Los inexistentes grados Kelvin y grados Richter

Publicado el Martes, 29 de mayo de 2012 por MiGUi en Física
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Es muy habitual ponerle el cerito de grado al lado de la K de Kelvin o decir que los terremotos tienen una intensidad de nosecuantos grados en la escala de Richter.

Pues bien, ambos son ejemplos del uso incorrecto de las unidades porque los Kelvin no son grados ni tampoco lo son los valores de la escala de Richter.

La escala Celsius que define los grados centígrados (aunque lo de centígrados ya se considera obsoleto y se debe decir Celsius) se establece de forma arbitraria dividiendo en 100 partes iguales la temperatura que va desde el punto de fusión del agua a 1 atmósfera (es decir, el momento en que el agua sólida está en equilibrio con el agua líquida) hasta el punto de ebullición a 1 atmósfera (momento en el cual el equilibrio se da entre la fase líquida y la fase gaseosa). Estos dos valores fijan los dos límites para definir la escala y se dividen en 100 partes iguales.

Cada grado es un 1% de la distancia entre ambos valores de temperatura. Por cierto, la razón de que el porcentaje de alcohol en volumen en las bebidas alcohólicas se mida en grados es justamente que se trata de un porcentaje. Y si acudimos a la definición de grado veremos que una de las acepciones de la palabra hace referencia a una escala porcentual.

Los Kelvin por contra, no se definen entre dos valores arbitrarios. El valor 0 K se establece como la menor temperatura posible, definida además por el tercer principio de la termodinámica como el  punto en el cual la entropía de una red cristalina perfecta es 0 a dicha temperatura. Es la unidad escogida en el Sistema Internacional de Unidades para la temperatura absoluta.

Lord Kelvin definió la escala partiendo de la base de la escala Celsius y por eso el “tamaño” de un kelvin es igual al de un grado Celsius. Para ello, se calcularon los valores de referencia de la escala Celsius en Kelvin. Pero la diferencia fundamental es que la escala Kelvin es una escala de temperaturas absoluta. No depende de definiciones arbitrarias o de elegir una sustancia concreta y establecer unas condiciones termodinámicas particulares para hacer la definición. Simplemente se define su principio y ya está. Pero no es una graduación porcentual. Por eso, aunque es cierto que en el pasado se llamaba “grado Kelvin” en la actualidad se considera incorrecto.

Otra escala que suele confundirse erróneamente con una escala graduada es la escala sismológica de Richter.

Richter quería tener una escala capaz de diferenciar terremotos poco intensos de otros mucho más intensos. Es una escala de magnitud, porque nos da idea del orden de magnitud que tiene la energía que se libera en un terremoto. Por eso la escala Richter es logarítmica. La definición y los detalles podéis verlos en la Wikipedia.

Como podréis apreciar, no se establece un valor 0, un valor 10 y se divide en partes iguales. Toda la escala va dada en términos de la magnitud que tiene la energía que se ha liberado. Por tanto, la expresión correcta sería: “este terremoto ha alcanzado una magnitud de 8.3 en la escala de Richter” y no “este terremoto ha alcanzado 8.3 grados en la escala de Richter”.

El “truco” para recordar si una escala está graduada o no es acudir precisamente a la idea intuitiva de graduación donde se eligen dos puntos y se dividen en 100 partes iguales. Cualquier escala que no se defina manifiestamente de este modo, no es graduada y por tanto no es correcto hablar de grados en ese caso.

Por no mirar hacia otro lado

Publicado el Domingo, 18 de marzo de 2012 por MiGUi en Pensamiento Científico
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Con el tiempo, todo aquel que escribe u opina algo abiertamente contra ciertas corrientes, acaba recibiendo críticas recurrentes que casi todas son iguales. Yo, y muchos otros, que llevamos años alzando la voz para criticar la creciente oleada de misticismo y brujería que se vive en el primer mundo, estamos habituados a ese tipo de discurso a modo de una especie de contrarréplica o queja sorda ante la falta de otros argumentos mejores.

Desde el “ya están los de siempre dando la tabarra en su cruzada antimagufa” hasta otros más divertidos, como los que te acusan de pertenecer a un cierto lobby o buscar beneficiar a una determinada industria. Son esquemas calcados que se repiten una y otra vez hasta la saciedad. Cuando todo el mundo corre en círculos con los brazos en alto aquel que no lo hace está loco de remate o simplemente tiene intereses ocultos que no quiere decir.

Lo cierto es que el escepticismo en la red es creciente, pasa por un buen momento. Y claro, eso no puede pasar nunca desapercibido. Toda causa acaba teniendo sus apoyos y sus detractores. Y como tenemos la fea costumbre de poner el dedo en la llaga o de sacudir el avispero es normal que la sangre parezca que llega al río.

Y yo me pregunto. ¿Qué debemos hacer, callarnos? A mí personalmente no me parece ético callarme cuando veo algo injusto como puede ser una estafa o un intento de estafa. Tampoco me callaré si veo que se sacan las cosas de quicio siguiendo ciertas corrientes mediáticas. Es que parece mentira que en el siglo de la información universal y fácilmente accesible proliferen de la manera en que lo hacen toda esa colección de farsantes vendedores de milagros.

Como dice el bueno de Neil de Grasse Tyson, lo bueno que tiene la ciencia es que no hace falta que creas o no en ella para ser cierto lo que dice. Claro, sostener este tipo de afirmaciones te implica ser un fanático “pro-ciencia”, te obliga a ser un interesado partidista que defiende los dogmas científicos en una especie de corporativismo porque a la “comunidad científica” no le interesa que se sepan ciertas verdades. Verdades que no escapan por supuesto a los ojos de esos individuos que afirman tales extremos aunque luego nunca lleguen a probar absolutamente nada.
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Hoy voy a tratar un tema relacionado con una de mis aficiones, la fotografía, pero desde un punto de vista físico.

Sleeping kitten by Miguel Rodríguez Lago (migui) on 500px.com
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Y si al final solo era un cable

Publicado el Jueves, 23 de febrero de 2012 por MiGUi en Opinión
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Ayer saltaba la noticia en Science Insider a modo de breve nota  de la que rápidamente se hacía eco Francis (que ha ido extendiendo la nota y os recomiendo leer su explicación) donde se cuenta que el error en la medida que hacía “parecer” superlumínicos a los neutrinos del experimento de Gran Sasso se debería a un fallo en una conexión de fibra óptica entre uno de los equipos GPS y un ordenador. Las fuentes parecen ser el propio experimento pero todo lo que hay se basa en esta inicial así que igual que se pedía cautela ante el paper y la conferencia, ahora no va a ser menos.

Bueno, primero unos cuantos artículos relacionados  que han comentado la noticia:

OPERA: GPS mistake found, neutrinos slower than light again. Luboš Motl.
Faster-than-light neutrinos explained? Kelly Oakes para Scientific American.
Superluminal Neutrino Result Caused by Faulty Connection? Caleb A. Scharf para Scientific American.
OPERA in question, por Matt Strassler.

Y a la espera de que haya más confirmaciones quisiera compartir con vosotros una pequeña reflexión.

Cuando fui publicando los distintos post sobre OPERA,

  1. Los neutrinos superlumínicos del OPERA/CNGS del CERN, 23 de septiembre
  2. Neutrinos zurdos, oscilantes e incluso estériles, 26 de septiembre.
  3. Cargarse la relatividad no es tan simple, 29 de septiembre.
  4. Lo que se habla en las altas esferas de la física sobre los neutrinos de OPERA, 3 de octubre.
  5. ICARUS el experimento gemelo de OPERA “descarta” los neutrinos superlumínicos, 19 de octubre.
  6. OPERA repite el experimento y parece confirmar los resultados iniciales

quise trasladar la cautela que se pedía desde la propia organización y la insistencia y confianza de casi la práctica totalidad de la comunidad científica de que el asunto se limitaba a encontrar donde estaba el error. leer más »

Foros de MiGUi cumple hoy 7 años

Publicado el Viernes, 16 de diciembre de 2011 por MiGUi en Noticias del sitio
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Hace hoy 7 años que empezó a funcionar el Foro de Ciencia. Fueron unos tímidos inicios intentando crear un espacio para el debate científico sin el ruido de los trolls que, por aquel entonces, imposibilitaban los debates. También poco tiempo después, habilitamos \LaTeX pues ¿qué es un foro de ciencia sin posibilidad de editar ecuaciones?

Mucho ha cambiado el foro, desde aquel entonces. Empezó siendo un pequeño foro de física y matemáticas que posteriormente fue creciendo para albergar otras disciplinas. A nivel de software, empezó siendo un phpbb2 que migró a SMF en mayo de 2009 y que recientemente, en el mes de octubre migró de nuevo a vBulletin 4 buscando siempre garantizar la calidad sobre la cantidad.

Nunca hemos puesto demasiado esfuerzo en la promoción del foro fuera de la propia web. La gente ha ido llegando poco a poco y muchos se han quedado porque les ha gustado el ambiente que entre todos nos hemos esforzado por crear.

Crear un foro no tiene mucho mérito. Conseguir que tenga actividad siendo de una temática tan restringida es muy difícil, pero lo hemos conseguido entre todos. Los dos primeros años fueron cruciales y luego ya tuvo su propia inercia de crecer poco a poco, despacio, ¿para qué más? Nunca hemos querido ser otra cosa que lo que somos.

Y os quiero agradecer, un año más, que sigáis confiando en esta comunidad que es el foro que, aunque lleve mi nombre, es lo que es gracias a todos los que participáis en él día tras día.

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Bueno, esta historia viene ya de septiembre y he publicado unas cuantas entradas al respecto:

  1. Los neutrinos superlumínicos del OPERA/CNGS del CERN, 23 de septiembre
  2. Neutrinos zurdos, oscilantes e incluso estériles, 26 de septiembre.
  3. Cargarse la relatividad no es tan simple, 29 de septiembre.
  4. Lo que se habla en las altas esferas de la física sobre los neutrinos de OPERA, 3 de octubre.
  5. ICARUS el experimento gemelo de OPERA “descarta” los neutrinos superlumínicos, 19 de octubre.

Como era de esperar, OPERA ha vuelto a repetir el experimento entre el SPS en el CERN y el laboratorio de Gran Sasso donde se habían detectado neutrinos tau procedentes de la oscilación de neutrinos muónicos creados en el CERN unos 60 nanosegundos antes de lo “permitido”. Muchos ríos de tinta han corrido y bueno, no quiero tampoco detenerme a contar detalles de lo que ya he hablado.

El caso es que desde hace unos días se sabía que se iba a publicar el resultado del experimento repetido por OPERA para ver si esto descartaba o no descartaba o añadía más leña al fuego. Y hoy siguiendo el tema he visto que en ScienceMag han tenido acceso a la información que va a ser publicada en Arxiv.org cuando se actualice hoy por la noche.
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De paseo por el Sistema Solar

Publicado el Jueves, 10 de noviembre de 2011 por MiGUi en Astronomía
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Cuando uno se propone enviar una sonda a otro planeta surcando el Sistema Solar debe tener en cuenta que hay múltiples cuerpos celestes por ahí rondando que tienen su gravedad y que, en mayor o menor medida, pueden afectar a lo largo del viaje hacia nuestro destino.

Siempre nos dicen que el camino más corto entre dos puntos es la línea recta. Pero esto en el espacio no lo podemos hacer sin consumir mucha energía en propulsión, y dado que no somos capaces de enviar ahí arriba más que unos pocos cientos de kilogramos, no podemos pensar en ponerle un tanque de combustible enorme a una sonda para que viaje tan campante en línea recta. Y no podemos hacerlo porque estamos inmersos en un campo gravitatorio y en tales circunstancias necesitamos aportar energía para empeñarnos en tener trayectorias rectilíneas.

Pero es que hay otro problema añadido, y es que la sonda va a estar en todo momento sometida al campo gravitatorio del sistema solar. Si está lo bastante lejos de un planeta podemos considerar que la contribución más relevante es la del Sol y tratar a los planetas como perturbaciones. Como quiera que hagamos las aproximaciones pertinentes al final lo que tenemos es un potencial gravitatorio, que depende inversamente de la distancia. Esto aplicado a dos cuerpos se llamó problema de Kepler o problema de los dos cuerpos y su solución es exacta y conocida desde hace mucho tiempo.

El problema de dos cuerpos origina trayectorias que son secciones cónicas, es decir: elipses, hipérbolas y parábolas. Que sea una de ellas depende de lasa condiciones del problema en particular. Pero por ejemplo, según la Primera Ley de Kepler los planetas describen órbitas elípticas estando el Sol en uno de los focos.

Cuando se formó el Sistema Solar a partir de una nube de gas y polvo caliente que rotaba sobre sí misma y en su núcleo se formó el Sol empezó una limpieza que duró mucho tiempo y que conformó los planetas. Esta nube de gas en rotación, por el hecho de rotar, tenía un momento angular y al formarse los planetas, por las leyes de conservación, éstos mantuvieron el momento angular y por eso rotan y se trasladan. Nada está quieto. Las partículas que iban conformando los planetas ya estaban en órbita alrededor del centro de masas de toda la nube.
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