Mecánica Cuántica I: Planck, Einstein y el Principio de la Revolución. Oscilador Armónico 76

Hola, qué tal queridos amigos, bienvenidos a un nuevo programa de Oscilador Armónico, tu podcast de física que se realiza cada semana desde el IFIC, el Instituto de Física Corpuscular Centro Mixto del CSIC y de la Universidad de Valencia. Un programa que cuenta con el apoyo del Proyecto Centro de Excelencia Severo Ochoa, acreditación que el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades ha concedido al IFIC.

Les habla como cada semana Antonio Rivera y varias cosas antes de empezar. Por un lado, recordaros las redes sociales del programa donde podéis encontrarnos e interactuar con nosotros, ya sabéis que estamos en X, antiguo Twitter, y nos podéis encontrar en arroba o a guión bajo podcast, arroba o a guión bajo podcast, también en Facebook en la página Oscilador Armónico y también estamos en Blue Sky como Oscilador Armónico.

Por otro lado, que sepáis que podéis escuchar y descargar todos los programas que emitamos a través de las principales plataformas como, por ejemplo, Evox, Apple Podcast o Spotify.

Así que gracias por estar al otro lado, pónganse cómodos y prepárense para disfrutar de la ciencia. ¡Comenzamos! Alberto Aparicio, amigo, ¿cómo estás? Estupendamente. Muy contento y con muchas ganas de la palabra de hoy, que creo que es una palabra patanegra de la física.

¿Patanegra de la física? ¿En qué sentido? Bueno, desvélamela y me vas diciendo. A ver, esa patanegra.

Esta palabra es un adjetivo, es palabra única. Es un adjetivo, no un sustantivo. Y creo que además que es una palabra inventada para la física y que sospecho que no se usa fuera de la física.

O sea, no es que la física la ha cogido del lenguaje popular y la ha utilizado para ella.

No, señor. Es más, sabemos quién se inventó esta palabra.

Anda, pues vamos a ver.

Venga.

El adjetivo es ergódico.

¿Ergódico? Ergódico.

Ostras, reconozco que no tengo ni idea. Solo la conocen los físicos.

Bueno, no sé si solo la conocemos nosotros, pero es una palabra como muy de física.

Yo me reconozco que estoy muy rodeado de físicos, que hablo con muchos físicos, que he leído bastante de física y nunca me suena, no me suena de nada.

Bueno, pues vamos a explicarlo.

Vamos a ello. Yo ahora, orejas abiertas.

Vale, pues el adjetivo ergódico se suele aplicar a sistemas o a procesos y, en concreto, hace referencia a cómo evolucionan en el tiempo. Lo que quiere decir esta palabra es que este sistema, este proceso, este lo que sea, si dejamos pasar el tiempo, va a visitar todos los estados que le están permitidos. Y elaboro un poquito. El interés de esta noción es doble. Por un lado, es saber si entendemos de verdad los estados que le están permitidos a un sistema.

Esa es otra, claro.

Porque con sistemas muy complicados eso puede no estar claro. Entonces, dada la información que tenemos, ¿sabemos reconstruir un estado posible de ese sistema? Sí o no. Esta es la primera pregunta. Entonces, esta noción aparece a menudo en termodinámica. ¿Por qué? Porque ahí muchas veces conocemos propiedades a gran escala, propiedades macroscópicas, en plan la temperatura, la presión, pero no vemos los átomos, no controlamos el estado microscópico. Entonces, preguntarnos si entendemos los estados permitidos es como preguntarnos si sabemos cómo colocar los átomos para dar lugar al sistema que yo estoy viendo.

Pero hablamos, por lo que estás diciendo, de todos los estados permitidos a nivel macroscópico o microscópico también. Es que microscópico sería una locura.

Sí, microscópico. A partir de ahora, cuando hable de los estados permitidos, voy a decir tengo que colocar cada átomo en su sitio y tal y cual.

Sí, sí, sí, señor.

Vale.

Primer aspecto. Segundo aspecto. La ergodicidad, porque también podría ser un sustantivo, la cualidad de ergódico, nos permite preguntarnos si la dinámica del sistema es suficientemente aleatoria. Porque quiere decir, si tenemos varias formas posibles de colocar los átomos, varios estados permitidos, por así decirlo, que van a dar las mismas propiedades, la misma presión, la misma temperatura, la misma lo que sea, pues si de verdad esos estados posibles son equivalentes, pues a lo mejor el sistema yo lo dejo evolucionar y debería pasar del uno al otro sin despeinarse, digamos. Debería visitar todos los estados que le están permitidos, que es lo que hemos dicho al principio.

Sí, vale.

Entonces, un sistema ergódico es un sistema…