CPI (Curioso pero inútil)

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Consultorio CPI: Gravitones

Pedro Iñaki nos pregunta (y nos hace partirnos de risa):

Hola genios,

Me postro ante vosotros humildemente, admirado y emocionado de los destellos de saber que día a día nos dejáis compartir. Desde esta entregada postura (bastante incómoda, por cierto), me gustaría consultaros lo siguiente:

Según lo que he leído aquí y allá, la física actual anda buscando rastros de la fuerza causante de la gravedad. He leído incluso que la partícula tiene el nombre de “gravitón”, que a mi me sena a dibujos animados.

Y sin embargo, leo por otros lados que, según la teoría especial de la relatividad, la gravedad no sería más que la distorsión del espacio-tiempo provocada por la presencia masiva de masa (valga la rebuznancia).

Pues eso, que no me cuadra. ¿Es una energía provocada por una energía, o es una distorsión espaciotemporal? Desde luego, no pueden ser ambas cosas…

Esto… ¿me puedo incorporar ya? Es que las rodillas me están matando.

Has llegado al meollo fundamental de la física del s. XXI, Pedro Iñaki. Las dos teorías principales de que disponemos hoy en día (recuérdese que una teoría es algo serio) son la Mecánica Cuántica y la Relatividad General. Y, como bien dices, sabemos que ambas no pueden ser verdaderas a la vez. Lo que ocurre es que los ámbitos de aplicación de las dos son muy distintos, y por eso no hubo colisiones entre ellas. La Gravedad se aplica a enormes masas y distancias, y la cuántica a partículas diminutas. Pero cuando empezamos a investigar el Big Bang, el origen del Universo, tenemos simultáneamente masas gigantescas y distancias ínfimas. Ahí se nos van todas las ecuaciones a tomar viento. Hagamos un breve repaso de cómo hemos llegado hasta aquí.

A principios del siglo pasado se conocían tres fuerzas: La electricidad, el magnetismo y la gravedad. James Clerk Maxwell unificó las dos primeras con sus famosas ecuaciones de Maxwell, de las que ya hablamos aquí en tono CPIero. ¿Y qué es “unificar”? Pues es demostrar (o mostrar) que dos cosas que parecían tan diferentes (¿Qué tiene que ver atraer un tornillo con un imán con la luz del sol?) son en realidad regidas por el mismo conjunto de ecuaciones. En las ecuaciones de Maxwell aparecen campos eléctricos y magnéticos, relacionados entre sí, y dan explicación a muchos fenómenos. Por ejemplo, explican con sencillez por qué al pasar un imán en movimiento cerca de un circuito eléctrico, en éste se crea una corriente.

Así pues, parecía que había dos fuerzas: el electromagnetismo y la gravedad. Pero a principios (y mediados) del s. XX se descubrieron dos fuerzas más: La fuerza nuclear fuerte, que es la responsable de que los protones positivos del núcleo atómico no se vayan a tomar por saco a pesar de su repulsión electromagnética, y la fuerza nuclear débil, responsable de algunas desintegraciones radiactivas.

Volvíamos a tener cuatro fuerzas. Gravedad, Electromagnetismo, Nuclear Fuerte y Nuclear Débil. Los físicos somos seres peculiares, que siempre buscamos la simplicidad para explicar el mundo que nos rodea. ¿Por qué cuatro fuerzas? ¿Por qué no doce, o sólo una? Impulsados por la unificación de Maxwell, los físicos buscaron aspectos comunes del resto de las fuerzas, intentando encontrar una teoría más profunda de la que cada fuerza fuese sólo un aspecto particular (igual que hizo Maxwell). Y ha habido éxitos por el camino, por supuesto. En 1979 se concedió el premio Nobel de Física a Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam y Steven Weinberg por demostrar que el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil son en realidad aspectos diferentes de una misma fuerza, a la que llamaron “fuerza electrodébil”. Las ecuaciones que hallaron requerían la existencia de partículas aún no conocidas, llamadas bosones W y Z. Cuando estos bosones fueron descubiertos en el CERN, les cayó el Nobel. Actualmente el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil son distintas, pero a mayores energías demostraron que son en realidad la misma cosa.

¿Y terminamos aquí nuestro viaje por la unificación de las fuerzas? ¡No! Lo siguiente que se hizo fue unificar la fuerza electrodébil con la fuerza nuclear fuerte. El resultado de esta unificación recibe el aburrido nombre de “modelo estándar”. La parte de la Física cuántica que lo describe se llama “cromodinámica cuántica”, (de cromos, color). EL modelo estándar nos dice que en realidad estas tres fuerzas (nuclear fuerte y débil y electromagnetismo) son tres aspectos de una misma cosa. Sólo a altísimas energías son estas tres fuerzas la misma. Cuando baja la energía se “rompe la simetría”, concepto bastante abstruso que quizás dejemos para otra ocasión, y cada fuerza se manifiesta por separado.

Ya hemos ajuntado (perdón por el tecnicismo) a tres fuerzas de las cuatro que conocemos. ¿Quién falta? La Gravedad, claro está, que se hace la estrecha y no se quiere ajuntar con nadie. Todos los intentos de meter a la gravedad en cintura han fracasado, por ahora. La técnicas habituales que permitieron unificar las anteriores fuerzas chocan irremisiblemente contra el muro de la Gravedad, que provoca infinitos allá donde la metamos en nuestras ecuaciones de unificación.

El modelo estándar funciona, muy por encima, de la siguiente manera: Existen las partículas tal y como las conocemos y existen otras partículas que “transportan” las fuerzas (partículas mediadoras). O sea, que cuando dos electrones se repelen, en realidad lo que han hecho ha sido intercambiar partículas mediadoras de la fuerza electromagnética. Estas mediadoras son, para el electromagnetismo, los fotones, que también conocemos como “luz”. Las mediadoras de la fuerza débil son los bosones W y Z, y las mediadoras de la fuerza nuclear fuerte son los gluones (del inglés glue, pegamento, pues mantienen unidos a los protones en el núcleo). Si queremos meter a la gravedad en el mismo saco, por fuerza debe tener una partícula mediadora de la fuerza gravitatoria. Esta partícula hipotética recibió el nombre de “gravitón”. Gravitón, por cierto, es el mote que recibe un profesor, orondo, de la UCM que enseña(ba) partículas elementales :).

Y en esas estamos. Sabemos que si existe un esquema unificado de todas las fuerzas, la gravedad debe tener una partícula mediadora. Pero no se ha detectado (su interacción con la materia es muuuuuuy débil) y no se ha conseguido integrar en el modelo estándar. Pero todos los físicos, creo, sostienen que debe poder hacerse. Y en ello están.

Hasta el momento, el único cálculo aceptable que mezclara cuántica con gravedad sin explotar lo hizo Stephen Hawking, cuando predijo la pérdida de masa, debida a efectos cuánticos, de los agujeros negros (la famosa “radiación de Hawking”).

Resumiendo: Sabemos que la Relatividad y la cuántica no pueden ser ciertas a la vez. La Relatividad de Einstein es una teoría clásica, que no tiene en cuenta efectos cuánticos. Por tanto, hay que encontrar una gravedad cuántica. Pero no la hemos encontrado aún. O sea, que para los cálculos seguimos usando la Relatividad General de Einstein, que sabemos que falla cuando las distancias empiezan a ser pequeñas.

Otro esquema de unificación, que tiene un enfoque distinto al del modelo estándar, son las Supercuerdas. Pero eso es otra historia y será contada en otro momento.

Actualización En un comentario, Awifredo nos saca de un error y nos ilustra (qué bueno es tener físicos nucleares entre los lectores de CPI. Gracias, Awifredo): […]el bosón de intercambio de la fuerza fuerte (que tú llamas fuerza nuclear fuerte) son los piones, no los quarks (Premio Nobel de Yukawa). Hay que aclarar que la fuerza fuerte la sienten todas las partículas compuestas por quarks, y no hace falta que estén dentro de un núcleo, por eso no nos gusta demasiado la denominación “nuclear fuerte”, preferimos llamarla fuerza fuerte, a secas. Ahora bien, se cree que esta fuerza fuerte es en realidad una fuerza residual de la “Fuerza de Color” que sienten los quarks entre sí y cuyo bosón intercambiador sí que es el GLUON. Y como se llama Fuerza de Color pues por ello lo de la Cromodinámica Cuántica.

72 comentarios en “Consultorio CPI: Gravitones

  • pilargonal dice:

    Magnífica explicación que pone la física al alcance de todos. Enhorabuena.

  • Luis dice:

    Me ha gustado la explicación, pero aún me queda alguna pregunta. La hipótesis de que la gravedad la causan los gravitones, ¿contradice la hipótesis de que la gravedad es una distorsión del espacio? Y si no la contradice, ¿cómo se las apañan los gravitones para distorsionar el espacio? ¿Y todo esto no presupone que cada cuerpo/átomo/partícula individual debe tener una cantidad fija de gravitones (o sino la fuerza de su gravedad podría aumentar o disminuir según recibiera o emitiera más o menos)? ¿Y si todas las partículas mediadoras son facetas de la misma cosa, se supone que las partículas “reales” (protones, neutrones…) también lo son? Lo siento por tantas preguntas, pero es lo que tiene ser de letras 😛

    Un saludo

    Luis

  • Titto_ dice:

    Deseando leer tu explicación de las supercuerdas Remo

  • kelosepas dice:

    Simplemente magistral…
    Y digo lo mismo que Titto, estamos impacientes por esas cuerdas…

  • Nelor dice:

    Excelente explicación Remo! Grácias por darnos conocimientos! Y también grácias a Pedro Iñaki por preguntar. Por cierto, Remo, creo que aún no le has dado permiso para levantarse de su postración 😉

    Entre tanto, esperaré ansioso ese anunciado artículo sobre las Supercuerdas.

    Saludos,

    Nelor

  • Remo dice:

    Luis: Por partes:

    — ¿La hipótesis de que la gravedad la causan los gravitones, ¿contradice la hipótesis de que la gravedad es una distorsión del espacio? Sí. O sí y no. La gravedad cuántica puede englobar simultáneamente una distorsión espaciotemporal con un intercambio de partículas mediadoras de la gravedad. O puede que no, que se quede ene el intercambio de partículas. Como no la tenemos, no puedo asegurártelo.

    –¿Y todo esto no presupone que cada cuerpo/átomo/partícula individual debe tener una cantidad fija de gravitones (o sino la fuerza de su gravedad podría aumentar o disminuir según recibiera o emitiera más o menos)? No. Una partícula no lleva gravitones (o fotones) en su interior, sino que cuando ejerce fuerza sobre algo, esa fuerza está causada por un gravitón. La energía se conserva en cada interacción.

    –¿Y si todas las partículas mediadoras son facetas de la misma cosa, se supone que las partículas “reales” (protones, neutrones…) también lo son? Las partículas mediadoras son facetas distintas de la misma fuerza, pero eso no significa que sean la misma cosa. Y Las partículas están hechas de lo mismo. Todos los bariones (protones, neutrones, mesones) están hechos de quarks. Y luego hay unos cuantos leptones (electrón, muones, neutrinos…). Son partículas diferentes que interaccionan entre sí mediante otras partículas mediadoras diferentes que (esperamos) siguen todas el mismo esquema, pero a bajas energías parecen ser distintas.

    No sé si lo he dejado mas claro o no.

  • Luis dice:

    Remo,

    Gracias por las respuestas. Estos son los momentos en los que me arrepiento (brevemente) de no haber estudiado física.

    Luis

  • macluskey dice:

    ¿Y la manzana???
    ¿Dónde queda la famosa manzana de Sir Isaac?

    Ah, ya, que se la comió.

    La verdad es que yo, que siendo mitad de letras mitad de ciencias (en realidad un informático no es de nada y lo es de todo a la vez, ¡qué dilema!), intenté seguir la evolución de la física de partículas desde el protón, neutrón y electrón y punto que había cuando yo estudiaba, hasta las más de 100, o 150, o las que sean partículas que hay ahora… y me he perdido. Mucho.
    Pero mucho, mucho.

    Tu magnífica explicación ayuda, está bien estructurada, y se entiende perfectamente: gracias por ello, Remo. Pero me temo que, a partir de ahora, me dedicaré a leer a Neal Stephenson ó a Agatha Christie, ya puestos, que al menos sus misterios tienen solución comprensible…

  • Remo dice:

    Macluskey: ¿Te has leido Una breve historia de casi todo, de Bill Bryson? Ciencia de verdad, a tutiplén, en vena y divertida. Si quieres profundizar en física de partículas y supercuerdas, te recomiendo El universo elegante, de Brian Greene. Sencillo pero no facilón. Muy recomendable. Y, por supuesto, Neal Stephenson y Agatha Christie, claro está ;).

  • Lucas dice:

    En cuanto leí el título, pensé en el mismo profesor de la UCM que tu :)

    El libro de Brian Green está muy bien (estoy con él), pero al menos para mi, hay que leerselo en pequeñas dosis… ¡Tiene mucha física condensada!

  • Sergio dice:

    Genial explicación, pero me voy a permitir la barbaridad de hacer una pequeña ampliación.

    Cuando dices que todos los físicos creen que debe poder unificarse la gravedad con el resto de fuerzas, yo me se de alguno que dice que eso no podrá ser. Su explicación es que la gravedad no es una fuerza al uso, causada por intercambio de partículas mediadoras, sino que es el resultado de que el espacio-tiempo no sea plano y que los cuerpos en ausencia de otras fuerzas, tiendan al camino más corto, pero vamos, la gravedad sería algo más “trascendental” ligado a la forma del universo, pero nada de partículas intermediarias.

  • Remo dice:

    Sergio: Nunca es una barbaridad ampliar 😉 Es cierto que hay gente (no sé si mucha o poca) que no cree en la posibilidad de conseguir unificación de las fuerzas o en las supercuerdas. La corriente principal, sin embargo, publica sobre estos temas. No quiere decir que tengan más razón, por supuesto. Gracias por tu contribución.

  • paco58 dice:

    Hola, he encontrado esta web por casualidad hace tres días y no dejo de visitarla a diario, ¡es estupenda!.

    En algún lado he leído que el universo se expande a una velocidad igual a la de la luz, ese “Frente de Onda” : ¿Qué transporta?,¿Energía, fotones, gravitones…?
    ¿Se expande uniformemente en todas direcciones como un globo, o le afecta la posible distribución de la materia en el universo?, es decir, ¿le afectaría la distribución de la gravedad y la expansión no seria uniforme, con lo cual el espaciotiempo en ese Frente está deformado?.
    ¿El hipotético reloj, que pienso, lleva asociado ese frente, marcaría la cifra de 13mil millones de años, la edad del universo? ¿ Cómo se compota el tiempo ahí?
    ¿…?

    Perdonad si es una estupidez lo que estoy preguntando, pero, así me imagino como se expande el universo.

    Saludos.

  • GaredAgmad dice:

    Je,je,je. Muy buena la explicación didáctica… pero sobre todo, muy buena la referencia a Gravitón.

    Como Lucas, siempre pienso en él y sus clases cuando oigo o leo el nombre de la partícula. A mí me dio cuántica y clásica de campos, y la verdad es que aunque era un tanto introvertido y hasta cierto punto “oscuro”, guardo cierto buen recuerdo de él, como profesor, pero sobre todo como persona.

  • el 6q d'Andorra dice:

    Buenas,

    hace 2 años años un buen amigo ( Emilio, va un saludo ) me paso unos DVD’s muy intereante llamados : Universo Elegante – La teoria de las Cuerdas. Tan impresionante como denso. Ahi debatia las dos grandes teorias existentes, la de Einsten que agrupaba todo el universo ( “Lo grande” ) i la de Isaac Newton con su teoria de la gravedad ( “Lo pequeño” ). Como no hay manera de hacer cuadrar las dos teorias, especulan la teoria de las cuerda “vibrando”. Las explicaciones las dejo a Sir Remo, ya que yo meteria la pata seguro.

    Pero del DVD me quedo con un fragmento que dice el narrrador explicando unas imagenes : “[…] a lo mejor la respuesta la tenemos en nuestras narices, pero seria como explicar física a un perro, no tiene el cerebro desarroyado para entender los conceptos de la física, al igual que nosotros no tenemos nuestro cerebro desarroyado para entender como funciona el universo. Dentro de 10.000 años puede que si […]”. Impresionante reflexión.

  • Fran dice:

    Muy buena explicación. Sencilla y concisa.
    Estaba dudando leer “El universo elegante” y después de oír tu recomendación lo tengo claro.
    Explicar esos conceptos físicos tan intangibles no es nada fácil, pero tú logras que resulten accesibles a todo el mundo.

    Muchas gracias por todo, Remo

  • none dice:

    Entonces, aparte de todos nosotros, ¿quien ganaría si se encontrasen los gravitones? ¿la relatividad o la cuántica? ¿o ninguna? ¿o las dos? ¿o las supercuerdas? …

  • Miguel dice:

    Enhorabuena por la didáctica explicación. Al final de la misma habeis dejado abierto el tema de las supercuerdas. En este sentido os recomiendo los documentales de Brian Green para Nova, que podeis encontrar en http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html o en Google Video que acabo de encontrar (http://video.google.com/videoplay?docid=4258041398583592305&q=brian+greene+nova&hl=en) o directamente comprar su libro: “El universo elegante”.

    El documental es de lo mas ameno, a pesar de las ida de olla con “el café cuántico”, que a algún que otro teórico le puede resultar (resulta) un poco burdo; además, como inicio de cada uno de los documentales hace una muy buena introducción a las fuerzas existentes, intentos de unificarlas, y los problemas entre la cuántica y la relatividad general.

    En definitiva: muy recomendable, ameno, divertido y didáctico si se tiene un mínimo interés en el tema…

    Un saludo,

    Miguel.

  • Javier Muñiz Fernández dice:

    ¡Excelente! no se puede decir mas claro en tan pocas palabras.

  • Aitor dice:

    A mí lo de Gravitón me sigue sonando a malo de Marvel, pero ya voy haciendome una idea de lo que va el tema. En mis estudios me quedé en los protones, neutrones y electrones, así que confieso que entiendo las explicaciones generales, pero empiezo a perder cuando entramos más en detalles. (Lo de las partículas mediadoras aún me tiene descolocado).

    En cualquier caso, desde que llegué aquí (creo que siguiendo un enlace desde microsiervos) me paso todos los días y poco a poco voy leyendo los archivos, a ver si me pongo un poco al día.

    PD: Yo también espero ansioso la explicación de las supercuerdas.

  • Eremita dice:

    Grande!! Muy Grande!! Si señor, muy buena explicación!!

    Recomiendo a todo el mundo unos documentales llamados “El universo elegante” (1, 2 y 3) de Brian Greene (el mismo autor del libro que recomendaba Remo).

    Quedo a la espera de tu explicación de las supercuerdas y si es posible una comparación con el modelo estandar para ver sus diferentes matices.

  • omalaled dice:

    Eso es, Remo, una Historia de la Ciencia :-)

  • Remo dice:

    Omalaled, eso es que todo lo bueno se acaba pegando :)

  • cricho dice:

    Hola a todos!

    Antes de mi duda, dar la enhorabuena al explicante por tamaña explicación XD. Creo que expones muy bien y sobre todo de una forma en la que el lenguaje no es impedimento para entender al contenido (para los no físicos) :)

    Weno, al grano ^_^: si se supone que las fuerzas se deben a particulas mediadoras (lo que yo me imagino como una particula que va de un cuerpo a otro), entonces estás particulas deberían ser finitas, no? (en cantidad). Y si es así, no podría pongamos un electrón “esquivar” dichas partículas y eludir la fuerza que otro cuerpo/electrón produce sobre él?

    Vamos que no me queda muy claro lo de las fuerzas como partículas XD. O eso, o no son partículas tal y como yo tengo en mente (me lo imagino tipo foton, sin masa, pero como he dicho antes en cantidades finitas y con un “volumen”, aunuqe este sea infimo).

    Weno pos ahí va, espero no haber dicho muchas burradas XD.

    Un saludo!

  • awifredo dice:

    Hola Remo, excelente explicación al alcance de todos. Solo una apreciación, el bosón de intercambio de la fuerza fuerte (que tú llamas fuerza nuclear fuerte) son los piones, no los quarks (Premio Nobel de Yukawa). Hay que aclarar que la fuerza fuerte la sienten todas las partículas compuestas por quarks, y no hace falta que estén dentro de un núcleo, por eso no nos gusta demasiado la denominación “nuclear fuerte”, preferimos llamarla fuerza fuerte, a secas. Ahora bien, se cree que esta fuerza fuerte es en realidad una fuerza residual de la “Fuerza de Color” que sienten los quarks entre sí y cuyo bosón intercambiador sí que es el GLUON. Y como se llama Fuerza de Color pues por ello lo de la Cromodinámica Cuántica.

    Una apreciación personal, más bien metafísica, ¿por qué tiene que haber una teoría del todo? a lo mejor no es así, de hecho no TIENE POR QUÉ ser así. Creo que los científicos, como cualquier persona que vive en la sociedad, está irremediablemente influenciado por ella. Creo que los físicos buscan una teoría de la gran unificación por dos motivos: 1) Por herencia cultural de un Dios único y 2) Porque Einstein la buscaba.

    Pues nada, seguiremos buscando esas partículas con masa cero y spin 2 llamadas gravitones…….

  • Davidmh dice:

    Miguel, realmente lo del café cuántico es una auténtica ida de olla; pero que sólo exagera las probabilidades. En general, lo poco que sé de mecánica cuántica, me permite saber que toda ella es una gran fuga de marmita. Y esos alocados conceptos quedan bien ilustrados con el café, además de ayudar a superar la intuición poniendo ante ella algo “real”.

    Remo (perdona por dejarte en segundo lugar), me ha encantado. Hace tiempo que echaba de menos algo así. Me has dejado sin palabras. Como dijo Martin Gaardner acerca de Gödel, Escher y Bach, “Claridad, amplitud, talento, belleza“. Aprovecho para recomendarlo 😉

  • meneame.net dice:

    Los Gravitones…

    [C&P]Según lo que he leído aquí y allá, la física actual anda buscando rastros de la fuerza causante de la gravedad. He leído incluso que la partícula tiene el nombre de “gravitón”……

  • Mariano dice:

    Impresionante Remo!
    Nunca dejo de flipar con lo ignorante que soy…, para intentar remediarlo me apunto lo de “Una breve historia de casi todo”.

    Por cierto Nelor tiene razón, alguien debería de decirle a Pedro Iñaki que se levante (o por lo menos que se siente un ratito para aliviar las rodillas)

  • DrimeR dice:

    Como siempre, Remo, excelente.
    Lo unico q he echado en falta es la critica al modelo estandard, da la sensacion en tu ultimo parrafo de q sea la gravedad la q se debe adaptar al modelo estandar, y no -como cabe la posibilidad y yo lo creo asi- se necesite reformular la cuantica para q esta termine por abarcar el mundo macroscopico. Para mas detalles al respoecto, recomiendo el libro de R. Penrose: La Nueva Mente del Emperador. Vale q se le va la pinza un poco, pero hay detalles bastante importantes como el gran fracaso para definir como y a que nivel se produce el colapso de la funcion de ondas, entre otras cosas.
    Se que ha sacado un libro nuevo, pero aun no lo he leido… habra q echarle un vistazo.

    Por cierto, felicidades a los comentaristas, vaya contribuciones!! Particularmente la 2a de Luis, ya que en preguntas sencillas mete el dedo en la llaga 😉

  • […] Son pocas las veces que enlazo una entrada en otro blog sin añadir algo de mi propia cosecha, pero es que a esta increíble entrada de CPI no se le puede añadir nada. Lo que empieza con una pregunta de un lector sobre los gravitones, termina con un increíble resumen en pocos párrafos de las teorías de unificación de fuerzas, uno de los campos más interesantes de la física… perdón de LA FÍSICA. […]

  • fran dice:

    bueno, es la primera que vez que me “atrevo” a escribir algo en esta página. Primero felicitar a todos por conseguir un sitio de este calibre, ¡Bravo!
    Y por último, a parte de encontrar interesantísimo este tema, me gustaría conocer (si, se que es mucho pedir :S ) algo sobre la teoria de cuerdas.. Veo que te explicas bastante claro y se entiende muy bien 😉
    Seguid asi! Saludos

  • Diego G. dice:

    Genial, bro. Sencillamente.

  • Illaq dice:

    Remo, pocas veces he visto una explicación tan concisa, tan didáctica y tan bien estructurada sobre la incoherencia de la teoría de la mecánica cuántica y de la de la relatividad y, encima, con apuntes de desarrollo histórico.
    Aunque no suelo hacer comentarios, sigo siendo asiduo de CPI y, francamente, yo modificaría el título. Lo dejaría en algo así como CYU (“curioso y útil”) o CDIF (“crack de la ilustración física”) o similares.
    Muchas gracias por estas lecciones gratuitas.
    Saludos.

  • Pak dice:

    Por cierto, muy relacionado con esto…

    El otro día estudiando de un libro de campos electromagnéticos (para ingenieros, no para físicos) leí:

    “A partir de la teoría especial de la relatividad se puede demostrar que los fenómenos magnéticos son una manifestación relativista de los fenómenos eléctricos. De esta forma, la ley de Biot-Savart (campo magnético creado por una corriente) se puede obtener aplicando la transformación de Lorentz a la ley de Coulomb (campo eléctrico creado por una carga), aunque esta demostración queda más allá de los objetivos de este libro.”

    Esa última frase me destrozó… ¿Cómo podría saber más acerca de esto? ¿qué pinta tienen entonces las ecuaciones de Maxwell sabiendo que H y E son realmente lo mismo? Me dejó totalmente intrigado.

    Y relacionado con el post… ¿no se tiene ahí una relación obvia entre campos electromagnéticos y la teoría de la relatividad?

  • Davidmh dice:

    CDIF (”crack de la ilustración física”)

    :loor: :loor: Ahí me descubro el sombrero. Le has dado de lleno :loor: :loor:

  • Davidmh dice:

    ¿Por qué no me aparecen los emoticonos de genuflexiones del foro?

  • nuke baco dice:

    Que gran articulo Remo, de lo mejor.
    Tengo reciente el “librito” de El universo elegante de Brian Greene. Estoy totalmente de acuerdo en que es muy bueno y nada facilon, me costo, vaya que si me costo. Eso si, la explicacion de la relatividad general es muy buena……… porque consegui entenderla!!!
    Cada dia me gusta mas esta pagina…aparte de las quedadas!!!

  • colme dice:

    Lo primero Remo felicitarte por la pagina, se de buena fe lo dificil que puede llegar a ser explicar Fisica a los nosotros no fisicos xD.

    he leido en bastantes comentarios referencias a el documental de Green de un universo elegante he de decir que es de los mejores documentales de fisica que he visto desde hacia mucho tiempo consigue explicar de una forma bastante asequible las nuevas corrientes sobre la unificacion de fuerzas y la explicación del universo. He de decir que el bar cuantico es un poco locura pero acaso que un gato solo este vivo al 50% es algo logico y cuerdo??xD

    bien el tema de las cuerdas es algo realmente polémico si bien es verdad como dice remo que es el tema que ocupa las últimas publicaciones tambien es cierto que de ser real puede que nunca se llege demostrar, en este sentido remo me gustaria mucho (que creo que en realidad a todos nos gustaria :-P) que nos dieses tu opinion sobre este tema.

    De nuevo enhorabuena por el blog que es de lo mejercito que hay por la red

    1saludo a todos

  • Remo dice:

    Davidmh, en wordpress sólo tengo instalados los iconos por defecto :) 😉 😀 :(. En el foro pude instalar muchos más, porque había un botón que decía “instalar emoticonos nuevos” :) En WP supongo que habrá una manera sencilla, pero no me he puesto a ello.

  • Engineer dice:

    Es absolutamente mareante comprobar lo bien que funciona para describir y predecir una teoría tan evidentemente falsa como la física cuántica.
    Es falsa, falsa, falsa, … Es precisa, precisa, precisa,…
    ¿Cómo no volverse loco con esto?

  • Y las ondas gravitacionales, ¿de cuál de las dos teorías se derivan?

  • EnderWiggin dice:

    Me estoy leyendo Una breve historia de casi todo (gracias Remo), pero aún no he llegado al capítulo de la física cuántica. En este momento tengo a unos cuantos paleontólogos sacándose los ojos entre ellos :P.

    La explicación muy buena. Por qué será que no me sorprende?

    Ah claro! Porque siempre son excelentes!!! 😀

  • macluskey dice:

    Hola Remo, gracias por contestar.

    Pues sí, ESTOY en estos días leyendo Una Breve Historia de casi todo (me encanta: leí tu comentario y me fuí “online” a El Corte Inglés a pillar el libro, y es muy bueno. Pero lo de las ciento y pico partículas me desborda, qué quieres.

    Gracias por el consejo de El Universo Elegante, lo pongo en el To Do.

  • Guillermo dice:

    Genial, Remo. Por cosas como ésta he decidido cambiar de carrera y meterme a física. Y artículos como el tuyo hacen que no me arrepienta.

  • JohnyFK dice:

    Según tengo entendido, en el acelerador de partículas del CERN estaban construyendo un colisionador bastante mas sensible que los anteriores (y mas grande), el LHC (Large Hadron Collider), para ir detectando éstas nuevas partículas que se intuye que pueden existir pero que no está demostrada su existencia. Pero creo recordar que estaba pensado principalmente para intentar detectar la materia oscura y no tengo ni idea de si valdrá para encontrar gravitones.

  • Remo dice:

    Guillermo: Con un par, sí señor. Mis mejores deseos para un futuro colega. Si vibras (en modos resonantes) con este tipo de cosas, eres un buen candidato para física teórica :)

  • awifredo dice:

    Jajaja, discrepo con Remo, Guillermo machote, eres un buen candidato para la física experimental, que los físicos de partículas españoles necesitamos refuerzos, que físicos teóricos ya hay muchos…

  • DiCrEn dice:

    Como admiro a toda esta gente que sabe del tema, a mi se me da fatal xD

    Felicidares!

  • Johhny Murtol dice:

    Mi profesor de campos electromagnéticos, explicó que las fuerzas de empuje y repulsión de la gravedad están provocadas por los fotones.

  • Davidmh dice:

    Guillermo, veo que al final te decidiste. ¡Enhorabuena y ánimo!

    JohnyFK el LHC también sirve para dar nombre a Les Horribles Cernettes, un grupo de música altamente friki.

  • orlin dice:

    Hola, es la primera vez q escribo en esta pagina, y leyendo los comentarios de la gente veo que tienen un cacao bastante grande. Primero tengo q puntualizar que el modelo estandar no unifica la interaccion fuerte con la interaccion electrodebil, basta con ver q la constante de acoplo fuerte no esta relacionada con la carga electrica e, sino que el modelo estandar es un modelo que recoge ambas fuerzas pero no unificadas. Con respecto a que la fuerza nuclear esta mediada por piones,esta teoria de yukawa es valida para un rango de energias determinado,ya que si aumentamos la energia del sistema (distancias mas cortas) este modelo no es cierto, ya que a ese rango se ven los quarks y el modelo falla.
    Por otro lado el graviton surge cuando se linealizan las ecuacones de einstein, y esto se hace aproximando la metrica a una metrica plana mas una perturbacion.la metrica es una medida de como es el espacio tiemp.Cuando hacemos esto llegamos a una ecuacion de ondas para dicha perturbacion, de ahi las llamadas ondas gravitatorias, y bien al igual q se hace con el campo electromagnetico, en el q existe una dualidad entre la onda electromagnetica y los fotones, lo mismo ocurre para las ondas gravitarotias y a las particualas q en EM hacen el papel de fotones en las ondas gravitatorias se llaman gravitones. Por cierto dichas particulas surgen al cuantizar los campos, cosa que esta a la orden del dia hoy por hoy en fisica.
    Y por cierto, materia oscura es todo tipo de materia que existe en el universo y no vemos pero sentimos sus efectos, asi que materia oscura puede ser un planeta hecho de gas corriente. Quiza te referias a sustancias exoticas es decir aquellas que ejercerian una presion negativa, esto ultimo no es muy riguroso pero no se como explicarlo sin caer en demasiados tecnicismos. perdonad por la chapa y
    enhorabuena por la pagina, Remo, es cojonuda.

  • awifredo dice:

    Orlin, efectivamente a escalas mayores de energía, cuando eres sensible a la estructura interna de los nucleones, los piones tienen muy poquito que decir. Pero lo que comunmente se conoce como fuerza nuclear (básicamente lo que determina el potencial dentro del núcleo si apagamos Coulomb), es decir, la interacción entre nucleones en rangos de energía pequeños (por debajo de 2-3 GeV) está mediada casi exclusivamente por piones (a mayores energías pueden mediar los rho en menor medida). A las energía típicas en las que viven los núcleos, Yukawa y sus piones son los que mandan…
    Saludos.

  • JohnyFK dice:

    Orlin, soy un mero aficionado de estos temas y se lo que he leido por ahi. Está claro por lo que dices que tu sabes bastante más del tema, pero no creo que el 90-95% de la materia del universo, que se considera materia oscura, esté completamente en planetas de gas u otro tipo de cuerpos que no podamos ver, aunque todo es posible. Yo creo mas bien que el grueso serán ‘sustancias’ o partículas que todavía no hemos podido detectar pero están por ahi rodeándonos. El problema es ese, lo que no podemos detectar para nosotros es como si no existiera y no sabemos su naturaleza. Pero vamos, son conjeturas. Esperemos a los resultados de los experimentos.

  • Ellohir dice:

    Sabía lo de las teorías de unificación, pero nunca entendí lo que era un bosón o un gluón. Eres el amo.

  • Nacho dice:

    Yo con mi fisica de segundo de bachillerato lo tengo que preguntar a mi hermano, que está en la carrera y explica bastante bien. Lo que cambian las cosas de que te las expliquen bien a que lo hagan mal. Mucho mejor esto y lo que me explica mi hermano que la física de libro a palo seco :D.

    N. de R.: Por favor, Nacho, no escribas como en un SMS. “q” es “que”, “l” es “lo” o “le”… Tampoco cuesta tanto.

  • Adama dice:

    Muy bueno Remo, lo haces todo fácil. 😀
    Me voy a tener que mudar a Madrid para que me des clases xD

    Y gracias a Awifredo por su inestimable colaboración. 😉

  • Val dice:

    Buenas,

    una cosa, creo recordar que se hizo un experimento con satelites situados en los puntos de libración tierra-luna y al mover un satelite el otro recibia las perturbaciones de la gravedad con cierto retraso (y por lo visto esto demostraba que habia una particula entre medias rigiendo la gravedad).

  • Guillermo dice:

    hola, he leido la explicacion de sobre la gravedad y los gravitones y me surge una duda que ya tenía desde hace tiempo y que creo que se planteaban en el documental “el universo elegante”.
    en el documental te presentan el hipotético caso de que el sol desapareciera repentinamente. ¿en ese caso cuando dejaría la tierra de sentir la gravedad? una hipotesis era que la dejaríamos de sentir inmediatamente, pero decían, o eso creo recordar, que no podía ser así porque nada viaja más rápido que la luz. ¿se están refieriendo ahí a los gravitones?

    gracias.

  • Davidmh dice:

    Si exisieran los gravitones, tardaríamos ocho minutos y veinte segundos en darnos cuenta. Si la gravedad es como dice la Relatividad General, se notaría instantáneamente, es decir, si no necesita de partículas mediadoras, actuaría sin demora en todo el Universo.

  • Antón dice:

    orlin dice:

    Y por cierto, materia oscura es todo tipo de materia que existe en el universo y no vemos pero sentimos sus efectos, asi que materia oscura puede ser un planeta hecho de gas corriente. Quiza te referias a sustancias exoticas es decir aquellas que ejercerian una presion negativa, esto ultimo no es muy riguroso pero no se como explicarlo sin caer en demasiados tecnicismos. perdonad por la chapa y enhorabuena por la pagina, Remo, es cojonuda.
    Y yo contesto:
    Tu explicación de la materia oscura no me convence, no es tan difícil de explicar a alguien que sea lego en estos asuntos… Así lo haría yo:
    1Que significa ver un objeto?
    Significa que podemos percibir la radiación que emite en una o varias de las siete frecuencias que forman la luz visible.
    2Que significa ver un objeto en astronomía?
    Significa que podemos detectar la radiación (usando un instrumental especial)que emite en cualquier frecuencia del espectro electromagnético, desde los reyos ganma has las ondas radioeléctricas.
    3Que es las materia oscura?
    Es aquella materia que no emite ningún tipo de radiación que podamos percibir con ningún tipo de instrumental.
    4Por que sabemos que existe materia oscura?
    Porque por la rotación de las galaxias y de los cúmulos sabemos que la masa del universo ha de ser mucho mayor, esta es sin duda la prueba de mayor peso de la presencia de materia oscura.
    5Y que tipo de materia es exactamente la materia oscura?
    Es algo que está por demostrar, pero es uno de los meollos de la física del siglo 21.

    Es poco probable que se trate de planetas, como de grandes nubes de polvo, pues esa posibilidad no nos permite encajar las ecuaciones; demasiada diferencia de masa entre la materia que percibimos y la que intuimos en las ecuaciones.

    Un saludo!!

  • Antón dice:

    Davidmh dice:
    23 de enero de 2007 a las 12:12 am
    Si exisieran los gravitones, tardaríamos ocho minutos y veinte segundos en darnos cuenta. Si la gravedad es como dice la Relatividad General, se notaría instantáneamente, es decir, si no necesita de partículas mediadoras, actuaría sin demora en todo el Universo.

    Estás totalmente confundido, eso sería así si la gravedad obedeciese a las leyes de Newton. Según la relatividad general la gravedad produce una deformación en el espacio, pero el tiempo y el espacio son parte de lo mismo!, los efectos de la gravedad producida por un estrella jamás podrían llegar mas rápidamente que la radiación que emite. Si nuestro sol explotase tardaríamos 8 minutos y 20 segundos en comenzar a salir de nuestra órbita (desde un punto de vista estrictamente relativista). Esto es debido a que la gravedad no se “transmite” instantáneamente de un lugar a otro del universo como sostenía Newton.

  • orlin dice:

    Vale Anton,no me habeis entendido, no me referia a que la materia oscura es solo nubes de polvo que no detectamos, sino que nubes de polvo que no se detectan forman parte de la materia oscura. Mi intencion era explicar que la frase dicha de que en el LHC van a intentar buscar materia oscura es bastante imprecisa, porque el concepto de materia oscura es algo muy amplio, es decir, poco concreto. Y con lo de dificil de explicar me referia a los materiales exoticos, origen de la constante cosmologica (modelo inflaccionario, inflatones..).
    Hoy en dia se esta casi totalmente convencido de que lo que se encuentra en el centro de las galaxias y provoca esa excesiva velocidad de los objetos circundantes que no encaja con las ecuaciones, son agujeros negros. La razon, se necesita mucha masa para hacer orbitar a los cumulos que tiene a su alrededor con esa velocidad, y el espacio que ocuparia dicha masa tan grande es decir el que hay desde el cumulo de materia mas cercano hasta el centro de la galaxia es menor que el radio de schwarchild que tendria dicho objeto con esa masa.
    Y mi explicacion de materia oscura es totalmente equivalente a la tuya, materia que no podemos ver pero sentimos sus efectos. O siendo pedante, materiales que no podemos detectar con ningun instrumento de medida pero observamos sus efectos graviatorios en los objetos que los rodean.

  • Antón dice:

    Eso no es totalmente cierto. La materia oscura se postuló como consecuencia de la hipótesis propuesta por Zwicky, según ella solo entre un 5 y un 10% de universo es visible. La estimaciones mas recientes muestran que el agujero negro supermasivo de la vía láctea posee una densidad equivalente a “solo” tres millones de soles (una burrada de todas formas), considerando que en la vía láctea hay 200 mil millones de estrellas difícilmente podría poseer un 90 % de la masa de la galaxia … Gracias a dios, pues en este caso nuestra galaxia sería algo parecido a un quásar, con un agujero negro supermasivo devorador de estrellas y planetas que emitiría tal radiación que la vida en la galaxia sería algo imposible. Y no he querido ser pedante, pero a veces es preferible explicar que quiere decir ver y sentir.

    PD: El explorer no me deja insertar ecuaciones… A vosotros os pasa lo mismo?
    Saludos!.

  • Antón dice:

    Además lo que dicen las ecuaciones es que la materia oscura se va incementando a medida que nos acercamos al borde galáctico. El gran debate está en deducir en que medida esta materia es bariónica o no bariónica (aún no está demostrado que exista).

  • Javier dice:

    Buenísimo Remo!!
    Descubrí esta página el otro día, por un amigo, y me encanta. Enhorabuena!!
    Y otra cosa, por supuesto los documentales del Universo Elegante (son 3) están en el eMule.
    Y aún más… yo nunca he tenido a “Gravitrón” de profesor, pero realmente… realmente… tan redondito y con su barba… tiene pinta de gravitrón!
    Ah! Y es verdad, también Gravitró es un supervillano de Marvel (creo que lucha contra Spider-Man)
    Un Saludo.

  • Dr. Jaus dice:

    ¡Ei!. Tranquilitos con las ecuaciones ¿eh?

    No sé si fue Asimov o Hawking, fueron advertidos de que el número de fórmulas en su libro iba a ser inversamente proporcional al número de lectores. (Aún así no se resistió a poner E=mc2 :) )

    Por otro lado está aquello del libro de Hawking historia del tiempo, que decía: Cuando a San Agustín le preguntaron que hacía Dios antes de crear el Universo, no contestó “estaba haciendo un infierno para los que hacen preguntas como esa” sino que lo que contestó fue “el tiempo es una propiedad del universo que creó Dios”.

    Con esto se ve que no hace falta tener unos conocimientos “explícitos” de matemáticas para llegar a una imagen acertada del universo (aunque sí para contrastar esos conocimientos y desechar las teorías erróneas).

  • Lannister dice:

    Saludos y felicidades por esta magnifica página.

    Al leer el articulo me surge una gran duda. Si la gravedad esta causada, como las otras fuerzas, por intercambio de partículas mediadoras estas partículas deben ser capaces de transmitir informacion de manera instantanea. ¿Esto no violaria la barrera que supone superar la velocidad de la luz? ¿No serían los gravitones, de existir, una forma de viajar instantaneamente a cualquier parte o, por lo menos, transmitir informacion a cualquier lugar del universo de forma instantanea?

    Perdón si lo que estoy diciendo es una solemne tonteria pero mis conocimientos físicos son mas bien básicos.

  • Elchicodeduddy dice:

    He estado leyendo casi todos los comentarios y me parece que hay dos personas que entienden del tema, que es muy complejo y se necesitan matematicas para entenderlo.

    Para Anton: No es cierto que el 90 por ciento de materia oscura procede del supuesto agujero negro que esta en el centro de la galaxia.

    Para Lannister: Las particulas no pueden superar la velocidad de la luz, la instantaniedad no existe (sin contar la paradoja EPR)

    Solo para Awifredo: La fuerza nuclear no se considera fundamental y la razon es la siguiente: con el modelo de yukawa no puedes derivar la cromodinamica cuantica pero sin embargo, con QCD si hacemos una teoria a bajas energias, recuperamos a yukawa,por lo tanto, la teoria de yukawa es una aproximacion a QCD a escalas pequeñas de energia como Newton lo es a la relatividad general.

    Para todos: Me reitero, es un tema muy complicado para todo el mundo es “facil” entender que el electromagnetismo se transmite mediante fotones pero realmente no es tan facil cuantizar el campo electromagnetico,sistema con ligaduras, de forma covariante para obtener el espectro de fotones que todo el mundo habla..y eso que es una teoria Gauge Abeliana, no os quiero contar con teorias Yang-Mills, cuerdas… (mirar si tiene miga).

    Entiendo que un foro es para aprender pero al leer a green o hawking vais a tener un vision muy muy y muy aproximada de la fisica actual,

    Un cordial saludo.

  • Dr. Jaus dice:

    ¿Era el magnetismo y el electromagnetismo dos fuerzas diferentes?

  • Antón dice:

    Elchicodeduddy dice:
    4 de febrero de 2007 a las 4:05 pm

    Para Anton: No es cierto que el 90 por ciento de materia oscura procede del supuesto agujero negro que esta en el centro de la galaxia.

    Yo contesto

    Tú no has leído detenidamente mi comentario, moléstate en hacerlo vale?
    Precisamente, eso es lo que insinuaba Orlin, lo que yo precisamente argumentaba es que eso es totalmente imposible, Dios…………………………………………..

  • orlin dice:

    Ey, yo no insinuaba eso. Si lees bien lo que escribi en NINGUN MOMENTO digo q TODA la materia oscura esta en el centro de la galaxia. Ni nada remotamente parecido.
    Asi que lee bien los comentarios y escribe sobre lo que leas no sobre lo que pienses que los otros han podido insunuar al escribirlo porque puedes estar equivocado.

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