La Paradoja de los gemelos

Es imposible mencionar a Einstein sin que nos venga a la mente la famosa paradoja de los gemelos. Esta fue postulada para desarrollar lo que conocemos como Teoría de la Relatividad, según la cual el tiempo y el espacio no son variables absolutas, sino que los resultados de sus mediciones dependen del estado de movimiento de los observadores que las realicen

Para formular la paradoja, se lleva a cabo un experimento mental. Se toman dos gemelos y a uno de ellos se le envía en un vuelo espacial a casi la velocidad de la luz. Su hermano, en cambio, permanece en la Tierra. Cuando el gemelo astronauta regrese a casa, se encontrará con una situación insólita: su hermano envejeció mucho más que él.

La explicación de este fenómeno estaría basada en la llamada dilatación temporal, la cual nos dice que el viajero percibirá su tiempo dentro de la nave mucho más lento que el tiempo del planeta y, por tanto, se mantiene más joven que su hermano.

Sin embargo, una paradoja aparece cuando nos hacemos el siguiente cuestionamiento: si el tiempo y el espacio son relativos, desde el punto de vista del astronauta, ¿quién se marcha en realidad? Para el viajero, la Tierra se alejaría cada vez más y más a la velocidad de la luz, de lo que podríamos deducir que su hermano debería envejecer mucho menos. Suena absurdo, ¿no?

La solución a esta paradoja se obtiene dentro del marco de la relatividad general y su explicación es bastante sencilla. No existe tal contradicción, pues en el experimento no hay en verdad una simetría. Si observamos bien, sólo el gemelo que viaja al espacio está sujeto a un proceso deaceleración-desaceleración.

Sobre ello hay varios enfoques. Algunos físicos hablan de campos inerciales, otros ―es el caso de Einstein― hablan de dilataciones temporales gravitatorias con efectos en la aceleración. En cualquier caso, los cálculos realizados, mediante la interacción de todas las variables, arrojan un resultado único: el gemelo que permanece en Tierra es en realidad quien envejece primero. Y el nombre del experimento sería sólo eso, un modo de postular tan interesante problemática.

¿Cómo funciona un horno Microondas?

En 1945 Percy Spencer, un científico americano, descubrió las posibilidades culinarias de las ondas microondas al preparar con éxito palomitas de maíz.

Las microondas son ondas electromagnéticas de la misma naturaleza que las ondas de radio, luz visible o rayos X. Lo que diferencia a cada una de las ondas del espectro electromagnético es su frecuencia (o de forma equivalente su longitud de onda). Así por ejemplo:

•  Ondas de radio FM comercial : de 88 MHz a 108MHz

•  Ondas de luz visible : de 750 THz (violeta) a 428 THz (rojo)

•  Microondas: de 100 MHz a 100 GHz . Las microondas utilizadas en muchos de los hornos tienen una frecuencia de 2,45 GHz.

Se encuentran otras aplicaciones para las ondas de microondas tales como las comunicaciones y el radar.

¿Cómo calientan la comida las microondas?

Los alimentos en general contienen agua en una proporción elevada. El agua está formada por moléculas polares. Esto quiere decir que podemos considerar la molécula de agua como una estructura con dos polos en los extremos, uno positivo y el otro negativo.

Las microondas son capaces de jalar de los polos de las moléculas polares forzándolas a moverse. El sentido en que las microondas jalan de las moléculas cambia 2450000000 veces por segundo. Esta interacción entre microondas y moléculas polares provocan el giro de éstas.

Las microondas hacen rotar más o menos eficientemente al resto de moléculas polares que hay en los alimentos además del agua. Las microondas sin embargo no tienen ningún efecto sobre las moléculas apolares (sin polos), por ejemplo los plásticos. Tampoco ejercen efecto sobre sustancias polares en las que las partículas que las forman no tienen movilidad. En este grupo estaría el agua sólida, la sal común, la porcelana o el vidrio.

Una vez que las moléculas de agua presentes en los alimentos comienzan a girar, pueden transferir parte de esta energía mediante choques con las moléculas contiguas. Este mecanismo hará que por conducción todo el alimento termine calentándose.

El gato de Schrödinger

Se trata de un célebre experimento imaginario  para ejemplificar la naturaleza estadística de la mecánica cuántica, concebido por el físico austriaco Edwin Schrödinger según el cual un gato está encerrado en una caja que contiene, además del animal, un átomo radiactivo, un contador Geiger y una ampolla de cianuro cuyo contenido cae en un cubo con ácido cada vez que el contador Geiger detecta la emisión de partículas radiactivas. Si se emite la partícula, el detector romperá la ampolla y el gato morirá. Si no se emite, la ampolla seguirá intacta y el gato vivirá. 

La probabilidad de que el gato permanezca con vida es del 50%. Solo abriendo la caja averiguaríamos qué le ha ocurrido al gato, pero mientras tanto este estaría "vivo y muerto a la vez". Es una forma de expresar un concepto fundamental de la física cuántica: la dualidad onda-partícula, que hace, por ejemplo, que el fotón sea partícula y onda a la vez hasta que lo observamos.

El ejemplo fue planteado a Einstein, de donde salio el famoso refrán " Dios no juega con los dados de la naturaleza"

El famoso buscador Google realizo un homenaje el 12 de agosto del 2013 a esta famosa paradoja y a su creador debido a su   fecha de nacimiento .