“Nature’s beauty is more subtle than perfect symmetry”

porque no sólo de física se vive…?

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    Teoría de Cuerdas para todos…

    Posted by Jorge S Diaz on Tuesday, February 28, 2006

    En el último tiempo se ha vuelto bastante popular un modelo físico del funcionamiento de la naturaleza conocido como TEORIA DE CUERDAS; aunque en realidad su popularidad ha aumentado sólo por su difusión porque esta teoría tiene casi 40 años. Aunque un arsenal físico-matemático es necesario para comprender completamente su formulación y consecuencias, tan sólo ganas hacían falta para llevarla a la audiencia no especializada. Esto fue lo que hizo Brian Greene de la Universidad de Columbia (USA) con una serie de tres documentales llamados “The Elegant Universe” en los que se narran con espectaculares animaciones y una creativa simplicidad la idea central de esta magnífica teoría. El primero (“Einstein’s Dream”) narra la motivación de buscar una “teoría del todo” y cómo Einstein dejó este trabajo inconcluso; el segundo (“String’s the thing”) consiste en la historia de la Teoría de Cuerdas y el tercero (“Welcome to 11th dimension”) cuenta los últimos desarrollos y posibles consecuencias experimentales de la teoría de cuerdas.

    Disponible hace dos años en DVD, en estos días es posible conseguirlo en otros formatos (AVI, etc.). Por eso lo comunico, ya que es una excelente oportunidad de comprender la idea y la historia de esta magnífica aventura que es comprender la escencia misma del Universo. Los documentales son en inglés… por lo que a los interesados les puedo facilitar los subtítulos.

    JSD

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    El equilibrio de Nash pudo salvarnos de un holocausto nuclear en la Guerra Fría

    Posted by Jorge S Diaz on Tuesday, February 21, 2006

    Crisis de los misiles cubanos

    En 1961 el mundo estuvo al borde de una verdadera guerra nuclear, la llamada Crisis de los Misiles llevó a la humanidad más cerca que ningún otro acontecimiento del siglo a la destrucción total.

    Durante la Guerra Fría ambas superpotencias, Estados Unidos y la Unión Soviética, se encontraban en una carrera armamentista para mantener una amenaza latente contra el otro. Ambas naciones contaban con bombas atómicas y además ya habían detonado sus propias bombas termonucleares. Una de las jugadas de EU fue instalar misiles nucleares en Turquía, lo que constituía una base de ataque cercana al enemigo. La URSS que contaba con su propio programa, decide entonces ponerse al nivel de su oponente, para lo cual necesita un acceso al país de occidente.

    En abril de 1961, los estadounidenses intentan terminar con el gobierno autoritario impuesto en Cuba por Fidel Castro, para lo que atacan la isla tratando de invadirla (acto conocido como Invasión de Bahía Cochinos). La operación militar fue un fracaso, ya que las tropas fueron capturadas por el ejército cubano. Tras este intento de derrocamiento, Castro pide protección militar a la URSS: los soviéticos encuentran una ubicación estratégica para instalar sus misiles nucleares. En un acuerdo secreto, su mandatario permite la instalación de misiles nucleares en la isla caribeña. Cientos de misiles fueron transportados en barco desde la URSS hasta Cuba, pero las imágenes de espionaje mostraron a EU este transporte de armas, aunque las autoridades soviéticas negaron todo el tiempo que esto fuera cierto. Con la instalación de las armas en la isla ambas potencias quedarían a la par, lo que preocupaba a los estadounidenses que no querían perder terreno. Las imágenes mostraban sólo el transporte de las armas, lo que significaba que faltaba tiempo para que los misiles fueran operativos (listos para lanzarse), lo que les daba unas semanas para presionar a los soviéticos por vías diplomáticas a confesar sus propósitos.

    El equilibrio de Nash

    John Nash introdujo el concepto de equilibrio de Nash por primera vez en su disertación Non-cooperative games (1950). En teoría de juegos se define este equilibrio como un modo de obtener una estrategia óptima para juegos que involucren a dos o más jugadores. Si hay un conjunto de estrategias tal que ningún jugador se beneficia cambiando su estrategia mientras los otros no cambien la suya, entonces ese conjunto de estrategias y las ganancias correspondientes constituyen un equilibrio de Nash. Este es explicado de cierta manera en la película A Beautiful Mind, cuando Nash y sus amigos se encuentran en un bar y aparece una rubia que llama la atención de todos junto a unas amigas. Sus compañeros para ver cómo conseguir a la rubia, que es el mejor resultado según ellos, citan a Adam Smith para ver cuál debe ser la estrategia: el mejor resultado es producto de que cada uno en el grupo haga lo mejor para si mismo, pero Nash se da cuenta que el mejor resultado es producto de que todos en el grupo haga lo mejor para si y para el grupo. Por este trabajo Nash recibió el Premio Nobel de Economía de 1994.

    El “juego” de la guerra nuclear

    En el momento que Estados Unidos se da cuenta de que la Unión Soviética está decidida a atacarlos por este movimiento masivo de armas a la isla que se encuentra al frente de sus costas, aumenta los vuelos de espionaje a la isla y sobre el territorio soviético. El presidente Kennedy exige a la URSS que retire sus misiles, pero éstos se niegan mientras los norteamericanos no retiren los suyos, incluso agregó otra condición: que EU se comprometiera a no invadir Cuba. Con esto la situación la Guerra Fría comenzó a calentarse: además de los misiles instalados en la isla, un submarino soviético armado con misiles nucleares se encontraba listo para disparar sus armas a la vez que los silos nucleares americanos y las bases instaladas en Turquía se encontraban alistados para disparar. A esto se suma que dos aviones de espionaje americanos fueron derribados. Sin embargo, fue Kruchev el que dio el pie para una salida diplomática de la crisis enviando cartas a Kennedy con sus condiciones para ello.

    En este juego tenemos dos competidores: EU y la URSS. Cada uno de los cuales busca lo mejor para su país, para lo cual tiene dos opciones: ante el inminente ataque de su oponente debe disparar o esperar la solución diplomática, la que puede ser una simple manera de hacer esperar al otro mientras se disparan los misiles…! Si ambas naciones eligen la primera opción, el resultado es el desastre total con un holocausto nuclear. Si uno dispara antes que el otro, el resultado es la eliminación del enemigo pero se debe cargar con el peso ético de usar armas termonucleares. Finalmente ambos podrían esperar y no lanzar sus armas confiando que la crisis se resolverá diplomáticamente pero con el riesgo de que su país sea “borrado del mapa”. Puede verse que esta última opción corresponde a un equilibrio de Nash, ya que con la primera opción ninguno se beneficia; y con la segunda, todavía existe una estrategia en la que uno de los jugadores se beneficia cambiando la suya, que es justamente cuando la estrategia escogida es la tercera.

    Finalmente, en octubre de 1961, éste fue el camino seguido y aunque la tensión de la carrera armamentista se mantuvo, mostró que el diálogo entre las superpotencias enemigas era posible. La URSS retiró sus misiles de Cuba y EU los suyos en Turquía, y además llevó a un acuerdo que llevó a todas las pruebas nucleares (que realizaban ambas naciones y también otras como Francia y Gran Bretaña) bajo tierra, es decir, se prohibieron las pruebas nucleares atmosféricas. Finalmente puede concluirse que si bien ambas naciones escogieron la alternativa militar que no les daba el mayor beneficio (ya que no se eliminó al enemigo), se eligió la éticamente más favorable. Fue la ética de los gobernantes… o el equilibrio de Nash?

    JSD

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    La Sociedad: un sistema termodinámico fuera del equilibrio?

    Posted by Jorge S Diaz on Friday, February 17, 2006

    Hablar de la sociedad tiene sus riesgos, solemos referirnos en un tono crítico y muchas veces no sintiéndonos parte de ella. Un motivo podría ser que esto nos ayuda a dejar sus problemas como una responsabilidad ajena. Teniendo claro esto, vemos que la injusticia es un tumor más que ramificado en nuestra sociedad: los bienes y recursos no son un goce de todos sino de algunos y lo que es peor, de algunos pocos… muy pocos. Esto nos muestra por ejemplo la forma en que se distribuye el ingreso. La propiedad según la cual la prosperidad económica se distribuye equitativamente entre los miembros de la sociedad es lo que llamamos “equidad”, por lo que si intentamos modelar el sistema social y/o económico, este objetivo (la equidad) debe ser considerado.

    La ley cero de la termodinámica

    Creo que una forma agradable y/o buena de aprender y comprender conceptos físicos es a través de la experiencia diaria, es decir, podríamos enunciar un conjunto de postulados y leyes que sería (y suele ser) un curso de física, pero la física es una ciencia empírica y la vivimos todos los días: qué pasa cuando en las mañanas tomamos una ducha caliente y notamos que la temperatura es muy alta, qué hacemos?, fácil: damos un poco de agua fría hasta que alcance una temperatura adecuada; o cuando llegamos a nuestra casa luego de una larga caminata bajo el sol… cómo no anhelar una Coca-Cola bien helada, pero se nos quedó fuera del refrigerador!!! No hay problema, tenemos hielo: un poco de hielo a la bebida, esperamos un poco y listo, tenemos nuestro vaso de bebida tan helado que la condensación está mojando la mesa (para evitar eso se inventaron los posavasos!!!). Pero dónde está la física? Bueno, la termodinámica nos dice que cuando dos cuerpos que se encuentran a temperaturas diferentes se ponen en contacto, intercambian energía (lo que llamamos calor) hasta que se logre un equilibrio, momento en el que deja de transferirse calor entre los cuerpos. Esto se conoce como “cero de la termodinámica” y se dice que cuando se consigue este estado el sistema está en equilibrio térmico.


    El (des) equilibrio de la sociedad

    Si pensamos que queremos ser mejores personas y no queremos que exista la desigualdad social con sus grotescas brechas, se nos viene a la mente el concepto de equilibrio térmico, es decir, hacia allá queremos llegar, a una sociedad más justa, con los mismos derechos y oportunidades para todos. No es calor lo que se debe intercambiar, pero el objetivo es similar al de los cuerpos a diferentes temperaturas. Entonces podríamos decir que encontramos el análogo físico de la situación de nuestra sociedad: es un sistema termodinámico fuera del equilibrio. Es aquí donde es necesario tener cuidado en las interpretaciones, ya que una sociedad ideal no sería aquella en la que no hay interacciones, sino en la que la “torta económica” está bien repartida.

    JSD

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