La ecuación de Shreddinger: cuando el principio de incertidumbre sube a 12 – Physics World

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hacer trizas (ʃrɛd), verbo (intransitivo, argot): tocar una guitarra eléctrica usando conjuntos de notas de una manera que produce un sonido distorsionado (es decir, extraño y, a veces, desagradable) -
una definición bastante dudosa, cortesía de la Diccionario Cambridge inglés.

Creo que es seguro decir que la música heavy metal no se percibe popularmente como un desafío cerebral ni como una forma de arte especialmente intelectual. De hecho, para la mayoría fuera de la subcultura, es esencialmente ruido para los neandertales. La mecánica cuántica, por otro lado, se cree que es uno de los mayores logros intelectuales de la humanidad. De hecho, es tan exigente conceptualmente que incluso si crees que lo entiendes, supuestamente no es así.

Entonces, ¿qué sucede cuando la fuerza del metal se encuentra con el cerebro de la física cuántica? Esa es una pregunta que he estado investigando intensamente desde que el Instituto de Física me invitó hace más de una década a contribuir a su (ahora tristemente desaparecido) enfoque fisico Blog. Aunque siempre había tenido un gran interés en escribir, no había escrito en un blog anteriormente y no estaba del todo seguro de cómo posicionar mejor mis publicaciones. Entonces, seguí el consejo estándar: escribe lo que sabes.

Superponiendo mis obsesiones gemelas por el metal y la física, en 2013 escribió una pieza en el que traté de explicar el principio de incertidumbre de Heisenberg en el contexto de las guitarras resoplando de Metallica, Megadeth, Opeth et al. Escribirlo fue tan divertido (después de todo, se trata simplemente de un análisis de Fourier aplicado) que el nexo metal-cuántico se convirtió en el tema de todo un libro. Cuando el principio de incertidumbre llega a 11: o cómo explicar la física cuántica con el heavy metal fue debidamente publicado en 2018.

Pero, ¿podríamos llevar la combinación de metal y física cuántica más allá de 11, a un 12 ensordecedor en el dial de volumen? En lugar de solo escribir sobre las conexiones, ¿por qué no incorporar conceptos cuánticos directamente, de abajo hacia arriba, en una canción de metal? Derivamos los riffs, ritmos y letras de ecuaciones físicas, constantes y teorías. Si existiera el multiverso, siempre iba a haber un universo en el que existiera el "metal cuántico", y bien podría ser este.

La canción resultante, “Cállate y Calcula”, fue publicado recientemente en el Sesenta símbolos Canal de Youtube, que es una colaboración entre el cineasta y videoperiodista Brady Haran y físicos de la Universidad de Nottingham. (De hecho, el título de este artículo se extrajo directamente de un comentario dejado por un espectador debajo del video, así que gracias @muusers). Debo admitir que Brady me ha complacido anteriormente cuando se trata de enlaces de metal y matemáticas después de que colaboramos. con Dave Brown en un canción inspirada en la proporción áurea en 2012 para Brady Numberphile canal.

¿Podríamos llevar la combinación de metal y física cuántica más allá de 11, a un 12 ensordecedor en el dial de volumen?

Con “Cállate y Calcula”, sin embargo, queríamos empujar el sobre de la ciencia del metal mucho más lejos de modo que la canción no solo estaría impulsada por una codificación musical de conceptos cuánticos, sino que los estudiantes de física, profesores e investigadores también estarían directamente involucrados en su creación. Un enorme agradecimiento por lo tanto al cineasta. Sean Riley, que suele estar detrás de la Informático cámara, por su edición inspirada de grupos de gigabytes de metraje para producir el final Sesenta símbolos video. Los agradecimientos ensordecedores también se deben a David Domminney Fowler, guitarrista de los Pink Floyd australianos (búsquelos si es fanático de Floyd), productor, ingeniero de sonido, ocasional Informático colaborador y uber-geek confeso, por mezclar la canción.

La canción cuenta con el bajo de James Theobald, jefe de física en el escuela minster en Southwell, Nottinghamshire, junto con un solo de guitarra de Chris Morley, un postdoctorado en tecnologías cuánticas en Nottingham. A mitad de la canción hay un "coro" de estudiantes universitarios de Nottingham cantando "Esta es la raíz de todas las cosas" bajo la lectura de un pasaje clave del clásico de Paul Dirac de 1930 que definió el género. Los principios de la mecánica cuántica.

Cuando se trataba de elegir un título y un estribillo para la canción, realmente no había otra opción. Tenía que ser "Cállate y calcula", la advertencia perenne para los estudiantes de física cuando se trata de familiarizarse con la mecánica cuántica. Si quieres saber cómo escondimos conceptos y ecuaciones cuánticas en la canción, todos los detalles sangrientos están en mi Síntomas del universo Blog. Brevemente, estos son solo algunos de los mapeos de física y metal que usamos. Los riffs de apertura son un mapeo de los dígitos (en unidades SI) de µ/2m (guitarra panoramizada a la izquierda) y ħ (panorámica a la derecha) a las notas de una escala menor armónica de C, codificando constantes en la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo. Estos riffs están socavados por acentos de batería y bajo que siguen una secuencia 1, 4, 9, 16, es decir, coinciden con los valores propios de energía para un pozo de potencial 1D infinito.

La capacidad de conectarse con diferentes audiencias fue una motivación clave para esta nueva canción.

Debajo del coro hay un patrón repetido de bombo 6..6..2..6..0..7, puntuado por la caja, que representa los primeros dígitos de la constante de Planck, h. Este patrón cambia a ritmos de caja puntuados por el bombo después del código Morse para "e to i pi" (es decir, e^yo) – un cambio de fase de 180 grados – suena en la sección media de la canción. ¡Dije que llevamos la cuestión del metal cuántico mucho más allá del 11!

Después de que subimos el Numberphile canción de proporción áurea hace tantos años, uno de los comentarios debajo del video que realmente me quedó grabado fue: “Creo que acabas de hacer que me gusten las matemáticas. Bastardos inteligentes. Es exactamente esa capacidad de conectarse con diferentes audiencias, que de otro modo lamentablemente podrían pensar que la física o las matemáticas no son para ellos, fue una motivación clave para esta nueva canción y, de hecho, para mi libro.

Sin embargo, es igualmente motivador contrarrestar el viejo y gastado estereotipo de que la ciencia no es creativa. Creo que hay tanta creatividad involucrada en la creación de un experimento de física o un cálculo como en la pintura, la poesía o la composición de canciones. Cruzar la brecha entre artes y ciencias, en ambas direcciones, es esencial para contrarrestar este mito. Y si podemos hacerlo por medio del metal, mejor que mejor.

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/shreddingers-equation-when-the-uncertainty-principle-goes-up-to-12/