El cosmos, la materia y la energía, el origen y el futuro del universo explicados por la ciencia, de la manera más sencilla posible. Colección de los grandes artículos de divulgación científica hallados en la web.
Imagen: Primer Campo Profundo (Deep Field) realizado por el telescopio espacial James Webb (12Jul2022), del cúmulo de galaxias SMACS 0723, a 4.600 millones de años luz de la Tierra, donde además puede verse la galaxia más antigua fotografiada, de 13,1 mil millones de años.
La Relatividad General de Albert Einstein (1915) es uno de los dos pilares fundamentales de la física moderna.
Al contrario de su socia, el Modelo Estándar de partículas elementales basado en la mecánica cuántica y la teoría especial o restringida de la relatividad (Einstein, 1905), la Relatividad General tiene un planteo matemático mucho más "simple", que permite elaborar y visualizar sus consecuencias en el mundo físico de una manera muy directa, que describe de manera bastante clara entidades tan resbaladizas como espacio, tiempo, gravedad, expansión del universo.
Su tremendo éxito en la descripción del cosmos y la predicción de fenómenos a escala universal la sostienen como una de las teorías (visiones) más bellas y útiles sobre el universo en el que vivimos.
La siguiente pieza de ScienceClic tiene muchos aciertos en detalles que muestran a la Relatividad General como una visión accesible del cosmos, y a la vez asombrosamente alejada de nuestro sentido común, como una de las mayores genialidades de la mente humana, podemos afirmar:
Siempre conviene volver a estos materiales para "volver a entender" lo que creímos haber comprendido.
Nunca está de más recurrir a nuevas piezas de divulgación científica para comprender uno de los dos pilares de la física moderna.
Aquí volvemos al Modelo Estándar de partículas elementales, un modelo matemático que describe las piezas básicas de las que está hecha la materia y la energía que conocemos -y las que podemos llegar a conocer en el futuro-, y las relaciones físicas entre dichas piezas (partículas elementales), dando sustento teórico a tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza: el electromagnetismo, y las dos fuerzas nucleares, la fuerte y la débil.
Otro gran aporte de ScienceClic.
Sugerencia: tomar notas parando el video puede ser muy útil para retener tanta información.
La entropía es un concepto físico de la teoría termodinámica. Puede decirse que es una medida de nuestra ignorancia sobre el sistema físico que estamos estudiando. Por ejemplo, de un cubo de hielo podemos llegar a decir que tiene una estructura "fija" compuesta de moléculas de agua prácticamente inmóviles, una estructura con una forma geométrica fácil de describir y representar. Hay pocas variantes de esa estructura fija.
Sin embargo, cuando hablamos de un gas encerrado en una caja, debemos pensar en trillones de trillones de moléculas en permanente movimiento, chocando caóticamente entre sí y con las paredes del recipiente. Se imaginan la imposible tarea de describir la posición y velocidad de cada una de esas innumerables moléculas instante por instante. Decimos entonces que ignoramos el comportamiento microscópico del gas y lo estudiamos con sus propiedades macroscópicas, su temperatura, la presión que ejerce sobre las paredes.
Ignoramos mucho sobre ese gas encerrado, tiene alta entropía afirmamos. El cubo de hielo es fácil de describir, conocemos sus posibles estructuras, tiene baja entropía decimos.
También podemos decir que el gas puede tener una enorme cantidad de configuraciones posibles de sus moléculas, en cuanto a sus movimientos y sus posiciones. Tiene muchísimos grados de libertad, se dice. Por su lado, el cubito de hielo casi que tiene una única forma de organizarse, o sea, posee pocos grados de libertad. Así, otra manera de entender la entropía es asociándola a los grados de libertad de un sistema, o sea, a la cantidad de configuraciones posibles que puede adoptar. Más configuraciones posibles, más entropía.
De esta última idea surge una explicación de la "flecha del tiempo". ¿Por qué el jarrón después de romperse por la caída no vuelve a reconstruirse espontáneamente? Porque hay innumerables formas en las que se puede romper y sólo una (o unas pocas) en las que puede volver a formarse solo para darnos la satisfacción de verlo de nuevo. Dicho de otra manera, las chances, la probabilidad de que todos sus pedazos vuelvan a juntarse por sí mismos es prácticamente nula comparada con la probabilidad de ver sus partes dispersas por el suelo.
La entropía vino de la termodinámica pero fue adoptada también por la informática y la cosmología. Aquí comparto un maravilloso video de divulgación muy serio que explica este concepto tan escurridizo de una manera clara y atrapante:
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