lunes, 25 de octubre de 2010

La constante del correcaminos


Hoy, al igual que con la primera entrada, también hablaré sobre una serie que todos conocemos y hemos visto cuando éramos pequeños: el Coyote y el Correcaminos. La dinámica de sus capítulos siempre era la misma: el coyote trataba de cazar al correcaminos con numerosas y originales artimañas que siempre acababan volviéndose en su contra. Casi siempre utilizaba aparatos de la “eficiente” marca ACME, que tan buenos resultados le ofrecía…

Supongo que todos habéis visto alguna vez algún capítulo en el cual el coyote pinta un túnel en la pared con el fin de hacer chocar al correcaminos y capturarlo. Por si no lo habéis visto, aquí va un vídeo. Atentos a partir del minuto 3:15, que es la parte de la que os hablo:


Como habréis visto, el correcaminos atraviesa la pared como si realmente se tratase de una carretera. ¿Cómo puede pasar esto?

Pues bien, utilizaré la física cuántica para tratar de explicar lo que hace nuestro amigo el correcaminos. Para ello, primero daré una breve explicación de en qué me baso para mis cálculos.

Primero tenemos en cuenta que la física cuántica considera que la materia tiene una onda asociada, con sus respectivas longitudes de onda, frecuencias y amplitudes. Asumiendo que las distancias entre los átomos de la pared son del orden de 1 armstrong, es decir, 10-10 metros, si suponemos que la onda asociada al correcaminos tiene una longitud de onda del mismo orden, podemos considerar que tal vez el correcaminos pudiese atravesar la pared a través de esos espacios entre sus átomos.
La física cuántica también nos dice que la energía está cuantizada, es decir, que va en “paquetitos” que provocan que sólo unas cantidades de energía estén permitidas y otras no lo estén. Esto provoca que la velocidad de una partícula también esté cuantizada. Así, la ecuación para el momento lineal es:

p=m·v=h/λ

donde p es el momento lineal de la partícula, m su masa, v su velocidad, h la constante de Planck (que es la que provoca la cuantización de la energía y del momento, y tiene un valor de 6,6·10-34J·s) y λ la longitud de onda.
Por si mi explicación se queda algo corta o no me explico demasiado bien, aquí os dejo un link que quizá os ayude.

Basándonos en todo esto, ¿cómo podemos usarlo para conseguir que el correcaminos atraviese la pared? Viendo el vídeo del correcaminos, podemos estimar su velocidad. También podemos dar un valor aproximado de su masa. Sabemos que su longitud de onda ha de ser del orden de 1 armstrong. Por lo tanto, sólo nos queda una opción: la constante de Planck no es la misma en nuestro universo que en el del coyote y el correcaminos. Vamos a calcular entonces su valor en ese universo. Para ello, le supondremos al correcaminos una velocidad de 70 m/s y una masa de 30 kg:

h=λ·m·v=10-10 m · 30 kg · 70 m/s = 2,1·10-6 J·s

Si comparamos este valor con el de la constante de Planck en nuestro universo, 6,6·10-34J·s, vemos que la diferencia es enorme, de 28 órdenes de magnitud.

¿Qué consecuencias podría acarrear esa gran diferencia en la constante de Planck?
La que quizás sería la más llamativa de las consecuencias es que deberían esconderse de la luz del sol, ya que la luz visible los golpearía con una energía del orden de 1010 julios. Quizá a nuestros amiguitos les vendría bien una sombrilla… 

Continuará… o eso creo.