sábado, 5 de mayo de 2012

El Engrudo Cuántico IV - Pudín a la Cherenkov

El viernes 13 de abril, Enrique Ganem explicaba sobre la Radiación de Cherenkov diciendo:

"Cuando explota el núcleo de un átomo, pueden salir volando partículas de todo tipo...principalmente electrones, para el caso de la Radiación de Cherenkov...estos electrones son partículas chiquitas con carga eléctrica...pero al reventar el núcleo  del átomo, los electrones salen volando. A una velocidad muy alta.Tan alta que puede llegar a ser más alta que la velocidad de la luz en el agua...Esto hace que el electrón rápidamente frene, que el electrón rápidamente pierda su energía. Los detalles de porqué existe la radiación de Cherenkov involucran nuestro entendimiento de lo que es el espacio y el tiempo. Cuando una partícula se mueve, está cambiando su posición en el espacio a lo largo del tiempo...Entre otras propiedades, el espacio y el tiempo se oponen que una partícula se mueva más rápido que la luz. Si la partícula se mueve a una velocidad menor que la velocidad de la luz en el vacío pero se mueve más rápido que la velocidad de la luz en un cierto medio, esta partícula frena rápidamente como si estuviera viajando através de gelatina. Al frenar pierde energia y esa energía no se pierde, esa energía se dispersa en forma de luz, una luz de color azulado muy particular."

Hay una cantidad de cosas qué precisar y corregir en esta explicación.


I - Definición del Fenómeno

La Radiación de Cherenkov es creada por partículas cargadas eléctricamente que viajan en un medio dieléctrico a mayor velocidad que la de la luz en ese medio, siendo los electrones las partículas más comunes.

La radiación se crea porque la partícula eléctricamente cargada excita a los átomos del medio con su campo en movimiento, generando un efecto similar al cono supersónico: dado que se mueve más rápido que el campo que genera ( por moverse más rápido que la luz en ese medio ), se adelanta al frente de onda y ello forma un cono cuyo ángulo depende de la relación de velocidades ( de la luz en el medio y de la partícula ).

En ese frente de onda, los átomos del medio dieléctrico polarizable son excitados y emiten radiación coherente y muy direccional, en la dirección normal al cono y en el fenómeno básico, hacia el frente ( aunque el sentido de la emisión puede cambiar en otras condiciones del fenómeno ) en un espectro contínuo.


Fig tomada de Wikipedia


La razón del color azul es que la cantidad de energía radiada es proporcional a la frecuencia hasta el ultravioleta, por lo que el ojo humano tiende a verlo azul, al haber mucha más energía en ese lado de espectro visible, aunque en realidad la mayor parte de la radiación sucede en el ultravioleta y hasta una frecuencia de corte.


II - Aclaraciones

Aunque Enrique Ganem medio implica en su explicación que la partícula debe ser eléctricamente cargada, no lo hace con claridad. Y después se contradice al atribuir el fenómeno a un asunto de materia, espacio y tiempo, en donde la carga eléctrica no tiene relación o explicación.

Un detalle interesante al respecto, es que la Radiación de Cherenkov puede ser generada por una partícula en principio eléctricamente neutra pero que por cierta falla de la simetría ha adquirido un momento de dipolo eléctrico o magnético, lo cual refuerza el concepto de que este fenómeno es electromagnético. El espacio-tiempo no tiene aquí qué ver más de lo que lo tiene en cualquier otro fenómeno electromagnético.

Otro problema con la explicación de Enrique Ganem es que invierte la causalidad. Dado que él supone que las partículas se frenan por acción del espacio-tiempo, dice que a consecuencia de esto, la energía se disipa en forma de luz. La realidad es alrevés: la partícula excita a los átomos circundantes y ello la hace perder energía y la frena, fenómeno que es completamente común y normal. De hecho, la cantidad de energía convertida en luz es dos o tres órdenes de magnitud menor que la energía perdida por la partícula como consecuencia del fenómeno.

Otro detalle importante de la Radiación de Cherenkov es que la naturaleza del medio es fundamental. Enrique Ganem menciona el agua en relación a los reactores de piscina, pero su papel en la Radiación de Cherenkov es protagónico, ya que es un medio pasivo que absorbe la energía de la partícula.

El fenómeno de la Radiación de Cherenkov es mucho más amplio que la simple emisión de radiación. Involucra una cantidad de detalles y características de la materia e incluye efectos exóticos y especiales.

Por ejemplo, existen condiciones y medios que hacen que la radiación sea emitida hacia atrás y no hacia adelante del cono.

Incluso existen medios activos que, en lugar de frenar a la partícula, le imparten energía y la aceleran, dando lugar a un fenómeno llamado PASER: Particle Acceleration by Stimulated Emission of Radiation ( aceleración de partícula por emisión estimulada de radiación ).


Conclusión

Lamentablemente, la explicación ofrecida por Enrique Ganem cambia por completo la naturaleza y el significado del fenómeno tratado, haciendo imposible avanzar hacia sus ramificaciones más interesantes y exóticas, e impidiendo que sirva como trampolín para aprender más y adentrarse en el mundo cuántico.


Antecedente: El Buscapiés de Planck II

5 comentarios:

  1. Un poco fuera del blog, un tal Ribozyme afirma que yo soy tú:

    http://sindragonesenelgaraje.blogspot.mx/2012/03/falacia-de-autoridad-y-los-premios.html?showComment=1336873711216#c6228712084704043975


    "Adrián: ya te cayó Gabriel Rojas, alias Grr, alias Visitador, alias M. Te va a decir que todo lo que escribes está mal y es falaz y mentiroso, pero nunca sustentará lo que dice, y si intentas razonar con él, ignorará los argumentos que le des o los retorcerá. Quién sabe qué le habrá pasado, pero no quedó bueno de la cabeza y lo mejor es ignorarlo o, si se pone muy necio, bloquear su participación."

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Ah, si él lo afirma, entonces debe ser cierto que somos la misma persona.

      Se notan desde luego la calidad, la profundidad y la elocuencia de sus argumentos, completamente en línea con su doctorado.

      La aparente violación de la causalidad que resulta de que sean suyos los argumentos previamente expresados por Martín Bonfil lo mete de lleno en el tema cuántico que nos ocupa.

      Eliminar
    2. Entiendo (por otros anti escépticos) que el tal Ribozyme comenta en varios lugares "escépticos". Aunque me parece extraño que diga poseer un doctorado, vamos que un supuesto Doctor en Ciencias "argumentando" de la forma como lo hace me parece extraño.
      Y es aún mas gracioso como suele citar las falacias cuando el mismo Ribozyme comete varias como la falacia de autoridad:

      "Yo tengo un grado de doctorado en ciencias por una de las instituciones más prestigiosas de investigación en México, y aún así puedo decirte que el grado no es suficiente ni determinante para hacer investigación de calidad, como no lo es la carencia del mismo."

      Mas extraordinario aún es que ni siquiera se ve que conozca que la investigación científica, y hablo en serio:

      "Checa los requisitos de investigación de las revistas arbitradas y verás que en ningún lado te exigen grado o nivel de estudios, sólo que la publicación cumpla con requisitos metodológicos."

      ¿Entonces a nadie le exigen nivel de estudios según Ribozyme?

      Eliminar
    3. Creo que el tema, en lugar de tratarse como individual de este señor, acepta un tratamiento estadístico àla Boltzmann, dado que todos los "escépticos" que yo conozco comparten las mismas características, y éstas son dignas de un estudio profundo.

      Pero ya embarcados en esto y dado a a nadie le interesa mucho Cherenkov, volteemos la tortilla:

      ¿Existe algún verdadero escéptico, capaz de articular argumentos sin recursividad u otras aberraciones?

      Eliminar
    4. Pues parece que no, salvo algunos de sus líderes como Steven Novella o Harriett Hall:

      http://www.sciencebasedmedicine.org/index.php/author/steven-novella/

      De hecho sería intéresante comentar como estos líderes a penas si se enteran de la investigación en homeopatía:

      http://www.sciencebasedmedicine.org/index.php/homeopathy-and-nanoparticles/

      Este último enlace es supuestamente una crítica sobre la investigación hecha en el Instituto Tecnológico de India sobre la homeopatía y las nanopartículas.
      Mientras que algunos pocos escépticos apenas si saben de esta investigación y especulan que es inválida por que son muestras contaminadas, los escépticos españoles en general no tienen ni idea, es mas no he encontrado ni un solo blog en español de corte escéptico que diga algo o comente siquiera el estudio:

      Extreme homeopathic dilutions retain starting
      materials: A nanoparticulate perspective

      Eliminar