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Científicos logran invertir el sentido del tiempo

Ciencia

Por: pijamasurf - 01/13/2018

Científicos consiguen manipular la entropía de un sistema para lograr que el tiempo corra en sentido contrario al que estamos habituados a considerar

El tiempo ha sido siempre un enigma para el ser humano, desde que se tuvo conciencia de su transcurso y sus efectos sobre la vida. De Sócrates a Heidegger, de la mesa de un campesino a la plática con un compañero de trabajo, probablemente no exista un ser humano que no haya reflexionado siquiera una vez sobre el problema del tiempo.

La ciencia, en este sentido, no es la excepción, y especialmente a partir del desarrollo de la tecnología que abrió el campo de la llamada física de partículas –esto es, la observación de las partículas subatómicas–, el conocimiento sobre la naturaleza del tiempo ha cambiado radicalmente. A la vasta tradición reflexiva sobre éste se ha sumado, desde hace algunas décadas, la experimentación real con el tiempo, de lo cual ha resultado ahora uno de los hechos más extraordinarios en la historia de la ciencia: la posibilidad de hacer transcurrir el tiempo en sentido contrario, no hacia el futuro, sino hacia el pasado.

Para la física, el enigma del tiempo se ha condensado justamente en esa propiedad: ¿por qué todos los fenómenos físicos suceden exclusivamente en una misma dirección con respecto al tiempo –esto es, hacia adelante? Con la llegada de la física de partículas, se descubrió que a nivel microscópico las leyes de la física podían cumplirse también en retroceso pero, igualmente, siempre una misma dirección. El físico Arthur Eddington llamó a esta cualidad “la flecha del tiempo”, concepto en torno al cual la física elaboró esta pregunta: ¿por qué esa flecha apunta hacia una dirección y no hacia la otra?

Como se explica en el sitio Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts, durante muchos años se creyó que dicha dirección preferencial de la flecha del tiempo provenía de la Segunda Ley de la Termodinámica, según la cual la entropía (es decir, el desorden) se incrementa en los sistema cerrados pero es mínima e incluso casi nula en los sistemas abiertos. Por eso, se dice en esta misma explicación, en nuestra vida diaria un huevo revuelto no vuelve espontáneamente a su forma original, y el calor de un objeto se transmite a otro más frío y no al revés.

En el caso del origen y la formación del universo, se da por entendido que al principio todo no era sino un gran, inconmensurable y candente núcleo de masa que al explotar distribuyó su energía uniformemente, si bien no se sabe por qué. Es en buena medida dicha uniformidad la que determinó que el universo (hasta donde se sabe) sea un lugar de entropía reducida y, por ello mismo, que el tiempo transcurra en una sola dirección.

Pero si no fuera así, ¿el sentido del tiempo podría cambiar? ¿En condiciones distintas de entropía el tiempo podría correr hacia atrás o en maneras que no somos capaces de concebir?

Por más que estas preguntas parecen tocar la ciencia ficción, hace unos días un equipo de investigadores que labora en la Universidad Federal ABC, en Brasil, dio a conocer los resultados de un experimento en el que crearon las condiciones de un sistema cerrado, de entropía elevada, en donde ocurre eso que en términos reales consideramos imposible: que el tiempo corra hacia atrás.

El equipo, encabezado por el físico Kaonan Micadei, construyó un sistema subatómico con un átomo de carbono, un átomo de hidrógeno y tres átomos de cloro, que reunidos forman el compuesto comúnmente conocido como cloroformo. Con resonancia magnética nuclear y pulsos radiales, los científicos alinearon los núcleos de los átomos, moviéndolos de tal suerte que surgiera el conocido entrelazamiento cuántico entre ellos, fenómeno que les permitió “escuchar” las señales de radio emitidos por cada uno. 

Paralelamente, como efecto de este proceso, los núcleos de los átomos de carbón y de hidrógeno entraron en contacto termal, lo cual fue indicio de que la energía fluía entre uno y otro. Los científicos, como se aclara en el reporte, usaron esta conexión para controlar la temperatura de ambos núcleos atómicos a través de resonancia magnética.

Y aunque para nosotros, en nuestro nivel de realidad, lo usual es que la energía térmica fluya de lo más caliente a lo más frío, debido al entrelazamiento cuántico creado entre estos átomos se observó justo lo opuesto. En un hecho sin precedentes, los científicos registraron el flujo espontáneo de lo frío hacia lo caliente, un fenómeno que no ocurre en ningún lugar del universo físico conocido. 

Para los científicos, esta observación sobre la “flecha del tiempo” en su expresión termodinámica podría tener consecuencias mayores. De entrada, es posible que a partir de este experimento se entiendan mejor las condiciones iniciales del universo y su origen, así como la formación del tiempo como fenómeno físico.

El reporte completo del experimento puede consultarse en este enlace

 

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Ciencia

Por: pijamasurf - 01/13/2018

Adquirir conocimiento puede seguir caminos que no solemos tomar en cuenta

Aprender puede parecer una tarea complicada pero sólo porque los sistemas en los que solemos hacerlo nos lo presentan así, como una obligación difícil de llevar a cabo.

Pero no tiene por qué ser así. De hecho, es posible que si cambiáramos nuestras consideraciones respecto del aprendizaje, también cambiaría el entusiasmo con el que nos aproximamos al conocimiento, no importa cuál sea la naturaleza de éste.

A continuación compartimos tres técnicas sintetizadas a partir de la peculiar manera en que el científico Richard Feynman, premio Nobel de física en 1965, aprendía y desarrollaba nuevos conocimientos. Las referencias bibliográficas de esta síntesis pueden encontrarse en este post de Medium, donde se explica la llamada “técnica Feynman” con mayor detalle.

Imagina que explicas a una niña o un niño lo que has aprendido

Se ha dicho que conseguir la sencillez es una de las tareas más complicadas del mundo y esto es válido en casi cualquier campo. El conocimiento no es la excepción. Y no se trata de pensar sencillamente sólo porque sí, sino más bien por qué, inesperadamente, la sencillez puede llegar a ser estimulante y, en el mismo sentido, la complicación innecesaria no hace más que enturbiar nuestros pensamientos, confundirnos y enredarnos. 

En este sentido, explicar lo que sabemos a un niño puede ser profundamente esclarecedor para nosotros mismos, pues nos obliga a pensar y expresarnos en términos sencillos, no porque los niños no entiendan (de hecho, suelen ser más inteligentes que muchos de nosotros, o su razonamiento sigue otras vías), sino sólo por un asunto de lenguaje: conocen menos palabras, su mundo de experiencias es un tanto más reducido y, en general, su visión del mundo es diferente.

 

Revisa

Al explicar, al escribir, al leer o al escuchar es muy sencillo adquirir el hábito de quedarse en la primera impresión recibida. Sin embargo, en lo que toca al conocimiento, siempre puede resultar mucho más fructífero revisar todo lo que se lee, lo que se dice, lo que se escucha, no sólo para repasar lo que sabemos sino, sobre todo, para reconocer lo que no sabemos, esto es, darnos cuenta de los límites de nuestro conocimiento.

 

Organiza y simplifica

El proceso de aprendizaje suele ser progresivo y ocurre por etapas que se suceden y en las cuales no todo lo que aprendemos permanece una vez que adquirimos nuevos conocimientos. En ese sentido, es recomendable hacer cada cierto tiempo checkpoints para re-organizar y simplificar lo que hemos aprendido e intentar distinguir entre aquello útil y aquello de lo cual podemos prescindir.

 

BONUS: Transmite lo que sabes

Enseñar es el punto fino con el que se completa el ciclo del aprendizaje. Como decíamos antes permite, a quien lo hace, dar orden y claridad a sus ideas. Pero no sólo eso pues, en la medida en que la elaboración del conocimiento es siempre una tarea compartida que se hace con otros, nos permite construir en compañía de otros nuevos saberes, entender las cosas de una manera distinta y, en suma, tender puentes hacia otros campos del conocimiento. Al enseñar descubrimos que el conocimiento es de suyo dialéctico pues, transmitirlo a otros, puede mirarse como un punto final pero no conclusivo.

 

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