A miña partícula preferida? O(s) fotón(s)

Este mes o antroido da física (carnaval de la física) está promovendo falar de partículas. Iso deu pé a que pensara en cal é a miña partícula preferida. A elección estivo clara: os fotóns.
O primeiro para tentar dar unha explicación, dicir que é posible que de coñecer máis a fondo outras partículas a miña aprezación variara, pero iso implicaría unha preferenza intelectual, e agora tento dar unha explicación da preferenza sentimental, que coido que en moitas situacións ten prevalenza, co que me chega o coñecemento actual.
O segundo, explicar as (s): os fotóns son bosóns, e polo tanto, podemos atopar moitos nun mesmo estado. E, ademáis, gústannos así, agrupadiños uns cantos, para diversas cousas, por exemplo, os LASER.
Despois, o que representan sentimentalmente: saír tomar o Sol e os fotóns que nos envía ... non ten prezo! Hai alguén que me discuta isto?
Tamén, históricamente: foi o seu coñecemento de produción e absorción o que propiciou a física cuántica, vía a hipótese de Planck. E foi o (re)coñecemento da súa propagación, a traverso dos traballos e Michelson e Morley, Lorentz ou como non, Einstein, o que propiciou a física relativista.
Máis?
Pois si, moito máis. Pero xa dixen ó comezo que me ía centrar en cousas sinxelas ...


Esta entrada participa no XLIII Carnaval de la Física, que este mes ten acubillo en El Mundo de las Ideas.  

De Werner Heisenberg a Barack Obama (e viceversa)

Lembremos a relación de indeterminación: expresa a indeterminación obrigada de dúas magnitudes que se complementan nunha acción.
Propóñome amosar como Obama remata hai pouco de dar a súa propia versión da indeterminación, dicindo algo como 'non se pode ter un 100% de seguridade e un 100% de liberdade'. Ben, 100% de seguridade significa 0% de incertidume (Δs), o mesmo que 100% de liberdade significa 0% de indeterminación debida a causas externas (Δl). Dese xeito, nunha primeira aproximación, poderiamos poñer de xeito matemático algo como
Δs · Δl >= k (1)
En realidade, para poñelo máis ó xeito de Heisenberg, deberamos poñelos en termos de magnitudes absolutas, e non relativas. Tendo en conta a relación entre erros absolutos e relativos (por exemplo, Δs = ΔS / S), temos
ΔS · ΔL >= k · S · L
ou
ΔS · ΔL >= K
Como primeira consecuencia, teríamos, a modo de Heisenberg, que ó aumentar a precisión na seguridade, a liberdade quedaría máis constrita a un determinado 'valor liberal', tendo así o paradoxo de que o axuste da seguridade a un valor determina a liberdade noutro valor, exposto polo mesmo mecanismo. Outra posible interpretación disto é que a liberdade queda entón determinada de xeito externo, é dicir, dentro do 'erro' previsto, pasa a ser a que é permitida polo sistema no que se experimenta a indeterminación cuántica, non sabendo en realidade de cánta liberdade se dispón ata que non se interactúa co sistema, quedando entón fixado o valor de liberdade polo xeito de actuación e as condicións do sistema ...
A letura non remata aí. Se nos centramos na expresión literal de Obama e a súa representación matemática (1), no paso de termos relativos a absolutos a constante cambia, coa inecuación no segundo caso cunha constante que é función do valor absoluto de seguridade e de liberdade que se pretenda. En caso de pretender gran seguridade, medra K e dase o paradoxo cuántico de que a indeterminación tamén medra, ou que, se a liberdade pretendida medra, a súa indeterminación tamén o fai, é dicir, en  determinados casos podemos mesmo atopar ó interactuar unha liberdade menor en certos individuos.
Ai, se Werner levantara a cabeza!

Esta entrada participa no XLIII Carnaval de la Física, que este mes ten acubillo en El Mundo de las Ideas.  

De novo, o rendemento termodinámico pode ser aplicado ...

Desta, en 'psicosocioloxía económica', para ver que un aumento das diferencias económicas pode ser buscado para visibilizar máis a propia riqueza, por exemplo. Non fai falla forzar moito as correspondencias para facer unha relación entre riqueza persoal e temperatura: a maior temperatura correspóndelle unha maior enerxía por partícula ou densidade de enerxía, máis movemento, posibilidades de actuación/graos de liberdade, ... do mesmo xeito que a máis riqueza correspóndelle máis cartos, máis mobilidade por riba de fronteiras, normas reglas e demáis, máis posibilidades de actuación en  calquera aspecto, etc.
Agora ben, que é o rendemento termodinámico senón unha relación que nos da a porcentaxe de enerxía aproveitable? Se consideramos entón a visibilidade da riqueza/temperatura como a posibilidade de desprenderse de enerxía/saltar dunha temperatura a outra máis baixa, e polo tanto, o rendemento desa visibilidade ... teremos que se todos foramos ricos, as 'temperaturas' das que estamos a falar, serían altas, e polo tanto, como o funcionamento dunha máquina térmica, o rendemento η=(T1-T2)/T1 será pequeno en razón de que T1 é grande, mentras a diferenza (T1-T2) non poderá ser excesivamente grande xa que altas temperaturas xerais impiden que a temperatura final T2 sexa moi baixa sen un grande esforzo 'antirendemento' para conseguila.
Así pois, para aumentar o rendemento/visibilidade da riqueza, ou ben se baixan ambas temperaturas ou se sube a temperatura máis alta ou se baixa a máis baixa. Traducido pola correspondencia enrriba expresada, ou ben se empobrece todo o mundo (non de xeito proporcional, ollo, senón por igual, sexa cal sexa a situación de partida), ou ben os ricos se fan máis ricos (co que a ostentación é máis visible) ou ben os pobres máis pobres (co mesmo efecto).
Afondar máis no tema, unha volta establecidas as correspondencias básicas, é doado. Fálase de que unha sociedade máis igualitaria funciona mellor. Máis igualitaria no sentido de riqueza, pola correspondencia establecida, implicaría menos desniveis termodinámicos, e polo tanto unha entropía aumentando máis lentamente, con cambios máis suaves e polo tanto, menos desorde acumulado.
Agora ben, un aumento de temperatura implica a posibilidade de que se produzan algúns procesos que requiren temperaturas altas (por exemplo, o inicio dunha combustión de madeira), que podería significar un hándicap para sociedades de temperaturas igualitarias. Non obstante, en sociedades igualitarias non ten por que ser máis difícil de conseguir sempre que a 'temperatura' sexa alta. (De calquera xeito, nótese que o exemplo escollido, se ben pode dar calor, é altamente destrutivo da estrutura inicial ...)
-

Esta entrada participa no XLIII Carnaval de la Física, que este mes ten acubillo en El Mundo de las Ideas.