50 Cosas que hay que saber sobre Fisica

Joanne Baker

50 cosas que hay

que saBer soBre

física

Traducción de

Blanca ribera de Madariaga


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Introducción

Cuando hablé a mis amigos de este libro, ellos bromearon diciendo
que lo primero que hay que saber de la física es que es muy difícil.
A pesar de todo, utilizamos la física todos los días. Cuando nosmira­
mos en un espejo o nos ponemos unas gafas utilizamos la física de la
óptica. Cuando programamos un despertador nos movemos en el tiem­
po; cuando observamos un mapa navegamos por el espacio geométri­
co. Nuestros teléfonos móviles nos conectan por medio de invisibles
hilos electromagnéticos con satélites que giran por encima de nuestras
cabezas. Pero la física no es sólo tecnología. Sinella no habría medio­
día, ni arco iris, ni diamantes. Incluso la sangre que fluye por nuestras
arterias se rige por las leyes de la física, la ciencia del mundo físico.
La física moderna está llena de sorpresas. La física cuántica revolucio­
nó totalmente nuestro mundo al cuestionar el mismísimo concepto
de la existencia de un objeto. La cosmología se pregunta qué es el uni­
verso. ¿Cómo seoriginó y por qué estamos aquí? Nuestro universo ¿es
especial o de algún modo inevitable? Al escudriñar el interior de los
átomos, los físicos descubrieron un mundo fantasmal oculto de partí­
culas elementales. Incluso la mesa de caoba más sólida está compuesta
en su mayor parte por espacio vacío, y sus átomos se mantienen uni­
dos por un entramado de fuerzas nucleares. La física surgió de lafilo­
sofía y, en cierto modo, ahora regresa a ella al ofrecer nuevas e inespe­
radas perspectivas del mundo que sobrepasan nuestras experiencias
cotidianas.
Sin embargo, la física no se limita a un conjunto de ideas imaginati­
vas. Tiene sus raíces en los hechos y la experimentación. El método
científico actualiza continuamente las leyes de la física, igual que el
software de unordenador, eliminando virus y añadiendo nuevos mó­
dulos. Si la evidencia lo requiere, se producen importantes cambios
de ideas, pero su aceptación tarda un tiempo. Para que la idea de Co­
pérnico de que la Tierra gira alrededor del Sol fuera aceptada de for­
ma generalizada se tardó más de una generación, pero el ritmo se ha
acelerado, y la física cuántica y la relatividad se integraron en la físicaen el plazo de una década. Así pues, incluso las leyes físicas de mayor
éxito se cuestionan sin cesar.
Esta obra le ofrece un rápido recorrido por el mundo de la física, desde
los conceptos básicos como la gravedad, la luz y la energía a través de
las ideas modernas de la teoría cuántica, el caos y la energía oscura.
Espero que, como una buena guía turística, les tiente para desear sabermás. La física no es sólo fundamental: es divertida.

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Materia en movimiento

01 Principio

de Mach


Un niño montado en un tiovivo es atraído hacia el exterior
por las estrellas lejanas. Éste es el principio de Mach: «la
masa de allí influye sobre la inercia de aquí». A través de la
gravedad, los objetos lejanos afectan almovimiento de las
cosas cercanas, y a su forma de girar. Pero ¿por qué sucede
esto y cómo se puede afirmar si una cosa se mueve o no?
Si alguna vez ha estado sentado en una estación y ha visto a través de
la ventana que el tren de al lado se aleja de usted, sabrá que a veces
resulta difícil precisar si es su propio tren el que se marcha o el otro el
que llega. ¿Hay alguna forma de determinar conseguridad cuál de los
dos se está moviendo?
En el siglo xix, Ernst Mach, un filósofo y físico austríaco, trató de re­
solver esta cuestión. Siguió los pasos del gran Isaac Newton que, a di­
ferencia de Mach, creía que el espacio era un fondo absoluto. Igual
que el papel milimetrado, el espacio de Newton contenía un conjun­
to de coordenadas grabadas y él dibujaba todos los movimientos en...