Archivos Mensuales: noviembre 2013

La metamorfosis (del hombre esférico)

Érase una vez un hombre con mucho mérito, puesto que no era gordo, ni orondo, sino más bien esférico.

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Cada año se acercaba a la escuela de su amigo el profesor. Mientras giraba sin parar, su amigo explicaba a los alumnos lo que era la simetría radial.

Pero el hombre esférico con su envoltura no se conformó. Tras mucha verdura, gimnasio y sudor, en un macizo cilindro se transformó.

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Al año siguiente fue a la escuela a presumir de su nueva figura. Tanto adelgazó, que sus pantalones cayeron, tropezó y rodó con soltura.

Así que su amigo con mucha alegría y de forma magistral, enseñó a los chavales el concepto de simetría axial.

Relatos para mi pequeño QuBit son las historias locas que cuento por las noches a mi pequeño QuBit. Espero que las disfrutéis tanto como nosotros cuando llega la hora de dormir.

¡CUIDADO! Estos cuentos producen somnolencia si tienes menos de dos años.

Panofsky: el hombre que fabricaba premios Nobel

Te diré algo sobre mi carrera, nunca fue deliberada, me resulta gracioso cuando hablo con mis hijos y están muy preocupados por el futuro y el “¿qué deberíamos hacer?” y yo siempre fui de un sitio a otro de forma natural, sin planearlo, sin pensar acerca de lo que significaba. […] No recuerdo ningún momento en mi vida en el que tomara la decisión de convertirme en físico, o en un determinado tipo de físico […]. En primer lugar, decidí cursar asignaturas técnicas porque traté de imaginar como podía salir adelante a pesar de mi clara incapacidad para escribir cualquier documento en inglés. Simplemente me divertía.

Wolfgang K.H. Panofsky

Wolfgang K. H. Panofsky, Pief para los amigos, nació en Berlín en el año 1919. Hijo de dos licenciados en Historia del Arte, pasó su niñez y adolescencia en Hamburgo, donde su padre tenía un puesto de profesor en la universidad. La formación que recibían en la familia era totalmente dirigida a las letras, pero un juguete cambiaría su vida.

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Pequeño set de piezas Märklin de la década de 1910.

Con su gigantesco set de piezas Märklin, Wolfgang y sus hermanos construían toda clase de objetos. Llegaron a hacer una máquina que, tras introducir una moneda, servía cigarrillos y chocolatinas. Su padre agradeció enormemente el dispositivo, ya que siempre se quedaba sin cigarrillos en mitad de los seminarios de arte que impartía en casa.

La inventiva del joven Panofsky llegó al punto de poner su vida en peligro. Cuando visitaban Berlín, los enchufes funcionaban a 220V en lugar de los 120V de Hamburgo. El joven Pief fabricó un divisor de tensión casero para poder hacer funcionar los motores de su set Märklin en ambos lugares. Años más tarde Panofsky se dio cuenta de lo peligroso que era el dispositivo que había fabricado, pero por suerte nunca hubo un accidente.

La familia Panofsky no era religiosa, pero el hecho de ser judíos provocó que su padre fuera despedido de su puesto como profesor en la Universidad de Hamburgo. La Alemania nazi comenzaba su época de terror y la familia decidió emigrar al completo a EEUU. Era el año 1934.

Princeton

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Nassau Hall, el edificio más antiguo de la Universidad de Stanford.

El padre de Panofsky, Erwin, consiguió una plaza de profesor en la Universidad de Princeton, donde alcanzó una fama notoria. Una de las condiciones del nuevo contrato de Erwin era la educación gratuita para sus hijos en la propia Universidad. Con solo 15 años, Pief empezó su andadura universitaria. En esos momentos su nivel de inglés era bastante pobre, así que decidió cursar asignaturas técnicas y matemáticas, al considerar que sería menos evidente su incapacidad para escribir cualquier texto en inglés. Las asignaturas de física fueron las que se le dieron mejor a nuestro joven protagonista, y finalmente fue el camino que tomó en su formación.

En Princeton tuvo la suerte de encontrar compañeros que le tomaron bajo su protección y le ayudaron a conocer el modo de vida americano. Su primer verano en EEUU incluyó un viaje de 7.000 millas para conocer el país. Sus siguientes veranos en Princeton le llevarían a trabajar en la planta de tubos de vacío de RCA y como ayudante del químico Henry Eyring.

California

Una vez terminado su periplo en Princeton, sus profesores le recomendaron enviar solicitudes a diversas universidades para continuar su formación y conseguir el doctorado en Física. La elegida fue Cal-Tech en California, en parte por una carta de cuatro hojas escrita por el propio Millikan a mano.

En Cal-Tech inició su andadura como profesor y preparó su tesis doctoral bajo las órdenes de Jesse DuMond. Además de conseguir su doctorado en 1942, el joven Wolfgang se casó con Adele, hija de DuMond. Panofsky siempre aseguró que se dejaba llevar por la vida, pero está claro que no perdía el tiempo.

Los años en Cal-Tech le pusieron en contacto con Luis W. Álvarez, que le  llevó en varias ocasiones a Los Álamos de visita, aunque no estuvo realmente involucrado en la creación de la bomba nuclear. La guerra terminó y Álvarez recomendó la contratación de Panofsky para ayudar en el Radiation Laboratory de Berkeley, al que llegó en 1945.

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Equipo del laboratorio de Berkeley, subidos sobre un tubo de vacío que se usaría en el acelerador lineal.

Berkeley era el territorio del gran Ernest Lawrence, premio Nobel por la creación del ciclotrón. Era el lugar perfecto para estar al tanto de los últimos avances en física de partículas. Allí Panofsky pudo familiarizarse con la tecnología de los ciclotrones y linacs (aceleradores lineales de partículas).

Trataba de enseñar a los estudiantes que usando únicamente el haz del acelerador, si es es lo único que haces, estás perdiendo una gran flexibilidad, porque en ocasiones puedes hacer un trabajo mejor si cambias las características de operación de la máquina. Recuerdo una anécdota divertida cuando estaba en Berkeley. El ciclotrón estaba en funcionamiento y encontré algunos estudiantes trabajando en el haz exterior que nunca habían visto el ciclotrón. Esto se debía a que el ciclotrón estaba detrás de un muro de cemento y ellos nunca se habían preocupado de echar un vistazo al monstruo cuando las puertas estaban abiertas. Así que recuerdo que en un par de ocasiones cogí a algunos estudiantes del cuello de la camisa y me los llevé a dar un tour por el ciclotrón.

Su época en Berkeley llegó a su fin con sabor agrio. Se pidió, desde el gobierno de los EEUU, que los investigadores del laboratorio firmaran un juramento de lealtad. Algunos investigadores llegados de Europa consideraron el juramento ofensivo y no quisieron firmarlo. En principio se dijo que era opcional pero, poco a poco, las personas que no firmaron fueron expulsadas del laboratorio. Panofsky no se sentía bien con la situación, y a pesar de haber firmado el juramento, decidió que era el momento de un cambio de aires.

En 1951 rechaza ofertas de Columbia, Princeton y Harvard. California le gustaba, así que eligió la Universidad de Stanford como su siguiente destino. En Stanford estaban trabajando en la creación de un acelerador lineal de partículas y Panofsky fue la mano derecha perfecta para Edward Ginzton, responsable de su construcción.

En 1953 se completaron una serie de mejoras en el acelerador lineal Mark III. Con su rayo de 0.5 GeV de potencia, Robert Hofstadter realizó los experimentos que le llevaron a ganar el Nobel en 1961 por sus estudios en el esparcimiento de electrones y la estructura de los nucleones.

En esa época Panofsky empezó a formar parte de comités científicos que trabajaban aconsejando al Gobierno. Desde sus distintas posiciones en estos comités, siempre defendió la no proliferación de armamento nuclear, e incluso participó en negociaciones con los soviéticos, buscando la firma de un acuerdo para no realizar pruebas nucleares fuera de la atmósfera. Según aseguró en una ocasión Panofsky entre risa y risa: «La teoría era, que si conseguía poner de acuerdo a Bethe y a Teller, entonces llegar a un acuerdo con los rusos sería tan fácil como hacer un chasquido con los dedos»Resulta curioso que dos alemanes y un húngaro tuvieran que ponerse de acuerdo para realizar recomendaciones sobre la guerra nuclear al Gobierno de los EEUU.

En 1960 Panofsky asume el liderato de la creación de nuevos aceleradores en Stanford, tras la marcha Ginzton. Durante cinco años se había luchado por conseguir la construcción de un acelerador linear de electrones de dos millas de longitud. La autorización del Congreso de los Estados Unidos llego en 1961. Se iniciaba la época gloriosa del SLAC (Stanford Linear Accelerator Center).

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Panofsky mostrando el proyecto del nuevo acelerador lineal.

Como director de SLAC  consigue los fondos para mejorar el acelerador lineal, y la construcción de SPEAR (Stanford Positron Electron Accelerating Ring) y PEP-I. Promueve el uso de SPEAR como una de las primeras fuentes de luz sincrotónica, ayudando al nacimiento de una nueva rama en la ciencia.

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La construcción del nuevo acelerador lineal era algo digno de ver.

Durante sus más de 20 años como director de SLAC se realizaron numerosas investigaciones sobre la naturaleza de la materia y como resultado se consiguieron tres premios Nobel de Física:

Y no solo eso. Pief tenía claro que la ciencia debía ser un esfuerzo global y durante sus años de dirección de SLAC llegó a acuerdos para compartir información con laboratorios de todo el mundo, incluida la Unión Soviética. También siguió su labor de asesoramiento científico al Gobierno, participando en el tratado de 1972 de no proliferación de misiles antibalísticos. ¿Os acordáis del famoso acuerdo antimisiles? Este acuerdo de 1972 evitaba la creación de un escudo de este tipo, pero en 1992 dejó de tener validez tras la desintegración de la Unión Soviética.

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Es un honor poder conocerle, presidente Nixon. Me gustó mucho en Futurama.

Wolfgang K.H. Panofsky murió en 2007, víctima de un ataque al corazón. Aunque dejó la presidencia de SLAC en 1984, nunca dejó de trabajar en los distintos proyectos de física de partículas de la Universidad de Stanford.

En definitiva, estamos ante una figura que dedicó su vida entera a la ciencia. Un hombre que siempre luchó por la paz y por la colaboración entre los países en busca del progreso científico. Quizás nunca hiciera los méritos que eran necesarios para ganar un premio Nobel, pero consiguió destacados premios como el Enrico Fermi Award y lo más importante, el respeto y la admiración de sus colegas.

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#TrendingCiencia: La paradoja de Mpemba

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Mpemba y Osborne disfrutando de la fama.

De verdad, qué difícil es grabar un podcast. Mi admiración para todos esos podcasters que se ponen delante de un micro y encima lo hacen bien. Yo estoy en mi camino para conseguirlo y aquí os presento el segundo peldaño.

La paradoja de Mpemba da nombre al hecho de que teniendo dos contenedores de agua iguales, a distintas temperaturas, los metemos en un congelador y el que partía de una temperatura más alta se congela antes.

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Ya te digo, es bastante difícil de creer. Aristóteles ya lo apuntó en su momento, pero no fue hasta el siglo XX cuando se le dio nombre. Hace unas semanas, se ha publicado una investigación que proclama haber encontrado la solución a esta paradoja. Si quieres saber más, tendrás que escuchar mi sensual y varonil voz en un nuevo podcast de Trending Ciencia:

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#Trending Ciencia. 15/11/2013. La paradoja de Mpemba

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El pequeño QuBit

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Érase que se era un pequeño QuBit.

Podía estar en todos los estados a la vez,

así que eligió estar siempre feliz.

Hoy mi pequeño QuBit estaba especialmente somnoliento, así que el cuento ha tenido que ser cortito. De paso me he animado a empezar a compartir algunos de los cuentos locuelo-científico-frikis con los que comparto sus últimos parpadeos cada día.

¡CUIDADO! Estos cuentos producen somnolencia si tienes menos de dos años.

Bohr (II). ¿Cómo convencer a la comunidad científica?

¡Esto es un sinsentido! Las ecuaciones de Maxwell son válidas bajo cualquier circunstancia.

Max Von Laue

¿Os acordáis de que dije que el modelo de Niels Bohr fue aceptado rápidamente por la influencia de Rutherford? Pues ese “rápidamente” no fue una cuestión de días y nos servirá para descubrir cómo funciona la ciencia.

La recepción inicial del modelo de Bohr encontró rechazo en algunos de los físicos más importantes del momento y tuvieron que presentarse varias evidencias que confirmaban la cuantización del modelo atómico para convencer a la comunidad científica.

Las líneas de Pickering-Fowler

Ejemplo de líneas del espectro del hidrógeno (arriba) y helio (abajo).

Ejemplo de líneas del espectro del hidrógeno (arriba) y helio (abajo). Aparecen remarcadas sobre el espectro visible continuo. (1)

E.C. Pickering descubrió una serie de líneas extrañas en la serie espectral emitida por la estrella Zeta Puppis en 1896. Su teoría era que se debían al hidrógeno, expuesto a unas condiciones de presión y temperatura desconocidas. Para ajustar estas nuevas líneas a la ya conocida por esa época fórmula de Balmer, tuvo que hacer algo muy poco elegante: en lugar de usar números enteros para el valor de m, añadió un término extra:

Balmer-Pickering

Eso está muy feo, Pickering.

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