Hace unos días …

… estábamos resolviendo un problema de cinemática que todos los estudiantes a partir de secundaria conocen como de tipo m.r.u.a. (movimiento rectilíneo uniformemente acelerado). Se trata de un movimiento en línea recta con aceleración, es decir, la velocidad cambia a lo largo del tiempo, según una sencilla fórmula (velocidad = aceleración x tiempo).

El problema indicaba que la aceleración de un tren se mantenía constante e igual a 4 m/s2 durante 6 minutos. Las cuentas indicaban que la velocidad final era de ( 4 x 360 = ) 1440 m/s. Aquí surgieron las alarmas. Un tren así viajaría de Valencia a Madrid (350 km) en 4 minutos. ¿Dónde se ha visto un tren que alcance semejante velocidad?. ¿Hemos resuelto mal el problema?

Y, aunque la lógica impedía seguir adelante, la respuesta era clara: lo hemos podido ver en el papel; es decir, en la pizarra que estaba utilizando en ese momento.

En el mundo de los proyectos de ingeniería, políticos y de todo tipo, suele decirse que “el papel lo aguanta todo“. En este caso aguantó una velocidad absurda pero calculada correctamente.

Nota: 340 m/s es la velocidad del sonido, todo lo que vaya a una velocidad mayor es supersónico. Nuestro tren era, por lo tanto, supersónico (1440 m/s = 5184 km/h)

Hace ya bastantes años …

… (pongamos 20), en el último examen de un parcial en tercer curso, cuando la carrera de ingeniería duraba 6 años si todo iba bien, estábamos calculando problemas de fatiga de materiales. Al hacer la estimación del coeficiente de seguridad, también mediante una sencilla fórmula, se obtenía un coeficiente de miles de unidades. Esto era, por supuesto, un absurdo.

Si se aplicaran esos coeficientes, las paredes de tu casa tendrían metros de espesor y los puentes serían paredes, de hormigón o acero, que no dejarían pasar el río.

Pero era lo correcto, estaba bien calculado. Ahí radicaba la dificultad de un problema realmente sencillo: hacer caso a los datos disponibles y no volverse loco dándole vueltas al tema.

Hace muchos, muchos años …

… en la actual Alemania, en una época muy convulsa, vivió un tipo muy extraño que en vez de dedicarse a rezar a los cielos, como hacía todo el mundo, decidió que era mejor estudiarlos.

Sabía que las órbitas de los planetas, al igual que los trenes no pueden alcanzar los 5000 km/h, tenían que ser circulares. Estaba convencido de que al analizar los datos que tenía de la órbita de Marte, que le obligaban a decir que esta era una elipse, se había equivocado. No podía ser una elipse, debía ser una circunferencia perfecta.

Pero, en el fondo, él creía en sus datos. Sabía que su análisis de los datos que estaba estudiando, era correcto.

Qué pájaro más necio he sido“, dicen que comentó, cuando decidió “abrazar” la órbita elíptica y desterró para siempre la órbita circular de los antiguos astrónomos (es la primera ley de Kepler, tal como se estudia hoy día).

La historia de Johannes Kepler es fascinante y posiblemente, donde mejor se ha hecho una semblanza de él, ha sido en la serie Cosmos de Carl Sagan.

Johannes Kepler vio algo, a través del análisis de los datos y sus cálculos, que iba en contra de una idea preconcebida, no paró y decidió continuar por esa senda desconocida que le condujo a grandes descubrimientos.

El análisis de los datos y el método científico

Los que empezaron a utilizar el método científico no le dieron ese nombre. El propio Kepler, un hombre a caballo entre la Edad Media y el Renacimiento (Edad Moderna), fue uno de los que empezó y consiguió enunciar sus tres leyes, que todavía hoy siguen estudiándose.

El método científico consiste, de forma muy resumida, en observar, medir (mediciones reproducibles), analizar los datos, elaborar hipótesis, verificar la hipótesis, corregirla elaborando nuevas hipótesis y repetir el proceso hasta que los datos cuadren con las hipótesis y además estas consigan explicar los valores reales observados.

En esta entrada hablamos de la importancia de la medición, de realizar un buen análisis de los datos y no dejarse llevar por ideas preconcebidas.

En definitiva, hay que tener un control firme de las herramientas de cálculo para poder rechazar o admitir determinados datos y tener buena capacidad de crítica.

Y, cuando se trata de problemas de física en el mundo real, tener la realidad en cuenta. Por ejemplo, un tren podría alcanzar los 5000 km/h, pero nunca los 300000 km/s, que es la velocidad de la luz.

(fotografía de cabecera: pixel2013, pixabay)

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