dissabte, 16 de febrer de 2013

Ramificacions i la bellesa de la natura

Fa uns dies en Dani va parlar dels llamps i un dels videos que va enllaçat em va deixar fascinat. A continuació tenim el video en qüestió.


El vídeo mostra el procés de caure un llamp a una velocitat de captura a la que no estem acostumats. Al vídeo apreciem fenòmens que vistos directament ens passen desapercebuts. La descàrrega elèctrica es dóna en una sèrie de ramificacions. Aquest fet em recorda sempre la mateixa frase de Mandelbrot

Els núvols no són esferes, les muntanyes no són cons, les línies de costa no són cercles i les escorces no són suaus ni els llamps viatgen en línia recta.

I es que els humans estem sempre simplificant les coses al màxim. Als nens se'ls ensenya les figures geomètriques més elementals de la geometria euclidiana (Òbviament no se'ls ha d'ensenyar certes coses) i per sort alguns professors introdueixen els fractals als més petits. Amb els fractals es trenca amb el concepte de classe de geometria i apareix tot un ventall d'interacció amb els alumnes.

Amb aquest article vull començar una petita sèrie d'articles amb què pretenc unir unes quantes idees que tinc pel cap amb l'objectiu de comprendre per quin motiu els llamps no viatgen en línia recta (no seré ni rigorós ni el resultat a què arribi serà del tot lícit, però es podrà sospitar que hi ha d'haver alguna cosa al darrere).

Si googlejem una estona podem trobar imatges com les següents:

Aquesta és la imatge d'una mineral que ha format una dendrita

Aquesta imatge mostra un experiment en què s'ha injectat un fluid dins d'un altre fluid de forma sobtada (inestabilitat de Safman-Taylor).
Aquesta imatge mostra el trencament d'un dielèctric. Es a dir, s'ha forçat a passar corrent elèctric per un material aïllant.
Aquesta imatge mostra el creixement de cristalls de gel. També formen una estructura de dendrites.

Podem veure que trobem estructures molt similars en fenòmens aparentment molt diferents. Què té a veure el corrent elèctric amb un fluid injectat a pressió?? O amb la deposició d'un mineral?? O amb la congelació de l'aigua?? Així d'entrada un tendeix a pensar que res, però les formes que assoleixen ens porten a pensar que hi ha algun detall en comú, hi ha quelcom bàsic, fonamental, en tot plegat.

Aquest és punt en què el físic fa vàlida la frase d'Ernest Rutherford Tota la ciència és física o col·leccionisme de segells. Enlloc de mirar què diferencia les quatre imatges i començar a classificar intentem tractar-les amb el que tenen en comú. El que és més evident és la forma final que donen lloc. Les ramificacions i la complexitat ens criden l'atenció per sobre de tot. Nosaltres, però, veurem el que no és obvi, veurem què tenen en comú a nivell microscòpic.

Al proper article atacaré des d'un punt de vista microscòpic, i qualitatiu, la formació de dendrites i ho il·lustraré amb experiments fets al laboratori.

2 comentaris:

Sheldon Cooper ha dit...

Doncs jo crec que les varietats pseudoriemmanianes s'haurien d'ensenyar a la ESO com a mínim.

Espero amb ganes la propera entrada, Joanet!

Alasanid ha dit...

Es que si no s'ensenya als nens on viuen anem malament... Tothom hauria de conèixer una mica casa seva.

Miraré d'estar al nivell, gràcies per passar per aquí Shelly.