13 dic 2018

Conferencia: "La relatividad y las ondas gravitacionales" de Tomás Ortín.

Semana de la Ciencia, Noviembre 2018

Residencia de estudiantes, calle Pinar
 Organiza  Instituto de Física Teórics
 Tipo de evento  Conferencia de divulgación
 Título  La relatividad y las ondas gravitacionales
 Ponente  Tomás Ortín
 Institución  Instituto de Física Teórica
 ¿Necesario confirmación?  No
 Más información  Web del IFT

  • Vídeo: "La relatividad y las ondas gravitacionales" de Tomás Ortín.

    Vídeo: "La relatividad y las ondas gravitacionales" de Tomás Ortín.



12 dic 2018

TALLER DE RELATIVIDAD: Ondas gravitacionales

  • Vídeo: "La relatividad y las ondas gravitacionales" de Tomás Ortín.
  • Vídeo: "LIGO detects gravitational waves" (announcement at press conference)

11 dic 2018

TALLER DE RELATIVIDAD: Una introducción a la cosmología actual

  • Vídeo: "¿Qué es la Cosmología de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker?". EN CONSTRUCCIÓN
  • Audio: "La materia oscura"
 
  • Audio: "La energía oscura"
 
  • Lectura de la colección de artículos de Enrique Fernández Borja: "Cosmología. Una introducción fácil"
  • Vídeo: "¿Se está expandiendo absolutamente TODO el universo?", del Instituto de Física Teórica
  • Vídeo: El descubrimiento que se le escapó a Einstein, de QuantumFracture

    • Vídeo: La energía oscura EXPLICADA, del Instituto de Física Teórica.
    • Vídeo: La constante cosmológica
    • Vídeo: Qué pasó antes del Big Bang. La inflación cósmica, del Instituto de Física Teórica

    29 nov 2018

    El Instituto Ouróboros estrena nueva web

    El Instituto Ouróboros es una asociación sin ánimo de lucro nacida en el año 2001 de la inquietud de un grupo de amigos en el seno de la ciudad de Córdoba. La principal finalidad de esta asociación es la defensa de la “cultura del conocimiento“, cultura que se fundamenta en la concepción del ser humano como ente capaz de abrazar todas las disciplinas del conocimiento, al estilo del antiguo concepto de hombre renacentista, alejándose de la especialización que la sociedad actual le impone y que limita la creatividad, la curiosidad y el desarrollo integral de la persona.

    Tras una actividad muy intensa que sirvió para dinamizar la vida cultural cordobesa, el Instituto Ouróboros ha estado unos años parado, fundamentalmente por la falta de tiempo libre de sus miembros, algunos de los cuales han estado o están trabajando fuera de Córdoba. Pero ahora el mundo de la cultura está de enhorabuena, porque la asociación ha comenzado de nuevo a tener actividad, tanto mediante la organización física de actividades en la ciudad de Córdoba como mediante su presencia en las redes sociales. 


    En particular, la asociación acaba de estrenar una nueva web, en la que, además de poder acceder a la información sobre las actividades que organiza, su junta directiva y su legado anterior, uno puede descargar y leer los artículos que se publicaron y se van a publicar en la revista Isagogé. Se trata de una revista de divulgación humanística y científica de carácter anual indexada en buscadores institucionales y públicos y con código ISSN (Depósito Legal: CO 259-05  ISSN: 1885-2475).

    Además de poder descargar en pdf los números publicados de la revista en formato papel, el Instituto Ouróboros está publicando de nuevo los artículos de divulgación de esta revista en formato blog, para que se puedan leer más fácilmente y se puedan compartir en redes sociales. Cada mes se irán publicando una media de 10 artículos nuevos. Se trata de artículos de divulgación de gran calidad que han sufrido revisiones muy estrictas. Os recomiendo que os suscribáis a este blog y que sigáis en Twitter a la cuenta oficial del Instituto Ouróboros

    26 ago 2018

    ¿Son las leyes de la física incompatibles con el libre albedrío?

    “Hemos de considerar el estado actual del universo como el efecto de su estado anterior y como la causa del que ha de seguirle. Una inteligencia que un momento determinado conociera todas las fuerzas que animan la naturaleza, así como la situación respectiva de los seres que la componen, si además fuera lo suficientemente amplia como para someter a análisis tales datos, podría abarcar en una sola fórmula los movimientos de los cuerpos más grandes del universo y los del átomo más ligero; nada le resultaría incierto y tanto el futuro como el pasado estarían presentes ante sus ojos.” [Laplace1814]

    Este conocido texto es, hasta lo que sabemos, la primera articulación publicada de determinismo científico, aunque la idea general que subyace es mucho más antigua. Desde los filósofos atomistas de la antigua Grecia ya estaba implícito un postulado, el Principio de Objetividad de la Naturaleza, que acabó siendo uno de los pilares de la ciencia moderna. Este principio consiste en la negación sistemática de que pueda obtenerse verdadero conocimiento sobre la naturaleza si interpretamos los fenómenos en términos de causas finales, propósitos u objetivos a alcanzar [Monod1970]. Las manzanas no caen de los árboles para llegar a su posición natural, que es abajo, sino porque la Tierra ejerce una fuerza sobre ellas hacia abajo. Aunque no tenemos una demostración rigurosa de Principio de Objetividad de la Naturaleza, la exitosa historia de la ciencia nos dice que aceptar este postulado es una condición necesaria para poder ampliar nuestro conocimiento sobre la naturaleza.

    Pero Laplace dio un paso más. Inspirado por las leyes de la física newtoniana, afirmó que el estado actual del universo no sólo es consecuencia de un estado anterior, sino que, además, está completamente determinado por éste. Si las leyes de la física que gobiernan el comportamiento del universo son como las de Newton, todo lo que está ocurriendo en estos momentos estaba ya escrito, incluso aunque no exista en la práctica esa hipotética "inteligencia" a la que se refiere Laplace que pueda leer ese "guión". Por cierto, a esa inteligencia se la conoce hoy en día como el "demonio de Laplace", aunque Laplace nunca usó el término "demonio" para referirse a ella.

    Por otro lado, en nuestra vida diaria todos creemos en el libre albedrío. Asumimos que muchas de las cosas que hemos hecho son fruto de una decisión voluntaria y que, aunque hemos actuado con limitaciones, hemos tenido la libertad de poder elegir entre más de una opción. A veces nos arrepentimos de lo que hemos hecho, otras nos sentimos orgullosos y, cuando miramos hacia el futuro, siempre damos por hecho que podremos tener al menos algún control sobre lo que vamos a hacer respetando una serie de ligaduras que pueden ser más o menos fuertes. Pero, si el futuro está escrito, ¿qué control podemos tener sobre nuestras acciones futuras? Muchos dan por sentado que el determinismo es incompatible con el libre albedrío. Incluso también muchas veces se da por sentado que cualquier teoría física que, sea o no determinista, satisfaga el Principio de Objetividad de la Naturaleza, es incompatible con el libre albedrío. Después de todo, yo no estoy pulsando el teclado para escribir un artículo, sino porque se dan una serie de fenómenos en los que se ven involucradas una cantidad ingente de partículas elementales que causan que mis dedos pulsen el teclado.

    Hace mucho tiempo que las leyes de Newton quedaron obsoletas, pero no así el Principio de Objetividad de la Naturaleza, que está en la raíz de la ciencia misma. En este artículo vamos a estudiar si las leyes de la física actuales son o no incompatibles con el libre albedrío. El motivo por el cuál he decidido escribir un artículo sobre este asunto es porque en la mayoría de blogs de divulgación científica ese tema se analiza sin que el autor haya hecho un estudio medianamente profundo, mientras que en la mayoría de los de filosofía se llega a conclusiones erróneas porque los autores han entendido mal las leyes de la física.

    Probablemente el libre albedrío sea sólo una ilusión. Usted se piensa que es libre de dejar de leer este artículo cuando quiera, aunque la realidad es que no va a poder dejar de leerlo hasta que llegue al final y obtenga una visión clara sobre si las leyes de la física nos permiten o no ser libres.

    14 ago 2018

    No, el gobierno del PSOE no ha vuelto a apoyar las olimpiadas científicas

    "Teníamos esperanzas cuando cambió el Ministerio y pusieron a Pedro Duque, que es astronauta. Dijimos 'Igual a este le importa'. Pero ha pasado mucho tiempo desde entonces y ni siquiera ha respondido a los presidentes de las Reales Sociedades, así que no tiene por qué cambiar, por desgracia"


    Recientemente, a raíz del éxito sin precedentes de Alejandro Epelde en la Olimpiada Internacional de Física (es la primera vez que un representante de España consigue un Oro en esta competición), diversos medios se han hecho eco de la ausencia de financiación por parte del Ministerio de Educación de las Olimpiadas Científicas de 2018. Ya en mayo los presidentes de las Reales Sociedades de Física, Matemáticas y Química dieron la voz de alarma en esta carta, en la que solicitaban al gobierno del Partido Popular que publique sin demora las normas de financiación de las Olimpiadas Nacionales ya realizadas, y que permita la participación de los medallistas de oro como representantes de España en las Olimpiadas Internacionales y en las Iberoamericanas. Se trata de unas competiciones en diversas materias (Matemáticas, Física, Química, Economía, Geología y Biología), organizadas por las respectivas Reales Sociedades Científicas y organizaciones equivalentes, en las que participan alumnos de educación secundaria del mundo entero, en fases nacionales e internacionales. Sin dinero, las selecciones españolas no pueden prepararse ni viajar a los lugares donde tienen lugar las competiciones internacionales. Este año, por primera vez, la participación de España peligraba porque el gobierno del PP había decidido abandonar a nuestros jóvenes talentos.

    Desgraciadamente la llamada de auxilio no fue atendida por el Ministerio, ni siquiera tras pasar el gobierno a manos del PSOE. Además, este asunto apenas tuvo repercusión en los medios de comunicación. Políticos y periodistas siempre han estado más interesados incluso en deportes claramente minoritarios antes que en las Olimpiadas Científicas. El resultado ha sido que las Reales Sociedades han tenido que hacer un esfuerzo sin precedentes para seguir adelante con las Olimpiadas Nacionales y enviar por su cuenta, poniendo un dinero que apenas tienen, a nuestros medallistas a algunas de las olimpiadas supranacionales que ya se han celebrado (incluyendo la Internacional de Física en la que Alejandro ha conseguido una medalla de Oro). Desgraciadamente, no pudiendo las Reales Sociedades afrontar tantos gastos, España se va a quedar sin participar en las Olimpiadas Iberoamericanas de Física y de Química.

    Pero la medalla de Oro de Alejandro ha hecho que el asunto tenga más repercusión de la que los responsables del Ministerio de Educación se esperaban y, al ver que estaban quedando mal ante la opinión pública, han intentado reaccionar enviando el 10 de agosto una nota de prensa con un engañoso titular: “El Ministerio de Educación y FP volverá a apoyar las Olimpiadas Científicas”. 

    Tras el desastre ocasionado por el PP, ¿qué es lo que ha hecho ahora el gobierno del PSOE? Básicamente engañar a casi todo el mundo durante tres días utilizando un lenguaje medido para que parezca que ya ha solucionado el problema, cuando en realidad no ha hecho nada. Es lo que denuncian los presidentes de las Reales Sociedades en un durísimo comunicado enviado hoy, en el que muestran su indignación con el nuevo gobierno.

    Cuando se trata de vender la moto, los políticos sí se mueven. Aquí tenemos un tweet de la ministra de Educación, Isabel Celaá, que se apresuró a dar difusión a la nota de prensa de su ministerio:

    Sin embargo, la ministra todavía no ha contestado a Pablo Criado, uno de los alumnos afectados, que le pregunta si los representantes españoles podrán ir a las olimpiadas supranacionales de este año que todavía no han tenido lugar. Por ejemplo, la Olimpiada Iberoamericana de Física 2018 será en Puerto Rico del 20 al 28 de octubre y Pablo, junto con otros tres compañeros, está buscando financiación. El motivo por el que la ministra no contesta es porque España no va a participar en esa Olimpiada, y en la de Química tampoco. Es la primera vez que va a pasar una cosa así. Eso no lo dice explícitamente la nota de prensa emitida por el Ministerio.

    Con trucos como éste nuestros gobernantes han conseguido que todo el mundo felicite al gobierno del PSOE por "arreglar las cosas". La realidad es que los chicos no van a viajar. Después de un enorme esfuerzo, han conseguido una medalla de Oro en la Olimpiada Nacional que les da derecho a ser representantes de España en las Olimpiadas Iberoamericanas de Física y de Química, pero no van a poder ir porque el gobierno no quiere subvencionar el poco dinero que hace falta para enviarles al lugar donde se desarrollan esas competiciones. Además, las Olimpiadas del año que viene siguen en peligro, como explicaremos más adelante.

    Otro que ha intentado quedarse con todo el mundo es Pedro Duque (porque la otra opción, la de que a Pedro Duque le han engañado, la descartamos, al tratarse de una persona competente y defensora del pensamiento crítico):



    Pedro Duque no es el ministro de Educación. Su ministerio, el de Ciencia, Innovación y Universidades, no se encarga de este asunto. Pero si Pedro Duque dice que "el Ministerio de Educación ha encontrado una solución para las Olimpiadas Científicas" es que el problema está resuelto, ¿verdad? ¡Vamos todos a felicitar al nuevo gobierno! Eso es lo que se ha visto estos tres días en las redes sociales y en los medios de comunicación.

    En este post voy a tratar de explicar en detalle por qué es falso que el Ministerio esté apoyando a las Olimpiadas Científicas. El gobierno del PSOE ni ha resuelto el problema de la participación de España en las Olimpiadas de este año, ni garantiza que se vayan a poder llevar a cabo las Olimpiadas Nacionales e Internacionales del próximo año.

    4 jul 2018

    TALLER DE RELATIVIDAD: Agujeros de gusano y viajes en el tiempo

    • Vídeo de la conferencia "Viajes en el tiempo: una excusa para charlar sobre el espacio-tiempo" de Enrique Fernández Borja


    • Vídeo: "¿Permiten las leyes de la Física los viajes en el tiempo?" de Instituto de Física Teórica.

    18 may 2018

    TUTORÍA: Seguridad, privacidad e identidad digital con Google Classroom

    En este vídeo-tutorial explico cómo acceder al programa de actividades para Google Classroom que he diseñado para concienciar y formar a los alumnos en las sesiones de tutoría de 3º de la ESO sobre seguridad, privacidad e identidad digital. Los contenidos de este programa de actividades están basados en el MOOC Seguridad, privacidad e identidad digital en el entorno escolar de la Consejería de Educación e Investigación de la Comunidad de Madrid.

    Si estás interesado en usar estas actividades con tus alumnos, matricúlate en el curso como alumno y envíame un mensaje para que te dé también permisos de profesor.

     

    16 may 2018

    FÍSICA 2º BACHILLERATO: Cómo preparar el examen de la EvAU

    Artículo actualizado para el curso 2023-2024.




    ¡Enhorabuena! Si estás leyendo esto seguramente es porque acabas de aprobar 2º de bachillerato, ese curso infernal que ha sido diseñado por alguien que, claramente, no fue un buen estudiante. No hay duda de que, si lo hubiese sido, sabría que en las 24 horas que dura el día no da tiempo a estudiarlo todo. Los que deliberadamente se han dejado siempre cosas por estudiar no saben a qué me refiero.

    Lo primero que tienes que saber es que una cosa es saber física, y otra bien distinta es estar preparado para sacar la máxima nota en el examen de la EvAU. Por supuesto, hay una intersección no vacía entre las cosas que hay que hacer para dominar la física y las que hay que hacer para preparar este examen. Pero no te engañes a ti mismo. Ni el hecho de que no estés en condiciones óptimas para maximizar la calificación en esta prueba significa que tus conocimientos de física sean deficientes, ni tampoco te vayas a creer que tienes un buen nivel de física sólo porque hayas sacado un 10 en la EvAU (si en tu centro te han preparado solamente para afrontar el examen de la EvAU, pero no te han enseñado física, lo sufrirás el año que viene en la universidad). Este post te proporciona una guía para preparar de la mejor forma posible el examen de la EvAU. Si lo que buscas es la receta mágica para aprender física, te va a ser más útil este otro artículo.

    Lo segundo que tienes que saber es que el examen de Física de la EvAU no es obligatorio. Comprueba si la Física pondera 0,2 para el grado que quieres estudiar. Si es así, analiza si merece la pena matricularte en Física en la EvAU y dedicarle tiempo a prepararla en detrimento de otras asignaturas. Por ejemplo, si tu calificación en la asignatura de Física de 2º de bachillerato es un 5 o un 6, mi consejo es que te matricules para la EvAU en otra asignatura en la que tengas posibilidades de obtener una mejor nota. Aunque hay fluctuaciones grandes, lo normal es que, en promedio, saques en la EvAU un punto menos de la nota que sacaste en la asignatura de Física, ya que en la asignatura se valora el trabajo de todo el año y en la EvAU te la juegas todo a un examen. Si sacas un 4,9 en el examen de Física de la EvAU, será como si no lo hubieras hecho. No te va a ponderar nada. Por eso puede ser mejor que elijas otra asignatura para la EvAU. Pero, si coges Física, a muerte con ella.

    La legislación en la que se basa la prueba es el Decreto 64/2022 del 20 de junio por el que se establece el currículo de Bachillerato de la Comunidad de Madrid y el Acuerdo de la comisión orientadora del 17 de octubre de 2013. Hay que estar a la espera del real decreto que saldrá en febrero sobre la EvAU. Aunque nos dan directrices sobre lo que entra y no entra, legalmente pueden preguntar cualquier cosa que esté en el currículo oficial.

    Estructura de la prueba

      • La prueba consta de dos opciones A y B, cada una de las cuales incluye cinco preguntas. El alumno deberá elegir la opción A o la opción B. Nunca se deben resolver preguntas de opciones distintas. El examinador sólo corregirá la opción que primero se encuentre. Por ello es muy importante que no cambies de opción en mitad del examen. A CAUSA DE LOS EFECTOS PERJUDICIALES PARA LA EDUCACIÓN Y LA ENSEÑANZA QUE CAUSÓ EL CONFINAMIENTO DURANTE EL CURSO 2019-2020, Y LA SEMIPRESENCIALIDAD DEL CURSO 2020-2021, ESTE CURSO 2023-2024 SEGUIRÁ ESTANDO VIGENTE LA MEDIDA EXTRAORDINARIA DE LOS CURSOS ANTERIORES QUE PERMITE A LOS ESTUDIANTES MEZCLAR PREGUNTAS DE DISTINTAS OPCIONES, SIEMPRE QUE SEAN SÓLO 5 PREGUNTAS QUE SUMEN 10 PUNTOS. SI HACES MÁS, CORREGIRÁN SÓLO LAS 5 PRIMERAS QUE EL CORRECTOR ENCUENTRE.
    • Cada una de las cinco preguntas de las que consta cada opción es de un bloque distinto. Es decir, hay una pregunta de gravitación, otra de electromagnetismo, otra de ondas, otra de óptica y otra de física moderna (aunque no está bien delimitado qué ejercicios corresponden a ondas y qué ejercicios a óptica, así que al conjunto de estos dos bloques le corresponden dos preguntas). Por tanto, no te puedes dejar ningún bloque sin estudiar.
    • Cada una de estas 5 preguntas está formada por 2 apartados, de 1 punto cada uno. Se puntúa en múltiplos de 0,25.
    • Se podrá (y deberá) hacer uso de calculadora científica no programable y de una regla para los dibujos. En este enlace puedes consultar qué calculadoras admiten.
    • Las 5 preguntas son problemas o cuestiones. Las cuestiones son, en la mayoría de los casos, problemas más cortos, un poco más teóricos y más sencillos. También se pueden preguntar definiciones, enunciados de leyes o demostraciones, o bien un verdadero o falso (donde hay que justificar la respuesta tanto si la frase es verdadera como si es falsa). Hubo cierta tendencia hace años a ir metiendo más preguntas teóricas, pero esa tendencia se frenó y casi todo serán problemas en los que haya poca ambigüedad para determinar si está bien resuelto o no.
    • Dispones de una hora treinta minutos para realizar la prueba. Es un tiempo suficiente pero justo. Por ello, ve al grano y no trates de hacer en sucio los problemas para luego pasarlos a limpio.

    Criterios de calificación

    • Las preguntas deben contestarse razonadamente valorando en su resolución una adecuada estructuración y el rigor en su desarrollo. Deja claro, por tanto, los pasos que sigues para llegar al resultado y la estructura lógica de tus razonamientos.
    • Se valorará positivamente la inclusión de pasos detallados, así como la realización de diagramas, dibujos y esquemas. Recuerda que un buen dibujo te va a facilitar a ti el no equivocarte al resolver el problema y va a facilitar al corrector el entender lo que has hecho. Todo el examen, incluidos los dibujos, se tiene que responder a bolígrafo. Todo tiene que estar al mismo color (negro o azul), pero en los dibujos se pueden usar ambos colores a la vez para que quede todo más claro. Los dibujos deben ser suficientemente grandes para que se puedan ver bien, pero para hacer todo el examen sólo tienes 4 caras de tamaño A4. Puedes usar la hoja de enunciados para escribir en sucio
    • En la corrección de las preguntas se tendrá en cuenta el proceso seguido en la resolución de las mismas, valorándose positivamente la identificación de los principios y leyes físicas involucradas. Por ello, siempre que uses una ley o principio físico, indícalo y pon la fórmula, antes de sustituir los números o deducir conclusiones.
    • En la resolución de cada problema sólo puedes utilizar los valores numéricos de las constantes que te dan como dato. No tienes que saberte ninguna de memoria, salvo cosas muy evidentes como, por ejemplo, el índice de refracción el aire, los días que tiene un año o la intensidad del campo gravitatorio en la superficie terrestre. Si no se te ocurre cómo resolver el problema con los datos que te dan, puedes utilizar alguna constante que te sepas de memoria, pero entonces no se puntuará la pregunta completa.
    • Se valorará la destreza en la obtención de resultados numéricos y el uso correcto de las unidades en el Sistema Internacional (SI). No es obligatorio trabajar en unidades del SI y está permitido utilizar y dar el resultado en múltiplos y submúltiplos de las unidades del SI. Por ejemplo, puedes dar como resultado la distancia focal de una lente en centímetros. También se puede dar un tiempo en años, días u horas si en estas unidades se lee mejor. Acuérdate de redondear con 3 cifras significativas (más en los problemas en los que haya que restar números parecidos, ya que eso hace que perdamos cifras significativas y tenemos que garantizar que al final quedan el menos 3 vivas). Un error numérico resta en el apartado que se comete, pero no en los siguientes, a no ser que dé lugar a un resultado disparatado. Si el resultado es disparatado el alumno debe ser capaz de darse cuenta de que lo es e indicarlo. Quitan 0,25 por dar mal la unidad o por no ponerla en el resultado final.
    • Recuadra bien los resultados de cada apartado y acompáñalos de una breve frase para que quede claro que sabes a lo que estás respondiendo. Por ejemplo, no te limites a recuadrar "t=6,51•105s". Acompáñalo de la frase: "El tiempo que tarda la muestra en reducirse al 80% es t=6,51•105s".
    • Se corrige en múltiplos de 0,25. Ten cuidado porque esto hace que pequeños errores tengan una penalización mayor de lo que les corresponde. Esto perjudica claramente a los mejores estudiantes.

    Información y problemas resueltos bloque por bloque


    Aquí puedes encontrar información específica sobre qué problemas y cuestiones en concreto te pueden preguntar en la Comunidad de Madrid. El examen de este año es bastante probable que contenga problemas y cuestiones muy parecidas a las de los últimos años, que se encuentran resueltos en:
    Esta web, de Enrique García, es, además de magnífica, muy completa. Las soluciones que contiene son muy útiles para que, cuando hagas los problemas de los exámenes de los últimos años en casa, puedas comprobar si te coinciden los resultados numéricos, pero no las tomes como guía sobre cómo se debe responder en la EvAU. Para eso, sigue las indicaciones del apartado anterior. Si encuentras algún error en alguna solución o tienes alguna sugerencia de mejora, envía un email a Enrique. SE RECOMIENDA ENCARECIDAMENTE HACER TODOS LOS PROBLEMAS DE LOS ÚLTIMOS 10 AÑOS ANTES DE PRESENTARSE A LA EvAU DE ESTE AÑO.

    También es muy importante echar un vistazo a las soluciones oficiales que se han dado a los correctores en los años anteriores. Esto os puede dar una idea acerca de la manera en que los correctores esperan que contestéis las preguntas. En este tipo de pruebas, si os queréis asegurar de que los correctores os dan la máxima puntuación, es mejor contestar de la manera que ellos esperan. Una solución correcta al problema, pero diferente de la que el corrector espera, deja en manos de la profesionalidad de éste el que se valore adecuadamente, y es mejor no fiarse, porque nadie es perfecto. Gracias a Enrique García (Fiquipedia), ahora las comisiones de la EvAU se están viendo obligadas a proporcionar estas soluciones oficiales. Os las podéis descargar aquí:
    https://drive.google.com/drive/folders/1Ud_nFEvAKs-1OzipxF1RfYwwXxyp2cp-
    Exigid siempre a las comisiones de la EvAU de todas las materias que proporcionen las soluciones que se han dado a los correctores.

    Mecánica y gravitación


    Entra:
    • Saber distinguir bien qué magnitudes son escalares (por ejemplo, el potencial gravitatorio) y qué magnitudes son vectoriales (por ejemplo, la intensidad de campo gravitatorio). Aplicar bien el principio de superposición a estas magnitudes. Las primeras se suman como números y las otras como vectores. No olvidar dejar claro que sabéis que la magnitud que piden es escalar o vectorial y, en este último caso, no os limitéis a dar sólo el módulo (salvo que lo que pida sea una velocidad orbital, entonces sí se puede dar sólo el módulo, porque la dirección cambia continuamente con el tiempo). Es decir, si se pide calcular una magnitud vectorial hay que dar, o bien el módulo, la dirección y sentido, o bien las componentes cartesianas del vector.
    • Saber pintar bien las líneas de campo y las superficies equipotenciales en los problemas de gravitación.
    • Problemas en los que se da un número finito de masas puntuales en distintos puntos de un plano y se pide calcular la intensidad de campo gravitatorio o el potencial en algún punto, y el trabajo (no conservativo) que tenemos que realizar para que una masa vaya de un punto a otro (o bien piden el trabajo que realiza el campo gravitatorio, atentos al enunciado en cada caso).
      • Si piden el trabajo "que realiza el campo", entonces lo que hay que calcular es el incremento de energía potencial y cambiarlo de signo. 
      • Si piden el trabajo "necesario", entonces hay que calcular el trabajo no conservativo, que es igual al incremento de la energía mecánica. Por tanto, habría que tener en cuenta tanto la energía potencial como la energía cinética. Si no se dice nada sobre las energías cinéticas iniciales o finales, podemos suponer que son cero, pero si se trata de objetos están en órbita, SE ESTÁN MOVIENDO, tienen energía cinética y no nos podemos olvidar de ella.
    • Problemas de movimientos de planetas y satélites. En casi todos habrá que suponer que la órbita es circular, con lo que la fuerza gravitatoria actúa como fuerza centrípeta y se pueden igualar ambas expresiones. No os van a pedir cálculos con trayectorias elípticas, ni parabólicas ni hiperbólicas, a no ser que se puedan resolver de forma sencilla aplicando la conservación de la energía. El momento angular y las leyes de Kepler han pasado a 1º de bachillerato, así que no se van a preguntar explícitamente. La 3º ley de Kepler podría ser necesaria para resolver algún problema de la EvAU, pero sólo entra para movimientos circulares y hay que demostrarla para poder usarla. Tampoco van a pedir explícitamente calcular el momento angular porque eso con la LOMCE pasó a 1º de Bachillerato.
    • Cuestiones sobre la energía necesaria para poner una satélite en órbita, cambiarlo de una órbita a otra o para mandarlo al infinito (velocidad de escape), etc.
    • Intensidad de campo gravotatorio y potencial gravitatorio creado por varias masas
    • Momento angular de una masa respecto de un punto. Aplicación al movimiento de un cuerpo en un campo gravitatorio.
    • Órbitas elípticas y leyes de Kepler para esas órbitas. También trayectorias parabólicas o hiperbólicas.
    No entra:
    • Sólido rígido ni rotación de astros.
    • Calcular la intensidad de campo eléctrico aplicando el gradiente (cambiado de signo) al potencial
    • La ley de Gauss para el campo gravitatorio (pero sí entra la de Gauss para el campo eléctrico)
    • Problemas con masa variable (nada de cohetes)

    Interacción electromagnética


    Entra:
    • Saber distinguir bien qué magnitudes son escalares (por ejemplo, el potencial eléctrico) y qué magnitudes son vectoriales (por ejemplo, el campo eléctrico y el campo magnético).  Aplicar bien el principio de superposición a estas magnitudes.
    • Si piden hallar un punto, hay que dar las coordenadas de ese punto.
    • Saber pintar bien las líneas de campo y las superficies equipotenciales en los problemas de campo eléctrico, y también las líneas de campo magnético.
    • Problemas en los que se da un número finito de cargas puntuales en distintos puntos de un plano y se pide calcular la intensidad de campo eléctrico o el potencial en algún punto, y el trabajo (no conservativo) que tenemos que realizar para que una carga vaya de un punto a otro (o bien piden el trabajo que realiza el campo eléctrico, atentos al enunciado en cada caso).
      • Si piden el trabajo "necesario", entonces hay que calcular el trabajo no conservativo, que es igual al incremento de la energía mecánica.
      • Si piden el trabajo "que realiza el campo", entonces lo que hay que calcular es el incremento de energía potencial y cambiarlo de signo. 
    • La ley de Gauss (mal llamada "teorema de Gauss" por los coordinadores) para el campo eléctrico y su aplicación para calcular el campo creado por una carga puntual, o una esfera cargada (maciza o hueca, tanto en su interior como en su exterior) y también un plano cargado infinito.
    • Cálculo de la fuerza por unidad de longitud sobre/entre hilos de corriente rectilíneos infinitos.
    • Movimiento de partículas cargadas en campos eléctricos y/o magnéticos Esto incluye el típico problema en el que, si la velocidad es perpendicular al campo magnético, la trayectoria será circular. El radio de giro no se debe calcular poniendo la fórmula de memoria. Se debe calcular simplemente sabiendo que la fuerza magnética actúa como fuerza centrípeta, e igualando ambas expresiones.
    • La ley de Ohm sólo como herramienta para pasar de V a I y viceversa. En el mundo artificial de la EvAU todos los conductores son óhmicos. Cuando termines el examen acuérdate de volver al mundo real. Si no, correrás el peligro de convertirte en uno de esos neoliberales que quieren reducir la educación a un simple entrenamiento para aprobar exámenes estandarizados.
    • Problemas sencillos de inducción electromagnética. Esto incluye el funcionamiento de un generador de corriente alterna, pero ya no preguntan transformadores.
    • Ley de Ampere
    • Campos magneticos generados por hilos de corriente: rectilines, espiras, solenoides y toros.
    • Momentos de fuerzas sobre una espira.
    No entra:
    • Distribuciones cilíndricas de cargas y/o corrientes.
    • Hilo rectilíneo infinito cargado.
    • Campo magnético creado por una espira en un punto cualquiera del espacio.
    • Condensadores ni problemas electrostáticos con conductores.
    • Circuitos de corriente alterna, aunque sí os pueden pedir calcular la intensidad de corriente alterna generada por un alternador.
    • Unificación de Maxwell
    • Motores.
    • Autoinducción.
    • Capacidad de un condensador.
    • Transformadores.
    • Instrumentos de medida.
    • Calcular el momento magnético de una espira o de un electroimán.

    Vibraciones y ondas


    Entra:
    • Movimiento vibratorio armónico simple, ley de Hooke y energía elástica.
    • Péndulo simple para pequeñas oscilaciones.
    • Diferencia entre ondas transversales y longitudinales.
    • Dominio de las expresiones matemáticas del movimiento armónico simple (mvas) y de las ondas planas monocromáticas (¡y no confundir una con la otra!). Hay que tener mucho cuidado con el cálculo de la fase inicial porque a veces las ecuaciones con senos y cosenos tienen más de una solución y hay que ver cuál de todas ellas se ajusta a los datos que nos dan. El valor que calculéis de la fase inicial va a depender del convenio (con senos, cosenos, de kx-wt o de wt-kx) que utilicéis. Por ello, al empezar a resolver el problema, escribe la expresión matemática concreta de la onda para que el corrector vea qué convenio estás utilizando. Ten en cuenta si la onda se propaga hacia la derecha o hacia la izquierda. Si el enunciado del problema contiene ya un convenio concreto, usa el mismo convenio para minimizar la probabilidad de equivocarte.
    • Representación gráfica de la perturbación ondulatoria monocromática en función del tiempo, o en función de x, donde se aprecie la periodicidad tanto en t como en x.
    • Cálculo de la potencia e intensidad de una onda sólo para el sonido, y también del nivel de intensidad sonora, también llamado sonoridad (hay que saber manejar bien los decibelios). Si os ponen varias fuentes en el mismo punto del espacio, se supone que no son coherentes, con lo que no va a haber fenómenos de interferencia y lo que se suma es la energía emitida (por tanto, se suman las potencias emitidas), pero nunca se deben sumar los decibelios.
    • Problemas cuantitativos de reflexiones y refracciones (incluyendo ángulo límite y su aplicación a fibras ópticas).
    • Efecto Doppler (seguramente no lo preguntarán).
    No entra:
    • Cálculos cuantitativos de absorción, interferencia, difracción y ondas estacionarias
    • Contaminación acústica.

    Óptica


    Entra:
    • Dispersión de la luz: ser capaz de hacer cálculos de refracción en prismas en los que el índice de refracción es distinto para cada color utilizando la ley de la refracción con distintas longitudes de onda. En ese caso te darían qué índice de refracción tiene el medio para cada color y no hay que usar las fórmulas de los prismas. Lo único que hay que hacer es aplicar la ley de Snell a cada una de las dos intersecciones.
    • Calcular la longitud de la onda de una onda EM al entrar en un medio distinto del vacío, y su velocidad de propagación.
    • Espejos planos y esféricos.
    • Lentes delgadas y combinación de éstas. Cálculo de la naturaleza, posición y tamaño de la imagen. Ecuación del constructor de lentes.
    • Instrumentos ópticos que involucran una o dos lentes: lupa, microscopio,  telescopio y cámara fotográfica (si cae, por ejemplo, un microscopio o un telescopio, te dicen de qué dos lentes están hechos).
    No entra:
    • Problemas en los que haya que utilizar la ecuación del prisma óptico
    • Dioptrio esférico.
    • La parte de el ojo humano y los problemas de la visión: miopía, hipermetropía, presbicia o vista cansada, astigmatismo, nos han dicho que no entra. Tampoco van a preguntar por el punto próximo y el punto remoto.

    Física moderna


    Entra:
    • Los postulados de la relatividad especial. Pero no hace falta saberse las transformaciones de Lorentz ni las fórmulas de suma de velocidades ni van a pedir nada de dilatación temporal o contracción de longitudes.
    • A veces piden calcular esa aberración que ellos llaman "masa relativista".  Si lo piden, haz el cálculo para que se queden contentos, pero no utilices ese "concepto" para resolver ningún problema, ya que induce a error porque en relatividad el cociente entre fuerza y aceleración es distinto en la dirección de la velocidad y perpendicular a ella.
    • Energía en reposo, energía cinética relativista y su relación con la cantidad de movimiento relativista.
    • Conocer lo básico de las emisiones radiactivas alfa, beta y gamma y la diferencia entre fisión y fusión nuclear, pero nos han dicho que no van a preguntar ningún problema sobre esto, ni en el que haya que poner ni ajustar la ecuación de ninguna reacción nuclear.
    • Problemas de aplicación de la ley de desintegración radiactiva.
    • Conocer qué es el positrón y las demás antipartículas.
    • Longitud de onda de De Broglie de partículas, átomos e iones y potenciales de frenado.
    • Problemas de efecto fotoeléctrico
    • Transiciones electrónicas en las que un átomo absorbe o emite un fotón y hay que calcular la frecuencia del fotón sabiendo la diferencia de energía inicial y final de la transición.
    No entra:
    • La parte de energía de enlace por nucleón en los núcleos atómicos (cálculo del defecto de masa) nos han dicho que seguramente no va a entrar.
    • Las relaciones de incertidumbre.
    • Cualquier otra cosa de este bloque que no sea lo que preguntan siempre.

    Algunos consejos generales

    • Duerme bien durante el desarrollo de las pruebas y las semanas anteriores. Es mejor haber tenido menos tiempo para repasar que no haber tenido el tiempo suficiente para dormir y descansar.
    • No tomes drogas ni abuses del café. El rendimiento intelectual del ser humano es más alto sin estas sustancias (y tu salud te lo agradecerá). La selectividad dura varios días y tu cuerpo podría decir basta antes de que acabe si tomas sustancias que lo fuercen.
    • Silencia durante estos días todos los grupos de Whatsapp y todas las redes sociales e ignóralas.
    • No te aprendas de memoria todas las fórmulas que hacen falta para resolver los problemas. Un pequeño cambio en el enunciado de un problema puede hacer que la fórmula que habías memorizado ya no sirva. Por ello, en lugar de eso, apréndete bien las leyes y principios fundamentales y cómo utilizarlos para deducir rápidamente las demás fórmulas.
    • Lee bien los enunciados y contesta sólo a lo que te preguntan.
    • Cuando había que elegir las opciones completas el consejo era: "Lee primero el tipo de preguntas que te hacen en cada una de las dos opciones que te proponen, y elige aquella en la que crees que vas a sacar mejor nota. Si tu objetivo es sólo aprobar, elige la opción en la que haya mayor número de problemas fáciles. Si tu objetivo es sacar nota alta, elige la opción en la que haya menos apartados que no sepas bien cómo hacer.  En caso de duda, no pierdas tiempo decidiendo y elige una al azar".
    • Deja bien claro al examinador que corrige tu examen que entiendes perfectamente la situación física que te están planteando y que tienes claro cómo resolver el problema. Por ejemplo, empieza los problemas de efecto fotoeléctrico con la frase "Cada fotón arranca, si tiene energía suficiente, un solo electrón". Así, aunque cometas errores en esta resolución, no se te penalizará con el total del valor de la pregunta.
    • Siempre que termines un apartado echa un vistazo al orden de magnitud de los resultados numéricos que has obtenido y a su signo. Si te ha salido algo absurdo, busca el error y, si no tienes tiempo, deja bien claro que sabes que el resultado que has obtenido es una barbaridad pero que no has podido encontrar dónde está el error.
    • Confía en todo lo que has estudiado este año. Eso te dará tranquilidad.

    ¡Mucha suerte!

    9 may 2018

    TALLER DE RELATIVIDAD: La solución de Schwarzschild y los agujeros negros

    • Lectura del artículo "Los agujeros negros y la física del siglo XXI", por Sergio Montañez
    • En estos dos vídeos, y Gastón Giribet, nos explican los fundamentos de los diagramas de Penrose asociados a la solución de Schwarzschild, qué parte del diagrama tiene sentido en una situación físicamente realista y cómo podemos usarlos para resolver la aparente paradoja del tiempo infinito para cruzar el horizonte:

    • Vídeo de la conferencia "Los agujeros negros: esos monstruos sutiles" de J.L. Fernandez Barbón 
    • Vídeo "6 cosas que no sabías sobre los agujeros negros" del Instituto de Física Teórica:

      • Vídeo: "Trayectoria de planetas y satélites en relatividad general". EN CONSTRUCCIÓN

      25 mar 2018

      ¿Qué es conocer?

      Los Reyes Magos son unos seres sobrenaturales que, una vez al año, son capaces de llevar regalos a todos los niños en una sola noche. Los electrones se mueven siguiendo trayectorias bien definidas. El tiempo que tarda en desintegrarse un muón es el mismo para todos los observadores. Lance Armstrong fue el mejor ciclista del mundo entre los años 1999 y 2005. Lo mejor para el bien común es hacer funcionar los servicios públicos con dinero prestado por los banqueros, en vez de recaudar ese dinero a través de los impuestos.

      En gran cantidad de ocasiones sucede que estamos convencidos de que algo es verdad. Sin embargo, un porcentaje importante de veces descubrimos, más tarde, que estábamos equivocados, y que aquellas cosas que estimábamos saber no eran más que creencias. En la era que los medios han bautizado como "posverdad", al constatar con rabia que la web 2.0 ha hecho posible que ya no sean ellos los únicos que pueden manipular las noticias, se ha hecho vital ser capaz de distinguir el conocimiento bien establecido de las simples creencias. Pero, ¿tenemos clara cuál es la diferencia entre saber y creer?

      Esta frase, atribuida a Carl Sagan, puebla los memes "escépticos" que circulan por las redes sociales. No he podido encontrar la fuente original, con lo que pongo en duda que efectivamente Sagan dijera eso. El hecho de que los "escépticos" que difunden estos memes no se hayan parado a comprobar la fuente parece indicar que se sienten más cómodos creyendo que sabiendo.

      Por muy convencidos que estemos de que son ciertas las cinco afirmaciones con las que ha comenzado este artículo, no podemos decir que son cosas que "sabemos", simplemente porque son falsas. Está claro, por tanto, que estar seguro de que es verdad y que, además, sea verdad, son dos condiciones necesarias para poder afirmar que "sabemos" algo.

      Por ejemplo, de acuerdo con la segunda ley de Newton de la dinámica, resumida en la fórmula F=ma (donde F es la fuerza total que actúa sobre un cuerpo, m su masa y a su aceleración), es posible acelerar un objeto hasta que vaya más rápido que la luz en el vacío. Ni siquiera hace falta empujarlo con mucha fuerza, basta tener mucha paciencia para estar mucho rato empujando. Si esta fuerza es constante, el objeto aumentará su velocidad cada segundo en una cantidad constante, hasta llegar a la velocidad de la luz c, e incluso superarla. Sin embargo, no podemos decir que los físicos preeinstenianos "sabían" que F=ma para todos los objetos. Ellos creían que F=ma para todos los objetos porque la física de Newton funciona muy bien en los experimentos y observaciones que ellos hacían con velocidades mucho más pequeñas que la de la luz. Pero no es verdad que F=ma si el objeto posee una velocidad comparable con la de la luz. En física de Newton la fórmula F=ma viene de derivar respecto del tiempo la cantidad de movimiento p=mv del objeto, siendo v su velocidad. Pero, de acuerdo con la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein, p=mγv, donde

      Al derivar p respecto del tiempo, no se obtiene F=ma, sino una expresión más complicada. No podemos decir que los físicos preeinstenianos supieran que se puede superar la velocidad de la luz, simplemente porque, aunque pensaban eso, no es verdad.

      Como segundo ejemplo indicamos que no podemos decir que los físicos de partículas "sabían" que existe el bosón de Higgs antes de 2012 porque, aunque es cierto que esta partícula existe y que la mayoría creía en ella, ya que era la última pieza que faltaba del "puzzle" del Modelo Estándar, todavía no se había observado ninguna señal de la misma y no estábamos seguros de su existencia.

      No obstante, se dan muchos casos en los que hay personas que piensan que es verdad algo que es, en efecto, verdad, y, sin embargo, no podemos decir que lo que ellos tienen sea "conocimiento". Por ejemplo, algunos individuos, además de no poseer un mínimo de formación científica, son paranoicos y piensan que toda radiación electromagnética es dañina y que, por ello, creen con toda seguridad que la radiación electromagnética emitida por los aparatos de rayos X que hay en los hospitales para hacer radiografías es dañina. No tienen ninguna justificación racional para creer tal cosa. Pero, en realidad, sí es verdad que esas ondas electromagnéticas que emiten esos aparatos sean dañinas, ya que cada fotón de rayos X tiene energía suficiente para ionizar un átomo o una molécula de nuestro organismo. Ante una fuerte caída, el médico hace un análisis coste-beneficio y te suele mandar una radiografía, porque la probabilidad de efectos estocásticos, como mutaciones o cáncer, es baja a las dosis que se aplican, pero no hay dosis sin riesgo. En este caso, aunque esas personas paranoicas creen en algo y ese algo es verdad, no podemos decir "Esas personas saben que los rayos X son dañinos". No lo saben. No tienen ni idea sobre ondas electromagnéticas ni sobre los efectos de éstas sobre la salud.

      Del ejemplo anterior podemos concluir que estar seguro de algo y que ese algo sea verdad son dos condiciones necesarias para poder decir que tenemos conocimiento de ese algo, pero no son suficientes. Hay otra condición necesaria para poder afirmar que sabemos algo: ese juicio debe tener una justificación racional. Hemos debido llegar a ella mediante algún razonamiento válido, un argumento que, partiendo de unas premisas, llegue a una conclusión de forma que es imposible lógicamente que las premisas sean verdaderas y la conclusión falsa.

      Un ejemplo de un razonamiento que no es válido es el que hacen habitualmente los pseudoescépticos cuando "demuestran" que las ondas electromagnéticas de la tecnología inalámbrica wifi no son dañinas mediante el siguiente argumento:
      • Premisa 1: Si son radiaciones ionizantes => Seguro que son dañinas.
      • Premisa 2: Las ondas electromagnéticas del wifi no son ionizantes.
      • Conclusión: Las ondas electromagnéticas del wifi no son dañinas.
      Se trata de la conocida falacia  de la negación del antecedente. Al igual que ocurría en el ejemplo anterior de los rayos X con los paranoicos anti radiaciones, en el caso del wifi los pseudoescépticos anti anti-radiaciones también están en lo cierto en que las ondas electromagnéticas del wifi no son dañinas. Sin embargo, aunque estén en lo cierto, tampoco se puede decir en este caso que "saben" que no son dañinas, ya que no han llegado a esta conclusión mediante el uso de la razón, sino mediante la aceptación de la misma para sentirse parte del movimiento escéptico y no ser tildado de "magufo".

      El físico, investigador y youtuber @mientrasenfisic explica acertadamente que es incorrecto, a partir del enunciado "Todas las radiaciones ionizantes son dañinas", deducir "La radiación del wifi es dañina", porque la radiación del wifi no es ionizante. Los pseudoescépticos entienden mal esta explicación y se piensan que, a partir del enunciado "Todas las radiaciones ionizantes son dañinas" y de "El wifi no es ionizante" se puede deducir "El wifi no es dañino", lo que sería una falacia.

      Por lo que sé, el primer pensador occidental influyente que se dio cuenta de que el conocimiento tiene que incluir, además de a una creencia cierta, la capacidad de ofrecer una explicación de lo que uno cree o reconoce, fue Platón. En su diálogo Teeteto [Platón368a.c.] se dice:

      TEETETO – Estoy pensando ahora, Sócrates, en algo que le oí decir a una persona y que se me había olvidado. Afirmaba que la opinión verdadera acompañada de una explicación es saber y que la opinión que carece de explicación queda fuera del saber (Teeteto 201c-201d).
      [...]
      SÓCRATES – De manera que cuando uno adquiere acerca de algo una opinión verdadera, el alma alcanza la verdad sobre el punto de que se trate, pero no llega al conocimiento del mismo. Efectivamente, quien no puede dar y recibir una explicación de algo carece de saber respecto de ello. Sin embargo, si alcanza una explicación, todo esto le es posible hasta lograr la plena posesión del saber (Teeteto, 202b-202c).

      En resumen, para poder decir que "sabemos" algo es necesario que se cumplan estas 3 condiciones:
      • 1- Que estemos convencidos de que ese algo es verdad.
      • 2- Que, en efecto, ese algo sea verdad.
      • 3- Que nuestro convencimiento de que ese algo es verdad tenga una justificación racional.
      En el resto del diálogo, Platón, en boca de Sócrates, expone los problemas que plantea la condición 3. Si aceptamos como explicación racional la construcción de ese juicio a partir de sus elementos, nos encontramos con un obstáculo. "Los primeros elementos [...] constituyen algo que no tiene explicación" (201-d), lo que nos llevaría a aceptar que "son incognoscibles los elementos, mientras que es cognoscible el género de lo compuesto" (202-e). En efecto, desde que surgió el pensamiento racional con los presocráticos, la ciencia está basada en primeros principios, postulados, axiomas, elementos fundamentales para los que no tenemos ninguna explicación. Por ejemplo, el principio de relatividad y el hecho de que la velocidad máxima de propagación de las interacciones c sea finita son postulados de la Teoría Especial de la Relatividad que no se justifican racionalmente a partir de otros elementos más allá del hecho de que los aceptamos como verdaderos debido al sólido soporte experimental que tiene la teoría. ¿Significa eso que no podemos decir que "sabemos" que los objetos físicos se comportan de acuerdo a las mismas leyes en todos los sistemas de referencia inerciales, pero que sí "conocemos" todas las leyes relativistas que se derivan de este postulado? Por otro lado, si aceptamos como explicación racional de algo la expresión de aquello que lo diferencia de lo demás, entonces el conjunto de todos los juicios verdaderos sobre ese algo constituirían por sí mismos ya una explicación racional de ese algo, haciéndose innecesaria la condición 3. "Si lo que quieres decir es que hay que añadir a la opinión aquello que distingue a una cosa de las demás, la indicación resulta completamente ridícula" (209-d).

      Aunque Platón concluye el Teeteto rechazando las 3 condiciones expuestas anteriormente como definición de "conocer" y dejando el problema abierto, desde su época hasta mediados del siglo XX ha habido un consenso implícito general en el pensamiento occidental en aceptar como definición clásica de "conocimiento" que estas 3 condiciones no sólo son necesarias, sino también suficientes. Suena razonable pensar que, una vez estamos convencidos de algo a lo que hemos llegado mediante un método racional, y resulta que ese algo es cierto, podemos decir que conocemos ese algo. Sin embargo, en 1963 el filósofo estadounidense Edmund Gettier [Gettier1963] demostró que estas tres condiciones, aunque necesarias, no son suficientes para tener conocimiento. A pesar de que los contraejemplos que dio Gettier, basados en situaciones hipotéticas de la vida cotidiana, parecen bastante ingenuos y de que no requieren de formación científica para construirlos o entenderlos, éstos generaron una amplísima polémica. Resulta que es también relativamente fácil encontrar casos de tipo Gettier en la historia de la ciencia. Se trata de casos en los que los científicos, aplicando el método científico, habían llegado a convencerse de algo que, efectivamente, era verdad, pero que, a la luz de los conocimientos actuales, no podemos decir que "conocían" ese algo.

      Por ejemplo, en el caso de una partícula con carga q que se mueve a una velocidad v=0,9c en un campo magnético B uniforme cuya cantidad de movimiento inicial p es perpendicular a B, la fuerza total que actúa sobre ella es la fuerza de Lorentz F=qvB. Por ello, si aplicamos la primera ley de Newton, se tiene que
      qvB=ma
      En este caso, como la fuerza neta que actúa sobre la partícula es perpendicular a la velocidad v, toda la aceleración es centrípeta, es decir, la partícula sufrirá una desviación en su trayectoria y describirá una circunferencia de radio R en el plano perpendicular al campo magnético B, de tal forma que
      a=v^2/R
      Uniendo las dos fórmulas anteriores podemos concluir que
      R=mv/(qB)
      y, debido a que en física de Newton p=mv, llegamos a la fórmula
      R=p/(qB)
      bien conocida por los físicos de finales del siglo XIX. Hoy en día sabemos que esta fórmula es correcta, hecho que se comprueba rutinariamente en todos los aceleradores de partículas que no son lineales. Sin embargo, ha sido derivada a partir de la fórmula incorrecta F=ma de la física de Newton, fórmula que, para partículas cuya velocidad es v=0,9c, no es válida. Si usamos la fórmula correcta para la fuerza centrípeta, la que nos proporciona la dinámica relativista,
      F=mγa
      llegamos a
      R=mγv/(qB)
      y, debido a que en relatividad p= mγv, se obtiene finalmente
      R=p/(qB)
      Es decir, da la casualidad que sale ¡la misma fórmula que en física de Newton! Por ello, está claro que no podemos decir que los físicos  del siglo XIX supieran que R=p/(qB) para las partículas cuya velocidad se acerca a la de la luz, a pesar de que cumplían las 3 condiciones para el conocimiento expuestas anteriormente.

      Los contraejemplos de Gettier nos demuestran que, en rigor, las condiciones 1, 2 y 3 no son suficientes para el conocimiento. Partiendo de premisas falsas se puede llegar, usando razonamientos válidos, a una conclusión verdadera por un golpe de suerte. Este es el motivo por el que Gettier propuso una cuarta condición para el conocimiento:
      • 4- Que no hayamos llegado a esa conclusión partiendo de una creencia falsa.
      Sin embargo, desde mi punto de vista, aceptar la condición 4 como otra condición necesaria para el conocimiento no está exenta de problemas. Por ejemplo, aunque en un amplio rango de experimentos da predicciones correctas, los físicos actuales estamos seguros de que la relatividad especial es también, en rigor, incorrecta. De la misma manera que la física de Newton tiene que ser reemplazada por la relatividad especial para poder explicar el comportamiento de las partículas que viajan a velocidades cercanas a las de la luz, y la propagación de la luz misma, la teoría de Einstein tiene que ser reemplazada por la teoría cuántica de campos, una teoría relativista y, a la vez, cuántica, para dar cuenta de que las partículas no siguen en su movimiento trayectorias bien definidas y de que ni siquiera el mismo número de ellas tiene por qué estar bien definido. Se trata de dos postulados implícitos, a partir de los cuales se desarrolla la teoría especial de la relatividad y que hoy, sabemos, son falsos. Y, lo que es peor, la misma teoría cuántica de campos parte de postulados incorrectos que no son capaces de dar cuenta de forma consistente de todos los fenómenos gravitatorios. Si somos tan estrictos de exigir que, para poder considerar algo como "verdadero conocimiento", tenga que cumplir la condición de que no parta de principios o postulados falsos, ¡ni siquiera podríamos considerar al conocimiento científico actual como conocimiento!

      De hecho, en un artículo posterior veremos que ni siquiera es posible, en la inmensa mayoría de los casos, cumplir rigurosamente la condición 1. Pero no debemos alarmarnos por eso. El conocimiento no es una variable que tome valores discretos como "se tiene" o "no se tiene". Hay que hablar, en cambio, de distintos grados de tener o no "conocimiento" que nos indican la calidad de este conocimiento, incluso aunque ese juicio que tenemos resulte, a posteriori, ser verdadero. Por tanto, las condiciones 1, 2, 3 y 4 han de entenderse como condiciones necesarias para que eso que sabemos sea conocimiento de alta calidad. Einstein en 1905 sabía que una partícula cargada en un campo magnético uniforme realiza en su movimiento una trayectoria circular de radio R=p/(qB). Estrictamente hablando, las condiciones 1 y 3 se cumplen, pero no así las condiciones 2 y 4, ya que las trayectorias de las partículas cuánticas ni siquiera existen. Lo que tenemos son nubes de probabilidad y, por eso, cuando un electrón da vueltas alrededor de un núcleo atómico hablamos de "orbitales" en vez de "órbitas". Sin embargo, sí que llamamos a lo que tenía Einstein en 1905 "conocimiento", aunque, debido a que 2 y 4 estrictamente no se cumplen, no es un conocimiento de tanta calidad epistemológica como el que tiene un físico de partículas actual que domina la teoría cuántica de campos.

      Además de necesarias para poder hablar de "conocimiento de calidad", ¿son esas cuatro condiciones suficientes? El filósofo norteamericano Carl Ginet propuso otro interesante contraejemplo donde se cumplen esas 4 condiciones, pero en el que, claramente, no podemos hablar de conocimiento verdadero. Este nuevo ejemplo tipo Gettier fue publicado por primera vez en 1976 en un artículo de Alvin Goldman y se resume en lo siguiente. Imaginemos que en una alejada región existe una carretera en la que Sócrates conduce su coche. Hacia los lados derecho e izquierdo él observa una gran cantidad de lo que parecen ser graneros encima de cada colina. Por ello, está convencido de que lo que está viendo son graneros (condición 1). Se trata de una convicción que está plenamente justificada racionalmente (condición 3) y que, además, no ha sido inferida de ninguna creencia falsa (condición 4) porque no se ha deducido de nada. Simplemente, está viendo los graneros. Sin embargo, lo que Sócrates no sabe es que una directora de cine acaba de rodar una película en la zona y, por exigencias del guión, necesitaba que hubiera un granero encima de cada colina, así que puso carteles imitando un granero encima de cada colina. Eso haría que no se cumpliese la condición 2. Pero, ¿qué ocurre si diera la casualidad de que justo en la colina en la que Sócrates está señalando hubiese un granero de verdad y que, por eso, la directora de cine no necesitó poner uno de mentira? En ese caso también se cumpliría la condición 2. Se cumplirían las cuatro condiciones para el conocimiento, pero no podemos decir que Sócrates sepa que ahí hay un granero. No lo sabe. Ha acertado de casualidad, por un golpe de suerte. Si la directora de cine hubiera puesto un granero de mentira encima de esa colina, Sócrates habría pensado igualmente que ahí hay un granero. La creencia de Sócrates en que ahí hay un granero no es sensible al hecho de que ahí haya o no un granero [Goldman1976].

      Nos vemos, por tanto, obligados a imponer otra condición necesaria para poder decir que "sabemos" algo, y que ese conocimiento es de calidad:
      • 5- El hecho de que estamos seguros de eso es sensible a la verdad en el sentido de que, si no se hubiera dado el caso de que ese algo fuera verdad, no pensaríamos que es verdad.
      También hay ejemplos en la historia de la ciencia parecidos al de los graneros de mentira [Chalmers 1999]. Cuando Copérnico propuso su modelo heliocéntrico, se puso de manifiesto que, al circular la Tierra alrededor del Sol en una órbita exterior a la de Venus e interior a la de Marte, el tamaño aparente tanto de Venus como de Marte debería cambiar apreciablemente a lo largo del año. Esto es así porque, cuando la Tierra está en el mismo lado con respecto del Sol que alguno de estos dos planetas, este planeta está mucho más cerca de la Tierra que cuando ambos están en lados opuestos. Cuando se estudió este asunto cuantitativamente se concluyó que el diámetro aparente de Venus debería cambiar en un factor 6 y el de Marte en un factor 8.
      La distancia Tierra-Venus cambia a lo largo del año en el modelo heliocéntrico.
      Fuente: https://youtu.be/_CAtiymmOaU

      Por otro lado, de acuerdo con el modelo de Ptolomeo, el modelo geocéntrico que había servido con éxito a astrónomos y navegantes durante 14 siglos, Venus y Marte no deberían apenas cambiar de tamaño aparente, ya que dan vueltas alrededor de la Tierra y el tamaño de los epiciclos que había que introducir no era lo suficientemente grande como para que este efecto afectara mucho al tamaño aparente. Sólo hay que observar y anotar el tamaño aparente de estos dos astros a lo largo del año para poder distinguir qué modelo de universo es más adecuado. Bien, pues resulta que lo que se observaba, y se observa en la actualidad, es que Venus no cambia de tamaño y Marte lo hace en un factor que no llega a 2. Se trata de una prueba experimental sólida ¡a favor del modelo geocéntrico y en contra del heliocéntrico!

      Geoz wb en.svg
      By Original image by Niko Lang SVG version by User:Booyabazooka - Own work, CC BY-SA 2.5

      Al igual que Sócrates desconocía que se acababa de rodar una película, los astrónomos de principios del siglo XVII no sabían que nuestros ojos no son instrumentos en los que se pueda uno fiar para estimar el tamaño aparente de objetos tan pequeños y brillantes sobre un fondo oscuro. Fue Galileo el que se dio cuenta de esto y el que mostró al mundo que, si observamos a Venus y a Marte con el telescopio, sí que se aprecia que estos cambian como predice el modelo copernicano. En este caso los defensores del modelo geocéntrico estaban equivocados, pero, si no lo hubieran estado, tampoco podríamos decir que supieran que el modelo geocéntrico es más adecuado que el heliocéntrico porque, independientemente de que la distancia entre la Tierra y Venus o Marte hubiese cambiado o no, ellos habrían concluido que no cambiaba. Su juicio era racional, pero no era sensible a la verdad. No se cumplía la condición 5.

      Para analizar un ejemplo similar pensemos en una clase de Física y Química de secundaria. Los profesores abusamos del lenguaje y, a los átomos de hidrógeno que han perdido su electrón para convertirse en iones positivos H+, los llamamos "protones". En rigor, esto sólo es cierto para los átomos de hidrógeno-1, ya que éstos poseen un protón en su núcleo y ningún neutrón, de manera que, cuando el electrón se va, el ion H+ sólo consiste en un protón solitario. Pero si lo que se ioniza es un átomo de deuterio, hidrógeno-2, lo que queda es un núcleo solitario que está formado por la unión de un protón y un neutrón, de tal forma que no es correcto llamar a H+ "protón". El motivo por el que los profesores y los libros de texto se refieren genéricamente a H+ como "protón" es porque en un vaso de agua cualquiera el 99,985% de los átomos de hidrógeno son de hidrógeno-1, lo que constituye una prueba estadística sólida de que, si cogemos un átomo de H al azar, éste con gran seguridad será de hidrógeno-1. Los buenos estudiantes conocen el concepto de isótopo y saben que, cuando los profesores llamamos protones a los H+, estamos abusando del lenguaje y que este abuso no implica que se cometa un error apreciable. Sin embargo, un mal estudiante que no se ha estudiado todavía que existen los isótopos está convencido que eso que el profesor llama "protón" es un protón. Supongamos que ese ion en concreto del que estamos hablando es, en efecto, un protón. ¿Sabe el estudiante que es un protón? No lo sabe, porque su creencia en que es un protón no es sensible a la verdad. Si hubiéramos tenido la mala suerte de coger uno de esos 0,015% átomos que no son hidrógeno-1, el estudiante habría seguido pensando que es un protón. Las pruebas estadísticas no cumplen la condición 5, con lo que nos aportan un conocimiento de inferior calidad que las pruebas individuales (una prueba individual podría ser un espectrógrafo de masas que distinga los isótopos hidrógeno-1 e hidrógeno 2 con cierto porcentaje de fallo). Este punto tiene grandes implicaciones éticas, jurídicas y políticas que desarrollaremos en un artículo posterior para no alargarnos demasiado con este artículo.

      Y es que, para desesperación del lector, tenemos que indicar que la historia no acaba aquí. Las 5 condiciones impuestas son necesarias, pero siguen sin ser suficientes. En una variación del ejemplo anterior, la directora de cine se puso a poner graneros en la cima de todas las colinas que se encontraba hasta que, justo antes de llegar a la última colina, se quedó sin graneros de mentira para poder poner porque tenía un presupuesto limitado para hacer la película. Pero entonces se encontró con la suerte de que justo en esa última colina había un granero de verdad. En ese caso, si no hubiera habido un granero en la última colina, Sócrates no habría visto ningún granero y no pensaría que hay ahí un granero, con lo que la condición 5 sí se cumple. Sin embargo, seguimos sin poder decir que Sócrates sabe que ahí hay un granero. Sócrates se ha equivocado en identificar un granero en todas las colinas y, en el caso de la última, ha acertado de casualidad. Se trata de un acierto en un mar de fallos.

      Este último ejemplo parece indicarnos que necesitamos una sexta condición:
      • 6- Nuestras predicciones sobre ese asunto son, en su mayor parte, acertadas.
      Pero imaginemos que Sócrates tiene la suerte de, por la trayectoria concreta que sigue en la provincia que está llena de graneros falsos, encontrarse justamente sólo con los 20 graneros verdaderos que hay. En ese caso se satisfacen las 6 condiciones, pero seguimos sin poder decir que Sócrates sabe que en la colina que está señalando hay un granero. Si, por ejemplo, Teeteto, después de ver el making-of de la película, se entera de que Sócrates ha hecho un viaje por la provincia de los falsos graneros, seguro que no va a confiar en Sócrates cuando éste le cuente que ha visto 20 graneros. Los juicios que emita una persona que desconoce que allí se ha rodado una película sobre cuántos graneros ha visto en su viaje no son de fiar. ¿Por qué confiar, por tanto, en que Sócrates tiene algún conocimiento sobre qué colinas en su viaje tenían graneros aunque haya dado la casualidad de que sólo viajara por la carretera en la que hay graneros de verdad?

      Insisto en que este problema epistemológico no es simplemente un problema de filósofos de salón. Puede tener grandes implicaciones jurídicas, éticas y políticas, asunto que desarrollaremos en un futuro artículo. Por ejemplo, si se comprueba que un medicamento tiene una alta eficacia curativa, pero se desconocen con exactitud sus mecanismos de acción, ¿podemos decir que "sabemos" que cura? Puede que sí, pero ese "saber" está claro que no tiene la misma categoría que en el caso de un medicamento cuyo mecanismo sí se conoce. Si le digo a un estudiante de 3º de la ESO que mida la intensidad de corriente que pasa por un cable y el amperímetro que usa le marca acertadamente 76 mA, ¿podemos decir que ese estudiante "sabe" que por el cable pasan 76 mA? Sin tener conocimientos sobre campos magnéticos a lo máximo que a lo mejor llega ese estudiante, si entiende bien el concepto de intensidad de corriente eléctrica, es a imaginarse que dentro del amperímetro hay un enanito que cuenta el número de electrones que pasan por ahí cada segundo. No conoce el mecanismo, luego podría estar usando el amperímetro para medir una corriente fuera del rango en que éste mide bien. Pongamos que ha tenido suerte y no es el caso. Aun así, no podemos decir con rigor que "sabe" que la corriente que pasa por ese cable es 76 mA. Para ello haría falta que el estudiante conociera al menos a grandes rasgos el mecanismo del amperímetro y la información del fabricante sobre el rango en el que se ha comprobado que está correctamente calibrado.

      Los ejemplos anteriores nos indican que necesitamos una séptima condición. No hay consenso en cómo debemos anunciar esta condición adicional, pero debe ser algo así como:
      • 7- El método utilizado con el que hemos llegado a esa conclusión ha de ser fiable.
      El método de identificar graneros a lo lejos sólo con tus propios ojos no es de fiar. Tampoco es fiable usar un aparato calibrado sin tener ningún conocimiento sobre las leyes físicas en las que se basa ni sobre el rango en el que el fabricante dice que debe usarse. Y tampoco podemos fiarnos de nuestros ojos para estimar el tamaño aparente de los astros.

      El problema con la condición 7 es que no está claro cómo saber si un método es fiable o no. ¿Convenció Galileo a los demás astrónomos de su época para que utilizaran su telescopio chapucero, en vez de sus propios ojos, que es lo que se había hecho de toda la vida? A muchos no. Los astrónomos más reticentes a usar el telescopio murieron pensando que el modelo geocéntrico era más adecuado que el heliocéntrico. ¿Eran irracionales por ello? No. En cambio, entre los jóvenes la aceptación del telescopio fue más amplia. La revolución copernicana triunfó, pero el proceso fue largo y tortuoso.

      En otras palabras, no hemos resuelto el problema de caracterizar qué es "conocimiento" de calidad. Lo que hemos hecho es trasladar el problema a caracterizar cuando un método es o no fiable. Podríamos decir ingenuamente que un método es fiable sí y sólo sí es científico. Pero hay un problema con esto. La metodología que usamos los científicos, aunque es la mejor que se ha inventado, no es infalible y, además, no podemos decir que exista un único método científico universal y ahistórico. El ejemplo de la revolución copernicana que hemos nombrado aquí es sólo uno de los múltiples casos en la historia de la ciencia en la que los científicos han cambiado su forma de trabajar. Abordamos estas cuestiones en el resto del Curso de Filosofía y Metodología de la Ciencia. El problema de la caracterización del conocimiento, o, como me gusta llamarlo, de establecer la calidad de los distintos conocimientos, sigue todavía abierto.

      Sobre el autor: Sergio Montañez Naz es doctor en Física Teórica por la Universidad Autónoma de Madrid y profesor de Secundaria en la Comunidad de Madrid.


      Referencias bibliográficas

      • Chalmers A. (1999), What Is This Thing Called Science?, 3rd edn, Milton Keynes: Open University Press.
      • Gettier, Edmund (1963). "Is Justified True Belief Knowledge?" Analysis. 23: 121–123.
      • Goldman, Alvin I. (1976), "Discrimination and Perceptual Knowledge," The Journal of Philosophy.
      • Hare C. (2013), "What is knowledge", in 24.00x Introduction to Philosophy: God, Knowledge, and Consciousness, MITx.
      • Platón (368 a.c.). Teeteto 201c-210b (Traducción de A. Vallejo Campos para la edición de la editorial Gredos, 1988).