Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 28 de Julio, 2011, 12:02

Richard Feynman escribió un excelente capítulo (el 52 en volumen I de sus Lectures en física) sobre simetría en las leyes de la física. Describe cómo traslaciones y rotaciones en el laboratorio no cambian la descripción de las leyes físicas (todo un tema para varios posts). En una parte menciona contraejemplos: cambios que provocan no conservación de algo. Por ejemplo: al cambiar la escala de las cosas, los experimentos y experiencias cambian. Lo ilustra con una catedral de palillos de fósforos, que no se sostendría si la armáramos a escala verdadera: se desplomaría por falta de resistencia de los palillos. Y ahí leo un ejemplo curioso, que conocía de oídas, pero no sabía el origen y autor:

Hoy en día, por supuesto, comprendemos el hecho de que los fenómenos dependen de la escala basándonos en que la materia es atómica por naturaleza y ciertamente si construyésemos un aparato que fuese tan pequeño que sólo contuviera cinco átomos, sería claramente algo que no podríamos hacer a una escala mayor o menor arbitrariamente. La escala de un átomo individual no es arbitraria de ningún modo - es algo definido.

El hecho de que las leyes físicas no quedan invariantes frente a un cambio de escala fue descubierto por Galileo. Comprobó que las resistencias de los materiales no estaban exactamente en proporción justa a sus tamaños e ilustró esta propiedad que acabamos de discutir, acerca de la catedral de palillos de fósforos, dibujando dos huesos, el hueso de un perro en la proporción justa para sostener su peso, y el hueso imaginario de un "super perro" que sería, digamos, diez o cien veces mayor -dicho hueso era una cosa grande y sólida en proporciones muy diferentes-. No sabemos si llevó su argumento hasta la conclusión de que las leyes de la naturaleza deben tener una escala definida, pero se impresionó tanto con su descubrimiento que lo consideró tan importante como el descubrimiento de las leyes del movimiento, ya que los publicó en el mismo volumen, titulado "Sobre dos nuevas ciencias".

Más información en:

Two new sciences

donde leo The science of materials:

The sciences named in the title are the strength of materials and the motion of objects. Galileo worked on an additional section on the force of percussion, but was not able to complete it to his own satisfaction.

The discussion begins with a demonstration of the reasons that a large structure proportioned in exactly the same way as a smaller one must necessarily be weaker. Later in the discussion this principle is applied to the thickness required of the bones of a large animal, possibly the first quantitative result in biology.

Tienen el texto completo en inglés:

Dialogues Concerning Two New Sciences

Alguna vez leí que Poincaré había afirmado que si las dimensiones de las cosas aumentaran o disminuyeran todo en la misma proporción, no nos daríamos cuenta. Debe ser en "El retorno de los brujos" donde Pauwels y Bergier critican a Poincaré (ver Sobre el Retorno de los Brujos): Si todo se duplicara en dimensión, los jamones colgados se caerían; su peso crecería al cubo de 2, y la resistencia del hilo que los sostengan sólo al cuadrado de 2. Argumento similar al de Galileo. Pero ¿no deberíamos examinar qué pasas con las interacciones atómicas? Poincaré tal vez apuntaba a eso.

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia