. – ¿Por qué?

S. – Ellos son los primeros a quienes debería de interesar. En el fondo, todos trabajan con la Lógica, pero no la reconocen.

V. – Así es, actúan en automático sin saber por qué.

D. – En realidad sí, me apunto entre ellos.

S. – La situación es que sin Lógica se suele llegar a complejidades del tipo «gato de Schrödinger» que bien podrían no serlo. Es más, incluso los matemáticos ignoran la Lógica y llegan a imprecisiones como la vieja teoría de conjuntos de Cantor. Ahora lo ves D. De todas formas es sólo reconocerlo. Lo demás es aplicarlo.

V. – Es que, ¿cómo decirlo?, reflexionar todo, todo el tiempo quizás tampoco sea la solución.

D. – Y entonces caes en una frialdad que deja de ser pasión, complicado.

S. – Mmm... no creo que reflexionar sea frío, sino en verdad apasionante.

V. – Por eso dicen que «el Hombre sueña como dios, pero vive como un animal.»

S. – ¿Puede ocurrir al revés? ¿Vivir como dios y seguir viviendo como animal.?

V. – Sí, según Homero. Creo que D. se refiere a una frialdad como de: «– Espérame, estoy ocupado.– mientras la vida pasa.»

D. – Algo así, pero mejor discernir que razonar, mejor inquirir que preguntar.

S. – Je, je, je. No creo que discernir a la de «a fuerza» funcione mucho. Eso sí, inquirir sí. ¿Qué fue lo que dijo Homero?

V. – Los dioses de «La Ilíada» y «La Odisea» viven como dioses pero sueñan como animales.

S. – Demasiado ocio por parte de los dioses. Yo prefiero pensar como hombre y seguir viviendo como animal, todo junto. Porque digo, mi naturaleza animal es innegable.

V. – No puedo agregar nada más.

D. – Yo prefiero trabajar en ser más persona que criatura.

26 de Marzo de 2013