Revelan Error Historico En La Derivación Del Principio De Incertidumbre de Heisenberg

En un articulo de American Journal Physics se narra con rigor el error que cometió el famoso científico en la demostración del principio de incertidumbre. De acuerdo con J.H. Marburger, autor del articulo, existe evidencia histórica de argumentos matematidos donde no era valido el principio de incertidumbre; pero Heisenberg paso por alto.

En palabras más llanas, el autor dice que Heisenberg supuso que era valida su expresión para todos los casos, pero el sabia que no era cierta su formulación para todas las funciones de onda.

De acuerdo al articulo Heisenberg estableció el principio de incertidumbre empíricamente y meses después presentó demostraciones matemáticas, una de sus fuentes y bases para llegar a la prueba fue un articulo de Kennard, pero el trabajo de este último investigador limita seriamente al trabajo de Heisenberg.

Antes de que decidas suicidarte por el articulo de Marburger vale la pena recapitular:

* El principio de incertidumbre Heisenberg es valido, punto. No existen pruebas que digan lo contrario.

* Marburger dice que Heisenberg citó como prueba el trabajo de Kennard, pero las ecuaciones de Kennard limitan y comprometen fuertemente al principo de incertidumbre. (UUUf! qué enredosos)

* Puedes consultar el articulo original y sacar tus propias conclusiones:

Cómo Se Hace El Sensor De Tu Cámara Digital

Mira este video [ingles, 4:58] traducido sobre la fabricación de sensores CCD.

Cómo Pueden Usar La Nanotecnoliga Los Soldados A Pie

La nanotecnologia también le interesa a los militares, mira este video que ilustra las principales, reales y posibles tecnologías del futuro cercano.



La manipulación de la materia a niveles atómicos permite el desarrollo de la nanotecnologia. Muchos países están desarrollando tecnología para mejorar sus fuerzas armadas, los campos de mayor desarrollo son:

Materiales ligeros y resistentes Se pueden crear moléculas que cuenten con un ínfima masa y una gran resistencia; un ejemplo, son los nanotubos de carbono que presentan gran solides, por sus fuertes enlaces covalentes, además, son muy livianos. Este desarrollo requiere de la fabricación de largos hilos de nanotubos, para la posterior confección. Adicionalmente, estos trajes pueden prevenir el ataque químico o biológico de un agente.

Curación de heridas Se pueden diseñar moléculas o proteínas que permitan la reconstrucción rápida de tejidos. Este desarrollo es todavía lento, pues estos agentes no deben causar otras enfermedades (cáncer) al tratar de regenerar un tejido.

Detectores más pequeños y ligeros Muchos son los investigadores que buscan hacer pantallas de cristal liquido que brinden información y reciban datos del exterior, es un desarrollo que deberá tardar cinco años mas para salir al mercado, pues ya existen versiones burdas de estos aparatos. En cuanto a la parte del sensor infrarrojo, pues ya existen en el mercado, pero son muy voluminosos, estos detectores todavía se pueden hacer más pequeños, considero que en cuatro años veremos una versión en película delgada.

Trajes invisibles Este es el sueño de muchos fanáticos de la ciencia ficción, pero puede ser una realidad, empleando una compleja moléculas que se comporten como una fibra óptica es posible desviar la luz. Otra solución es que existan nano-cámaras en el traje y cada pixel se transmite del lado contrario, es decir, se envía una imagen de un lado a otro. Otra idea es de crear un campo electromagnético que desvié la luz, de modo que nuestro cuerpo no desvié los haces. Todo suena a ficción barata, pero hay investigadores serios y reconocidos que buscan obtener el secreto de la invisibilidad a través de la nanotecnologia.

Muchas de estas aplicaciones serán una realidad en futuro cercano. Espero que no se empleen en el campo militar, pero tal vez es una idea inocente, pues los ejercitos buscan tener mejores equipos que sus contrarios.

Conciertos Con Arpa Láser

Mira este innovador instrumento musical en acción. Empleando los haces láser como cuerdas es posible obtener sonido: cuando los haces de luz son interrumpidos activan un mecanismo que genera el sonido.
Existen una docena de arpas láser en el mundo, en México contamos con una, pero es un proyecto sencillo de realizar, cuando sabes un poco de electrónica y te gusta la música.

La actuación de Jean Michael Jarre con las arpas láser la puedes ver aquí



Videos de semiconductores

Te presento tres vídeos, presentaciones en español, sobre la tecnología de los semiconductores. Esta es una excelente guia para estudiar el tema.

Sobre materiales semiconductores




Sobre el diodo semiconductor


Sobre el diodo Zener


Los diodos semiconductores son la base de la tecnología moderna, los encontramos en todas las computadoras, teléfonos celulares y hasta en tu reloj.

Generalmente los diodos no presentan un comportamiento ohmico; es decir, no obedece la ley de Ohm. recuerda que los diodos tienen un umbral de funcionamiento, antes del él el diodo no conduce corriente.

Tres chistes de físicos

Tiempo de relajarse:

Un matematico y un físico van a participar en un experimento
de psicología, y el psicólogo empieza explicándoles de que se trata:

- Bueno, el experimento es lo siguiente; en un lado del cuarto esta
esa cama con esa bonita estudiante rubia dentro. Yo os voy a
atar en estas sillas, y cada cinco minutos las acercare a la cama, de forma
que la distancia se reduzca a la mitad cada vez que las mueva.
En esto que el matemático se levanta y dice:

- Este experimento es una tontería, jamas llegaremos a la cama, me
niego a perder el tiempo de una forma tan estúpida.
Acto seguido se larga. Entonces el psicólogo mira al físico y ve que
se le esta cayendo la baba.
- Pero bueno, y a ti que te pasa ?

- Es que si la distancia disminuye exponencialmente, muy pronto
estaré lo suficientemente cerca de ella como para poder hacer de todo !

%%%%%%%%%%%%%%%%%

- Tu sabes por que los físicos cuánticos no hacen el amor ?

- Porque si encuentran la posición no encuentran el momento,
y si encuentran el momento no encuentran la posición.

%%%%%%%%%%%%%%%%%

Si tienes que ajustar linealmente algo, usa solo dos puntos.

JaJa,

Ver caricaturas y chistes sobre ciencia.

Vuelo virtual en una superficie nanometrica

Mira este vídeo de una superficie de unas cuantas micras de largo, sobre ZnTe. Las imagenes fueron obtenidas con la técnica de microscopia de fuerza atómica (AFM por sus siglas en ingles), las imagenes se prepararan con el programa gwyddion; finalmente, se uso otro programa para hacer la secuencia de video.



El programa gwyddion es un software libre, corre en muchas plataformas (incluyendo Win. Vista). Vale la pena probarlo por todos aquellos que están hartos de pagar licencias, ser piratas, o que se ven obligados a usar W. Vista.

Ahhh! Recueden bien:
El que no sabe lo que busca, no entiende lo que encuentra

Mark Twain

Videos de técnica Schlieren: ondas de choque al descubierto

Observa con claridad las ondas de choque de un látigo en el aire, o en un trasero; las ondas de choque producidas por balas supersónicas, toda una colección de vídeos del comportamiento de los fluidos, descubiertos por la técnica llamada shadowgrafía.



La técnica Schlieren consiste en captar las variaciones de densidad en fluidos, las cuales el ojo no detecta. La técnica es empleada para observar el movimiento de cuerpos a velocidades supersónicas, es ampliamente utilizada para en ingeniería aeronáutica para fotografía el flujo de aire alrededor de los objetos.

Un sistema básico Schlieren emplea la luz de una fuente colimada, las variaciones del índice de refracción causadas por el gradiente de densidad en el fluido distorsionan el haz colimado, la distorsión crea una variación espacial en la intensidad de la luz, que puede ser visualizada directamente como una sombra.

Enlace útiles:

Galería con más fotos Schlieren

Video: estudio de ondas de choque

Diferencia entre un choque elástico y otro inelástico.

Video: ¿Qué lesiona más a un cuerpo la entrada o la salida de una bala?

Impactos de balas de pintura analizados por medio fotografía rápida.

Mirá las tesis en línea de la UNAM

La UNAM cuenta con una base de datos para que consultes tesis de licenciatura, maestría y doctorado en línea. Puedes consultar las tesis en formato PDF

Por ejemplo, puedes consultar mi tesis de maestría: Desarrollo de películas delgadas sol-gel híbridas con efectos de óptica no lineal.

Contar con tantas tesis on-line es una gran herramienta para quien hace una tesis. Pues puedes ver muchos ejemplos de redacción, temas y la información en las tesis te puede ser útil para terminar tu trabajo.

Diez momentos clave de la nanotecnología

La nanotecnología es la revolución científica más importante de nuestra generación. Tienes derecho a este resumen sobre los momentos históricos más importantes del desarrollo de este fascinante campo de investigación.

1) El renombrado físico Richard Feynman publicó: 'There's Plenty of Room at the Bottom' (1960).

“Al fondo hay espacio de sobra” fue la inspiración para muchos investigadores para seguir investigando el modo de construir materiales y dispositivos de tamaño nanométrico. Un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro.


2) Publicación de 'Protein design as a pathway to molecular manufacturing' (1981).

Las investigaciones sobre proteínas avanzaron lo suficiente para sugerir con fuertes bases que se pueden diseñar y construir moléculas para resolver problemas específicos en las áreas de medicina e ingeniería. “Diseño de proteínas como un camino para manufactura molecular” es el primer libro en señalar el camino de las investigaciones de ingeniería molecular.

3) los científicos Robert Curl, Harold Kroto y Richard Smalley descubren los fullerenos (1985).

Por años, se tenia la fuerte sospecha que existan varias formas alotrópicas del carbono, pero fueron estos investigadores los primeros en encontrar una molécula de carbono con forma de balón de fútbol (¡No hay duda, a la naturaleza le gusta el balón-pie!). La molécula les recordó a los científicos los diseños de geodesias del arquitecto Fuller, por lo que a esta molécula se le llamó fullerenos.

Por esta importante contribución los científicos mencionados reciben el premio Nobel en 1996 de química


4) Eric Drexler publicó 'Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology' (1986).

Como un profeta visionario, Drexler vaticino que esta nueva tecnología resolvería muchos problemas de la humanidad, pero también señalo los graves peligros que la tecnología desencadenaría. Algunas de las ideas del autor parecen exageradas, pero conforme avanzamos, encontramos que los escenarios se cumplen.

5) Sumio Iijima descubrió los nanotubos de carbono (1991).

Aparecieron mas formas alotrópicas, con propiedades extraordinarias: muy estables, duras en extremo, altamente conductoras en ciertas direcciones: todo un joya para la ciencia.

6) Nanotubos de múltiples capas usados como osciladores de 50 GHz (2002).

Después del descubrimiento y síntesis de los primeros nanotubos se descubrió que eran excelentes conductores, estos diminutos materiales son antenas en potencia, por lo que su aplicación lógica se basa en resonar ante ciertas frecuencias electromagnéticas.

7) Desarrollo de estables transistores de nanotubos de carbón (2003).

8) Tecnología para fabricar películas delgadas de nanotubos depositadas por evaporación (2006).

9) El grupo de trabajo Anirban Bandyopadhyay empleo sólo 17 moléculas para crear la computadora mas pequeña del mundo (2007).

Lo investigadores afirman que esta diminuta maquina puede procesar datos 16 veces más rápido que tu computadora.


10) NanoSys invierto en el 2007 15 millones de dólares en nano-electrónica para la búsqueda de nano-chips. De este modo, a compañía fundada por Larry Bock se convierte
En la empresa que mas invierte en nanotecnología.

Conclusión

Esta línea de tiempo comienza con una conferencia, una idea, la visión de Feynman; en contraste, la terminamos el recuento con una noticia de negocios consorcios. Creemos que esta es la mejor forma de brevemente mostrarte la evolución de este campo hermoso, interesante, el cual te espera en el futuro cercano.

¿Cuáles son tus momentos más importantes de la ciencia para ti?

El desafío de los campos de maíz

Este personaje vive del negocio de los ovnis. Su reto es interesante, crear un diseño de los famosos círculos en los campos de maíz. Emplear el método científico para demostrar o negar la actividad ovni en el diseño moderno.



Interesante propuesta. Sin embargo, el dinero me parece poco para hacer diseños tan complejos. Sin embargo, si me permiten dos años y un financiamiento creo que es posible hacer estos complejos diseños. Considero que la propuesta si busca el empleo del método científico, pero no conozco a alguien que la tome en serio o le parezca atractivo el dinero de presentador.

Video 1940: ultimos desarrollos en rayos X

Mira este interesante vídeo [ingles, 9:15] que explica (muy bien y con experimentos) la naturaleza, los dispositivos básicos para obtener la radiación y aplicaciones de los rayos X para la medicina y ciencia de los materiales.



Los primeros experimentos que involucraron a los rayos X causaron muchas dudas e incertidumbre en los científicos, los investigadores no sabían a lo que se enfrentaban, por ello nombraron a estos misteriosos rayos como X, pues es la letra más usada para las incógnitas en problemas de matemáticas: la X es una letra misteriosa. (Já).

Hoy, sabemos que los rayos X son un tipo de radiación electromagnética que proviene de las interacciones electrón-núcleo de las capas profundas de los átomos. Actualmente, los rayos X son empleados para encontrar defectos en las estructuras de edificios, ver proyecciones de aparatos (como en los aeropuertos, se usa para detectar armas), observar los huesos y prótesis en pacientes, también nos permiten conocer la estructura cristalina de muchas moléculas, son una herramienta invaluable para hacer nanociencia.

En conclusión, los rayos X son más que misteriosos, son fascinantes.

Recuerden, si estan interesados en temas de nanotecnologia, pueden enviarnos sus preguntas.

Enlaces de interes:
La paradoja particular-onda

Conoce el salón de la fama de los robots

Desde el 30 de septiembre de del 2003, la universidad de Carnegi Melllon cuenta con un recinto para los robots más famosos de la historia. Una iniciativa de la Faculta de Ciencias de la Computación para honrar los avances mas destacados de la robótica y las contribuciones de los robots en el avance de la humanidad.

En el salón de la fama puedes encontrar dos grandes catergorias:

a) Robots reales que representan un salto tecnológico, conceptual o innovador para el campo

b) Robots de la ciencia ficción que han inspirado desarrollos tecnológicos, han cautivado nuestra imaginación por su originalidad o simpatía.

Entra al salón de la fama de los robots y nomina a tus favoritos.

En lo personal mi robot favorito de la ciencia ficción es Astro boy.

Aprende Atomic Force Microscopy Con Un Control Wii

Mira este vídeo para que modifiques un control Wii y puedas realizar experimentos de Microscopia de Fuerza Atómica. La técnica AFM es muy útil para caracterizar la superficie de materiales nanoestructurados. Por ejemplo puedes observar las pistas en un disco duro.




Las consolas de video-juego Wii cuentan con pequeños sensores, vibradores, bocinas y diminutos láseres, circuitos para comunicarse con una computadora. Con tales características son blanco perfecto para modificaciones diversas. Muchas para la enseñanza de la física.

Sin embargo, existen otras alternativas mas sencillas y baratas para construir modelos de de microcospios de fuerza atómica. Por ejemplo:

Nano goes to school: a teaching model of the atomic force microscope
Gorazd Planinsic and Janez Kovac
Phys. Educ. 43 No 1 (January 2008) 37-45


Es un artículo muy interesante para usar un apuntador láser, corcholatas (fichas) y bloques lego para hacer un modelo de AFM.

Conoce al Primer Cyborg Real del Mundo

Su nombre es Kevin Warwick, quien nació en 1954, es profesor de cibernética y en 1998 se implanto un chip de computadora en su brazo izquierdo. De este modo, contó con un control remoto para abrir puertas, prender luces, incluso mover una silla de ruedas eléctrica. En el año 2000, llevo su proyecto personal a una siguiente etapa, se implantó un arreglo de electrodos conectados directamente a sus nervios, esta actualización le permitió mover a distancia un brazo mecánico que imita sus movimientos. El profesor Kevin tiene un su pagina personal, donde puedes encontrar fotos e información adicional sobre este controvertido y auto-llamado primer cyborg real del mundo.

Recuerda que un cyborg es un organismo que tiene interacción de sistemas artificiales y biológicos.

¿Te gustaría contar con un chip implantado?, ¿para seguridad?, ¿o para presumir con tus amigos de bar?

Tres modos en que puedes usar este blog en tus clases

El Tao de la Física es un blog diseñado para ser un apoyo educativo en temas de física. Estos son tres modos como puedes usarnos para complementar tu clase.

1) Puedes pedirle a tus estudiantes que investiguen en este sitio sobre un tema en particular y que realicen un resumen o una reflexión del material que encontraron. Lo podrían postear en este sitio o te lo pueden entregar a ti. Contamos con muchos ejemplos de diversos temas. Como muestra, realizar una resumen sobre las aplicaciones del efecto Doppler en la vida cotidiana, una cuartilla con referencias, tiempo de entrega dos dias.

2) Puedes ilustrar una clase empleando los múltiples videos de este sitio. Por ejemplo, a tus alumnos les hablaras sobre resistencias eléctricas, deberías tocar el tema de los superconductores (materiales donde la resistencia eléctrica es cero); entonces rematas la clase mostrándoles la levitación de un tren por un efecto superconductor. Por supuesto, también puedes comenzar la clase con el video y generar preguntas en la clase.

3) Puedes localizar varios posts parecidos en la red, es natural todos podemos opinar sobre el mismo tema. Les puedes pedir a tus alumnos que encuentren, comparen y analicen una misma noticia en diferentes espacios o blogs. Recuerda que los blogs pueden ser sitios respetables y serios pero su lenguaje es menos formal en comparación con un artículo de una revista especializada o un periódico. Una noticia interesante es la de la falla de satélites por no saber cambiar unidades.

Estos tres maneras de emplear el blog para completar tus clases te permite fomentar el uso de tecnologías y llevar tu clase más allá de las paredes del aula.

Sabemos que también tienes grandes ideas para utilizar los blogs en tus clases. No te calles, dinos tus ideas.

[Videos] 1950: La Inocencia De Sobrevivir A Un Ataque Nuclear

Una década donde el miedo era la constante, vídeos que te muestran una sociedad desorientada, buscado una esperanza. Después de los ataques nucleares de los norteamericanos contra Japón, la humanidad contaba con suficientes muestras para saber los catastróficos efectos de las armas atómicas.

La sociedad occidental tiembla en pensar en revivir esas escenas.

Hoy te mostramos varios vídeos [idioma ingles] realizados en la década de los cincuenta donde se ve una sociedad que ha perdido su inocencia; ahora, el miedo es parte de ella.

Este vídeo es un anuncio de la guardia civil americana, algunas ideas básicas son correctas, pero no suficientes para sobrevivir un impacto nuclear directo.



Esta caricatura, llamada “duck and cover”, es el descaro de la des-información y la manipulación. Pero es chistosa.



Finalmente, en la granja también se deben proteger de la radiación y que mejor forma que apilando paja en las ventanas (Já).



Estos vídeos son para que reflexiones, pues una sociedad ignorante y violenta es una sociedad débil y propensa a la manipulación.

"Fue muy interesante ver a un sacerdote bendiciendo el nuevo bombardero nuclear ruso de largo alcance TU160. Presumiblemente estaba bendiciéndolo para que, si alguna vez es usado con ira, la multitud de bombas que es capaz de transportar y lanzar mate a la mayor cantidad posible de gente."
—Martin J. Burn, comentando sobre una noticia en la BBC del 6 de mayo de 2000.

Videos: Rayos sobre Aviones en el aire, ¿por qué no explotan?

En pleno vuelo muchos aviones reciben poderosas descargas eléctricas. En promedio, en el mundo, un avión recibe un rayo al día. Pero, los aviones no explotan y sus pasajeros se mantienen a salvo de la peligrosa corriente eléctrica.

Esencialmente, los aviones son carcasas metálicas voladoras, cuando una rayo golpea al avión la corriente eléctrica se mantiene en la superficie del aparato, es un hecho natural muy conocido y llamado efecto de jaula de Faraday. Por tanto, el interior esta protegido, las personas no reciben la corriente eléctrica y el combustible contenido en el interior del aparato no se calienta, ni explota.

Veamos algunos ejemplos de aviones golpeados por rayos:

Este es un vídeo de Qantas flight en Sydney golpeado por un rayo el 5 de septiembre del 2004.


Este es otro ejemplo de un Boeing 747 golpeado por una descarga.



Finalmente, para que observes que tan frecuentes son los rayos en una región mira una tormenta eléctrica desde el espacio exterior:



Estos son algunos enlaces muy útiles para ti

Demostración de una gran jaula de Faraday

Un empleo donde la jaula de Faraday te salva la vida


El hombre de hoja de lata visita tu escuela

Una lección completa de electrostática


Preguntas para pensar

¿Qué pasa con la carga eléctrica cuando el avión toca tierra?

¿Si un ave es golpeada por un rayo, se podrá salvar?

Video: El choque de una bala de pintura en tu piel

Me quedo muy claro porque duelen tanto las municiones marcadoras (painball), este video con cámara rápida es muy claro.



En todo choque hay un intercambio de impetu, pero en los choques inelasticos la energia y momento del proyectil es absorbido y disipado por el objeto blanco, en este caso tu piel.

Auchh!

¿En todos los objetos los paintballs se destrozaran igual?

Veamos el caso de un puñetazo en la cara



Finalmente, una cachetada en cámara lenta



No nos gusta promover la violencia, sólo la ciencia.

para saber más, mira los posts:

Diferencia entre un choque elástico y otro inelástico.


¡Vaya! Sigue Botando la Bala en el Metal Liquido.

Video: Los Boomerang Funcionan En Graveda Cero

Aqui esta la prueba de que los boomerangs no ncesitan de gravedad para regresar a tus manos:



El boomerang se comporta del mismo modo que en la Tierra. El aire afecta del mismo modo a las alas del jugute. Es interesante pensar en la ecuacion de Bernoulli y el efecto en el toda la ala del boomerang, pues indica que no debe variar la altura (ni se eleva, ni se cae el juguete). Pero esta ecuación simple no toma en cuenta la viscosidad del aire.

¿Se requiere ir al espacio para probar que otros jugetes funcinan?, ¿Funcionara un trompo en gravedad cero?

Envianos tus comentarios.

Somos Finalistas En El II Premio Espiral

Muchas gracias por este honor, en este espacio sabemos sabemos que “El conocimiento puede crear problemas; pero, no será a través de la ignorancia que podamos resolverlos. ” (I. Asimov)

Somos tu espacio: curiosos, profesores, estudiantes; todos son bienvenidos.

Tenemos muchas sorpresas para los próximos posts, esperamos que siguan con nosotros y nos comuniquemos.
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