Cero absoluto

Alex
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Re: Cero absoluto

Mensajepor Alex » 21 Oct 2011, 08:18

Falta uno unos cuantos días y los foros se ponen interesantes… hoy me lo he pasado leyendo post atrasados ¡y como no!... me encuentro con los siempre interesantes post del abuelo Avicarlos :) La verdad es que he estado por mi tierra unos días y también me he dedicado nada menos que a entender lo que es un BLOGG, y después a practicar durante ¡dos días! Parece que empiezo a cogerle el gustillo, fijate que incluso me he atrevido a dejar alguno de los temas de prácticas sobre Relatividad e igual me da por perfeccionarlos… :) porque desde luego esto de no disponer de latex deprime un montón y mas en un foro con unos cuantos de miles de foreros de todo el mundo hispánico…

Avicarlos
Allá va un primer razonamiento:

Heisenberg, nos dió la pauta de que en cuántica, no puede establecerse un cálculo matemático del comportamiento de las partículas, sino que siempre existe un grado de incertidumbre.
Este grado, disminuye, a medida que aumenta la cantidad de partículas intervinentes, o se va ascendiendo en tamaño, pasando de micro a macro.

Vamos por partes. Esto que dices no es tal como lo dices, porque haces parecer a Heisenmberg como un “trilero” de esos que se ponen en las Ramblas :)

Fijate que matemáticamente si que hay ecuaciones que se manejan para calcular la incertidumbre y además muy precisas. La incertidumbre no es por tanto un problema matemático, sino físico. Resumidamente Heisemberg postuló que no puede conocerse con total precisión la posición y el momento de una partícula al mismo tiempo, porque cualquier sistema de medida que sea utilizado va interferir en la realidad y es lógico porque para medir cualquier cosa siempre necesitaras enviar unos cuantos fotones que van a interaccionar con la partícula subatomica y justamente esta interacción cambiará su estado de movimiento.

NOTA: No escribo la formula porque no hay latex, por lo que lamento las molestias de que tengais que leerla en Wikipedia por ejemplo.

Evidentemente esto también ocurre en los estados macroscopicos, pero no tiene ninguna importancia porque es imperceptible en grandes masas


O sea, que si tratamos cierto comportamiento no de una partícula sino infinitas, pasamos de la incertidumbre total a la certidumbre total.


De mi respuesta anterior, se deduce que esto no es exactamente como lo expresas. Primeramente no existen elementos con INFINITAS PARTICULAS ni si quiera existen infintas particulas. Las particulas de cualquier cuerpo masivo son finitas (aunque desde luego una cantidad respetable), bueno pues la suma total de la incertidumbre de cada partícula no es nada siginificativa para calcular la posición y el momento de cualquier planeta en cada instante, por ejemplo (aquí tienes que tener en cuenta que todas las partículas están vinculadas entre ellas, sobre todo las masivas,….por eso estadísticamente ni se tiene en cuenta la incertidumbre total de los cuerpos masivos)

Lo mismo si pasamos de partículas puntuales a macromoléculas.
Una partícula puede hallarse en cualquier punto del espacio, en cambio un edificio como la Torre Eifel, sólo en París. Pasamos de una incertidumbre infinita, a una certidumbre absoluta.

Este es el motivo por el que triunfa la Óptica al aplicarse en instrumentos macros, mediante el estudio de Haces de rayos de fotones, obedientes casi al cien por cien, en tanto que por el estudio del fotón, por más que se hacen intentos, y se simule haber logrado el aislamiento de uno, no es así y se debe admitir que un fotón sólo, puede atravesar dos rendijas al mismo tiempo. Digo yo, ¿porqué no dos docenas?. Si este señor es un infinitésimo, son casi infinitos los puntos por los que puede pasar y como que a él no le afecta el tiempo, ya que es eterno, ninguna rareza hay en ello.
Desde luego que estas en plan peleón :) aquí solo tengo que decirte algo que ya se ha comentado muchas veces respecto al experimento de la doble rendija y es que este experimento no puede explicarse nada más que por el comportamiento ondulatorio de la luz y no por el corpuscular, lo que no quiere decir en ningún caso que los fotones hagan poco menos que lo que les da la gana, aunque a veces se ponen también en un plan que no hay quien pueda con ellos… :) fijate que se asegura por la gran mayoría de científicos que el fotón se comporta en este experimento “según lo que uno quiere medir”… Si quieres comprobar las interferencias se comporta como onda y si lo que quieres es contar los impactos en una pantalla, se comporta como partícula… y lo más cojonudo de esto es que ¡se ha comprobado experimentalmente!

Sentado esto, Los Astónomos y Astrofísicos, aceptan que la mejor teoría Cósmica es la del BB. Y los análisis que se realizaron durante el siglo pasado, condujeron a la Escala de Planck con los valores de una energía inicial, tendente a infinita, (no infinita), a una temperatura tendente a infinita (no infinita).
Y ello en un espacio tendente a cero (no nulo), pero que a partir de ahí se crea el espacio y el tiempo.

… / …
… / …



Desde aquí hasta el final, mas o menos tienes razón o por lo menos tocas cosas que aún estan por resolverse y en general estoy de acuerdo contigo… bueno por ponerte un pero extraigo una sola cosa que merece un comentario:

Además también se toma como axioma que la energía es indestructible solo es transformable, de modo que debe existir actualmente la misma energía en el Cosmos (Observable+Inobservable) que en el instante del BB.
Estas hablando de la primera ley y ésta (y sobre todo la segunda) son innegocialbes! Y tienes toda la razón: en el universo existe la misma energía ahora que en su origen, sea el que sea

Por último te remito a mi siguiente post que repondo a un interesante tema de Zephyros
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Alex
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Re: Cero absoluto

Mensajepor Alex » 21 Oct 2011, 08:21

Zephyros
Y otra duda que me surge es: ¿cómo es posible que un volumen pequeño con una elevadísima temperatura, puede considerarse como un estado del sistema muy ordenado? es decir, tras el BB la entropía no ha hecho más que aumentar, eso significa que parte de un estado de muy baja entropía, o lo que es lo mismo, un escaso nº de microestados estadísticamente posibles, y ahora la entropía muchísimo mayor y en el futuro máxima. Creo que la variable que controla esto es el propio volumen del Universo. Un universo con mucho volumen posee un valor de entropía elevado frente a un Universo de poco volumen.


Hola….. esta pregunta también me ha surgido a mí y reconozco que me dolía la cabeza porque no lo tenia nada claro, incluso hace relativamente poco tiempo, recuerdo que discutía este asunto con Avicarlos.

El caso es que encontré algunas respuestas muy satisfactorias, fundamentalmente de Roger Penrose y después pude confrontarlas con otras en la misma línea.

Está claro que el aparente equilibrio térmico en el universo (2,7K) ha podido hacer pensar a muchos cosmólogos que el BigBang era de alguna forma un estado aleatorio (termalizado) de alta entropía, pese al hecho de que la segunda ley, nos dice que debía ser un estado muy organizado de muy baja entropía, algo de lo que no se duda.

La respuesta es la que no esta tan clara. Por un lado parece razonable la que expones: Un universo pequeño (como podía ser el inmediato al BigBang) le son accesibles relativamente pocos grados de libertad, lo que pone un techo a las entropías posibles. Sin embargo esto es una falacia para Roger Penrose (Camino a la realidad) que además se ha impuesto claramente a la primera solución del volumen del universo (aunque tambien hay que mencionar que a este tema parece que nadie le da importancia hoy día!! )

Según Penrose “la solución correcta está en el hecho de que los grados de libertad GRAVITATORIOS “no han sido termalizados” junto con todos aquellos grados de libertad materiales y electromagnéticos que definen los parámetros implicitos en el estado térmico del universo instantes después del BigBang. De hecho estos grados de libertad gravitatorios (que proporcionan una enorme reserva de entropía) ¡ni siquiera se suelen tener en cuenta!”.

En esto hay que tener presente que en ausencia de gravedad, la entropía máxima esta representada por un estado térmico ordinario, mientras que es totalmente diferente para la entropía máxima cuando comienzan a dominar los efectos gravitatorios (como puede ser el caso de los agujeros negros). O sea, con gravitación la acumulación de materia puede representar una entropía mucho más alta que los movimientos térmicos ordinarios, y muy especialmente cuando esta acumulación de materia cnducen a agujeros negros, y además esto es especialmente manifiesto, si se considera el caso de un universo cerrado próximo a los modelos FLRW

Después de muchos dolores de cabeza y horas de navegación, encontré también algunos documentos de profesores de algunas universidades que de una u otra forman venían a decir lo mismo y desde luego a mi me convencen, sobre todo porque las contradicciones de la “solución del volumen” son importantes y nada menos que contra la segunda ley. Hay una que en mi opinión es inmediata: Si necesariamente fuese esta la solución, quiere decirse que cuando el universo se hace mas grande, tendría un “techo” para la entropía más alto y permitiría entropías mas altas, y asi a medida que se expanda este techo se iría incrementando, de forma que la entropía real del universo también podría aumentar. Pero ¿Qué pasa con los modelos cosmológicos donde aparece una fase de colapso? La entropía, necesariamente empieza a disminuir… ¡y estas teorías están aún en vigor! Por tanto no es posible que el volumen del universo sea el elemento regulador de la entropía en el caso que nos ocupa, y si no es el volumen no queda otra mas que los efectos gravitatorios cuánticos que se supone debieron ser decisivos inmediatamente después del BigBang… pero ya sabes que no tenemos una teoría cuántica de la gravedad y nos vamos a quedar con las ganas de conocer como evolucionó el espaciotiempo en ese decisivo primer instante del BigBang
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Zephyros
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Re: Cero absoluto

Mensajepor Zephyros » 22 Oct 2011, 01:31

Os pongo alguno de los temas que salen aquí explicados por gente cualificada de verdad, he aquí la respuesta a alguno de nuestros problemas :D


"Somos la forma en la que el Cosmos se conoce a sí mismo" Carl Sagan.

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Re: Cero absoluto

Mensajepor MYH16 » 22 Oct 2011, 08:47

Muy bueno el video Zephyros. :mrgreen:
Con respecto a la cuestión de si en los primeros instantes del BB la entropía era muy baja o no, que han comentado arriba otros foreros, yo tenía entendido que sí, ya que por ejemplo las cuatro fuerzas o interacciones fundamentales de la Naturaleza se encontraban unidas en una sóla, y eso a mi entender significa "orden".
Bueno, voy a coger la escoba y la fregona y voy a intentar que disminuya la entropía en mi casa. Que fastidio.
Un saludo.
Es la acción la que genera inspiración. (Frank Tibolt)

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