¿La física te parece aburrida o difícil?

En este artículo, Superprof te presenta hechos asombrosos, curiosos, geniales, divertidos e ingeniosos relacionados con la física, aspectos de esta ciencia tan seria que la hacen tan intrigante para muchos. 

Con suerte, al final de este artículo, ¡a ti también te encantará la física!

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Datos interesantes de la física sobre los móviles

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¡La pantalla de tu smartphone es una aplicación de la física del plasma!

En estos días, uno no tiene que ser científico espacial o tener un título en astrofísica para usar un dispositivo de alta tecnología como un smartphone, a pesar de que sin la física no se habría podido desarrollar.

¿Alguna vez te has preguntado por qué tocando la pantalla de tu móvil puedes hacer que funcione?

Primero, un poco de trasfondo. Los seres humanos somos seres eléctricos: en todo nuestro cuerpo existen cargas positivas y negativas que envían mensajes a lo largo de nuestro sistema nervioso, regulan nuestro ritmo cardíaco e incluso protegen las células individuales.

Estos iones con carga positiva o negativa son evidentes cuando tocamos algo con una carga eléctrica opuesta, sobre todo durante el invierno. La electricidad estática es una acumulación de carga eléctrica que espera su liberación, a diferencia de la corriente eléctrica, que fluye desde las tomas de corriente hacia los dispositivos que la requieren.

La fricción, como caminar sobre una alfombra en calcetines, generará una acumulación de electrones que se descargan cuando tocas algo con una carga opuesta, como el pomo de una puerta.

La actividad eléctrica de nuestro cerebro se puede medir con un electroencefalograma que, curiosamente, funciona con el mismo principio básico que las pantallas de nuestros móviles. Los resultados de un electroencefalograma y los móviles se deben a la corriente iónica. 

Los electrones de las yemas de los dedos repelen los electrones de la misma carga de la pantalla de tu móvil, lo que hace que el circuito eléctrico de ese punto se abra y un sensor programado realice la acción codificada en el software del móvil.

Por eso no puedes usar tu smartphone con la uña o la goma de un lápiz; ¡no tienen la carga eléctrica adecuada! Tampoco puedes usarlo con unos guantes puestos a menos que tengas esos guantes especiales que permiten el paso de iones a través del tejido.

Otro hecho ingenioso de la física relacionado con los móviles: hacen uso de la teoría de la relatividad especial de Einstein. La navegación GPS depende de los mismos factores que componen la fórmula de nuestro físico teórico más famoso: energía, masa y velocidad (tiempo).

Sin que tú te des cuenta, tu móvil está bajo un escrutinio constante de un mínimo de cuatro satélites calibrados con precisión que miden la distancia que has viajado entre pulsos de señal sincronizados y aplican su posicionamiento en mapas.

Puedes desactivar la ubicación de tu móvil, pero tus datos de posicionamiento continúan registrándose independientemente. ¡Recopilar esos datos es una de las razones por las que Google tiene problemas!

Datos interesantes de la física sobre el agua

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El agua reduce la velocidad de la luz, lo que significa que mirar cualquier cosa a través de un vaso de agua provocará una distorsión.

Vamos a hablar sobre la tensión superficial y la refracción de la luz.

Pero primero, una pregunta: ¿te gusta la gelatina? Seguro que alguna vez has golpeado con la cuchara la gelatina para ver cómo se mueve sin romperse nunca. Este fenómeno se llama tensión superficial: cuando la superficie exterior de un cuerpo funciona como una membrana elástica.

El concepto de tensión superficial está bastante separado de la flotación, que implica que el objeto que flota en la sustancia flota más que la propia sustancia. La madera, por ejemplo, es mucho menos densa que el agua, lo que le permite flotar. Sin embargo, si la rama de un árbol que flota en el río absorbe suficiente agua, se volverá más pesada y al final se hundirá.

La gelatina tiene una tensión superficial relativamente alta, lo que significa que hay que clavar la cuchara en lugar de rozar la superficie, como lo haríamos con un helado.

El agua tiene la asombrosa propiedad de que, aunque es un cuerpo cohesivo, ¡cada molécula de agua tiene tensión superficial! Por eso, cuando miras a través de un vaso de agua, la imagen se distorsiona más que si miras solo a través del cristal.

Tiene que ver con que el agua ralentiza la luz: cuando llega al ojo, no se obtiene la imagen completa.  Cuando la luz atraviesa el agua, sus protones solo viajan a una velocidad de 3/4. Eso no significa que la física clásica se equivoque: la luz viaja rápido... en el vacío. Si llenaras el Gran Colisionador de Hadrones con agua y dispararas un rayo de luz, ¡viajaría mucho más lento!

Ahora, vamos a hablar de una masa de agua que no tiene más tensión superficial que cualquier otra, pero es la más densa de la Tierra. Hay tanto contenido de sal en el Mar Muerto que, aunque no se vean los cristales de sal en el agua, ¡hacen que esa masa sea tan densa que no puedas hundirte!

Lo que plantea la pregunta: ¿por qué los cuerpos que se ahogan se hunden y luego vuelven a flotar hacia la superficie? La causa del ahogamiento es la entrada de agua en los pulmones, lo que hace que el cuerpo sea más pesado que el agua. A medida que el cuerpo se descompone, se llena de gas, haciéndolo más liviano que el agua.

El último y más famoso ejemplo de cómo el agua ayudó a avanzar en este descubrimiento: Arquímedes y su bañera.

Tenía la tarea de calcular si los fabricantes de coronas habían engañado al rey al mezclar plata con el oro que el rey había proporcionado para su nueva corona, pero no podía derretir la corona para comprobar su contenido.

Reflexionando sobre el problema mientras se bañaba, notó que el nivel del agua subía en proporción exacta al volumen de su cuerpo. Por lo tanto, razonó que podía sumergir la corona en cuestión, medir el desplazamiento del agua y calcular la densidad de la corona, ya que el oro es un metal mucho más denso que la plata.

Estaba tan emocionado por su postulado que se olvidó por completo de que estaba casi desnudo y corrió así por las calles, gritando «¡Eureka!», el equivalente en griego antiguo de «¡Lo he descubierto!».

Datos curiosos de la física sobre las personas

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Podríamos estar condensados ​​en solo partículas elementales, ¡lo que significa que toda la humanidad podría ser un terrón de azúcar muy pesado!

Podemos sentirnos afortunados de haber vivido en la época de Stephen Hawking y su Teoría del todo, que proporciona información sobre dos ramas fascinantes de la física: la física de la materia condensada y los aspectos de la cosmología, como los agujeros negros, la materia oscura y la radiación de Hawking.

¿Sabías que toda la raza humana podría condensarse en algo del tamaño de un terrón de azúcar? Todos estamos hechos de átomos: protones, electrones y neutrones... y un montón de espacio vacío entre ellos. Si elimináramos ese espacio en cada cuerpo humano, toda la humanidad sería tan grande como un terrón de azúcar, ¡pero sería increíblemente pesado porque sería muy denso!

Eso significa que la teoría que hay detrás de la exploración del reino cuántico en Ant-Man y la Avispa es válida, pero los efectos visuales no lo son: los coches, los edificios y las personas encogidos serían demasiado pesados ​​para levantarlos con una sola mano.

El espacio tiene el mismo problema espacial: lo que podemos ver comprende solo alrededor del 5 % de todo el universo. No es que necesitemos mejores telescopios o equipos; es solo que la mayor parte de lo que está hecho el universo es espacio... lleno de energía oscura y materia oscura.

Quizás esa energía oscura es lo que hace que las partículas virtuales aparezcan y desaparezcan.

La próxima vez que te sirvas un vaso de Coca-Cola u otra bebida carbonatada, piensa en el ciclo de vida de una burbuja: se forma aparentemente de la nada, sube a la superficie y explota, liberando su pequeña carga gaseosa.

Lo mismo ocurre en el espacio, fenómeno conocido como espuma cuántica. Parece violar constantemente las leyes de la física... pero nadie sabe por qué el hecho de hacerlo no afecta otros aspectos de los acontecimientos cosmológicos o el equilibrio.

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¿Sabes cómo se producen los agujeros negros?

Y luego, están los agujeros negros. La teoría de la relatividad general predice que una masa suficientemente compacta, tal vez sin el espacio entre los átomos como hemos explicado antes, puede deformar el espacio-tiempo y causar tal atracción gravitacional que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ella.

El fallecido gran investigador de los fenómenos cósmicos, Stephen Hawking, no solo postuló que los agujeros negros emiten radiación, sino que retienen el rastro de la memoria de cada acontecimiento cósmico que cae en ellos.

No tienes que ser Sheldon, Leonard, Raj o Stephen Hawking para apreciar la física teórica y nuestro universo, y no necesitas ser Howard para apreciar la ciencia que hay detrás de las matemáticas estadísticas, la electricidad y el magnetismo.

Solo tienes que decidir el campo de estudio que más te interese:

  • Física del estado sólido
  • Electrodinámica cuántica
  • Física matemática
  • Física nuclear
  • Termodinámica
  • Física aplicada
  • Partículas físicas

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Marisol

Traductora y correctora. Lectora empedernida. Me encanta viajar, la música y vivir nuevas experiencias.