Cursos Educativos para Físicos
Quiero saber cómo Dios creó el mundo, pero no me interesa tal o cual fenómeno en particular. Quiero conocer las leyes internas del mundo y el resto son detalles. -Einstein
Dos interesantes historias de mi infancia han enriquecido enormemente mi comprensión del mundo y me han permitido convertirme en físico teórico.
Recuerdo que mis padres me llevaban de vez en cuando a San Francisco para visitar los famosos jardines de té japoneses. Me agaché junto a un pequeño estanque, fascinado por las coloridas carpas que nadaban lentamente entre los nenúfares. Este es uno de los recuerdos más felices de mi infancia.
En ese momento de tranquilidad, me llené de un ensueño infinito. A menudo me hago preguntas que sólo hacen los niños, como cómo observa la carpa en el estanque el mundo que la rodea. ¡Creo que su mundo debe ser maravilloso!
Las carpas viven en esta piscina poco profunda durante toda su vida. Creían que su "universo" estaba hecho de oscuros charcos de agua y nenúfares. Pasaron la mayor parte del tiempo deambulando por el fondo de la piscina, por lo que sólo eran vagamente conscientes de otro mundo fuera del agua. La naturaleza de mi mundo estaba más allá de su comprensión. Me gusta sentarme a sólo unas decenas de centímetros de la carpa, pero estamos tan separados como un abismo. Carp y yo vivimos en dos universos completamente diferentes y nunca entramos en el mundo del otro. Estábamos separados por una fina "valla" sobre el agua.
Alguna vez pensé que entre los peces del fondo del agua, podría haber algunas carpas "científicas". Me imagino que este "científico" de la carpa se burlaría de los peces que sugieren que existe un mundo paralelo más allá de los nenúfares. Creen que las únicas cosas que realmente existen son las que los peces pueden ver y tocar. La piscina lo es todo. El mundo invisible fuera de la piscina no tiene importancia científica.
Una vez me encontré con una fuerte lluvia. Noté miles de pequeñas gotas de lluvia bombardeando la superficie del agua de la piscina. El agua de la piscina se volvió caótica y los nenúfares se balanceaban bajo las olas rompientes. Mientras me escondía del viento y la lluvia, quería descubrir cómo se vería todo lo que me rodeaba a los ojos de la carpa. A sus ojos, los nenúfares parecen moverse solos y nada puede arrastrarlos. Porque así como nosotros no podemos ver el aire y el espacio que nos rodea, las carpas no pueden ver el agua en la que viven y les sorprende que los nenúfares puedan ejercitarse.
Creo que los "científicos" de la carpa inventarían inteligentemente algo ficticio - se llama "la fuerza" - para encubrir su ignorancia. Como no pueden leer las olas en el agua invisible, concluirán que la razón por la que el nenúfar puede moverse sin ser tocado es porque hay una fuerza misteriosa invisible que actúa sobre él. Podrían darle a la ilusión un nombre inescrutable (como acción a distancia o la capacidad de moverse sin tocar un nenúfar).
Una vez pensé ¿qué pasaría si una carpa "científica" quedara atrapada en el estanque? Probablemente tendría que luchar mucho para que lo inspeccionara antes de volver a colocarlo en la piscina. Entonces, ¿qué pensarán otras carpas de esto? Es algo terrible para ellos. Por primera vez se dan cuenta de que un "científico" de la carpa ha desaparecido de su universo. Es así de simple y no deja rastro. No importa cómo buscaron en su universo, no había rastro de la carpa perdida. Sin embargo, apenas unos segundos después, cuando lo devolví a la piscina, apareció de repente la carpa "científica". Para otras carpas, esto es un milagro.
Después de calmarse, el "científico" de la carpa les contará una historia legendaria que realmente les sorprende. Decía: "De repente, de alguna manera, fui sacado de nuestro universo (agua de piscina) y arrojado a un mundo invisible con luces deslumbrantes y objetos extraños que nunca había visto antes. Lo más extraño fue que la criatura que me atrapó no se parecía en nada a un pez. Lo que me sorprendió aún más fue que no podía ver sus aletas, pero aún podía moverse sin aletas. Sentía que las leyes familiares de la naturaleza ya no eran adecuadas para este mundo invisible.
Una de las ventajas de los jóvenes es que no se dejan intimidar por las limitaciones mundanas, que suelen ser algo que a la mayoría de los adultos parece resultarles difícil trascender. Sin considerar las dificultades que implicaba, me propuse construir mi propio colisionador atómico. Había estado estudiando la literatura científica y finalmente determiné que podía construir el llamado betatrón que podía acelerar electrones a un millón de electronvoltios (un millón de electronvoltios se refiere a electrones acelerados en un campo eléctrico de un millón de voltios de energía). obtenido).
Primero compré una pequeña cantidad de sodio 22. El sodio 22 es una sustancia radiactiva que puede emitir positrones (la antimateria de los electrones) de forma natural. Luego construí una cámara de niebla donde podía ver las huellas dejadas por las partículas subatómicas. De esta manera puedo tomar cientos de hermosas fotografías del legado de antimateria en la cámara de niebla. Luego recorrí numerosos almacenes de electrónica a mi alrededor, monté el hardware necesario, incluidos cientos de libras de chatarra de acero, y construí un electrón-voltio de 2,3 millones en mi taller. El betatrón es totalmente capaz de producir un haz de antielectrones. Para generar el enorme campo magnético necesario para un betatrón, convencí a mis padres para que me ayudaran a enrollar 22 millas de alambre de cobre en el campo de fútbol de mi escuela secundaria. Pasamos todas las vacaciones de Navidad en esta línea de 50 yardas (1 yarda = 0,91 metros), enrollando e instalando bobinas voluminosas que doblan las trayectorias de los electrones de alta energía.
Cuando finalmente se construyó, el betatrón de 300 libras y 6 kilovatios consumió toda la energía generada en mi casa. Cuando lo recojo, normalmente quemo todos los fusibles y la habitación se queda a oscuras. La madre a menudo sacude la cabeza periódicamente cuando la casa está a oscuras. Creo que mamá estaba confundida porque no podía tener un hijo que jugara en un campo de béisbol o en una cancha de baloncesto, pero tenía un hijo que estaba construyendo un dispositivo electrónico gigante en el garaje. Para mi alegría, el instrumento generó con éxito un campo magnético más de 20.000 veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra, necesario para acelerar el haz de electrones.
Percepción general
La característica más importante de este artículo es el fuerte sabor de la vida: "Yo" estaba en cuclillas junto al estanque, intoxicado por la carpa que nadaba lentamente y generaba infinitos pensamientos a partir de ella. . Daydream; cuando tenía ocho años, escuché una historia sobre el físico teórico Einstein. Con un corazón curioso y infantil, leí todos los libros sobre las teorías de Einstein y otros, y finalmente decidí convertirme en físico teórico; En la secundaria, construí mi propio colisionador atómico y me sumergí en experimentos científicos. Los tres contenidos principales 100 del artículo describen los interesantes pensamientos del autor sobre la infancia y la vida en la escuela secundaria.
La "educación" del título del artículo se refiere a la autoeducación del autor en sentido estricto. Debido a que el contenido está lleno de vida, algunas de las profundas cuestiones de física teórica involucradas en el artículo también adquieren significado. Además, un artículo que describe un "plan de estudios" elige inusualmente los tres elementos más representativos para describir el tema principal del artículo y revelar los elementos de un "curso educativo".