Muchos de ustedes (especialmente los que cursaron Física Teórica 1 en el segundo cuatrimestre de 2015) probablemente ya vieron este video. Pero como el público siempre se renueva, para los que no lo vieron, les dejo el link a una clase brillante de Richard Feynman, en la que explica su visión sobre como se construye una teoría. Alcanza con mirar el primer minuto:

https://www.youtube.com/watch?v=EYPapE-3FRw

En el video Feynman dice que la búsqueda de una nueva ley comienza “adivinandola” (“first, we guess it“). Luego se derivan consecuencias y predicciones a partir de esa ley “adivinada”, y se verifican las predicciones con experimentos. Y a continuación Feynman es categórico: “If it disagrees with experiments, it’s wrong. And that simple statement is the key to science. It doesn’t make a difference how beautiful your guess is, it doesn’t make a difference how smart you are, or who made the guess or what his name is, if it disagrees with experiments… it’s wrong.”.

Los que ya vieron el video, pueden volver a verlo. ¡Porque los clásicos nunca pasan de moda! Y sobre todo, porque si siguen mirando y escuchan a Feynman durante los 10 minutos que dura el video, van a encontrar otros opiniones interesantes de Feynman sobre pseudociencias, ciencias sociales, y el método científico en general.

En la clase de hoy vamos a comenzar el estudio de procesos aleatorios. Un ejemplo de este tipo de procesos es el camino al azar discreto, en el que una partícula puede moverse al azar con un paso fijo. Pueden ver una animación de un camino al azar en dos dimensiones en este link a Wikipedia:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Random_walk_25000.svg

En el límite en el que los pasos de la partícula son muy pequeños, se obtiene movimiento Browniano. Acá, un video de movimiento Browniano de partículas en agua:

https://www.youtube.com/watch?v=cDcprgWiQEY

¿Se preguntan por qué el manga al principio de este post? No es una referencia a la cantidad de gente en el aula de la materia. Increíblemente, hay un manga que se llama “Onshuu no Brownian Motion“, que aparece cada vez que hago una búsqueda en Google sobre movimiento Browniano.

Hace unos meses, un grupo de científicos demostró que obtener ciertas propiedades macroscópicas a partir de un conocimiento preciso de las leyes microscópicas del sistema es indecidible. El problema particular que consideraron es el de calcular la diferencia de energía entre niveles de un superconductor (el “gap espectral“), conociendo completamente la física microscópica del sistema cuántico.

Que este problema sea indecidible significa que es imposible construir un algoritmo general que siempre de la respuesta correcta. En otras palabras, puede existir un algoritmo que permita obtener la respuesta para un material particular, pero que para otro material el mismo método no sirva. O, como dicen los autores del trabajo, “no puede existir un método general que permita determinar si un material descripto por la mecánica cuántica tiene un gap espectral o no.”

La demostración de indecibilidad se realizó mostrando que el problema es equivalente al problema de la parada de Turing. Mas allá de los detalles técnicos, el resultado puede ser muy perturbador para los que esperaban que el curso de mecánica estadística les permita justificar todo lo que no comprendemos de la física macroscópica a partir de fenómenos microscópicos (¡que probablemente tampoco comprendamos muy bien!). Para los que quieran saber mas, pueden leer una nota en Phys.org, o el paper en la revista Nature (disponible desde la red de la facultad):

• Quantum physics problem proved unsolvable (via Phys.org).
• Undecidability of the spectral gap (Nature).

Durante todo el cuatrimestre, las clases teóricas y prácticas van a ser en el Aula 9 del Pabellón 1. Cualquier información sobre posibles clases de esta materia en otra aula debe ser inmediatamente descartada.

El lunes 14 de marzo empieza el curso de Física Teórica 3 (mecánica estadística). En esta página encontrarán todo el material relacionado con la cursada. En los próximos días actualizaremos el programa, los horarios, la bibliografía, las guías de ejercicios, y de a poco agregaremos material adicional que esperamos les sea de utilidad. A lo largo del curso, junto con los docentes auxiliares, usaremos esta página para comunicar novedades y hacerles llegar material complementario del curso. Así que les aconsejamos que revisen la página al menos una vez por semana. ¡Mientras tanto, vayan ejercitándose para empezar el curso con la mente afilada!