Ajedrez y física en el aula

por Ioannis Halkias
07/03/2017 – Aunque las comparaciones entre ajedrez y matemáticas y ajedrez y ciencia no son nuevas, con grandes referencias como Feynman, este artículo ofrece otro tipo de parangones. Es parte de una clase que se dará en secundaria en Creta. El físico Ioannis Halkias ilustra algunas leyes de la física con partidas de ajedrez.

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El gran físico y premio Nobel Richard Feynman a menduoc comparó el ajedrez con la física. Esta tendencia podría haber sido un excelente inicio de este análisis si no fuese porque ya se ha mencionado en el siguiente artículo publicado por ChessBase, "Feynman: uso del ajedrez para explicar la ciencia". Por lo tanto, simplemente pasaré a mencionar algunas de las leyes de la física que también se aplican al ajedrez.

Ley: conservación de la energía

Comencemos por analizar una de las propiedades clave de la naturaleza: la energía.

Feynman afirma:

La ley se llama de conservación de la energía. Afirma que hay cierta cantidad de lo que llamamos energía, que no cambia en las diversas transformaciones que soporta la naturaleza… Es solo una hecho raro que podamos calcular algunas cifras y que cuando terminamos de observar como la naturaleza hace sus trucos y calculamos el número de nuevo, es el mismo.

Eso se aplica a casi todo lo que nos rodea. Entre las incontables cosas que pueden medirse en la naturaleza (las hojas de un árbol, la velocidad de un coche, edad, peso, etc.), solo hay 7 que siguen siendo iguales a pesar del tiempo y del espacio y la energía es una de ellas. Considere lo importante que es encontrar algo estable en un mundo en el que todo cambia. En un mundo así en el que casi todas las cifras aumentan o disminuyen, queda algo en lo que podemos confiar un número que siempre será el mismo.

El péndulo constituye un ejemplo de lo dicho:

Asumamos que un peso está situado en el punto A. En el momento de soltarlo no tiene velocidad (es decir, energía cinética), pero está sometido a dos fuerzas: la de la gravedad (rojo obscuro) y la tensión de la cuerda (verde). Cuando ciertas fuerzas actúan sobre un cuerto, esas fuerzas le aportan el potencial de hacer algo (como moverse) por lo cual el peso en el punto A tiene energía potencial. Naturalmente, el peso luego se mueve al punto B, donde se observa que ambas fuerzas se neutralizan entre si. Por lo tanto ya no hay energía potencial. ¿Se perdió la energía? ¡Por supuesto que no! En el punto A, el peso no se movía, pero en cuanto se soltó, comenzó a acelerar, convirtiendo así su energía potencial en energía cinética.

En este momento sería interesante examinar como la ley de la conservación de la energía es también aplicable en el ajedrez. La única diferencia es que en ajedrez la energía se llama ventaja y la ley que se formula es la de la transformación de las ventajas.

Kramnik - Aronian

Sin embargo, surge inevitamblemente una cuestion: si la energía se conserva y permanece constante sin qe se pierda o se genere, sino solo transformando su forma, entonces ¿cómo fue creado todo lo que vemos y experimentados a nuestro alrededor? ¿Cómo se creó esa energía si nada existía al principio? ¿Quién hizo crecer todas esas impresionantes montañass; quién creó las estrellas y galaxias?

Una teoría sugiere que quizás esa energía no se creó nunca... O, que fue creada y que la energía total del universo sigue siendo cero. En la naturaleza, la energía positiva siempre está acompañada de nergía negativa. Por ejemplo, sigue siendo imposible saltar a la Luna.  El motivo es por que la Tierra está rodeada por energía negativa que nos atrapa en ella. En física llamamos a esas situaciones estados confinados.

¡Exactamente lo mismo sucede en una partida de ajedrez! La energía inicial es igual a cero, si asumimos que las blancas tienen energía positiva y las negras, negativa. Consecuentemente, para que el jugador de blancas gane (aumente la energía positiva), el jugador de negras tiene que cometer un error (resultante en energía negativa). De otro modo, no importa lo bien que juegue eel jugador de blancas, que nunca será capaz de lograr ventaja y ganar.

Ε=mc2. La relatividad

Como cabría esperar, es imposible analizar la energía sin mencionar la famosa fórmula de Einstein E=mc2. Según ella, la massa es igual a la energía multiplicada por un cierto número... ¡un número muy grande! Y además de ser un número grande, está elevado al cuadrado, lo que significa que la masa puede producir una enorme cantidad de energía.

La mencionada fórmula también se aplica al ajedrez. Por supuesto, en ajedrez, como en física (donde se necesitan reactores nucleares para crear el resultado descrito más arriba) es crucial que la masa se ofrezca de la forma correcta y en el momento adecuado para obtenener la máxima cantidad de energía. Eso se llama “sacrificio" o “combinación” y puede ser igual de impresionante e imponente que una explosión nuclear.

El sacrificio en ajedrez recuerda ciertos fenómenos que se observan en la naturaleza: cuando se destruye algo, los cuerpos que quedan alrededor absorven cuierta energía "extra" aportada por esa destrucción.

G. Kasparov – V. Topalov

El espacio en el que los cuerpos se mueven juega un papel fundamental en la teoría de la relatividad. Consideremos el tablero de ajedrez como una estructura física:

Geometría de Minkowski

En esta imagen, el rey blanco intenta llegar a la 8ª fila. ¿Qué ruta es más corta: la verde o la amarilla? ¡Ninguna! Si se cuenta el número de pasos necesarios, las dos son iguales, ya que en ambos casos el rey necesitará dar 6 pasos. Parece que en ajedrez la longitud de un cateto del triángulo es igual a la hipotenusa, algo que desagradaría enormemente a Pitágoras.

Esta imagen represeta uno de los gráficos típicos para presentar la geometría de Minkowski. Supòngamos que un rayo de luz se emite perpendicular al techo dentro de un tren en movimiento. A la izquierda se muestra la luz como la observa un pasajero del tren mientras que a la derecha se muestra como observa el mismo rayo de luz alguien parado en la calle, que ve el tren pasar por delante de él.

Es por tanto evidente que el ajedrez y la relatividad comparten numerosas similaridades.

Hablando de relatividad, es también importante mencionar la deformación de la forma y el tamaño

Una de las ideas más extrañas y divertidas nacidas de la relatividad fue la deformación de los cuerpos a medida que se aproximan a la velocidad de la luz. Cuando más rápido se mueva un cuerpo, más delgado parece; en otras palabras, correr es una actividad adelgazante. La deformación del "tamaño" de los objetos también existe en ajedrez cuando comienzan a suceder ataques rápidos.

Jorge Szmetan – G. Garcia Gonzales

Conservación del color de la carga

Similar a la ley de la conservación de la energía, hay otra ley que establece la conservación del color de la carga, una de las leyes descubiertas más recientemente. Dice que los quarks dentro de un núcleo tienen “color” y que debe conservarse. No nos meteremos en muchas profundidades con esta ley, pero baste decir que también se aplica al ajedrez.

Larsen –Spassky

Concluyamos con una partida de ajedrez jugada en Princeton hace muchos años por dos grandes físicos:

Albert Einstein – Robert Oppenheimer

[Event "Princeton University"] [Site "?"] [Date "1933.??.??"] [Round "?"] [White "Einstein, Albert"] [Black "Oppenheimer, Robert"] [Result "1-0"] [PlyCount "47"] 1. e4 e5 2. Nf3 Nc6 3. Bb5 a6 4. Ba4 b5 5. Bb3 Nf6 6. O-O Nxe4 7. Re1 d5 8. a4 b4 9. d3 Nc5 10. Nxe5 Ne7 11. Qf3 f6 12. Qh5+ g6 13. Nxg6 hxg6 14. Qxh8 Nxb3 15. cxb3 Qd6 16. Bh6 Kd7 17. Bxf8 Bb7 18. Qg7 Re8 19. Nd2 c5 20. Rad1 a5 21. Nc4 dxc4 22. dxc4 Qxd1 23. Rxd1+ Kc8 24. Bxe7 1-0

El ajedrez y la física siempre han sido (y siguen siendo) mis dos grandes amores, incluso si en algún momento le fallo a alguno de ellos. Lo que más me atrae es el misterio que se esconde detrás de su velo. Espero que este breve análisis tenga éxito a la hora de mostrar por qué han capturado mi corazón.


Temas Enseñanza

Es un físico con un amplio abanico de intereses académicos, desde la física y las matemáticas a la política y la filosofía.
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