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Menú de especialidades en física: charlas de divulgación

Reyna Alejandra Fonseca Velázquez y Lourdes G. Ambrosio
25/nov/2014

Como parte de las actividades realizadas en el Día de Puertas Abiertas del Instituto de Física el 14 de noviembre, algunos investigadores participaron con charlas de divulgación científica para el público joven.

Abrió Jorge Flores con la plática La física del beisbol, con la que invitó a los visitantes a conocer diversos fenómenos físicos para comprender mejor la dinámica del juego y el movimiento de la pelota que depende de cosas como su tamaño o la textura (número de costuras).

El físico habló de la conservación de energía en el movimiento de cuando la pelota y el bate colisionan, ya que mientras una está en reposo, la energía con la que es golpeada por la segunda pelota se le transmite y comienza a moverse.

Mientras más veloz se mueva la pelota, la presión del aire a su alrededor disminuye. Esto se puede explicar con la ecuación de Bernoulli, la cual describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Flores lo explicó con un pequeño experimento con dos hojas de papel unidas por un extremo que, al momento de soplar a través del espacio que queda entre ellas, ocurre que se unen en vez de separarse pues al hacer pasar el flujo de aire, la presión se vuelve menor ahí dentro y por lo tanto, la presión atmosférica las aplasta.


Jorge Flores en su charla de divulgación. Foto: Reyna Alejandra Fonseca.

Con su charla "Observando desde México al Universo a través de rayos gamma", uno de los nuevos investigadores del IFUNAM, Hermes León, explicó lo que es el espectro electromagnético y la relación entre la frecuencia que puede emitir un cuerpo con la cantidad de energía que posee dicha onda emitida. De acuerdo con el investigador, la radiación de un cuerpo puede ser captada por telescopios como el Hubble, lo cual permite conocer la composición del cuerpo que emitió dicha radiación.

Ese es el principio de HAWC, el observatorio recientemente construido situado muy cerca del Pico de Orizaba del lado del estado de Puebla. El HAWC detecta los rayos gamma por medio del efecto Cherenkov, que se produce por el paso de partículas a una velocidad más alta que la de la luz en un medio específico. Esto da lugar a un tipo de radiación electromagnética que es captada por el HAWC y con esto es posible saber la energía de dichas partículas, y concluir finalmente de dónde viene.


Hermes León en su charla de divulgación. Foto: Reyna Alejandra Fonseca.

Le siguió Karen Volke para hablar de Isamu Akasaki, de las universidades de Meijo y Nagoya; Hiroshi Amano, de la Universidad de Nagoya; y Shuji Nakamura, de la Universidad de California, Santa Bárbara, Estados Unidos, quienes son los más recientes ganadores del premio Nobel de física por la invención del LED azul, ya que con ellos se puede generar una luz blanca con una mayor eficacia luminosa y a un menor costo.

El LED se llama así porque es un Diodo Emisor de Luz (sus siglas en inglés Ligth Emission Diode). Y para entender mejor en qué consiste, Volke introdujo el concepto de luz como onda electromagnética. Explicó por qué hay objetos de diversos colores y abundó en el tema de la capacidad que tienen ciertos cuerpos de emitir luz.

La capacidad se relaciona el aumento en los niveles de energía de los electrones que componen un cuerpo, ya sea por aumentar su temperatura o por un proceso eléctrico. Sin embargo, un material en un estado energético alto tiende a regresar a uno más bajo, por eso se emite luz con la frecuencia que está relacionada a la diferencia de energía entre los niveles alto y bajo. Así, dijo Volke, un LED es un diodo que permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección y esto hace que el material que lo compone incremente sus estados energéticos y, al decaer, emita luz.


Karen Volke en su charla de divulgación. Foto: Reyna Alejandra Fonseca.

Después de la investigadora, se estrenó por primera vez en México el documental "Realidad Perdida" (Reality Lost), un filme sobre mecánica cuántica que fue grabado en Singapur y que contó con la participación de otro de los nuevos investigadores del IFUNAM, Daniel Sahagún.

Con el auditorio lleno, Sahagún participó junto con Víctor Romero y Carlos Pineda, también del IFUNAM, y moderados por Carlos Lingan, de la Facultad de Ciencias, en una charla sobre las posibilidades de hablar de la mecánica cuántica en lenguajes distintos, especialmente los artísticos, y en la complejidad de entender la realidad y en interpretar la mecánica cuántica.

Hubo debate, no sólo porque el documental explora formas pocas veces utilizadas por los físicos, sino porque la teoría en sí misma es fuente de interpretaciones que se contraponen.

“Lo importante es que entendamos que las personas que aparecen en el documental son también físicos como nosotros, que tienen sus propias interpretaciones y que están igual de hechos bolas como nosotros”, dijo Romero. “No porque esté en una película significa que es verdad”. Pero hay que reconocer que es un esfuerzo por comunicar algo tan complicado como lo es la mecánica cuántica, dijo.

Ya adentrados en el tema, Ana María Cetto siguió la serie de charlas con una titulada: "¿Entendemos realmente la mecánica cuántica?", con la cual, la investigadora dejó muy claro que la investigación alrededor de la mecánica cuántica sigue en proceso. “Llevamos muchos años tratando de entenderla, el 99 por ciento de los físicos usa la mecánica cuántica sin entenderla o teniendo una cierta visión de lo que significa”, afirmó.

Frente a un público joven y claramente interesado, Cetto dijo que hoy en día no hay interpretación de la mecánica cuántica que no contenga fallas importantes. “Deberíamos tomarla en serio para formular una teoría más satisfactoria de la cual se pueda obtener una aproximación, existe una causa detrás de la mecánica cuántica que funciona pero no sabemos por qué”.

Más tarde, otro de los nuevos investigadores subió al estrado para hablar de "Las temperaturas más bajas del Universo", su nombre es Jorge Séman, quien estuvo acompañado por su familia . “Es la primera vez que hablo en un auditorio con tanta gente por lo que estoy un poquito nervioso”, contó.

“La temperatura es algo relacionado al frío y lo caliente, podemos distinguir entre qué tiene alta temperatura y baja temperatura”, comentó Séman. Sin embargo, actualmente es posible ir más allá: la temperatura mínima. En 2001, los científicos Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle, Carl E. Wieman tomaron un gas constante y disminuyeron su temperatura.

Se dieron cuenta que la presión se reduce, y que todos los gases tenían este comportamiento al bajar su temperatura. “Al utilizar las técnicas experimentales de física atómica, los que se convertirían en ganadores del Nobel de física, lograron crear un nuevo estado de la materia que consiste en enfriamiento por láser, al lograr la temperatura de 0.00000002 grados Kelvin por encima del cero absoluto -273 °C”, puntualizó.

Cerró este ciclo de charlas Mercedes Rodríguez, quien expuso: "La física y la medicina: una relación saludable". Con ella, la investigadora planteó la importancia de la física en la investigación, actualización y desarrollo de la medicina, sus contribuciones en la iniciación y perfección de los rayos X utilizados desde 1896 hasta nuestros días.

“La contribución de la física de partículas, en cuanto a salvar vidas, nos puede servir para formación de imágenes con antimateria, esterilización instrumental o el uso de láseres con aplicación oftalmológica. La física nos ha ayudado a entender muchos de los procesos de interacción de radicación con materia y gracias a las simulaciones podemos hacer predicciones al aplicarla a seres humanos en casos donde nos es imposible hacer experimentos”, señaló Rodríguez.

La física ha funcionado como un parteaguas en la historia de la medicina ya que gracias al descubrimiento de los rayos X se comenzó a hacer diagnóstico de enfermedades sin tener que abrir a los pacientes gracias a los campos de radiación. “La contribución de la física en la medicina lleva más de 100 años y existen muchísimas más aplicaciones qué explorar”, finalizó Mercedes.

Con un auditorio abarrotado en la mayoría de ellas, la serie de charlas en el Alejandra Jáidar provocó entusiasmo y participación por parte de un público que, de manera general, suele estar alejado de la práctica y la teoría de la física, por lo que fue una buena y exitosa oportunidad para disminuir esta distancia.