¿Va la física hacia atrás?

Llegaron ayer dos libros al Departamento para su examen: Uno de ellos se denomina “Modelos del Núcleo Atómico”  (2005) , el otro “En Busca de la Energía Oscura” (2006).

Estamos a 2006, y según el libro de modelos nucleares, la dinámica nuclear está llena de incógnitas.  Pero, si algún lector ha seguido estos blogs, en un momento dado hubo una tremenda discusión porque uno de los lectores afirmaba que el modelo estándar (de quarks) daba unas predicciones tremendamente afinadas.

 

Desconocemos la razón de  ser del principio de Pauli. Desconocemos por qué solo hay spines enteros o semienteros. Desconocemos por qué los electrones no radian en la órbita fundamental, aunque están sometidos a aceleraciones gigantescas, pero sí radian si los aceleramos una mijita en un cable de cobre.  Desconocemos la dinámica del núcleo. La celebérrima ecuación de Schroedinger no es soluble salvo en casos excepcionales.

 

Pero no solo esto. No sabemos cuales son las trayectorias de tres cuerpos clásicos,  de masas similares en interacción mutua gravitatoria. No sabemos calcular los campos electromagnéticos salvo en condiciones de alta simetría. No tenemos ni idea de las soluciones de la ecuación de Navier-Stokes ni de qué hacer con la turbulencia.

 

Todos estos problemas, desde el nuclear, al atómico, al eléctrico, al de las masas clásicas, al de los fluidos son problemas de sistemas abiertos: La dinámica nuclear influye en la atómica que influye en la química que influye en nuestras vidas como lo hace el movimiento de más de dos masas clásicas, el movimiento de los fluidos y la electricidad: Estos sistemas se comunican entre sí, aunque sus escalas sean diferentes.

 

Los quarks no. Por definición, y debido al curioso nombre de “independencia asintótica” , solo viven en su propio mundo. No se comunican con nada.  Y sin embargo se describen como el conocimiento íntimo y final de nuestro mundo.

 

El otro libro habla de la materia oscura en un inmenso universo que nuestras vidas limitadas no pueden abarcar. 

 

La física ha dejado los problemas reales atrás y está, como demuestran las discusiones de estos blogs, enormemente satisfecha de que el modelo de quarks, qué por definición no sirve para nada que no sean esos quarks, es enormemente preciso. La física, como la teología medieval, disfruta con el análisis de entelequias, de ángeles y sus habitaciones. Es inmensamente precisa en los cálculos de los mundos virtuales, aunque sea incapaz de calcular algo tan común como la turbulencia.

 

En las sociedades de física del mundo se escucha constantemente la queja de que la física atrae hoy pocos alumnos, de que está en declive respecto a su reconocimiento social.

 

¿Es esto de extrañar? La física ha abandonado los problemas reales y se concentra en universos extraños, alejados del ser humano por ser enormemente pequeños o inmensamente grandes. Habla de materia que no podemos ver, de universos que nos entrecruzan pero que no podemos conocer.  Se concentra en tipos distintos  de “cielo”, del “cielo” entendido como algo separado del mundo. En el cielo tradicional de las religiones.  Ha dejado de tratar de entender la realidad y se interesa por la magia. ¿Es extraño el renacimiento de ésta?

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Comentarios

Señor Ruiz de Elvira, la física no va hacia atrás. simplemente se ha espcializado como todas las disciplinas de nuestra sociedad. No todos los físicos estudian el modelo estandard y no todos hacen cosmología, también hay otros que estudian el clima, por ejemplo, pero sus metas no tienen por qué ser mas nobles que las de los primeros simplemente porque sus aspiraciones estén mas "conectadas" con la realidad que nos rodea.

Muchas veces las disciplinas científicas tienen muchas conexiones "ocultas" que a priori son díficles de desentrañar, por ejemplo la fuerza de color que liga los quarks es la responsable de la fuerza nuclear. Todos los físicos nucleares sabemos que la fuerza de color, en un grado residual, es la responsable de que los núcleos se comporten como se comportan. Es cierto como usted dice que de la dinámica de la fuerza nuclear muy poco se sabe aún en la actualidad, y los físicos nucleares trabajamos de momento con modelos, pero afortunadamente nuestros modelos funcionan bastante bien y somo capaces de predecir muchas cosas.

La materia oscura puede resultar muy exotérica a priori, pero probablemente en ella estará la respuesta a la evolución del universo y la constante cosmológica, si el Universo colapsará en un "Big Crunch" o seguirá expandiéndose infinitamente.

Tal vez estas cosas no estén aparentemente conectadas con el mundo real, con la sociedad actual, pero no por eso la Física ha vuelto a un período medieval. La Física es el estudio de la naturaleza, y la naturaleza no sólo es el clima, es muchas cosas mas…….porque ni siquiera sabemos qué es la masa, no sabemos por qué las cosas tienen la masa que tienen y por eso buscamos el Higgs, por ejemplo. Que para usted esto no tienen sentido? usted verá, pero para mí la Física es la búsqueda de la "verdad" de la naturaleza, en todas las escalas, la que se ve y la que no se ve. Intente usted hacer un modelo que prediga el clima, pero lo prediga de verdad y nosotros intentaremos encontrar la ecuación de estado de la materia nuclear. A lo mejor algún día logramos entender algo

Menudo panorama nos pinta don Antonio. Una ciencia muere cuando no se cultiva el espíritu científico dentro de ella. En España ese espíritu es inexistente, así que no hay temor a que muera porque en realidad nunca nació. Un país que grita ‘vivan las cadenas!’, o más simplemente, un país donde dentro de la universidad el único grito conocido es aquel que dice: ‘viva mi amo!’, ese país está incapacitado mentalmente para hacer ciencia y cualquier otra actividad que requiera pensar. Pero eso no es ningún problema don Antonio, siempre nos quedarán las sevillanas y las chirigotas.

Antonio, te lo comento en broma pero: ¿has pasado un mal fin de semana?. Yo creo que tenías unos monetos muy pesimistas. Ahora bien, conectando con tu percepción de "Marcha Atrás", si que he leído y estoy de acuerdo en que el "reinado de la física", como ciencia entre las ciencias comienza a esfumarse a favor de una disciplina menos madura teóricamente (y yo considero que también en otros muchos aspectos) como la biología. Y te lo dice un biólogo que ha aprendido mucho más método científico de los físicos que de los biólogos (que no tienen ni idea). Y la pérdida de ese ideal sí me preocupa. La biología njo está nada estructurada. Vivimos a demás una política científica que prima tanto el I + D + i que para avanzar en teoría las cosas se ponen difíciles. etc., etc.

Tan solo un comentario, tras enviar un paper a una revista de mi especialidad (soy el de la weblog de al lado de Universo Invisible: "Yo sí que soy invisible"): El European J. of Soil Science, y ser rechazado por el editor (referess 2 a 1 a mi favor) comentaba que los suelos "no cumplen las leyes de la física". Lo del rechazo es anecdótico, todos sabemos que si no cuelan en una cuelen en otra. Ahora bién si en el sistema de pares entre el editor y descubre que los suelos no siguen las leyes de la física…… entramos ya en un mundo en donde para algunaos científicos la física sí comienza a flaquear o a sobrar.

No not worry, be happy

Juanjo Ibañez

Amigo awifredo: Es evidente que uno puede buscar la verdad de la naturaleza en muchos sitios, por ejemplo dentro de los nucleones. Mi problema no es la búsqueda. Mi problema es la creación de entelequias para saisfacer ecuaciones, en vez de la creacion de ecuaciones para describir realidades.

En 1820 (mas o menos) Fresnel decide que la luz es una onda transversal, y como las ondas transversales solo se propagan sobre cuerpos rígidos (campanas de bronce, por ejemplo) postula un eter inmensamente sutil e inmensamente rígido.

Las dos mejores mentes de finals del 19, Lorentz y Poincaré fallan a la hora de descubri la relatividad porque son incapaces de eliminar el eter. Einstein lo desconoce y sin eter la relatividad es inmediata.

¿Cuantas veces postulamos "eteres" (universos paralelos, condensados cunaticos, bosones de Higgs, …) para meter en un corsé antiguo los nuevos descubrimientos?

Si la fuerza residual de color es la "responsable" de la dinamica de los nucleones, ¿Cómo se mueven éstos?

Y vuelvo a mi pregunta original: ¿En cuantos papers actuales se trata de resolver alguno de los problemas que menciono: El origen del Principio de Pauli, y el hecho de que un electron acelerado no radie en su orbita pero si fuera de ellas? Son preguntas básicas de la física, que los físicos han dejado de preguntarse. Estudiar los ángeles es un ejercicio apasionante, como lo es estudiar los chorros fluidos de la atmosfera.

Yo, hombre vulgar y pie a tierra donde los haya, prefiero estudiar los chorros fluidos, pero reconozco que me falta sublimidad.

Ayer comentábamos entre amigos que Gallardon tenia dos opciones con el dinero que recauda mediante impuestos: Hacer bellos jardines sobre el Manzanares y poner celdas solares. Los jardines son bellos, y cuando esten acabados generaran amplia riqueza, miles de millones, cada hora de su existencia, de manera evidente. Las celdas solares son casi invisibles: Su pequeño problema es que una vez instaladas, con el mismo gasto que el de los jardines, generan constantemente energia, es decir, dinero.

A mi amigo Juanjo Ibañez: Y les propondria a esos referees que se dejaran caerdesde unos 100 metros de altura sobre un "suelo", para comprobar mediante el método científico si los suslos cumples o no las leyes de la física.

La verdad me siento muy insultado con este artículo. Yo estudio física, y la respuesta a que no se hayan encontrado respuestas a las cosas cotidianas, es sencillamente su complejidad. Aparentemente no comprenden la magnitud de estos hechos, y no conocen la misma filosofía donde esta fundada cada ciencia.

Por ejemplo, el clásico problema de los 3 cuerpos, es increíblemente difícil de resolver, sencillamente porque no existen las matemáticas para hacerlo. Si tratamos de aplicar las matemáticas en ese problema, veríamos que el sistema cambia en cada instante, y para encontrar las posiciones de cada uno de los cuerpos en cada instante, tendríamos que resolver la primera ecuación, detenernos a la millonésima del segundo, y luego volver a formular la ecuación, para volver a detenernos a la millonésima del segundo, y volverlo hacerlo asi, una y otra vez, infinitas veces, lo que resulta para nada práctico. Y eso solo es el problema más sencillo de los que ud menciona.

El hecho de que la física este abstraída de la realidad de las personas, es que, en la misma filosofía de la ciencia, esta claro que el mundo real es muy complicado, y la única manera de estudiarlo con detalle es simplificándolo, por lo que no son muy comunes las ecuaciones que estudien el comportamiento real de un cuerpo; si se detuviera a leer algunas de las ecuaciones de termodinámica, o de cualquier campo de la ciencia, vería de por si que son complicadas, y eso tomando en cuenta que estudian un mundo simplificado, de condiciones ideales; se imagína cómo serían las ecuaciones que explicaran el comportamiento de los cuerpos en el mundo real?? Sería totalmente impráctico, y no habríamos avanzado mucho en el campo de la ciencia. Y si cree aún que no hemos avanzado nada, que la física es una ciencia muerta, solo le pido que mire el pc que le ha permitido escribir esa absurda crítica a la física, y recuerde, que sin las ecuaciones que no sirven en el mundo real, permitieron la creación de todo lo que es su oc

Amigo Juan: Uno no se debe sentir insultado. El insulto es una expresión verbal con

ánimo de ofender. Este blog lo único que hace es llamar la atención sobre el deslizamiento de la física, una ciencia de lo real, hacia el esoterirsmo y lo irreal: Dejando de lado los problemas reales, se ocupa con enorme interés y enorme cantidad de dinero (el nuevo colisionador del CERN) a dilucidar si el universo es un ente de 11 dimensiones enrrollado sobre si mismo o si la realidad son infinitos universos paralelos que no podemos jamas ver, o si la realidad es una energía estática que permea todo pero que es indetectable.

Las discusiones sobre cuantos ángeles caben en una cabeza de alfiler son eterneas pero la de cuantos seres humanos caben ahí tienen una respuesta inmediata: Ninguno.

Saludos cordiales.

Enhorabuena, señor Ruiz por el blog. Es de un nivel cultural que impide que entre en su discusión. Pocas veces se habla de estos temas.

Me pregunto que opina usted sobre lo que llama física real. Yo aprendí los principios físicos escritos por Newton en la escuela. Nadie nos dijo de donde procedían esas leyes. Detrás existe, Al PARECER, un mamotreto cabalístico geométrico infumable. No es de extrañar en este señor que perdió parte de sus días en investigaciones un poco esotéricas. Quizás hoy nos pueda sorprender el fervor religioso del padre de la física y es indudable que su obra no es independiente de esa fé.

Por otro lado, me encanta cuando habla de catástrofes ecológicas. No vea cuán feliz me hace.

Ánimo, señor Ruiz, siga con su excelente trabajo

Mil gracias, Dr. Katanga

la física real es la que trata de entender los problemas reales: Las nubes, las corrientes marinas, los electrones en los chips de los ordenadores, la energía utilizable.

La física irreal habla de universos paralelos, de materia obscura indetectable, de partículas que una vez detectadas nadie puede reproducir el experimento, etc. etc.

¿Hay leyes en la naturaleza? Parece que si. Tenemos que investigar de donde salen. Pero muchos físicos dejan esa busqueda y buscan meigas.

Saludos cordiales.

en esta línea de comentarios,

acaban de inaugurar en los Pirineos

unas instalaciones que nos han costado,

para empezar, a los españolitos 4000 millones de pts.,

y los que vengan después,

dicen que para detectar neutrinos…

que alguien nos explique si vale la pena

pagar todo ese dineral por algo que parece

ser como el éter, indetectable?…

como ciudadanos de a pie que pagan sus impuestos

alguien debería salir a la palestra pública y justificarnos

por qué merece ese dinero ser gastado ahí.

A pesar de que soy físico (o mejor dicho he estudiado Física, lo primero sería discutible), he de reconocer que si tuviera la posibilidad y la responsabilidad de gestionar dinero público para investigación, probablemente no consideraría prioritaria a la Física de altas energías y me asaltarían serias dudas “morales” a la hora de destinar altas sumas de dinero para financiar un detector de neutrinos o para contribuir a la construcción de un superacelerador de partículas que servirá (tal vez) para encontrar evidencia experimental de la existencia de una partícula predicha por ciertos modelos teóricos. En un sistema con recursos limitados ¿tenemos derecho a invertir el dinero de los contribuyentes en algo cuyo fin último es saciar la curiosidad del reducido número de personas que tienen la posibilidad, la capacidad y el interés necesario para estudiar ciertos temas que pueden ser muy interesantes desde el punto de vista teórico pero cuya aplicación práctica es incierta (si no nula) y cuyo valor intelectual sólo está al alcance de unos pocos?.

Apoyando la respuesta afirmativa tendríamos los siguientes argumentos:

Se suele decir que estas investigaciones, al igual que ha ocurrido con la carrera espacial o con cosas aparentemente inútiles como las competiciones de fórmula 1, sirven de motor tecnológico, siendo muchos los desarrollos técnicos que surgen inicialmente para solucionar un problema en éstas áreas y que posteriormente encuentran aplicación en diversos sectores de la industria. Esto es innegable, aunque aún cabría preguntarse si esos desarrollos se podrían haber producido igualmente (o con poco retraso) cuando la necesidad surgiera en otras áreas menos “esotéricas”.

También hay que tener en cuenta que la ciencia básica y que en principio podría parecer esotérica ha generado conocimiento que en ocasiones a conducido, con el tiempo, a aplicaciones prácticas inesperadas a las que probablemente no se habría llegado nunca mediante una búsqueda directa y aplicada. Por ejemplo, cuando algunos físicos interesados en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos empezaron a estudiar el fenómeno de la resonancia magnética nuclear, nadie se imaginaba que podría tener la importancia que tiene hoy en Química y mucho menos en Medicina. Resultó que es posible ver los tejidos del interior de una persona (como si la cortaras por cualquier sitio, y además en diferentes “canales”) modificando mediante ondas de radio el estado de espín de los núcleos de los átomos de hidrógeno que hay en el cuerpo. ¿Hay algo más esotérico?, hoy en día esto se puede hacer en la mayoría de los hospitales.

De cualquier manera se necesitará justificar ante los contribuyentes esa millonada de dinero, porque es el ciudadano de a pie el que finalmente paga esas megainstalaciones que muchas veces no sirven más que para que los políticos y trepas de turno se tomen un canapé y salgan en la foto de periódico local correspondiente, todo a cuenta del sufrido contribuyente.

Clarito: ¿pero cómo justificar ante los sufridos contribuyentes algo que muchos de ellos no pueden entender, que no les va a reportar un bien tangible y que no se sabe si se lo reportará a sus hijos?.

¿Significa eso automáticamente que no se debe dedicar dinero público a estas cosas?

Pero entonces tampoco se podría dedicar a casi ninguna ciencia básica… eso a la larga sería contraproducente.

He elegido un alias propicio para la ocasión.

En cuanto a las enormes cantidades de dinero que se gastan para confirmar la existencia del bosón de Higgs, estamos de acuerdo. Tendríamos billetes para fichar a 10 Ronaldos, 10 Zidanes y 10 Beckhams. Las críticas de F. Dyson son muy elocuentes al respecto.

Sin embargo, lo curioso del asunto es que luego van los físicos, construyen el LHC (Large Hadron Collider) y ven que la teoría se cumple. El ejemplo del éter es similar a la teoría del flogisto, u otras muchas que ha habido en la historia de la ciencia, pero también las habido del revés. Teorías aparentemente abstractas e inútiles han acabado transformando el mundo. No creo que LLull, Leibniz o Boole supieran que nada de tecnología digital.

El fin de la física, más que le pese a John Horgan, sigue estando lejos

De todas formas, vieneN bien de vez en cuando provocadoraS y frescaS críticaS a los físicos platónicos que habitan las cavernas del CERN.

Amigo mio, así es como se nos muestra la naturaleza, si no te gusta vete a otro universo donde las reglas sean más sencillas o filosóficamente más inteligibles, donde todo sea más fácil.

Y fijate que digo: "así es como se nos muestra la naturaleza", no digo "así es la naturaleza", porque NUNCA sabremos como es realmente, y no por limitaciones humanas, si no porque ella solo se deja descubrir hasta cierto punto… así es como es.

El observador altera lo observado y nunca sabrá realmente como es, si no como se nos muestra.

Y, por cierto, es tan real medir el campo magnético de un neutrón como estudiar una turbulencia.

Pero el hecho de que estemos más acostumbrados a ver turbulencias en fluidos que a ver neutrones no significa que vaya a ser más fácil estudiar la turbulencia (por poner un ejemplo)

Inocente…

¿De qué va el comentario? o, realmente ¿Qué es lo que comentas, Juan Cabrera?

No hay otros UNIVERSOS, ya que por definición universo es todo lo que existe. Por supuesto que es tan real medir los campos magnéticos como las turbulencia y que entender ésta es más difícil que entender los quarks.

Pero esto era lo que yo decía, así qué

¿De qué va el comentario?

Saludos cordiales

Bueno, realmente el post inicial me ha dejado perplejo. Lo he encontrado mientras buscaba precisamente información sobre los quarks, ya que por el momento estoy con estas cosas. Acabo de terminar la licenciatura en Física. Vayamos por partes…

Lo primero es aquello de que no sabemos nada porque las ecuaciones nos permiten solo resolver casos muy sencillos. Pues bien, le diré que gracias a estas ecuaciones tan sencillas se pueden entender muchas cosas, como por ejemplo la dinámica de los electrones en los sólidos, sin lo cual no habría los chips de los que habla otro gran ilustre e ilustrado crítico en esta página.

Eso no significa que no sepamos nada. Esas ecuaciones tan sencillas es lo que hace que podamos entender las cosas, sólo hay que saber utilizarlas adecuadamente y captar bien lo que nos dicen. Sacar la información adecuada. En fluidos y en todos los campos se trabajan con aproximaciones y se realizan simulacione, lo cual permite que avancemos. Otra cosa que comumente se critica, me refiero a las simulaciones. Esto nos acerca a la realidad, cuanto más cerca estemos mejor.

Por otro lado, tampoco es necesario en absoluto, conocer la dinámica nuclear para estudiar dinámica de fluidos o de los sólidos, como tampoco lo es con los quarks, como usted bien dice. Le recuerdo que la física y en especial la de partículas tiene como objeto conocer la estructura de la materia en su nivel más fundamental. Los quarks son los que hacen que las partículas tengan carga eléctrica, spin, etc. Tampoco son ninguna entelequia, se han observado, aunque de forma indirecta. Es decir, se sabe su existencia. Hay muchas cosas así, por ejemplo, cuando pelamos una cebolla. Por favor…

"En 1820 (mas o menos) Fresnel decide que la luz es una onda transversal, y como las ondas transversales solo se propagan sobre cuerpos rígidos (campanas de bronce, por ejemplo) postula un eter inmensamente sutil e inmensamente rígido."

JEJEJEJEJJE…Esto se merece un insulto…pero me voy a contener. ¿Fresnel decide? No sabía que tuviera poder de decisión sobre los avances científicos…JEJEJEJE…No tengo conocimiento de ese pasaje histórico. Es de chiste..pero bueno…por favor infórmense. A esa conclusión se llegó después del debido análisis que no voy a detallar aquí y ahora. Se introdujo la idea de éter, porque el conocimiento que se tenía en ese momento y que explicaba lo que había en aquel momento, exigía que hubiera un medio así, por eso se introdujo esa idea. No es nada raro, ha sucedido más veces. Es una forma de avanzar, y hay más ejemplos, pero bueno…Simplemente la idea es que en vez de desechar la teoría que funciona bien para todo, introduces algo nuevo, porque ni tienes teoría alternativa ni nada, y en vez de despotricar y¨decir tonterías, afortunadamente, piensas e introduces una idea nueva para que todo cuadre y puedas seguir avanzando. Es que esto es el colmo…cuanto más escribo…más ignorancia y atrevimiento encuentro.

En fin, creo que con esto vale…por el momento…pero por favor…Una cosa es hacer críticas sanas y constructivas, con lo que estoy de acuerdo, y otra decir sandeces y cosas desde la ignorancia y el desconocimiento. Con eso no se mejora ni se avanza nada, eso no es una postura fresca como ha dicho alguno anteriormente.

Hasta Pronto!

P.D: Lo del dinero público da para mucho…Jeejejee pero mejor me callo…ya vale por ahora…

Por cierto, sus celulas solares no son más que una aplicación de la física cuántica, se lo recuerdo…

Hombre! Juan Cabrera! Ilustre colaborador de Quanto>!!

Bueno, a lo que iba…

En primer lugar, eso de que no puedan existir otros Universos porque se haya definido así el término me parece absurdo. ¿Qué sabrá el Hombre de lo que realmente sucede a su alrededor? Muy poco, la verdad.

Y sobre el resto, bueno, no me quiero extender, pero yo me leería: "El valor de la Ciencia" de Richard P. Feynman un discurso que dio para inaugurar (o finalizar, no recuerdo bien) un curso en una universidad americana (el MIT,creo) (aparece como apéndice en el libro "¿Qué te importa lo que piensen los demás?", muy recomendable).

Pero ya saben lo que dicen, lo mejor de investigar en ciencia básica es que te encuentras lo inesperado y eso es mucho mejor que cualquier cosa esperable.

Un saludo

(requerido)

(requerido)


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