La mentira del puente.

Flameo vs Resonancia.

Hay una historia de terror para los ingenieros (o cuento para dormir para físicos) que es la del puente de Tacoma. Al puente del video lo agarró una ráfaga de viento o un gigante invisible y se cayó. 

[Image:Same as the video]

Sí, así de simple, el tema es que nadie sabia por qué entonces alguien dijo: debe ser por resonancia!! y todos pensamos "uhh cuánta cientificidad, debe ser así".

[Picture unrelated]

Vamos a ver, resonancia es cuando una onda (la intensidad varía) choca con un objeto que vibra en la misma frecuencia, entonces la energía de la onda se transforma en energía mecánica y mueve, en este caso, la copa:

Ok, aunque vos escuches un sonido constante, el sonido es una onda que tiene una frecuencia, no es viento (que puede oscilar en su intensidad, no digo que no) pero no es el caso.

Lamentablemente, tenemos que decirle a todos los profesores de física de por ahí que andan diciendo que fue resonancia:

[Physicists, thats how we roll]

Veamos, tenemos el puente que como la Hamaca que oscila sola, son superficies que están sumergidas en un flujo constante de viento y se mueven "solas".

¿Qué otra superficie está sumergida en un flujo constante de aire y se mueve sola?

Bueno acá está, el viejo del video hace música con una hoja de árbol. Deberían escucharlo porque tiene onda.

La hoja de árbol, al ser empujada por el flujo de aire constante se estira para un lado y cuando su propia tensión la fuerza a volver, como no se puede quedar exactamente en el medio, se pasa de lado y el viento ahora empuja el otro lado de la superficie haciendo que una vez mas llegue al punto donde la tensión interna de la hoja es mayor que la fuerza del viento y la hoja vuelve intentar quedarse en el medio, donde no ofrecería ninguna resistencia.

Esta oscilación que hace el sonido con la hoja, es la que hace que la hamaca se mueva y que el puente se rompa, pero es una oscilación intrínseca al objeto y no del flujo que lo hace vibrar.[*]

Espero no haber divagado mucho.

[Here, have a cookie]

Como siempre, financiando ideas, nuestros amigos de minutephysics.

Efecto túnel y Buckaroo Banzai.

Como por un caño.

De todas las cosa raras que pasan en el mundo el Efecto Túnel es una de las más raras.

Todo el mundo asume que una partícula es como una bolita y que funciona como tal, lo cual, no es cierto. (Cuando tenga tiempo escribo sobre la dualidad partícula-onda, pero por ahora vamos con lo del efecto túnel).

Si tenés un skate en una olla vas a moverte desde una punta a la otra, sin salir volando ni atravesar el cemento.

Nota mental: no atravesar el cemento

Yo se que parece raro que tome como importante recordarnos que la gente no atraviesa el cemento dado que para todos parece perfectamente natural, pero es natural para nosotros no para la partícula, que convengamos vive en un mundo completamente diferente al nuestro.

The adventures of Particuloo Banzai.

Digamos que la partícula es ninja, no existe, no está, no podes verla, pero hay una probabilidad de encontrarla en algún lado, un poco como Batman.

Ahora pensemos que nuestra partícula Batman esta en su olla, con su skate, chilling out y se da cuenta que pegada a la olla en la que está hay una olla mucho más profunda, lo que en física sería un pozo de potencial, el mismo potencial que uno encuentra por la fuerza de la gravedad cuando quiere salir de la olla.

Entonces nuestra partícula tiene altas probabilidades de estar en el centro andando en skate, pero como es una onda de probabilidad, no muere en seco sino que se extiende... cuando la onda llega al borde del potencial, en vez de comportarse como una cuerda de guitarra contra un extremo fijo, la partícula se da cuenta que ese cuadrado que vemos en los dibujos de fisica...

... es sólo una aproximación y que ese cuadrado no es una pared fija sino que es más una función continua y pareja que hace que la onda al entrar en esa zona pierda probabilidad de estar ahí, rápido y exponencialmente. Aunque si el ancho de la función no es suficiente puede ocurir que al llegar al otro lado, en lugar de ser nula la onda todavia tenga energía.

Imaginemos un río con mucha corriente, vos venís caminando, con tu energía, escuchando música con tu propia onda y cuando llegás al borde del río, la mayoría de la gente de traje y zapatos lindos dice: "No, hay un río, no puedo cruzar" pero eso es para la gente clásica, vos sos quántico y como tenés pilas, ganas y energía decidís cruzar. Si el río es demasiado ancho tu energía va a disminuir rápidamente mientras luchas contra la corriente. La mayoría de la gente que intenta cruzar se queda sin energía, sin ganas, sin fuerzas a mitad del río y no sale del otro lado. Ok, un toque oscuro el ejemplo perdón. Pero si el río es lo suficientemente angosto o vos tenés mucha energía, mucho entrenamiento y desayunaste bien, te metés, nadás, te esforzás y posiblemente exausto salgas del otro lado. Nadie penso que podía suceder pero la probabilidad de encontrar a alguien del otro lado del río no es nula.

Probabilidades cruzar... bajas.

De la misma manera , la probabilidad de encontrar una partícula fuera del pozo de potencial que la encierra, un pozo cuyas paredes son mas altas que su nivel de energía, tampoco es nula. Eso es el Efecto Túnel.

Este efecto hace que existan los diodos, Microscopios atómicos y el sol.

Efecto túnel y el sol.

La flecha del tiempo

La flecha del tiempo, pasado, futuro y las simetrías del universo.

Minute physics [link] es una serie de videos donde explican brevemente varios conceptos interesantes sobre física. El primero que voy a poner es uno realizado con la ayuda de Sean Carroll. [G+] 

Sean es uno de mis físicos favoritos y tiene la capacidad de explicar cosas de una manera muy clara.

La flecha del tiempo:

Parece ser claro para nosotros que el tiempo tiene una dirección, somos perfectamente capaces de distinguir el pasado del futuro, empezando por el hecho de que podemos recordar el pasado y no el futuro.

Esta distinción que hay entre pasado y futuro, no parece estar asentada en las reglas básicas de la física, no hay una distinción para la cual el tiempo tenga que ir para un lado y no para el otro, es como el espacio, si uno esta flotando en el espacio cualquier dirección es indistinguible de las otras y no hay una regla que indique que se puede realizar el camino de una sola manera o en un sólo sentido.

La única noción que parece indicar la tendencia del tiempo es la de la entropía. La entropía es una medida del "desorden" de un sistema, es la cantidad de formas indistinguibles en la que podes ordenar un sistema determinado. Un sistema ordenado (tu ropa en el cajón) tiene baja entropía, las maneras en las que la ropa puede estar ubicada son pocas, las remeras de color en el primer cajón, las remeras blancas en el segundo o las remeras blancas en el primero y las de color en el segundo. Un sistema desordenado tiene muchas mas opciones de cómo encontrarse, la remera roja sobre la silla, la blanca en el piso, la negra abajo de la cama, la marrón en el segundo cajón y las combinaciones son muchísimas.

Todas las diferencias que entendemos entre el pasado y el futuro están relacionadas básicamente al concepto de que en el pasado el nivel de entropía era menor.

Cuando ordeno mi cuarto la entropía disminuye, es cierto y como tu cuarto es un sistema, lo que hacés al ordenarlo es ingresar trabajo y disminuir la entropía, pero la idea es que en un sistema cerrado, al que no lo influencio desde afuera, la entropía aumenta. Esa es la segunda ley de la termodinámica [Wiki].

El universo estaba en un estado ordenado y evolucionó a un estado desordenado, aumentando la entropía del sistema. Comenzó como una masa pareja de mucha densidad donde no tenía mucho lugar donde ubicarse, como los 6 huevos que hay en tu heladera pueden ordenarse de diferentes maneras pero están todos uno al lado del otro (de manera indistinguible) y evolucionó a un montón de huevos contra la pared y el piso, en un sistema con mucha mas entropía.

Ese aumento de entropía es lo que nos da la noción del tiempo, es la razón por la cual si vemos un video de un florero que se cae al piso y se rompe es algo que entendemos como natural y si vemos el mismo video en para atrás, nuestro cerebro entiende que hay algo que no está bien con que los pedazos de un jarrón en el piso vuelen hasta la mesa y se armen en un florero.

Lo que resulta extraño, es que el universo, en algún momento estuvo en un estado ordenado, porque...?

¿Por qué el universo estaba en este estado? Bueno, la verdad es que no sabemos, tenemos un par de ideas, algunas de las cuales pueden ver en este video de [Sean] en una TedxTalk, pero voy a tener que dejarlo para otro momento.