Cómo hacer trampas en ajedrez con física
¡Bienvenidos a todos! Desde hace varios años siempre me ha gustado todo lo que tenía que ver con los números y resolver problemas abstractos. Es por eso que decidí empezar la carrera de física. Damas y caballeros, desde hace unos meses ya se puede confirmar que he conseguido el título universitario en física (puedes dejar de aplaudir, la humanidad ha superado desafíos mucho mayores).
A lo largo de la carrera, y ahora que ya la he acabado, siempre me ha gustado relacionar lo que aprendía en clase con actividades cotidianas del día a día. Algunas veces intentando comprender la utilidad de los temarios que dábamos en clase y otras veces bromeando con mi familia y amigos sobre hipotéticos casos en los que se podría aplicar un concepto físico.
Es por eso que se me ocurrió que se podría intentar mezclar dos de los mundos que mas me gustan y a los que dedico más tiempo a lo largo del día: la física y el ajedrez. Supongo que alguno de vosotros pensará que hay relaciones evidentes como los vectores o las casillas del tablero que se pueden relacionar con los ejes de coordenadas. Sin embargo, he llegado a algunas relaciones un poco más complejas que me gustaría comentar con vosotros e intentar explicar de forma lo más sencilla posible.
Dicho esto, vamos a ver algunas formas divertidas y realistas (o no tanto) de hacer trampas en una partida de ajedrez con ayuda de la física.
Advertencia: los métodos que se muestran en este blog tienen un fin educativo, no me hago responsable de las maldades que puedas hacer con este conocimiento.
TABLA DE CONTENIDOS
3.Gravedad
5. Entropía
La física es una ciencia que ha ido evolucionando a lo largo del tiempo. Algunas teorías no pueden explicar completamente lo que sucede con el universo por lo que es necesario ir desarrollando nuevos conceptos capaces de explicar estos sucesos y que al mismo tiempo sean compatibles con las teorías previas que han servido anteriormente.
En el siglo XIX, la teoría de Maxwell de los campos electromagnéticos parecía no reflejar exactamente los resultados experimentales. Es por esto que se propuso como solución la existencia de un medio conocido como éter (hipótesis que más tarde se descartaría). Después de numerosos cálculos y experimentos, en 1905 Einstein propuso una teoría que explicaba estas diferencias entre los resultados: la teoría de la relatividad especial.
La teoría de la relatividad especial se basa en dos postulados: las leyes de la física son iguales en todos los sistemas de referencia no inerciales (sistemas que no aceleran) y la velocidad de la luz c en el vacio es igual para todos los observadores. Hay varias consecuencias que derivan de estos dos postulados, entre ellos la dilatación temporal.
La dilatación temporal es una diferencia en el tiempo transcurrido medido por dos observadores que tienen una velocidad relativa entre sí. Matemáticamente se puede expresar de la siguiente manera:
Donde t' es el tiempo medido por un observador en reposo, t por el observador que se está moviendo, la velocidad del observador en movimiento y c la velocidad de la luz en el vacío.
Supongo que ahora estarás pensando que sí, que es una formula muy bonita pero de qué sirve esto para hacer trampas en una partida de ajedrez. Pues es muy sencillo, con esto puedes hacer que tú tengas más tiempo que el rival en tu partida.
Voy a ponerte un caso muy sencillo, imagínate que estás jugando una partida clásica de 90 minutos (por simplicidad no vamos a considerar que haya incremento), si tu rival está jugando desde una nave espacial que va a una velocidad de 0,8 c; entonces él jugará una partida que dura 90 minutos pero para ti habrán pasado 150 minutos por lo que tendrás mucho más tiempo para pensar. Cuanto más rápido vaya la nave espacial más aumentará el tiempo que pasa para ti.
Así que ya sabes, si eres de esas personas que se suelen apurar en las partidas solo tienes que hacer que tu rival viaje a velocidades extremadamente altas.
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La mecánica cuántica es la rama de la física que estudia escalas espaciales muy pequeñas. Se basa en la observación de que todas las formas de energía se liberan en pequeños paquetes conocidos como cuantos.
Uno de los principios fundamentales de la mecánica cuántica es la superposición cuántica que afirma que una partícula puede estar en varios estados simultáneos hasta que se mide. En este momento se dice que la partícula colapsa y su estado se define con uno de los estados posibles que forman su función de onda.
De este principio surge una las paradojas más conocidas de la mecánica cuántica: el gato de Schrödinger. Una de las cosas que más molestaba a los grandes científicos de la época era los comportamientos extraños de las partículas. ¿Cómo era posible que, por ejemplo, un electrón pudiese girar alrededor de un núcleo de un átomo en los dos sentidos a la vez? De esta idea surgió un famoso artículo de Schrödinger. En él se proponía el siguiente experimento: si un electrón podía hacer eso y lo metes en una caja con un veneno que se libera si el electrón gira en un determinado sentido junto con un gato entonces, ¿debería pensar que el gato está vivo y muerto mezclado a partes iguales? Este fue un intento de ridiculizar la idea de la superposición, pero en la actualidad se sabe que es así como funciona el mundo cuántico (partículas muy pequeñas) y que no se puede aplicar de forma tan literal en objetos cotidianos.
Si es la primera vez que oyes hablar de esto puede que te haya sorprendido bastante el concepto pero no te preocupes que es algo que nos ha pasado a todos. Se me ocurre una forma de explicarlo más simplemente y que va a ser la siguiente manera de hacer trampas en ajedrez.
Como sabrás, los peones son piezas que se suelen considerar bastante insignificantes (hay mucha gente que los sacrifica sin sentido). Sin embargo, cuando llegan a la octava fila se pueden convertir en la pieza más poderosa del tablero. Esto se puede ver como que el peón está formado por cuatro estados al mismo tiempo y que cuando se mide (cuando llega a la octava fila), el estado queda definido entre uno de los cuatro posible, se vería algo así:
Si consigues medir el peón en el momento exacto, puede que el estado colapse en un caballo o un alfil en vez de en la dama que quiere el rival. De esta forma puedes empezar a ganar muchas de tus partidas con ayuda de la cuántica.
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Es el turno de la astrofísica (espero que no seas de esas personas que confunde la astronomía con la astrología porque en tal caso te invito a que dejes de leer este blog). Seguro que alguna vez has visto una de esas imágenes o vídeos en las que se ve que los astronautas flotan en el espacio. Esto se debe a que la gravedad en esos puntos es más débil. Aunque supongo que también sabrás que hay planetas en los que la gravedad es mucho mayor que en la Tierra.
¿Pero a qué se debe estos cambios de gravedad? Pues es muy sencillo, la gravedad se puede expresar de forma matemática de la siguiente manera:
Donde G=6,67·10-11 N·m2/kg2 es la constante de gravitación universal, M es la masa del cuerpo que provoca esta fuerza y r la distancia a la que se encuentra el cuerpo afectado por la gravedad.
Viendo esta fórmula podemos deducir dos formas de hacer que la gravedad de un planeta aumente: podemos ir a un planeta con mucha masa o podemos ir a un planeta con un radio muy pequeño, es decir, un planeta pequeño. Uno de los planetas conocidos con mayor gravedad es WASP-14 b, un exoplaneta que se encuentra a 570 años luz de distancia cuya gravedad es casi 13 veces la de la Tierra.
¿Y cómo va a hacer esto que ganemos una partida de ajedrez? El peso de un objeto está relacionado con la gravedad. Cuanto mayor es la gravedad, mayor es el peso del objeto. De esta forma, una pieza de ajedrez que en la Tierra puede pesar alrededor de 50 g, en WASP-14 b pesaría aproximadamente 640 g. Y si vamos a planetas con mayor gravedad este peso podría seguir aumentando.
De esta forma, las piezas serán tan pesadas que tu rival se cansará muchísimo durante la partida y al final no será capaz ni de moverlas. Lo sé, ahora estás pensando que si a tu rival le cuesta levantar las piezas, a ti también te costará. Pero tú ya sabes que este planeta tiene muy alta gravedad por lo que puedes aplicar una solución: poleas.
Un sistema de poleas hace que levantar peso sea mucho más sencillo de lo habitual porque el peso total se divide por el número de cuerdas que tiene la polea. Con esto se puede hacer que si una pieza pesa 5 kg y utilizas un sistema de 20 cuerdas, la pieza solo pesará 250 g que es mucho más ligero que el peso que tiene que levantar tu rival.
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El siguiente tema que vamos a tratar son las ondas. Seguro que algún día que ibas paseando por la calle te has cruzado con una ambulancia y te has dado cuenta de que se oye un sonido diferente a medida que se acerca y luego se aleja. Pues esto que te ha sucedido tantas veces se debe al efecto Doppler.
El efecto Doppler es el cambio aparente de una frecuencia debido al movimiento relativo entre la fuente y el observador. Esto es lo que hace que la sirena pase de un sonido más agudo a otro más grave cuando se va acercando a ti.
Este efecto se da en todo tipo de onda, lo que significa que también puede afectar a la luz (la luz se puede comportar como una onda o como una partícula pero esto es algo que no vamos a comentar en profundidad ahora). En un sonido el efecto que tiene es el que ya hemos comentado, hace que este suene más grave o más agudo. En la luz, lo que hace es que cambie de color. Esto es algo que se usa bastante en astrofísica para comprobar a qué velocidad se aleja de nosotros una estrella.
Es el momento de aplicar este concepto nuestra partida de ajedrez. Si al alejarse o acercarse el observador conseguimos que el color cambie, solo tenemos que hacer que se mueva a velocidades suficientemente altas como para que por ejemplo, las piezas blancas, que están formadas por longitudes de onda de todos los colores varíen hasta una longitud de onda que no esté dentro del espectro visible. Las ondas que están fuera del espectro visible no las podemos ver con los ojos (sí se pueden ver con algunos aparatos de medida) por lo que se podrían llegar a ver de color negro y el rival no sabría diferenciar de quién es cada pieza.
Seguro que es algo divertido de ver pero bastante desconcertante para tu rival que no podrá distinguir los colores de las piezas.
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Por último vamos a hablar sobre uno de los conceptos más importantes de la termodinámica: la entropía. La entropía mide el número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio o, dicho de otra manera, mide el grado de organización del sistema.
La segunda Ley de la Termodinámica dice que la entropía nunca disminuye, siempre tiende a aumentar o permanecer constante (es por esto que tu habitación se vuelve a desordenar poco después de haberla colocado). Esta es una forma de saber cómo avanza el tiempo ya que nunca vas a ver que algo se ordene por si solo pero sí vas a ver como se va desordenando con el tiempo.
Aunque la entropía del universo siempre tiene que aumentar, de forma local podemos hacer que esta aumente o disminuya modificando las variables termodinámicas como el volumen, la temperatura o la presión de la siguiente manera:
Aumento de entropía: calentando el sistema, expandiendo el volumen o reduciendo la presión.
Disminución de entropía: enfriando el sistema, comprimiendo el gas o aumentando la presión.
Esta vez sí que me vas a decir que esto no tiene nada que ver con el ajedrez y que es imposible ganar una partida aplicando este concepto pero...¿y si hay una manera? Seguro que alguna vez en la que te encontrabas en una posición perdida, alguien te ha dicho que la mejor forma de intentar salvar la partida e incluso ganarla es complicando la posición. Exacto, tu objetivo es crear el mayor caos posible ¿y qué hemos dicho que hace la entropía? Aumentar el caos del universo.
Probablemente la forma más sencilla de las mencionadas anteriormente es aumentar la temperatura de la sala de juego. No solo harías sudar a tu rival sino que también conseguirías complicar su posición.
Con esto aumentarás tus opciones de que el rival se equivoque y que tú puedas aprovechar esos errores para entablar la partida o incluso ganarla.
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Y hasta aquí la clase de física. Escribir sobre todos estos conceptos me ha traído muchos recuerdos de cuando los aprendí yo en clase. Espero haber podido explicarlo de forma sencilla y comprensible para todos y que hayas podido aprender algún concepto nuevo que no conocieses.
Siempre me ha parecido entretenido buscar formas de aplicar la física a la vida real y aunque en este caso no he sido muy realista me he divertido bastante buscando la forma de relacionar estas ideas con el ajedrez.
Si a ti se te ocurre alguna otra forma divertida y creativa en la que se podría ganar una partida de ajedrez no dudes en dejármelo en los comentarios porque es un tema del que nunca me canso de hablar y aprender.
Hasta aquí el blog de hoy espero que te hayas divertido y hayas aprendido. Nos vemos en el próximo blog.
