martes, 16 de noviembre de 2010

La velocidad de la luz (1)

Simon Newcomb
Simon Newcomb


Los viajes de la luz son rĆ”pidos, pero no instantĆ”neos. La luz tarda alrededor de un segundo en llegar desde la luna y sobre 10 billones de aƱos desde el objeto mĆ”s distante que se ha observado en nuestro expansivo universo. Como la radio y el radar tambiĆ©n viajan a la velocidad de la luz, un valor ajustado de esta velocidad es muy importante para la comunicaciĆ³n con los astronautas y los satĆ©lites en Ć³rbita. Un valor ajustado de la velocidad de la luz tambiĆ©n es muy importante para los diseƱadores de computadoras, ya que las seƱales elĆ©ctricas viajan a esta velocidad.

La primera medida razonablemente ajustada de la velocidad de la luz se hizo hace mƔs de 100 aƱos gracias a los experimentos de A. A. Michelson y Simon Newcomb. La siguiente tabla contiene las 66 medidas hechas por Newcomb entre julio y septiembre de 1882.

28 22 36 26 28 28
26 24 32 30 27 24
33 21 36 32 31 25
24 25 28 36 27 32
34 30 25 26 26 25
-44 23 21 30 33 29
27 29 28 22 26 27
16 31 29 36 32 28
40 19 37 23 32 29
-2 24 25 27 24 16
29 20 28 27 39 23
Tabla. Medidas de Newcomb del lapso de la luz


Un conjunto de datos como estos no tiene sentido sin la informaciĆ³n sobre su contexto. Debemos contestar algunas preguntas iniciales sobre cualquier conjunto de datos. Primero, "¿QuĆ© variable se estĆ” midiendo?" Newcomb midiĆ³ cuanto tiempo tardaba la luz en ir y volver desde su laboratorio en el rĆ­o Potomac hasta un espejo en la base del monumento a Washington, una distancia de aproximadamente 7400 metros. Tal como nosotros calculamos la velocidad de un coche como el tiempo necesario para recorrer un kilĆ³metro, Newcomb calculĆ³ la velocidad de la luz a partir del tiempo de ese viaje.

Contestar la pregunta ¿QuĆ© variable se estĆ” midiendo? requiere una descripciĆ³n del instrumento utilizado para hacer la medida. Entonces podremos juzgar si la variable medida es apropiada para nuestro propĆ³sito. Este juicio frecuentemente pide un conocimiento de experto en el campo particular de estudio. Por ejemplo, Newcomb inventĆ³ un nuevo y complicado aparato para medir el lapso de la luz. Nosotros como estadĆ­sticos aceptamos el juicio de los fĆ­sicos en el sentido de que este instrumento es apropiado para la tarea encomendada y mĆ”s preciso que los instrumentos anteriores.

El estudio de Newcomb de la velocidad de la luz mide una variable claramente definida y fĆ”cilmente comprensible. Preguntas sobre las medidas son mucho mĆ”s difĆ­ciles de contestar en los campos de las Ciencias Sociales y EconĆ³micas que en las FĆ­sicas. Nosotros nos podemos poner de acuerdo fĆ”cilmente en el tipo de medida apropiado para calcular la altura de una persona, pero ¿como medimos la inteligencia?

Los usuarios de datos deberĆ­an ser conscientes de que considerar los nĆŗmeros con su valor nominal, sin pensar en la variable medida y el proceso utilizado para medirla, puede producir serias malinterpretaciones.

Las dos preguntas que faltan sobre cualquier conjunto de datos deberĆ­an contestarse con mayor senzillez: ¿Cuales son las unidades de medida? y ¿Como estĆ”n registrados los datos?

El paquete MASS contiene la base de datos newcomb con los datos de la tabla anterior, pero desordenados. Es mejor obtener los datos originales en la siguiente direcciĆ³n:

http://people.reed.edu/~jones/141/Newcomb.html


La primera medida de Newcomb del lapso de la luz fuĆ© 0,000024828 segundos. De manera que su unidad de medida fueron los segundos. Pero los valores de la tabla inicial no se parecen a 0,000024828. Estos nĆŗmeros son incĆ³modos de escribir y difĆ­ciles de tratar aritmĆ©ticamente. En consecuencia nosotros hemos movido la coma decimal nueve posiciones a la derecha, esto es 24828, y hemos registrado Ćŗnicamente la desviaciĆ³n respecto a 24800. AsĆ­ pues, 28 es el resumen de 0,000024828 y -2 significa 0,000024798. Este procedimiento se conoce como codificaciĆ³n de los datos. Se debe codificar cuando los datos originales contienen muchas cifras de las cuales sĆ³lo algunas varĆ­an de observaciĆ³n en observaciĆ³n. Los datos codificados son mĆ”s fĆ”ciles de leer. AdemĆ”s, si utilizamos una calculadora o una computadora, reducir el nĆŗmero de cifras mejora los cĆ”lculos aritmĆ©ticos y su precisiĆ³n.

Ahora que hemos entendido lo que significan los datos de la tabla y su procedencia, podemos empezar a mirarlos mƔs de cerca y estudiarlos mƔs a fondo. En cualquier caso, y aunque parezca que los datos ya se entienden, conviene siempre contestar las tres preguntas preliminares.

(continuarĆ”...)

BibliografĆ­a

D.S. Moore & G.P. McCabe, Introduction to the Practice of Statistics, W.H. Freeman & Company.

2 comentarios:

  1. “ Hace dos aƱos y medio; el 5 de enero del 2.012 Noticias Puebla publicĆ³ mi comentario sobre la variabilidad de la Velocidad de la Luz, escrito en el 2.011 http://noticiaspuebla.wordpress.com/2012/01/05/excelentes-reflexiones-de-martin-jaramillo-sobre-la-velocidad-de-la-luz-noticias-puebla/ Catorce meses despuĆ©s se publica en internet el siguiente artĆ­culo: http://espanol.christianpost.com/news/contradiciendo-a-einstein-cientificos-dicen-que-la-velocidad-de-la-luz-no-es-una-constante-11898/ Hace 12 dĆ­as se publica en un magazĆ­n cientĆ­fico: http://fundacion-eticotaku.org/2013/04/26/dos-nuevos-estudios-cientificos-sugieren-que-la-velocidad-de-la-luz-no-es-constante-sino-que-fluctua-en-base-a-la-energia-del-medio/ A MartĆ­n Jaramillo se le puede ignorar pero las verdades terminan por imponerse aunque sea mucho tiempo despuĆ©s. Si quieren conocer la demostraciĆ³n geomĆ©trica de la imposibilidad de que "c" sea constante, solicĆ­tela gratis a: martinjaramilloperez@gmail.com y te anexo la teorĆ­a de la que hace parte. „

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