Tuesday, March 17, 2009

Reflexiones en torno a los campos en física


Hay algo que me sorprende cada vez que me meto a bañar. Veo como caen las gotas de la regadera hacia mi cuerpo y de ahí al piso. ¿Cómo saben -instantáneamente- las gotas de agua, que deben caer? Es como si tuviesen inteligencia propia para realizar esa tarea y están dispuestas para ella en todo momento.

Por supuesto que no hay magia en ello. Realmente lo que pasa es que las gotas de agua están dentro del campo gravitacional de la Tierra y por ende, las gotas se comportan como lo pide el campo gravitatorio.

Pero, ¿cuál es la definición de campo? La Wikipedia dice: En física, un campo es cualquier magnitud física que presenta cierta variación sobre una región del espacio. En ocasiones campo se refiere a una abstracción matemática para estudiar la variación de una cierta magnitud física; en este sentido el campo puede ser un ente no visible pero sí medible.

Históricamente fue introducido para explicar la acción a distancia de las fuerzas de gravedad, eléctrica y magnética, aunque con el tiempo su significado se ha extendido substancialmente, para describir variaciones de temperatura, tensiones mecánicas en un cuerpo, propagación de ondas, etc.

Así entonces, las gotas actúan como le indican el campo gravitatorio. Para ilustrar la idea, pongamos una analogía: imaginemos un cono invertido y en el borde del mismo lanzamos un balín de metal a suficiente velocidad para que éste gire alrededor del cono (aunque irá cayendo hacia el centro del cono en la medida que la fricción le hace perder velocidad amén de que la fuerza de gravedad lo empujará al centro del cono). ¿Por qué se comporta así? No esperamos, desde luego, que el balín dé de brincos o se salga de su trayectoria (que tendrá a ser espiral si no me equivoco). La razón de esto es simple. El cono es la analogía del campo y las partículas que inciden en éste (en nuestro caso el balín de acero), punto a punto obedece a la fuerza gravitatoria y a la velocidad con la que se mueve sobre la superficie del cono.

Cabe señalar que los campos pueden mostrar líneas de fuerza, asunto que se ve muy fácilmente cuando ponemos polvo de ferrita en un campo magnético. El resultado es lo que se puede ver en la primera imagen de este artículo.

Me llama la atención la idea de la acción del campo punto a punto. El punto, como sabemos, es una abstracción y puede ser infinitamente chico. Un campo se compone de una infinitud de puntos, por ejemplo. Así podríamos pensarlo. Por ello, cuando una gota cae de la regadera al piso, la acción del campo gravitatorio ocurre punto a punto en todo momento. Esto me parece poco menos que asombroso.

Hay un par de ideas interesantes aquí. Por ejemplo, imaginemos que tensamos una gran sábana y que en ella depositamos en distintos lugares bolas de distinto tamaño y densidad, y que entonces pusiésemos en el borde de la sábana una pequeña bolita. Esta seguiría un camino que estaría determinado por la curvatura que en la sábana habrían determinado los objetos puestos al principio. Esto quiere decir que la bolita se movería en función de la curvatura de la sábana, ¿verdad? Pues bien, esto llevo a Einstein a pensar que la luz se curva en un campo gravitatorio, asunto por demás curioso.

Sabemos que la luz no tiene masa, por tanto no se curva porque sea atraída por una gran masa de la manera que dice la gravitación de Newton, sino que ésta se curva porque tiene que seguir el camino que le marca la curvatura del espacio-tiempo producido por esa gran masa. De nuevo entonces, la luz se curva porque el campo gravitacional le indica -punto a punto- qué hacer.

Pensando en esto, llegué a una conclusión que -desde luego- debe ser más elaborada, pero que pienso que es correcta.

Me pregunté entonces por qué envejecemos. Sí, ya me dirán que el cuerpo humano es una máquina y se va desgastando naturalmente. No faltarán razones para justificar ese razonamiento. Sin embargo, si se ha seguido con atención mis argumentos, es evidente que el cuerpo humano tiene vida por una cantidad de tiempo determinada y envejecemos porque ¡el tiempo es también un campo! en el cual estamos inmersos, al igual que, por ejemplo, el campo gravitatorio.

Cabe señalar que la naturaleza del tiempo mismo es misteriosa, no me cabe duda la respecto, pero me es claro que el tiempo actúa, como si fuese un campo en todos los seres vivos provocando por ello la vejez misma.

2 comments:

yo said...

puf! Niveles de convulsión en la estratósfera, temática verdaderamente apasionante, simple y llanamente un universo de conjeturas, elucubraciones, hipótesis, teorías y verdades científicas al momento actual de la ciencia en el límite de la velocidad de la luz,,,
¿Qué sigue?
Hace muchos siglos el fuego era el dios y se conservaba siempre en llamas
Hace unos 6 siglos La Tierra era plana y estaba apoyada sobre tortugas
Hace 40 años el ser humano pisó la superficie lunar x primera vez
Hoy veo y leo en línea lo que hace un robot en Marte

Arturo Espinosa (pupitetris) said...

Apología sobreelaborada de "por qué me tardo 45 minutos en la ducha"... todos sospechamos móviles más básicos.