Los Papelitos de Fermi (Complutense 1º de Bachillerato) 2025/2026

 

En esta sesión especial de divulgación científica, exploraremos cómo el cine de Hollywood puede ayudarnos a comprender y debatir conceptos de física que habéis aprendido a lo largo del curso.

¿Qué es un problema de Fermi?

Enrico Fermi fue Premio Nobel de Física (1938) y participante del Proyecto Manhattan, diseñaba problemas curiosos con el objetivo de desarrollar el pensamiento experimental mediante la pregunta: "¿Qué sabemos y qué más deberíamos saber?".

Para ello, analizaremos secuencias cinematográficas y resolveremos estos interesantes problemas de Fermi:

“La Jungla de Cristal 3”.

·         El acertijo de las garrafas: Hay que desactivar una bomba depositando exactamente 4 litros de agua en una balanza, usando una garrafa de 3 y otra de 5 litros

·         El problema del camión cargado de oro: los villanos roban oro del Banco de la Reserva Federal y uno de los camiones transporta 13.000 millones de dólares (1995). ¿Puede un camión transportar ese peso? ¿Cabría ese volumen de oro en un camión?

“2001: Una Odisea del Espacio”

Dirigida por Stanley Kubrick y estrenada en 1968, antes incluso de que el ser humano pisara la Luna (1969). En aquella época se pensaba que la humanidad podría llegar a Júpiter en el siglo XXI, una predicción que, como sabéis, aún no se ha cumplido. Sin embargo, la película acertó al anticipar la presencia de inteligencias artificiales avanzadas, como HAL 9000, el ordenador que controla todos los sistemas vitales de la nave Discovery y mantiene una compleja relación con la tripulación. Además, destaca por su rigor en la representación de la física espacial, como la gravedad artificial y la ingravidez, aspectos que analizaremos en clase.

·         ¿Cuántas revoluciones por minuto debe girar la nave para conseguir la gravedad artificial que se muestra en la secuencia?

Documental sobre la primera explosión de una bomba nuclear

Aunque Hollywood llevó esta historia al cine en 2023 bajo el título Oppenheimer, ganadora del Oscar a la mejor película en 2024, hace más de siete años preparé un guion sobre el proyecto “Trinity” y la figura de Oppenheimer, titulado “La Criatura”. Espero que disfrutéis leyendo mi guion y viendo la “peli” quien no la haya visto, os la recomiendo.

·   Analizaremos cómo Fermi estimó la potencia de la explosión nuclear simplemente observando el desplazamiento de unos papelitos por la onda expansiva.

Espero que esta clase os ayude a descubrir cómo la ciencia y el cine se entrelazan para acercar el conocimiento a todos y, sobre todo, que disfrutéis aprendiendo física y química a través de la gran pantalla.

Actividades
Presentación
Trinity "La Criatura" de Oppenheimer 

Vídeo Enrico Fermi y el primer reactor nuclear, "el Chicago Pile-1" 

Obertura al mundo cuántico del átomo (1º de bachillerato)

 

Una obertura es una pieza musical que inaugura una gran obra, como una ópera, y funciona como un adelanto que nos introduce en el contexto, prepara el ambiente y nos introduce a los temas que se desarrollarán más adelante. Es, en cierto modo, el tráiler de una película que nos hace sentir la atmósfera y las emociones que vamos a experimentar.

Hoy, os invito a vivir nuestra propia “Obertura al mundo cuántico del átomo”. Así como la famosa obertura de Guillermo Tell anticipa melodías y sensaciones, esta introducción nos sumerge en un universo en el que las reglas clásicas de la física se desvanecen y emergen nuevas leyes sorprendentes.

Nos adentraremos en un relato fascinante donde la intuición deja de ser suficiente y la curiosidad se convierte en la clave para desvelar los secretos del átomo. En este mundo, la materia y la luz ya no se comportan según el sentido común: los electrones actúan a veces como partículas y otras como ondas, y la certeza da paso a la probabilidad.

Esta obertura nos preparará para descubrir una de las revoluciones científicas más profundas: la física cuántica. Abre con nosotros la puerta a un universo que desafía nuestra comprensión clásica y nos invita a explorar la naturaleza misma de la realidad.

Libreto
Actividades
Presentación
Vídeo1: "La catástrofe ultravioleta"
Vídeo 2: "Einstein y el efecto fotoeléctrico"

Una prisión gravitatoria 2025/2026 (2º de bachillerato)

 

La gravedad es una fuerza fundamental que organiza la estructura del Universo a gran escala: cúmulos, galaxias, sistemas solares y planetas. En la presentación compartiré con vosotros la historia de dos astrónomas que han sido decisivas para entender fenómenos gravitatorios clave, esenciales para la vida y la confirmación de la existencia de agujeros negros supermasivos en los centros galácticos.

Margaret Burbidge (1919-2020) fue una figura central del siglo XX gracias a su contribución al descubrimiento de la “síntesis de los elementos químicos en las estrellas”, un proceso que explica cómo se forman los elementos químicos más allá del hidrógeno en el interior de las estrellas.

Andrea Ghez (1965-) es una astrónoma contemporánea que recibió el Premio Nobel de Física en 2020 por demostrar la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, gracias a la observación precisa de las órbitas de las estrellas cercanas a este gigante invisible.

Presentación

Guion y actividades

Vídeo: (agujeros negros)

Vídeo: Andrea Ghez

Vídeo: La estrella de neutrones más rápida y pesada de la galaxia

(2º de bachillerato) El modelo cuántico del átomo

 

Así como la obertura de una ópera anticipa melodías, atmósferas y emociones, hoy os presento la 'obertura' al mundo cuántico del átomo. Nos preparamos para una historia donde la lógica clásica se tambalea y las reglas del juego cambian. Esta introducción, u obertura nos va a sumergir en un mundo donde la intuición desafía lo cotidiano y la curiosidad es la clave para entender el misterio del átomo.

De esta forma, a través de esta 'obertura', nos prepararemos para descubrir un mundo donde la materia y la luz tienen reglas que desafían la intuición cotidiana. Donde los electrones se comportan a veces como partículas y otras veces como ondas, y donde los conceptos de certeza y determinismo se transforman en probabilidad y duda.

Os invito a conocer una de las revoluciones más profundas en la historia de la ciencia: la física cuántica. Vamos a abrir la puerta a un universo que se escapa a nuestra más clásica comprensión.

Presentación
Libreto y actividades
Vídeo 1 (la catástrofe ultravioleta)

Vídeo 2 (El efecto fotoeléctrico)

Naturaleza corpuscular de la materia

 

Nuestra aventura  comienza en la antigua Grecia en el siglo V a. C., con Leucipo y su discípulo Demócrito, pioneros de una de las grandes ideas de la Ciencia: “la naturaleza corpuscular de la materia”. Leucipo propuso que todo lo que existe está formado por diminutas partículas indivisibles e inmutables, llamadas átomos, que se mueven sin cesar en un espacio infinito.

Un siglo más tarde, Epicuro retomó y expandió esta visión, explicando que todo lo que ocurre, desde el movimiento de los cuerpos celestes hasta los fenómenos de la vida cotidiana, surge del choque y la unión de esos átomos en el vacío.

Así comienza nuestra travesía: explorando cómo aquellos primeros filósofos se atrevieron a preguntar y contestar ¿de qué está hecho el Universo?. Desde sus ideas hasta los descubrimientos actuales sobre la expansión del Universo, la energía oscura, las galaxias, las moléculas y los átomos, recorreremos el fascinante nexo que une la física y la química moderna con los orígenes del pensamiento científico en la antigua Grecia.

Presentación

Guion

Actividades

"La carga eléctrica y el mercado Persa" 2º de bachillerato (2025_2026)

 

La icónica canción "Another Brick in the Wall" de Pink Floyd, habla de cómo cada ladrillo contribuye a construir un muro. Aunque es una sátira a la educación inglesa de mediados del siglo XX, nosotros veremos la electricidad como un muro construido con muchísimos elementos que trabajan juntos: desde las partículas cargadas dentro de los átomos, descritas por el modelo de Bohr, hasta el gran sistema eléctrico interconectado que gestiona la producción y el consumo en tiempo real a través de un mercado complejo con múltiples ofertas y fluctuaciones constantes de precios, lo que puede recordar a un zoco o mercado tradicional persa.

En esta clase divulgativa veremos cómo pequeñas cargas eléctricas y grandes infraestructuras se combinan para que “la locomotora”, que mueve el mundo, consiga un equilibrio en ese muro, construido ladrillo a ladrillo, que es la energía que todos necesitamos.

Actividades

Presentación

Another Brick in the Wall

Pistas para resolver las actividades

"Los Papelitos de Fermi" 1º de bachillerato

La Física de Hollywood (“Los papelitos de Fermi”)

En esta sesión especial de divulgación científica, exploraremos cómo el cine de Hollywood puede ayudarnos a comprender y debatir los conceptos de física que habéis aprendido a lo largo del curso. Para ello, analizaremos tres secuencias cinematográficas y resolveremos juntos, vosotros en casa y preguntándome por correo vuestras dudas, las actividades que encontraréis en la hoja que os he entregado.

Comenzaremos con una escena de Passengers (2016), una película que narra el viaje de la nave espacial Ávalon rumbo a un planeta que la humanidad pretende colonizar. Dado que el trayecto dura 120 años y  que la nave no puede superar la velocidad de la luz, los pasajeros viajan en hibernación para llegar jóvenes a su destino, una solución que plantea interesantes cuestiones físicas y tecnológicas.

La segunda secuencia pertenece a “2001: Una odisea en el espacio”, película de “culto” dirigida por Stanley Kubrick y estrenada en 1968, antes incluso de que el ser humano pisara la Luna (1969). En aquel momento, se pensaba que la humanidad podría llegar a Júpiter en el siglo XXI, una predicción que, como sabéis, aún no se ha cumplido. Sin embargo, la película acertó al anticipar la presencia de inteligencias artificiales avanzadas como HAL 9000, el ordenador que controla todos los sistemas vitales de la nave Discovery y mantiene una compleja relación con la tripulación. Además, la obra de Kubrick destaca por su rigor en la representación de la física espacial, como la gravedad artificial y la ingravidez, aspectos que analizaremos en clase.

La tercera secuencia que veremos es un fragmento documental. Aunque Hollywood llevó esta historia al cine en 2023 bajo el título Oppenheimer -película que ganó el Oscar a la mejor película el verano pasado-, hace más de siete años yo mismo preparé un guion sobre “El Proyecto Manhattan” y la figura de Oppenheimer, titulado “Trinity: La Criatura de Oppenheimer”. Espero que disfrutéis leyendo mi guion y viendo la “peli” quien no la haya visto, os la recomiendo.

Actividades

Presentación

Trinity: "La Criatura" de Oppenheimer

Escena-1 de la película Passengers

Escena-2 de la película "2001: Una odisea en el espacio"

Escena-3 La energía de una explosión nuclear

Pista para resolver la actividad nº2

Pista para resolver la actividad nº4

Pista para resolver la actividad nº6

Pista para resolver la actividad nº7

Pista para resolver la actividad nº9

Vídeo: Enrico Fermi y el primer reactor nuclear: el Chicago Pile-1

Video:  Oppenheimer (Tráiler)

La búsqueda de la Materia Prima del Universo

 

El Universo es el conjunto formado por: galaxias, estrellas, planetas, nebulosas, agujeros negros y una vasta red de estructuras cósmicas que se extienden hasta donde alcanza nuestra observación. Para entenderlo, podemos imaginarlo como un “continente” —el espacio y el tiempo, descrito por tres dimensiones espaciales y una temporal— y un “contenido”, formado por la materia y la energía.

Sin embargo, la materia y la energía no son entidades separadas, sino dos manifestaciones de una misma realidad física. Esta equivalencia fue establecida por Albert Einstein en 1905 con su famosa ecuación:

donde E es la energía, m la masa y c la velocidad de la luz

Libreto     Presentación

Actividades          Vídeo

La carga eléctrica y las Leyes de Maxwell (2º de bachillerato)

Las cuatro ecuaciones de Maxwell, junto con la ley de Lorentz, rigen casi todo lo que puedas imaginar: la luz con la que lees estas líneas, los impulsos eléctricos en el cerebro con el que las descifras, el ordenador con el que las escribo, las interacciones químicas que hacen que nuestro cuerpo sea como es... Comprenderlas es, en gran medida, comprender el Universo.

Las cuatro ecuaciones más bellas e importantes de la Física Clásica

Presentación

Actividades

Obertura: modelo cuántico del átomo (1º de bachillerato)

 

Si los átomos están formados por cargas positivas en el núcleo y cargas negativas (electrones) en el exterior, girando como posesos alrededor del núcleo; por qué motivo ¿esos electrones no acaban colapsando en el núcleo?. Cualquier carga que gire tiene aceleración (centrípeta) y de acuerdo a los manuales de electricidad radiará energía en forma de ondas electromagnéticas. Los electrones, que giran en el interior del átomo, perderán energía y no tendrán ninguna posibilidad de sobrevivir.

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¿Por qué es estable el átomo? ¿Es incorrecta la teoría de la electricidad?   

Continuar leyendo 

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Libreto

Obertura Guillermo Tell (Rossini)

Actividades

Presentación

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Pista para la actividad g)

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Vídeo1: Catástrofe ultravioleta;   Vídeo2: efecto fotoeléctrico;