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Luisa AchaerandioJosé EdelsteinAlberto ApariciBorja TosarIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor Socascampo eléctrico idealización matemáticacampo magnético descubrimiento históricocampos electromagnéticos existencia realfrancis villatoro campos eléctricoscampos eléctricos y sistema de referenciamovimiento absoluto depende del sistemaobservador mezcla campos eléctricos magnéticoscampo magnético no es afirmación absolutacampo eléctrico y campo magnéticofenomenología electromagnética en sistemas de referenciacampo electromagnético según francis villatorofotones virtuales y campos eléctricosconstrucción de campos magnéticos con fotonesdistribución de fotones virtuales campo magnéticoJosé EdelsteinHéctor SocasHeisenbergEulerCampo EléctricoCampo MagnéticoFenomenologíaEfecto ElectromagnéticoTeslaGaussconstante PlanckTierraLunaFrancis VillatoroDirac
Campo magnético cero Estado fundamental
Con
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José Edelstein explica que la existencia de campos eléctricos y magnéticos depende del sistema de referencia utilizado para observarlos.
…Pregunta George Balder, ¿por qué se habla de campo magnético cuando en teoría cuántica de campos existe el campo electromagnético? Esta es una buena pregunta. Bueno, por razones históricas, en rigor, solo existen los campos electromagnéticos, ¿vale? O sea, no existen en la naturaleza ni los campos eléctricos ni los campos magnéticos, no existen; son idealizaciones matemáticas. Por desgracia tienen un contenido histórico: históricamente se descubrieron los campos eléctricos y los campos magnéticos antes que los campos electromagnéticos. Por esa razón se sigue usando ese concepto, pero en realidad nuestra partición de ciertos campos como eléctricos y magnéticos es puramente artificial y puramente matemática. Bueno, yo igual para decirlo un poco menos duramente, como que no existen, o sea, es un tema del sistema de referencia; o sea, del mismo modo que uno podría decir que no existe la quietud absoluta o el movimiento absoluto porque depende del sistema de referencia, aquí pasa lo mismo; o sea, el campo, una vez definido un sistema de referencia, uno puede tener campos eléctricos magnéticos. Son dos objetos diferentes, solamente que otro observador los va a ver mezclados. Entonces, no es una afirmación absoluta decir que hay un campo magnético y no hay campo eléctrico, o lo contrario, o decir qué proporción de cada uno hay. Yo pondría que son como simplificaciones, como que campo eléctrico y campo magnético son como dos casos límites que nos permiten separar la fenomenología en dos comportamientos diferentes y que entonces, estando en un sistema de referencia determinado en el cual tú puedes separar la fenomenología eléctrica de la magnética, pues aquí es interesante, digamos que es útil, es conveniente aquí hablar del campo magnético porque es una parte solo del efecto total. O sea, el efecto total es electromagnético, pero la parte magnética de ese total es la que produce el efecto aquí que es relevante, ¿no? Yo lo diría así como una cuestión de utilidad, vamos, que simplifica las cosas, ¿no? Pero sí, en rigor, efectivamente, como dice Francis, solo existe el campo electromagnético. Otra cosa es que tenga sus casos límites, ¿no? He hecho en electrodinámica cuántica, usando solamente el fotón o los fotones virtuales, construir campos eléctricos y campos magnéticos es raya lo imposible O sea, uno intuye que se pueden construir, pero la construcción detallada, salvo que José me corrija, yo no la he visto publicada en ningún sitio ¿Cuál es la distribución de fotones virtuales que da lugar a un campo magnético constante? ¿Eso lo ha calculado alguien? Bueno, Puedes escribir expresiones abstractas que supuestamente si fueran convergentes y estuvieran bien definidas darían lugar a ese objeto. ¿No, José? Sí, igual yo creo que la discusión de eso que estás mencionando es un poco diferente a esta y le hemos comentado…
Significado #1
José Edelstein explica las características de un magnetar, una estrella de neutrones con un campo magnético extremadamente potente.
Habla: José EdelsteinSignificado #8magnetar y campo magnético gausscampo magnético terrestre centenares billones veceselectroimanes para levantar cochescampo magnético de magnetar billones gaussintensidad campo magnético mil gauss…púlsares, cuando la estrella de neutrones, por su historia. En realidad esto es algo muy dependiente de la historia, de cómo murió la estrella, que le dio lugar a la estrella de neutrones. Tiene un campo magnético especialmente alto, y ahora voy a decir de. ¿Qué cifra estamos hablando? Se la llama magnetar. Normalmente estas estrellas de neutrones tienen un campo magnético, se la llama magnetar cuando superan un campo de 10 billones de Gauss. ¿Cuánto vale eso? Yo soy físico teórico porque puse hace tiempo la constante Planck, la velocidad de luz todo a uno, por lo tanto en general para mí nada me impresiona demasiado, pero bueno, esto es para darles una idea: el campo magnético de la Tierra creo que es medio Gauss o sea que estamos hablando de centenares de billones de veces más que el campo magnético terrestre. De hecho, una referencia es que si en lugar de estar a 14.700 años luz esta estrella estuviera donde está la luna se borrarían todas las tarjetas de crédito de la Tierra por el campo magnético brutal que tiene. El punto interesante de este campo magnético. Puedo dar una referencia si quieres; creo recordar que estos electroimanes que hay en las chatarras que levantan coches, creo que esos tienen intensidades de campo magnético del orden de mil gauss o unos, no sé, dos, tres mil gauss. Entonces, bueno, billones de gauss estamos hablando de miles de millones de veces más intenso que eso que levanta coches. O sea que tenían todos los coches en la luna. No sé desde la luna aquí; no sé cómo sería. La distancia, pero a veces me he preguntado el efecto; o sea, pues nosotros somos eléctricamente neutros, pero tenemos, pero globalmente, o sea, microscópicamente tenemos guiones. Tenemos pequeñas corrientes. A veces me he preguntado si un campo magnético tan…
José Edelstein aclara un error sobre resonancias magnéticas, explicando que tienen un campo magnético intenso constante y otro más débil que oscila. Además, precisa la equivalencia entre Tesla y Gauss, recordando una visita al LHC antes de su funcionamiento.
Habla: José EdelsteinSignificado #7campo magnético constante resonanciatesla equivalencia 10000 gausslhc antes del funcionamientoteslas en el lhc…sujetos experimentales, yo eso ya no puedo garantizar vuestra seguridad. A partir de ahí, quiero hacer una aclaración y ya dejamos seguir a José, que al pobre lo tenemos parado con su magnetar, pero está bien entender las referencias de los números que damos. Pero que me equivoqué con lo de la resonancia magnética: tiene un campo magnético intenso que es constante y luego hay uno más débil que es el que se pone a oscilar acerca de la frecuencia del árbol. Pero el fuerte, fuerte es constante. Bueno, y yo aclaro que un Tesla son 10.000 Gauss; un Tesla es una unidad muy grande. Cosa que el comentario que hice al principio lo hice hace cuando visité la primera vez el LHC, que todavía no había empezado a funcionar, que nos comentaban ahí el número de Teslas: que eran unos pocos Teslas, eran menos de 10 Teslas si mal no recuerdo. Los campos magnéticos que se hallaban ahí, y me acuerdo que el comentario fue que era el campo magnético más grande generado por el ser humano, y el comentario que hicimos con un gran físico matemático gallego que estaba ahí, Marcos Mariño, fue: ¿qué unidad…
José Edelstein introduce el tema del campo magnético de los magnetares, indicando que supera un valor significativo desde el punto de vista teórico y anuncia una explicación más detallada.
Habla: José EdelsteinSignificado #2campo magnético de los magnetaresvalor teórico del campo magnéticotrabajo de héctor socas…para remarcar que este magnetar tiene emisión también en radio. Uno podría también llamarlo magnetar pulsar, si se quiere, aunque no se suele usar la terminología pulsar porque el mecanismo de emisión de radio no es el mismo que el del pulsar, pero bueno. Esta gente, lo que intenta hacer, es lo siguiente. El campo magnético que tienen los magnetares está por encima de un valor que es muy importante a nivel teórico; entonces ahora voy a hacer una pequeña incursión en lo que Héctor anticipó: que es la parte teórica de este trabajo. Y es que cuando uno estudia el comportamiento del vacío después del trabajo de Dirac, en el cual descubre la existencia de la antimateria y por lo tanto que el vacío al estar poblado de campos cuánticos eventualmente tiene una actividad; hay una actividad,…
José Edelstein explica cómo se pueden producir efectos radicales debido a la inercia del vacío, comenzando con un ejemplo teórico: el campo magnético.
Habla: José EdelsteinSignificado #5campos eléctricos y magnéticospartículas cargadas y luzvacío con campos eléctricos josé edelsteinefectos radicales inercia del vacíocampo magnético heisenberg eulervacío no es inerte…aprendemos que la luz es una onda electromagnética en el vacío. Ok, eso es cierto; si en el vacío no hay, por ejemplo, otros campos eléctricos o magnéticos, punto; en principio la frase termina ahí pero déjame agregar la coletilla: si estos son intensos. Si estos campos eléctricos magnéticos no son excesivamente intensos, entonces no pasa mayor cosa; simplemente no es que no pase nada, pero no pasa mayor cosa. El punto es que cuando uno tiene partículas cargadas y luz en un vacío con campos eléctricos o magnéticos demasiado intensos, y el demasiado intenso por supuesto, hay que medirlo respecto de algo. Ahora voy a explicar respecto de qué se pueden producir efectos que son radicalmente nuevos y que tienen que ver con el hecho de que el vacío no sea inerte. Vamos primero al ejemplo del campo eléctrico. El primero que fue planteado a nivel teórico es el magnético, que es el que nos importa. Hay un trabajo de hace 90 años de Heisenberg y Euler, pero no el Euler famoso, sino otro Euler. Los Euler son así, hay más de uno. Lo que hicieron fue estudiar qué pasa con, o sea, recordemos que a partir del descubrimiento de la antimateria y de la necesidad de tener campos cuánticos, preguntas como si la luz interactúa consigo misma, cuya respuesta a nivel clásico es no: la luz no…
José Edelstein explica que la existencia de campos eléctricos y magnéticos depende del sistema de referencia utilizado para observarlos.
Habla: José EdelsteinSignificado #1campo eléctrico idealización matemáticacampo magnético descubrimiento históricocampos electromagnéticos existencia realfrancis villatoro campos eléctricoscampos eléctricos y sistema de referenciamovimiento absoluto depende del sistemaobservador mezcla campos eléctricos magnéticoscampo magnético no es afirmación absolutacampo eléctrico y campo magnéticofenomenología electromagnética en sistemas de referenciacampo electromagnético según francis villatorofotones virtuales y campos eléctricosconstrucción de campos magnéticos con fotonesdistribución de fotones virtuales campo magnético…Pregunta George Balder, ¿por qué se habla de campo magnético cuando en teoría cuántica de campos existe el campo electromagnético? Esta es una buena pregunta. Bueno, por razones históricas, en rigor, solo existen los campos electromagnéticos, ¿vale? O sea, no existen en la naturaleza ni los campos eléctricos ni los campos magnéticos, no existen; son idealizaciones matemáticas. Por desgracia tienen un contenido histórico: históricamente se descubrieron los campos eléctricos y los campos magnéticos antes que los campos electromagnéticos. Por esa razón se sigue usando ese concepto, pero en realidad nuestra partición de ciertos campos como eléctricos y magnéticos es puramente artificial y puramente matemática. Bueno, yo igual para decirlo un poco menos duramente, como que no existen, o sea, es un tema del sistema de referencia; o sea, del mismo modo que uno podría decir que no existe la quietud absoluta o el movimiento absoluto porque depende del sistema de referencia, aquí pasa lo mismo; o sea, el campo, una vez definido un sistema de referencia, uno puede tener campos eléctricos magnéticos. Son dos objetos diferentes, solamente que otro observador los va a ver mezclados. Entonces, no es una afirmación absoluta decir que hay un campo magnético y no hay campo eléctrico, o lo contrario, o decir qué proporción de cada uno hay. Yo pondría que son como simplificaciones, como que campo eléctrico y campo magnético son como dos casos límites que nos permiten separar la fenomenología en dos comportamientos diferentes y que entonces, estando en un sistema de referencia determinado en el cual tú puedes separar la fenomenología eléctrica de la magnética, pues aquí es interesante, digamos que es útil, es conveniente aquí hablar del campo magnético porque es una parte solo del efecto total. O sea, el efecto total es electromagnético, pero la parte magnética de ese total es la que produce el efecto aquí que es relevante, ¿no? Yo lo diría así como una cuestión de utilidad, vamos, que simplifica las cosas, ¿no? Pero sí, en rigor, efectivamente, como dice Francis, solo existe el campo electromagnético. Otra cosa es que tenga sus casos límites, ¿no? He hecho en electrodinámica cuántica, usando solamente el fotón o los fotones virtuales, construir campos eléctricos y campos magnéticos es raya lo imposible O sea, uno intuye que se pueden construir, pero la construcción detallada, salvo que José me corrija, yo no la he visto publicada en ningún sitio ¿Cuál es la distribución de fotones virtuales que da lugar a un campo magnético constante? ¿Eso lo ha calculado alguien? Bueno, Puedes escribir expresiones abstractas que supuestamente si fueran convergentes y estuvieran bien definidas darían lugar a ese objeto. ¿No, José? Sí, igual yo creo que la discusión de eso que estás mencionando es un poco diferente a esta y le hemos comentado…
Francis Villatoro explica que en física clásica no existe un límite para el campo magnético, contrastando con la dificultad de comprender este concepto en el contexto de la cuántica y la relatividad.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11campo magnético en física clásicaconcepto de campo magnético cuánticarelatividad y campo magnético…ser un campo magnético? Yo pensando que yo sepa, ¿no? No veo ninguna razón. Uno siempre puede comprimir más las líneas de campo, ¿no? Eso... No soy consciente que existe un límite superior. Igual hay algo por relatividad o algo así, no sé. No se me ocurre. El problema que tienes con el tema de la cuántica y la relatividad es que el concepto de campo magnético no es fácil de lidiar, ¿vale? O sea, un concepto muy clásico. En física clásica no hay ningún límite. Y en física cuántica hay que buscar a ver cómo construyo el análogo de teoría cuántica de campos a lo que tú quieres considerar en tu sistema físico concreto, y ese análogo al que alguien desde el punto de vista clásico le llamaría campo magnético, pues a ver…