Errores conceptuales frecuentes en la divulgación científica.

Por Lorenzo Hernández • 5 sep, 2012 • Sección: Divulgación Científica, Enseñanza

Con un enfoque didáctico, Ángel de Andrea Gonzáleza, del Departamento de Física de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Carlos III de Madrid, y Ana Gómez Gómez, del Departamento de Física y Química del I.E.S. Parque Aluche de Madrid, plantean algunos errores que se suelen cometer a la hora de divulgar la ciencia. Errores que todos debemos llevar en la mente a la hora de escribir sobre ciertos temas. El artículo original y completo lo podéis encontrar en el libro Enseñanza y Divulgación de la Física y la Química.

1. La segunda ley de la Termodinámica implica que los sistemas no puedan volverse más ordenados.

Si la energía fluye entre partes de un sistema, es posible para una parte del sistema volverse más ordenada mientras otra parte se vuelve más desordenada. Tomemos como ejemplo la Tierra y el Sol. Un pequeño número de moléculas en los sistemas vivos de la Tierra se vuelven ordenadas pero al mismo tiempo un número mucho más grande de moléculas en el Sol se vuelven más desordenadas. El desorden neto de los sistemas se incrementa. Por lo tanto, la segunda ley no implica que los sistemas no puedan volverse más ordenados.

2. El Universo «dejará de funcionar» a causa de la segunda ley de la Termodinámica.

Pese al hecho de que durante el siglo XIX la gente hablaba de algo llamado «la
muerte térmica» del Universo, la idea era que, puesto que de acuerdo con la segunda ley de la Termodinámica toda la energía disponible acabaría finalmente siendo desechada como calor residual, todo en el Universo alcanzaría una elevada temperatura uniforme. Ya no creemos que éste vaya a ser el destino del Universo. Ahora comprendemos que se está expandiendo y enfriando. En consecuencia, nuestra visión del fin del Universo es muy diferente ahora que la que existía en el siglo XIX. Concluimos que el Universo no está condenado a una “muerte térmica”.

3. Los sistemas newtonianos son siempre predecibles.

Aunque es posible en principio usar las leyes de Newton para calcular las posiciones y velocidades futuras de un cierto número de bolas de billar en movimiento, si hay más de unas pocas bolas sobre la mesa es imposible para un ordenador realizar los cálculos de más de unas pocas decenas de colisiones en el futuro.
Después de eso, los inevitables errores de redondeo en el ordenador y los inevitables errores de edición en definir la posición y velocidad inicial de las bolas complican las cosas hasta el punto de que las predicciones ya no son de confianza. Luego se concluye que, en la práctica, incluso los sistemas newtonianos se vuelven impredecibles con mucha rapidez.

4. El principio de incertidumbre dice que es imposible efectuar mediciones exactas en el mundo cuántico.

Si decidimos medir con exactitud una cosa, debemos pagar por este conocimiento renunciando a cualquier esperanza de obtener conocimiento sobre algo distinto. En otras palabras, si deseo saber exactamente la posición de una partícula, deberé efectuar una medición de tal modo que la incertidumbre en la posición sea cero. A fin de que el principio de incertidumbre sea cierto en este caso, la incertidumbre en la velocidad
tendría que ser infinita: la velocidad podría tener cualquier valor. Podemos medir exactamente la posición, podemos medir exactamente la velocidad, o podemos medir ambas cosas dentro de algún nivel de compromiso en la precisión. Todo lo que dice el principio de incertidumbre es que no podemos medir ambas cosas con exactitud al mismo tiempo. Es lo mismo que decir que el principio de incertidumbre no dice que es imposible efectuar mediciones exactas en el mundo cuántico.

5. Las teorías de la relatividad de Einstein, especial y general, se sustentan en la afirmación de que «todo es relativo».

De hecho, como se explica a continuación, la teoría de la relatividad se enfoca en esos aspectos del mundo físico que no son relativos, es decir, en esos aspectos del mundo físico que no cambian cuando un observador cambia su punto de observación. Es un hecho poco conocido que Albert Einstein prefería llamar su nueva teoría la «teoría de las invariantes» antes que la «teoría de la relatividad». Tenía la sensación de que ese término reflejaba mejor sus pensamientos. Si la gente le hubiera escuchado, tal
vez hubiéramos evitado algo de la confusión que ha rodeado la relatividad desde su comienzo. En definitiva, las teorías de la relatividad general y especial no tienen nada que ver con el relativismo.

6. La denominada paradoja de los gemelos se sustenta en una paradoja real.

El hecho de que los relojes en movimiento funcionan más despacio puede ser
probado experimentalmente. En los años sesenta un grupo de científicos de la Universidad de Michigan puso relojes atómicos en aviones que volaban alrededor del mundo (fue en el vuelo número 1 de la Pan American). Después de que los relojes completaran su viaje, fueron comparados a otros relojes idénticos que habían sido dejados en el laboratorio. El resultado: con los relojes viajeros habían “tictaqueado” de hecho menos veces que los estacionarios. Por supuesto, se trata de relojes que pueden medir el tiempo con una exactitud de trece cifras decimales, no nuestros relojes estándar de pulsera, pero establecieron el principio de que el tiempo es relativo. La paradoja de los gemelos surge debido a que, según la relatividad especial, si uno de dos gemelos idénticos pasa su vida en una nave cohete viajando a velocidades próximas a la de la luz, cuando regrese a la Tierra será más joven que el otro. Hoy en día sabemos que esta paradoja es un efecto real dentro de la relatividad general. En otras palabras, no debería llamarse la «paradoja de los gemelos», sino el «efecto de los gemelos». Luego, la paradoja de los gemelos no es una paradoja.

7. Nada puede viajar, según la teoría de la relatividad, a mayor velocidad que la luz en el vacío.

Lo que la teoría de la relatividad dice es esto: si tomamos un objeto y empezamos a acelerarlo, se vuelve más masivo. Cuanto más nos acercamos a la velocidad de la luz, más masivo se vuelve, hasta que, a la velocidad misma de la luz en el vacío, la masa se vuelve infinita. Puesto que se necesita una fuerza infinita para acelerar una masa infinita, la conclusión es que nunca podremos conseguir que un objeto alcance la velocidad de la luz en el vacío. Sin embargo, lo que demuestra realmente la argumentación es que nada que ahora se mueva más lento que la velocidad de la luz en el vacío puede ser acelerado hasta esa velocidad. Algunos científicos han sugerido que puede haber una clase de partículas que siempre se mueven más rápidas que la luz en el vacío, y que no pueden ser deceleradas a velocidades inferiores. Llaman a esas partículas «taquiones» (de la misma raíz griega que nos ha dado «tacómetro»). Hasta ahora la búsqueda de esas partículas no ha tenido éxito, de modo que hoy en día todavía no sabemos si existen o no. Si existen, podrían proporcionar una forma de comunicarnos instantáneamente con cualquier punto del Universo. Los científicos que postulan los taquiones, incidentalmente, se refieren a las partículas normales como «tardiones». En resumen, la teoría de la relatividad no muestra restricciones a que existan partículas que se muevan a velocidades superioresa la de la luz en el vacío, como los taquiones. Sin embargo, esta teoría no admite que acelerando desde el reposo una partícula pueda rebasar la velocidad de la luz en el vacío. En el mundo de los taquiones, la velocidad de la luz en el vacío es un límite inferior; en el mundo en el que nos movemos, es un límite superior a la velocidad de un cuerpo.

8. Estamos viviendo una crisis de energía.

Los alumnos conciben una crisis de energía como una situación de escasez de la misma. Nada más lejos de la realidad, habría que mostrarles que realmente no existe una crisis de energía, sino más bien de energía utilizable. Así, por ejemplo, un automóvil no consume energía. Cuando se quema un litro de gasolina, la energía térmica de los rodamientos, el calor y energía química de los gases de escape, etc. son exactamente iguales a la energía inicial del litro de gasolina. Antes de quemarse los constituyentes químicos de la gasolina se encuentran en un estado ordenado; después de quemarse se encuentran en un estado desordenado. La energía se ha degradado, haciéndose menos utilizable. La entropía del conjunto ha aumentado.

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