La casilla demoníaca #AcSFacts

Esta semana, en clase (en Ingeniería Física), oí a dos compañeros discutir sobre un acertijo. Ambos estudian Ingeniería Física y Matemáticas, así que fácil no iba a ser… Me ha parecido muy interesante —y, aparentemente, absurdamente complejo- y quiero compartirlo —aún no sé la respuesta, y quiero seguir pensando antes de preguntársela, así que la publicaré en unos días, si es que me la quiere contar y la consigo entender-. Ahí va:

Imagina que vas caminando por la calle con Will Smith. Sí, como sueles hacer de costumbre. De repente, casi como por arte de magia, se os aparece el demonio justo delante y os “invita” a viajar con él a su despacho.

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Una vez allí, coge a Will y lo aísla completamente: le venda los ojos, le tapona los oídos, le ata brazos y piernas y lo cubre con una sábana. Es imposible comunicarse con él. Entonces el demonio te lleva junto a una mesa sobre la cual hay un tablero de ajedrez, con sus 64 casillas. Él saca una bolsa con monedas y las empieza a colocar meticulosamente sobre el tablero. Una en cada casilla. Situadas exactamente en el centro de cada una —ya sabemos todos lo meticuloso que es el demonio-. Todas las monedas tienen dos caras, bueno, una cara y una cruz. Y no sabemos cuántas caras y cuántas cruces hay boca arriba hasta que no las coloca —podrían ser todas caras, mitad y mitad o cualquier otro resultado-. Tras ello, el demonio te muestra cuál es su casilla favorita —sí, el demonio es muy caprichoso y tiene una casilla preferida-.

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Te pide luego que gires una moneda con el objetivo de que Will pueda adivinar la casilla favorita del demonio. Tú le haces caso, pero no la volteas tú, sino que mágicamente la moneda se eleva en el aire, se da la vuelta y vuelve a ser depositada en el centro de su casilla —y sí, el demonio las podría haber colocado inicialmente con sus poderes telequinéticos en lugar de hacerlo a mano, pero todos sabemos que el demonio también es muy de estar por casa-. Finalmente, intercambia tu posición y la Will. ¿Qué moneda has girado para que Will pueda conocer la casilla favorita del demonio?

Nota importante: como Will y tú estáis muy acostumbrados a estas apariciones, ya habíais planeado qué hacer en caso de que tuvierais este problema. Es decir, Will sabrá interpretar tu movimiento igual que tú.

Good luck! =)

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La Galaxia Caracol #AcSFacts

Inaugurando esta nueva sección de Facts, me gustaría hablar un poco de física cuántica. Bueno, al menos de algo relacionado. En realidad simplemente quiero dar una idea que se me ocurrió durante una de mis últimas clases de Quantum Physics. El profesor estuvo haciendo un repaso de la Teoría de la Relatividad Especial y, hablando sobre el primer postulado de Einstein —ese que todos conocemos y que no es necesario que explique, ese que dice que la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal independiente del sistema de referencia con que se mida-, comentó algo de astrofísica.

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Contó que existe una ecuación que nos da la velocidad a la que se alejan las galaxias entre sí —ley de Hubble o derivada de ella-, y establece que esta velocidad es directamente proporcional a la distancia que las separa. Por tanto, si aumentamos la separación podemos obtener en algún momento una velocidad superior a la de la luz. ¿Estamos violando el primer postulado de Einstein? Pudiera parecerlo, pero no. Es uno de esos casos en que la física nos parece totalmente absurda, contraintuitiva y, por qué no, increíble. La solución a esta paradoja es que esta velocidad que observamos no es gracias al simple movimiento de galaxias que se separan, es también debido a la expansión del Universo, algo que no está “moviéndose” y que no está regido por este primer postulado. Es un tema complejo —muy, muy complejo- que desconozco casi por completo y que no voy a poder explicar, pero me fue fácil imaginarme la explicación como una enorme manta negra arrugada con caracoles moviéndose por su superficie. El movimiento de los caracoles tiene una velocidad límite —siempre que no les peguemos un turborreactor a la concha-, pero pueden distanciarse a velocidades mayores si cogemos nosotros y extendemos la sábana. No se moverán a la velocidad de la luz, pero seguro que algún caracolillo se marea =)

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Física en la naturaleza, en la vida cotidiana y en el Tibidabo

La palabra ‘física’, según tengo entendido, proviene del griego ‘fisis’, naturaleza. La naturaleza que describían Platón y compañía. Y, efectivamente, así sigue siendo hoy día: la física es la forma de entender la naturaleza, el mundo. Desde cuál es la mínima unidad de materia hasta por qué los elefantes no pueden saltar pasando por qué es lo que nos hace flotar en el mar. Hoy vamos a tratar de explicar algunos de estos curiosos fenómenos.

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Podríamos empezar por lo de los elefantes: ¿es cierto que no pueden saltar? Lo es. Intentemos explicarlo y comprenderlo sin entrar en mucho detalle. Cuando aumentamos el tamaño de un objeto –imaginemos un cubo-, su longitud característica –el lado del cubo- se incrementa en un factor X; sin embargo, su volumen se multiplica por X3, al igual que la masa, mientras la sección –la superficie de una cara- va multiplicada por X2. Así, al hacer un animal más grande, aumenta su masa mucho más rápidamente que la sección de los huesos, la cual es proporcional al esfuerzo que son capaces de soportar. Es por ello que no podemos tener el mismo ser, a escala, mucho más grande: tanto peso haría colapsar el esqueleto. Como consecuencia, la evolución ha hecho uso de otras técnicas: huesos más anchos en comparación al resto del organismo y extremidades más verticales para evitar momentos de fuerzas sobre las articulaciones. Todo esto es lo que hace que un elefante no pueda saltar: no posee la agilidad ni la estructura ósea y muscular necesaria para efectuar el salto, ya que de ser así posiblemente el impacto fracturaría su esqueleto.

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El segundo tema que quiero comentar es algo más cotidiano: por qué los ojos de los gatos brillan tanto al iluminarlos directamente en la oscuridad. Para empezar, los felinos son animales nocturnos, sus ojos están diseñados para ver en la oscuridad –por eso de día tienen la pupila cerrada, como una franja vertical, para reducir la cantidad de luz que entra al ojo, haciéndolo así tan característico-. Por otro lado, el funcionamiento de nuestro sistema ocular es, a grandes rasgos, el siguiente: llegan millones y millones de fotones hasta nuestra retina, en la cual hay unas células –conos y bastones-, mucho más grandes que el fotón, que los detectan. Cuando hay baja iluminación, los pocos fotones que llegan a nuestra retina la atraviesan sin ser captados por las células fotosensibles –la partícula de luz es tan pequeña que se puede colar entre células o incluso pasar por dentro sin tocar el “pigmento detector”-. Nos cuesta tanto ver en la oscuridad… Pues bien, los felinos tienen detrás de la retina un “sistema de espejos” que hacen rebotar la luz para que vuelva a ella y esta vez impacte en una célula fotosensible, aumentando la probabilidad de detectar fotones. Ya tenemos todo lo que necesitamos saber para explicar el fenómeno. De noche, al iluminar de frente a un gato, la luz incide sobre ese espejo que nos la devuelve dando lugar a esa curiosa estampa.

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Física en la naturaleza. Física en la vida cotidiana. ¡Y física en el Tibidabo! Hace aproximadamente tres meses, unos compañeros míos y yo nos embarcamos en la aventura del Fisidabo. Después de una intensa semana de reuniones, debates, cálculos, dibujos y redacciones, conseguimos crear un proyecto con el fin de llevarlo a cabo en el parque de atracciones. Y lo presentamos a concurso. ¡Y lo conseguimos! Antes de darnos cuenta estábamos en el Tibidabo disfrutando de las vistas y de las atracciones –y haciendo alguna medición para poder preparar todo lo necesario para el día del experimento-. Poco tiempo después, llegó el día D y… ¡aquí está el resultado! =)