El microscopio de Heisenberg

  1. El Microscopio de Heisenberg y el principio de incertidumbre.

El problema de las mediciones desde un punto de vista cuántico tiene su consecuencia en el principio de incertidumbre y su origen en un experimento mental que Heisenberg planteó. La cuestión es que para medir la posición y la velocidad de un objeto debemos observar ese objeto y a partir de las observaciones hacemos las mediciones.

La palabra “observar” es aquí muy importante, pues “observar” no es algo que no es totalmente objetivo y que requiere de un “medio de observación”. El modo de observación normal es por medio de fotones. Los fotones de luz impactan en un objeto que se mueve y nuestros ojos perciben la reflexión de esos fotones en dicho objeto.

Así, la precisión de una medida en una observación viene influida por los fotones usados en esa observación. Así Heisenberg plantea un microscopio de rayos gamma para la observación de un electrón en movimiento, visualizandose la reflexión de dichos rayos gama en una pantalla. Usa rayos gamma pues necesita algo que tenga una longitud de onda pequeña pues el electrón es muy pequeño. Usar fotones de luz visible daría una gran imprecisión en la la posición dado que la luz visible tiene una longitud de onda muy grande comparada con el tamaño del electrón.

Microscopio de Heisenberg

Microscopio de rayos gamma de Heisenberg. Crédito: Wikipedia/G

El problema es que a menor longitud de onda los fotones tienen más energía, energía que modificará la trayectoria y velocidad del electrón observado.

Así a menor longitud de onda mayor precisión en la medida de la posición pero mayor error en la medida del momento de la partícula.

Podemos aproximar que el error en la medida de la posición vendrá dado por la longitud de onda de los fotones usados en la observación Dx=l  y que el error en la medición del momento de la partícula vendrá dado por el momento del fotón Dp=h/l

Así tenemos que el producto de ambos errores será

DDp=l·h/l= h

como mínimo, que es la conocida fórmula básica del principio de indeterminación o de incertidumbre de Heisenberg

DDp >= h

y que nos indica que el producto de los errores de medida de posición y momento de una partícula siempre tienen un valor constante que es la constante de Planck.

Esta es una expresión aproximada, y a partir de la función de onda de Schrodinger se calcula con más precisión llegando a la expresión

sx . sp >= h/(4p)

que es una de las llamadas desigualdades de Kennard.

La principal consecuencia de este principio de incertidumbre es la conclusión de que jamás podremos conocer la posición y el momento de una partícula con precisión. A mayor precisión para la posición (menor longitud de onda de la luz para observar) menor precisión en su momento, y viceversa.

Esta inceridumbre tambien es aplicable a otros pares de magnitudes aparte de posicion y velocidad. Por ejemplo energía y tiempo obteniendose

DDE >= h

Los nuevos etiquetados de la gasolina, E5 E10 E85 B7 B10

A partir de octubre de 2018 en España van a cambiar los etiquetados de las gasolinas y gasoil. Esto no significa que desaparezcan los etiquetados anteriores sino que además tendremos otros códigos que los acompañarán.

etiquetas gasolina e5 e10 e85

Para las gasolinas tenemos las etiquetas circulares E5, E10 y E85, indicando que la gasolina tiene en su composición etanol hasta el porcentaje indicado a la derecha de la E. Por ejemplo la gasolina E10 podrá tener hasta en un 10% de etanol en su composición y la E85 hasta un 85% de etanol.

Para vehículos diésel tendremos las etiquetas cuadradas B7 para hasta un 7% de biodiesel, B10 para un 10% de biodiesel y XTL para diesel parafínico.

Y para vehículos a gas las etiquetas romboides H2 (hidrógeno), CNG (gas natural comprimido), LPG (gas licuado del petróleo), LNG (gas natural licuado).

Todo esto será en principio independiente de si es gasolina de 95 octanos o de 98 octanos pudiendo haber gasolina de 98 octanos E10 y E5 según gasolineras, marcas o países. Por ejemplo en Francia ya se aplica y suele coincidir que la de 95 octanos es E10 y la de 98 octanos es E5, pero dependerá del suministrador de hidrocarburos.

etiquetas en francia E5 E10

ya veremos en España, pero por ejemplo según los datos de Repsol en sus gasolinas efitec tanto la de 98 octanos como la de 95 octanos tiene actualmente hasta un 10% de etanol como máximo.

En los vehículos vendidos a partir de octubre de 2018 también debe aparecer dicho etiquetado al lado del tapón de combustible, pero para los vehículos actuales tendremos que leernos el manual o preguntar a nuestro concesionario, aunque casi todos los vehículos vendidos a partir del año 2000 en España admiten hasta un 10% de etanol si son de gasolina o un 7% de biodiesel si son diesel. Los motores antiguos admitirán menos porcentaje de biocombustibles.

Respecto al consumo ¿Con qué tipo de gasolina consume más o menos nuestro vehículo?  la respuesta parece bastante clara al menos para el etanol. El etanol tiene menor poder energético que la gasolina pura, por lo tanto para mantener la misma velocidad y por lo tanto el mismo consumo de energía tenemos que consumir más litros. El consumo del vehículo será mayor con un E10 que con E5, y mayor aún con combustible E85 (un 30% más que con gasolina pura), como indico, para mantener una velocidad igual.

En motores básicos esto implicará menor potencia y pisar más el acelerador para conseguir la misma velocidad de crucero. En motores avanzados hay sensores de porcentaje de etanol en el combustible y la inyección se ajusta a dichos porcentajes, pudiendo admitir el motor más inyección y más potencia total pues el etanol sube el octanaje. Entonces el motor se adapta al octanaje de modo que los usuarios de estos vehìculos con E85 cuentan que su coche tiene más aceleración y más velocidad punta, eso sí, a costa de un mayor consumo.

La velocidad de la gravedad comprobada

En la teoría neutoniana los efectos gravitatorios se transmiten a velocidad infinita, son instantaneos. Sin embargo según la teoría de la relatividad la gravedad transmite su efecto a la velocidad de la luz.

La pregunta es ¿hay mediciones concretas de esta velocidad de transmisión del efecto gravitatorio?

La respuesta es si. Una de estas mediciones, la más reciente de la que tengo noticia, es la medición realizada por un equipo chino y publicada en enero de 2013 en “mapping ignorance” a partir del estudio de las mareas. Y la velocidad medida, si, es la de la luz.

 

Newton’s theory of gravitation assumes that the speed of gravity is infinite and the  gravitational interaction is instantaneous. However, Einstein’s theory postulates that it is exactly equal to the speed of light. A team of Chinese physicists lead by Tang Ke Yun, at the Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China, has measured the speed of gravity with a relative error of about 5% by using Earth tides during three solar/lunar eclipses 1. The resulting value, between 0.93 to 1.05 times the speed of light, confirms the result postulated in Einstein’s theory. It is expected that new measurements using the same method, but with better gravimeters, could reduce the error by about an order of magnitude….

(sigue en https://mappingignorance.org/2013/01/04/the-speed-of-gravity/)

¿Qué velocidad es warp de Star Treck?

Viendo una serie de Star Treck en la tele me ha surgido la duda sobre a qué velocidad equivale Warp 1 o warp 4… o warp 10… Veamos como podría ser este cambio de unidades.enterprise

Hay varias fórmulas que circulan por Internet sobre el paso de velocidad estándar a velocidad en unidades warp, pero viendo la serie Star Treck Enterprise, en su primer capítulo dan unos datos interesantes y reveladores.

En esta serie se habla de que la nave viaja a warp 4,5 y en otra escena hablan de que viajan a 30 millones de Km por segundo. Esta velocidad es 100 veces la velocidad de la luz y con estos datos podemos tratar de deducir una fórmula de conversión de warp a velocidad en veces la velocidad dela luz. Sigue leyendo

Ranking Antutu

¿Cual es el móvil más potente? ¿Es mi Xiaomi más potente que un Iphone 8? ¿O el Oneplus 5 es más potente que el Xiaomi MI6?

Antutu es el más famoso de los benchmarks para smartphones, midiendo su rendimento en diversos apartados, procesamiento de datos, de vídeo, sonido…

Todo cuenta, un buen procesador, buena memoria, buena GPU. A mayor puntuación mejor rendimiento y, normalmente, mejor móvil. Los móviles de alta gama y última generación suelen tener el mejor hardware y por lo tanto el mejor rendimiento. Veamos el ranking a diciembre de 2017 Sigue leyendo

El Huracán Irma, el más potente

Este fin de verano está siendo intenso en huracanes en la zona del golfo de México. El huracán Irma ha pasado sobre Puerto Rico, Barbuda, Santo Domingo y ahora pasa sobre la costa norte de Cuba, acercándose ya a Florida.

 

Ocho muertos en San Martín, tres en Puerto Rico, uno en Barbuda provocados por los vientos de 290 km/h de este huracán de categoría 5. El más potente de los últimos 50 años. Sigue leyendo

Es necesario desfragmentar los discos SSD?

 

Es una pregunta habitual.

¿Es necesario desfragmentar los discos duros SSD?

La respuesta habitual es que NO, puesto que el acceso a los fragmentos es tan rápido

ssd

que no se nota la diferencia, mientras en un disco duro clásico el movimiento de los brazos lectores de un lado a otro implica un enlentecimiento considerable. Además se considera que el desfragmentado implica un uso intensivo y eso puede reducir la vida útil del disco SSD.

SIn embargo hay un par de motivos para realizar una desfragmentación de un SSD al menos una vez al año. El principal motivo es que la fragmentación masiva implica la existencia de un listado de fragmentos inmenso, tan inmenso que acabo de desfragmentar mi SSD de 128 GB y ahora tiene 3 GB más libres. Además este listado de fragmentos tiene un límite que puede desbordarse y producir pérdida de datos.

Por otro lado, desfragmentar una vez al año o medio año es un uso limitado de esta función que no representará un envejecimiento significativo del SSD.

Ya se sabe…¡Una vez al año, no hace daño!  y ganarás bastante espacio libre.

¿Por qué ha subido tanto el precio de la electricidad en enero?

El precio de la electricidad ha subido mucho estos días. Se habla de subidas de un 40 %, otros dicen un 50 %. Analicemos la subida, cuánto y por qué.

Como una imagen vale más que mil palabras, empecemos por la imagen que marca el precio del 23 de enero de 2017, en plena ola de frio.

precio electricidad 23-1-2016

precio electricidad 23-1-2016

y comparemos con la del 22 de enero de 2016 Sigue leyendo

Nieve en alicante enero 2017

También nieva en Alicante, sí, aunque sea cada 40 años, o 100 años para las nevadas en las playas.

Estos días, 19 y 20 de Enero de 2017, a habido una nevada en la provincia de Alicante y provincias limítrofes que ha llegado a dejar incomunicadas algunas ciudades y provocado atascos y cientos de vehículos atrapados en las carreteras, como la autopista de Alicante a Albacete, o el ferrocarril de Valencia a Alicante.

Algunas imágenes son muy bellas

Denia nevada

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Motocicleta que mantiene el equilibrio sola

Onda ha creado una motocicleta que se mantiene en equilibrio sin conductor a velocidad cero o baja y que te sigue como un corderito.

Es la aplicación de la tecnología de Honda de asistencia a la conducción. El “Riding Assit”.

Se utiliza la rueda delantera, haciendo constántemente pequeñas correcciones, y aumentando el ángulo de la horquilla a bajas velocidades para mejorar la estabilidad.