Mi experimento favorito

Daniel Mocencahua Mora

A veces nos llegan retos en las redes sociales, como bailar de cierto modo o hacer tonterías que pueden llegar a ser peligrosas. Pero también hay retos para nosotros los nerds, como el reto de 30 días #ContandoCiencia, al que Adriana Sierra y Edwin Herrera nos invitan y que ahora hacemos en el taller #EscribirParaDivulgar. Si te gusta la ciencia es un reto que te puede interesar.

En el día 4 toca publicar sobre tu experimento favorito. Algo que me metió en aprietos.

Los compañeros del taller han compartido los suyos y muy interesantes: como el de los fluidos no newtonianos, el experimento para explicar las auroras boreales, o el prisma de Newton para descomponer la luz.

Decía que estaba en aprietos porque no sabía qué experimento publicar, porque hay muchos que me gustan y me es difícil definir uno como favorito.

Recordemos que un experimento puede usarse para verificar una hipótesis o un principio científico; en ingeniería para determinar las cualidades o eficacia de un objeto. Consiste en provocar un fenómeno en condiciones definidas para analizar sus efectos.

Aunque siempre evocamos un laboratorio con tal palabra, lo cierto es que los experimentos pueden hacerse en otros lugares, inclusive hay experimentos mentales.

El de las auroras boreales necesita un laboratorio, pero el de los fluidos no newtonianos se puede hacer en casa, y el prisma de Newton inclusive con un trozo de disco compacto.

El problema para realizar mi elección consistía en que de inmediato me vino a la mente la caja de experimentos electromagnéticos que me trajeran de reyes cuando era niño. Venía con algunos cables, un par de probetas, una con limaduras de hierro y la otra con cierta sustancia que no recuerdo, algunas bases, y una brújula de un diámetro no mayor a un centímetro. Como no tenía quién me guiara solo pude verificar que al conectar los cables a la batería la aguja de la brújula se movía. Si eso no te sorprende no te sorprenderá saber que a Faraday le costó mucho lograr ese efecto y encontrar una ley que lo explicara. Este era mi primer candidato de experimento favorito, pero ya había hablado de Faraday el día anterior.

Por cierto que recuerdo como me entristecí cuando una de las probetas se rompió y ya no pude hacer el experimento con el polvo que contenía, creo que consistía en hacer una batería. Con las limaduras de hierro se veía el campo magnético, pero no me impresionaba porque ya conocía los imanes. Una vez obtuve uno al quitarlo de la báscula del señor de la tortillería cuando era niño. En ese entonces no entendí qué hacía un imán ahí y pensé que seguramente no le importaría al señor si lo tomaba, y de hecho no se atrevió a decir nada.

Luego pensé en el tiro parabólico. En el principio del milenio mi amigo Domingo Vera y yo teníamos un taller en donde hacíamos experimentos con los niños. Uno que me gustaba mucho y era el siguiente.

Desde un canalito deslizábamos una canica hacia una tabla inclinada, a la que le poníamos una hoja blanca de papel. A los niños les dábamos las canicas y les decíamos que las empaparan de tinta y las lanzaran. Sabemos que ensuciarse es uno de los principios de la diversión de los niños por lo que no lo pensaban mucho y arrojaban la canica con gusto. Dependiendo del ángulo que tenía el canal, la canica marcaba con la tinta una parábola más ancha en su base pero más baja, o más alta pero poco ancha. Al final teníamos una obra de arte con parábolas y cara manchadas de tinta. Este experimento busca mostrar que la trayectoria de un proyectil tiene forma de parábola y depende sólo del ángulo de salida si la fuerza es la misma, sin necesidad de computadoras. Históricamente esto fue muy difícil de entender, ya que Aristóteles proponía que la trayectoria eran dos líneas rectas, Tartaglia que eran dos rectas con una curva que las conectaba (allá por 1537), pero es Galileo, casi un siglo después, el que propusiera la forma parabólica, la cual se calcula fácilmente con los axiomas newtonianos de la cinemática.

Otro experimento que tiene que ver con caída es cuando preguntas: ¿qué cae primero, una pelota o una hoja de papel? Lo primero que se observa es que la hoja de papel cae lentamente si está expandida, pero cae más rápido si la hace una bola. ¿Pero cómo medir la velocidad de caída?

Para el tráiler de la ciencia de Puebla diseñamos un aparato que te ayudaba con eso: tenía dos sensores, un cerebro y una pantalla. Al soltar el objeto frente al primer sensor lo detectaba y arrancaba un cronómetro, al bajar y pasar frente al segundo sensor se registraba el tiempo de caída. Como teníamos definida la distancia entre los sensores podíamos calcular la velocidad al pasar por el segundo sensor. Resultado: los dos objetos, y de hecho cada objeto que usamos para el experimento, caían a la misma velocidad. Algo que le hubiera encantado a Galileo aunque cuenta la leyenda que él hizo lo mismo desde la torre de Pisa con una bola de hierro y otra de madera.

Existen experimentos topológicos que se presentan generalmente como rompecabezas o retos. Como dibujar un rectángulo con sus dos diagonales sin levantar el lápiz, o el problema de los siete puentes de Königsberg, resuelto por Euler, pero como topólogo se me hacen muy conocidos.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/Konigsberg_bridges.png

Finalmente me decidí por un experimento mental: la medición de la tierra por Eratóstenes. Me enteré de ella en Cosmos, cuando Carl Sagan la contaba y explicaba de paso que la razón de que el fenómeno ocurriera era que la tierra era redonda. Me puse a buscar una imagen adecuada y encontré un video con el momento preciso en donde Sagan hacía la explicación, aquí el video: https://youtu.be/zp4ZgiuF4xM.

¿Por qué elegí este experimento? Por varias razones.

La razón científico-histórica es que nos muestra cómo ya, desde los griegos, se tenía una noción de que la tierra era redonda, esto a partir de una cadena de razonamientos que inician de observaciones cotidianas: la sombra de dos palitos en distintas ciudades en la misma fecha.

La razón emotiva: me acordé de cuando era un jovencito, viendo en una tele a colores, chillantes porque no tenía buen ajuste, cómo un científico explicaba algo de matemáticas en televisión abierta. Inaudito. Algo que muchos científicos de mi generación recuerdan como disparador de sus vocaciones. Me veo en la sala de mi abuelita, a oscuras y solo, porque nadie más quería ver eso, embobado viendo la nave de la imaginación, un diente de león convertido en nave espacial, surcando las estrellas a ritmo de Vangelis.

Como maestro de matemáticas siempre tenemos presente la pregunta de “¿para qué me sirve esto?”, y me imagino a Eratóstenes diciendo a sus alumnos “esto es investigación de punta, estoy aplicando la geometría para medir el mundo”.

El motivo oculto: los divulgadores queremos ser como Sagan, tal vez famosos, pero sobre todo, claros y con esta cultura que permite entrelazar lo científico con el arte, la ciencia con las emociones.

Te invito a que busques tu experimento favorito. No necesita ser algo de la escuela. Como cuando en invierno se quedó congelado el parabrisas y le pusiste agua caliente y se tronó (falló la hipótesis), o cuando de niño doblabas de modo distinto tu avión de papel para ver si volaba mejor.

O, mejor aún, te invito a hacer un experimento ahora, y compartirlo. Acepta el reto.

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Semblanza

Divulgador científico, matemático de formación. Apasionado de la ciencia y la tecnología, sobre todo de los robots. Representante del nodo Puebla de la Red Mexicana de Periodistas de Ciencia.  Ha escrito dos libros de divulgación y varios cuentos de ciencia ficción. Conduce todos los lunes el programa Nueva normalidad / Diálogos desde la BUAP de las 8 PM.