Ciencia real

Hace unos días escribí un comentario sobre el higgs (con minúscula, como protón, electrón, fotón,….). Uno de los comentaristas a lo que yo había escrito se marcó las siguientes frases:

»Los físicos de partículas entendemos muy bien todo eso por lo que Vd pregunta, con preguntas mal formuladas. Por no hablar de la envidia rencorosa a los que se ocupan de Física fundamental.»

He hecho una réplica a este comentario, y esa réplica me da oportunidad para escribir aquí sobre problemas actuales en la física de hoy.

Un problema es el mal uso que se hace de las definiciones. Por ejemplo, en multitud de libros se escribe lo siguiente:

The Big Bang

…. just after the Big Bang. In its early stages the Universe was simpler than it has ever been. It was very hot and in a state of Thermal Equilibrium, that is its temperature determined all its other properties.

¿Qué temperatura? La temperatura se define en la física como la energía cinética media de los cuerpos. Pero es muy dudoso (y en el modelo estándar se afirma que a muy altas temperaturas las partículas carecen de masa, es decir, son ondas de un campo, ¿fotones? ) que hubiese partículas (con masa) moviendose a muy altas velocidades  para generar muy alta temperatura. De hecho no lo podemos ni validad ni medir, ni repetir el experimento. Puede ser que de lo que se hable sea la frecuencia de las ondas electromagnéticas que corresponden a la radiación del cuerpo negro a 15 millones de kelvin. Puede ser. No lo sabemos porque el que escribe no lo dice. Quizás no lo sepa.

Ahora, si very hot quiere decir frecuencias muy elevadas, ¿de qué? Si es de radiación electromagnética, ¿qué cargas oscilando generan esa radiación EM? Falta mucho detalle  y definir los téminos de los que se habla.

Just after the Big Bang, temperatures were so high that particle pairs could be created purely out of the heat energy present.

Esto es ininteligible. No hay »heat energy».  El calor (heat) es un flujo de energía que atraviesa paredes materiales o virtuales de los sistemas. ¿Que se quiere decir por »saliendo de la energía del calor presente?

En otras partes de las descripción del modelo estándar se dice:

La rotura de simetría causa que las partículas se unan, adquieran masa, se conviertan, …..

Vamos a ver: La simetría es una propiedad esencialmente geométrica (si se introduce el tiempo, difícil, por no decir imposible, de entender, puesto que el tiempo es una variable histórica, evolutiva, y los sistemas no son nunca iguales antes y despues , al menos no los sistemas de la naturaleza con los que podemos experimentar hoy, sometidos a un número del orden de quatrillones (españoles) de interacciones de todos con todos. De los sistemas con los que no podemos experimentar no podemos decir nada con precisión, o podemos decir cualquier cosa).

Por ejemplo, una escalera de caracol puede girar en sentido horario. Su simétrica gira en sentido antihorario, ambas subiendo. Son especularmente simétricas, lo mismo que los guantes y los huracanes en el hemisferio norte y en el sur, del planea Tierra.

Yo puedo romper la simetría entre ambas escaleras rompiendo las escaleras, o los guantes, o trasladando de lugar los huracanes, pero no puedo romper las escaleras rompiedo la simetría.  Si utilizamos un símil biológico, el ADN controla parte de lo que yo soy (solo parte, otra parte la controla mi entorno). Pero yo no controlo mi ADN. Las cosas en el mundo tienen simetrías rotas, pero la rotura de simetría no hace cosas en el mundo. No la hacen a menos que rotura de simetría quiera decir realmente un martillo que rompe el espejo, o la escalera, o unas tijeras que cortan el guante. Pero si es así, hay que decirlo, hay que especificar el mecanismo por el cual se rompe la simetría, no dejar dicho: La rotura de simetría causa ……

Y aquí no vale que a nivel de partículas ¿elementales? las cosas son distintas que a nivel macroscópico, porque eso no es ciencia. Podemos encontrar fuerzas distintas a distintos niveles, pero son fuerzas. Si el mundo es uno distinto según el nivel a que lo estudiemos, entramos en religión donde las leyes para los ángeles son distintas de las leyes para los seres humanos. El gran descubrimiento de la ciencia es que solo hay un universo.

Cuando leo cosas sobre la dualidad onda-corpúsculo y leo que ‘Es que a nivel atómico las cosas son distintas de a nivel humano y los objetos pueden ser simultáneamente dos enes contradisctorios, blanco y nego, simultáneamente ying y yang«, me pongo malo, porque veo que volvemos a la mística, en vez de avanzar en la razón.

Y la mística es lo contrario de la ciencia, en el sentido de que mística es todo, es el mundo de las películas Matrix, es un mundo sin reglas, todo es posible sin mas que quererlo. Eso no es el mundo real.

Los teoremas matemáticos son solo tan ciertos como lo sean los axiomas de los que parten, pero las matemáticas no pueden validar sus propios axiomas. Lo realmente importante en la ciencia es garantizar que los axiomas, las definiciones, aquello de lo que hablamos es correcto, no es contradictorio, y concuerda con lo que equipos independientes miden en laboratorios separados, y que compitan entre sí.

El mejor ejemplo de lo que es la ciencia es lo que se hizo con la fusión fría: Cuando se publicó que se había encontrado, una veintena de laboratorios absolutamente desconectados entre sí se pusieron a la tarea de comprobar lo que se decía en esa publicación. No fue posible aceptar nada de lo que allí se decía. La fusión fría quedó como un fiasco.

La ciencia no es consenso. La mejor ciencia es la de dejar caer dos bolas del mismo diámetro y pulimento y distintos materiales de densidades muy diferentes, y comprobar, cada uno por sí mismo, que llegan simultáneamente al suelo, si saliero de manera simultánea dentro de laprecisión que maneje cada uno. Si 7000 millones de personas establecen un consenso de que dos bolas, una de acero, otra de madera, de igual diámetro y pulimento en su superficie, dejadas caer desde una torre de 122,625 metros de altura en el mismo momento llegan una al suelo en 3 segundos y la otra en 7, y mido y observo que ambas llegan exactamente 5 segundos despues de haberlas dejado caer, el consenso de 7000 millones se convierte en lo que son los programas electorales de los candidatos a presidentes de gobierno de España: basura.

Cuando la ciencia necesita 10 páginas de ecuaciones para explicar fenómenos que solo se deducen a través de múltiples pasos de resultados de experimentos no repetibles por laboratorios absolutamente independientes, o de observaciones de hechos irrepetibles en la historia del universo, hemos entrado en un ciencia que tiene un tufillo a virtual, a mística, a religión, esas actividades mentales en las que todo es posible, porque todo esta controlado por algun ente que puede crear pegasos, centauros, sirenas y minotauros.

Los rabinos de la religión hebrea dicen que pueden pasar una vida entera, 24 horas cada dia, 7 días a la semana, mirando y reordenando,  reflexionando y meditando sobre las inconsistencias de un texto que por definición es correcto, aun cuando evidentemente es una colección disjunta de escritos inconexos.

Los teólogos de Salamanca, de París, de Bolonia, podían pasar sus vidas enteras pensando cuantos ángeles cabían en la cabeza de un alfiler, y matarse por ello. Si hubiesen podido hacer el experimento las disputas se habría acabado. Y como no lo pdían hacer, no valía la pena discutir sobre eso. Si no podemos realizar experimentos controlados, repetidos en laboratorios independientes, u observaciones de eventos cuyas condiciones iniciales son similares dentro de la precisión de nuestros aparatos de medida (el clima, por ejemplo, en el cual la condición inicial de hoy e similar a la de ayer y a la de mañana), lo que nos dice cierta física es casi del mismo tipo que lo que nos decía la religión. Si para entender una observación o el resultado de un experimento se necesitan 100 páginas de ecuaciones, entonces la ciencia se convierte en los misterios iniciáticos de Eleusis,

Lean, si quieren esto, que parece sacado de una pelúcula de Matrix, pero es de un texto sobre física de altas energías. Piensen en loq ue remarcado en rojo.

In physics, a virtual particle is a particle that exists for a limited time and space. The energy and momentum of a virtual particle are uncertain according to the uncertainty principle. The degree of uncertainty of each is inversely proportional to time duration (for energy) or to position span (for momentum).

Virtual particles exhibit some of the phenomena that real particles do, such as obedience to the conservation laws. If a single particle is detected, then the consequences of its existence are prolonged to such a degree that it cannot be virtual. Virtual particles are viewed as the quanta that describe fields of the basic force interactions, which cannot be described in terms of real particles. Examples of these are static force fields, such as a simple electric or magnetic field, or the components of any field that do not carry information from place to place at the speed of light (information radiated by means of a field must be composed of real particles). Virtual photons are also a major component of antenna near field phenomena and induction fields, which have shorter-range effects, and do not radiate through space with the same range-properties as do electromagnetic wave photons. For example, the energy carried from one winding of a transformer to another, or to and from a patient in an MRI scanner, in quantum terms is carried by virtual photons, not real photons.^[1]

The virtual particle forms of massless particles, such as photons, do have mass (which may be either positive or negative) and are said to be off mass shell. They are allowed (¿por quien están autorizadas a tener mas? ¿Por el demiurgo?) to have mass (which consists of «borrowed energy»^{[citation needed]}) because they exist for only a temporary time, which in turn gives them a limited «range». This is in accordance with the uncertainty principle, which allows (los principios son resúmenes de observaciones, y no permiten ni dejan de permitir nada!! ¿Que ciencia es ésta en la cual una linea escrita »permite» cosas?) existence of such particles of borrowed energy, so long as their energy, multiplied by the time they exist, is a fraction of Planck’s constant. Possession of mass also allows single virtual photons to be more easily created and emitted from single charged elementary particles, something that cannot happen for massless photons, without violating conservation of momentum and energy (single real photons are always created and emitted from systems of two or more particles). For particles that do have a rest mass, their virtual forms still violate the energy-momentum relation of special relativity, in having a mass more or less than predicted by the relation:

E² − p²c² = m²c⁴.

For this reason, the force-carrier particles are generally massless – the primary exception being the W^+/- and Z⁰ bosons of the weak interaction.

The concept of virtual particles is closely related to the idea of quantum fluctuations. Virtual particles can be thought of as coming into existence as quantities, such as the electric field, which fluctuate around their expectation values as required by quantum mechanics.^[2]

¿No es esto realmente basura?