viernes, 23 de junio de 2017

El debilitamiento de la magnetosfera y la inversión geomagnética de la Tierra

imagen: https://natureduca.com



El eje de rotación de la Tierra, conocido también como eje de la Tierra, eje polar, o línea de los polos, es una línea imaginaria alrededor de la cual nuestro planeta efectúa su movimiento de rotación. El Polo Norte Geográfico, uno de los dos extremos de esa línea imaginaria, está situado a unos 700 km de distancia del “otro” Polo Norte, el Polo Norte Magnético, que es el extremo del eje del campo magnético terrestre que atrae las agujas de las brújulas; campo que es generado por el movimiento del núcleo del planeta, situado a más de tres mil kilómetros de profundidad y compuesto enteramente de metal de hierro y níquel en estado líquido que giran sin cesar. 

El Polo Norte Magnético se desplaza continuamente, en la actualidad lo hace en dirección a Siberia (Rusia) a una velocidad media de 55 kilómetros al año. 

Aunque el campo magnético terrestre, o magnetosfera, no pueda verse, es de vital importancia para la vida. La prueba más evidente de su existencia son las auroras de las regiones polares. Estas se producen cuando partículas procedentes del sol, llamadas viento solar, impactan en dicha magnetosfera, que actúa a modo de escudo magnético que partiendo del centro de la Tierra rodea a nuestro planeta hasta una altura de casi cien mil kilómetros. 

Durante millones de años, sedimentos metálicos de origen volcánico, se han ido estratificando en el fondo de los océanos, estos, atraídos por el eje magnético de la Tierra, se han ido depositando orientados siempre en dirección al polo norte magnético. Analizando la orientación magnética de estos antiguos depósitos de muchos de los fondos marinos del planeta, se ha comprobado que el Polo Norte Magnético se ha desplazado continuamente e incluso se ha invertido en infinidad de ocasiones. 

Ahora sabemos que el polo magnético se desplaza de norte a sur, y viceversa, cada doscientos cincuenta mil años aproximadamente, y se ha contrastado, mediante los citados análisis de sedimentos, que la última inversión sucedió hace setecientos cincuenta mil años, por tanto es evidente que hace mucho tiempo que el polo magnético debía haberse invertido. 

Algunos científicos aseguran que el campo magnético de la Tierra es cada vez más débil y se desplaza a mayor velocidad, y en muchos lugares del planeta ya se ha debilitado notablemente. Estas son pruebas inequívocas de que no falta mucho para que se produzca la inevitable inversión geomagnética. Cuando esta tenga lugar, la intensidad del campo magnético será extremadamente débil y se mantendrá así durante miles de años. En consecuencia, la magnetosfera de la Tierra se extinguirá casi por completo y muchos de los rayos cósmicos y gran parte del viento solar alcanzarán de lleno nuestra atmósfera. 

Es previsible que, a partir de ese momento, ocurra un caos tecnológico que afectará a las redes de satélites artificiales, al tráfico aéreo, a todos los sistemas informáticos globales y a la mayoría de las centrales energéticas. 
El número de cánceres humanos aumentará también de modo exponencial, y la población decrecerá inexorablemente; muchas aves y animales marinos y algunos mamíferos, perecerán, enfermos y agotados, extraviados en regiones remotas a las que se desplazarán confundidos por la imposibilidad de poder orientarse. 

La vida en la Tierra atravesará un periodo complicado en el que la supervivencia será difícil y se mantendrá así hasta que el campo magnético, que paulatinamente volverá a aumentar, logre recrearse completamente y se reconstruya de nuevo la atmósfera terrestre.


Pero tranquilos, la inversión geomagnética no sucederá inmediatamente, es probable incluso que la vida en el planeta se vea inmersa en otra glaciación antes de que ello suceda. Y, cuando al fin tenga que suceder, tampoco será el fin del mundo, pues nunca que se ha producido una reversión geomagnética se ha extinguido la vida masivamente. Incluso nuestro antepasado, el Homo Erectus, sobrevivió a la última que se produjo. 


Lo que sí cambiará, sin duda, es el funcionamiento de nuestro mundo tal y como ahora lo conocemos.

jueves, 24 de noviembre de 2016

Sobre la casi perfecta circularidad de la apenas elíptica órbita terrestre.


Hace cuatro mil seiscientos millones de años, a consecuencia de un colapso gravitacional en el seno de una gran nube molecular situada a unos veintisiete mil años luz del centro de La Vía Láctea, se formó una estrella de tipo G y luminosidad V; una enana amarilla en cuyo tercer planeta, amparada por su cálida radiación, logró surgir la vida. Por supuesto hablamos de *El Sol* nuestro astro rey. 
Una pequeña parte de los elementos químicos existentes en aquella primigenia nube molecular escaparon al colapso estelar y se congregaron formando un delgado y extenso disco de materia, que siguió girando sin cesar alrededor del Sol y que poco a poco se fue fragmentando en varios segmentos que, a su vez, fueron colapsando sobre sus núcleos hasta formar los ocho planetas principales con sus respectivos satélites y todos los demás cuerpos astronómicos que hoy pululan a lo largo y ancho de nuestro Sistema Solar. 
La Tierra, el planeta que habitamos, gira desde entonces, incansable, alrededor del Sol a una distancia media de casi ciento cincuenta millones de kilómetros de él, a lo largo de una órbita levemente elíptica de más de novecientos millones de kilómetros de longitud. Y, a pesar de que la inmensa mayoría de los libros de texto y/o divulgación científica insistan en representar dicha órbita en forma de desproporcionada elipse, en realidad, esta es casi circular. La excentricidad de su elipse varía (a consecuencia de la influencia de los demás planetas y otros factores) entre un máximo de 0,058 y un mínimo de 0,005 (siendo 0,000 la excentricidad de un círculo perfecto y 1,000 la de una elipse). 
En la actualidad la excentricidad de la órbita terrestre es de aproximadamente 0,017 (y aún seguirá decreciendo durante milenios), es decir, en este momento nuestro planeta aumenta (afelio) y disminuye (perihelio) su distancia al Sol ( de unos ciento cuarenta y nueve millones y medio de kilómetros de media) en tan solo un 1,7 por ciento.
Para haceros mejor la idea de tan insignificante excentricidad observad una moneda de un euro, cuyo diámetro mide 23,25 mm de media. La excentricidad equivalente de la órbita terrestre aplicada al diámetro de la moneda de euro corresponde a una variación de menos de 0,5 milímetros en su diámetro medio. Una irregularidad casi inapreciable a simple vista. Igual de inapreciable que nos parecería la excentricidad de la órbita terrestre si observásemos nuestro sistema solar desde cualquier lugar alejado del Cosmos. 

Por eso, a partir de ahora, cuando veáis representaciones del Sistema Solar, recordad que (además de que por supuesto las ilustraciones no estarán dibujadas a escala, pues no cabrían en una hoja de papel de tamaño usual) la órbita que la Tierra traza alrededor del Sol es casi un círculo perfecto, no una elipse exagerada, como nos quieren hacer creer.

miércoles, 12 de octubre de 2016

¿Qué es un ordenador cuántico? Segunda Parte



La palabra ‘cuántico’ fue introducida en las Ciencias Físicas en el transcurso del año 1900 por el prestigioso físico alemán,  doctorado en la Universidad de Munich, Max Planck.
Planck, ya entonces, fue capaz de resolver lo que los científicos denominaban “la catástrofe ultravioleta”; un problema de la Física de su época; un fallo del que adolecía la teoría clásica del electromagnetismo cuando se intentaba explicar la emisión electromagnética. Pues esta predecía, según la fórmula de Rayleigh-Jeans, que las emisiones de energía a altas frecuencias (en el rango de la luz ultravioleta) debían aportar una cantidad total de energía radiada infinita, algo completamente imposible según los postulados de la conservación de la energía.
Planck intuyó la solución y resolvió aquel problema al postular que la energía no es continua sino que se propaga en cantidades indivisibles elementales, a las que él denominó “quantas” (cuantos), de ahí el nombre actual de la Física de Cuantos o Física Cuántica.
Hoy es bien conocido el hecho de que toda la radiación del espectro electromagnético (la luz que es visible a nuestros ojos y también la que es invisible para nosotros; que abarca desde las microondas hasta los rayos gamma pasando por el infrarrojo, la luz visible, el ultravioleta, etc.) está hecha de aquellos pequeños paquetes o cuantos de energía que postuló Planck, a los que Einstein bautizó como fotones.
Pero antes de “meternos en harina” con el ordenador cuántico, hagamos una breve y simplificada descripción de la historia de nuestro Universo, para comprender algo más sobre los átomos, su formación y su funcionamiento.
Hace más de trece mil millones de años, algún tiempo después de que tuviese lugar el Big-Bang y gracias al surgimiento del espacio y el tiempo, la sopa primigenia de quarks y gluones comenzó a expandirse y a enfriarse, y por tanto a condensarse, formando ínfimos grumos de materia, a los que hoy llamamos protones y electrones. Algún tiempo después surgió la Fuerza Electromagnética y cada protón atrajo a un electrón, formándose así los átomos primigenios de hidrógeno. Con el paso del tiempo, sutil y lentamente, la expansión espacial y fuerza de la Gravedad fueron haciendo que los átomos de aquel gas prístino de hidrógeno disperso se fuesen amontonando unos sobre otros al caer en el interior de las leves depresiones del tejido espacio-temporal, aquellos pequeñísimos amasijos de hidrógeno, al aumentar su masa y por tanto su peso, hollaban cada vez más el recién inaugurado espacio-tiempo provocando que las depresiones se fuesen haciendo mayores conforme más y más átomos de hidrógeno caían en su interior. De esta forma, en el interior de aquellas gigantescas depresiones, se formaron las primeras estrellas, gigantescos sacos de átomos cuyo peso fabuloso presionaba más y más y comprimía a los átomos más internos, venciendo incluso la enorme fuerza de repulsión existente entre protones, hasta conseguir que los núcleos de aquellos átomos prístinos se viesen obligados a albergar dos protones en vez de uno solo, y después tres, cuatro, cinco, seis, siete… y hasta veintiséis en la primera fase, formándose de esta manera consecutiva los nuevos y hasta entonces desconocidos elementos: Helio, Litio, Berilio… hasta el hierro. Llegados a este punto de presión en el interior de las estrellas los protones se acercaron unos a otros hasta el límite y la Fuerza Nuclear Fuerte se liberó venciendo a la Fuerza de la Gravedad, y aquellas estrellas explotaron expandiendo los nuevos elementos que se habían formado en su seno por todo el Universo…
La historia de la génesis estelar continúa en otras fases hasta alcanzar la formación del Uranio, el elemento más pesado de la naturaleza (con 92 protones, 92 electrones y entre 142 y 146 neutrones por átomo), pero nosotros vamos a detenernos aquí, pues lo que queríamos explicar era cómo de protones y electrones individuales se formaron los átomos de los elementos químicos que hoy encontramos en la naturaleza.
Todos los átomos contienen entre uno (hidrógeno) y noventa y dos protones (Uranio) en el interior de sus núcleos y también algunos neutrones que sirven para compensar la repulsión eléctrica entre los protones y procurar la estabilidad de los mismos.
A cada átomo lo rodean tantos electrones como protones existan en su núcleo. Un átomo de oro, por ejemplo, que cuenta con 79 protones, es orbitado por otros tantos electrones que se agitan a su alrededor distribuidos en seis niveles distintos de energía. Cuando un electrón recibe un cuanto de energía o, lo que es lo mismo, es golpeado por un fotón, salta a una órbita más energética. Después, el electrón energizado por el fotón exterior, que ahora se encuentra en una nueva órbita que por ser inducida es inestable para él, volverá a su antigua órbita en cualquier momento, devolviendo aquella energía que se le entregó, en forma de un nuevo fotón que será emitido hacia el exterior del átomo.
La ubicación de los electrones en los átomos, también, como la propia energía, está cuantizada, es decir, los electrones no pueden residir a cualquier distancia del núcleo atómico, sino solo y exclusivamente en ciertos niveles. Podríamos compararlo con los niveles de los edificios en los que residimos las personas; un individuo sólo puede residir en un piso situado en una planta determinada, en la primera, en la segunda, en la tercera…, pero no en la primera y media, o en la segunda y tres cuartos… Por otra parte en cada planta de cualquier edificio de viviendas hay un número determinado de pisos por planta, y también alrededor del núcleo atómico hay un determinado número de huecos, o localizaciones, donde pueden vivir los electrones, dentro de cada órbita o nivel energético.
Pues bien, aprovechando estas y otras propiedades de los átomos y los electrones, los científicos que en la actualidad se dedican a elucubrar cómo se podría construir un ordenador cuántico se afanan por hallar la manera de llevar esta propuesta a la práctica para construir una de esas máquinas futuristas que revolucionaran a la humanidad en un futuro no muy lejano: Los ordenadores cuánticos.
Cuando ya explicamos en el post anterior, en la actualidad podemos hacer cálculos muy complejos y sumamente veloces en cualquier ordenador personal o profesional simplemente convirtiendo los datos con los que queremos operar a numeración binaria, es decir usando “ceros” y “unos” y operando con álgebra binaria. Pero imaginad si pudiésemos utilizar otro tipo de numeración en la que (a diferencia de la binaria que solo dispone de dos estados) cada dígito pudiese tener tres, cuatro, diez (como nuestro sistema de numeración decimal) o incluso cien… o más estados diferentes. La potencia de cálculo de las máquinas que fuesen capaces de realizar cálculos utilizando dicha notación se multiplicaría por un factor casi infinito.
Quizás esto podría conseguirse pronto si aprendemos a utilizar ciertos átomos para computar nuestros datos utilizando la información de los estados y niveles energéticos de sus electrones. Un átomo mediano puede albergar en su interior muchísimos estados diferentes a la vez, entonces, en vez de usar como se hace ahora una celda de memoria de silicio que puede albergar en su seno dos datos (un uno o un cero), podríamos utilizar bytes de ocho, dieciséis, treinta y dos, o más átomos y entonces cada byte sería en realidad como un pequeño ordenador atómico. Un solo byte de ocho Q-bits (bit cuánticos) sería casi tan poderoso como cualquier laptop básico de los usados en la actualidad, y si pudiésemos Implementar en una sola máquina cientos de esos bytes de tan solo ocho Q-bits cada uno… Imaginad la potencia de esa (aún hipotética) máquina. Ese es el sueño de quienes investigan hoy para hacer realidad el ordenador cuántico.
Otros científicos, en vez de desarrollar Q-bits con átomos completos, abogan por crear Q-bits con electrones individuales, atrapados en trampas de superconductores o de otro tipo. Ellos estudian la posibilidad de manipular a voluntad las propiedades de los electrones atrapados codificando sus estados como bits cuánticos.
Existen otros planteamientos diferentes sobre cómo deben ser los Q-bits y otros planteamientos de como deben operar. En realidad aún no se han puesto completamente de acuerdo los científicos en cómo deben ser y cómo deben operar los Q-bits y, en general, los ordenadores cuánticos, pero uno de estos días alguien dará por fin con una solución factible y entonces comenzarán a fabricarse y a perfeccionarse. 
Por otra parte, paralelamente y siempre pendientes de los últimos avances en la consecución de Q-bits operativos, multitud de ingenieros informáticos, programadores, físicos y matemáticos se afanan en construir los algoritmos que deberán ser la base de la programación que correrá en esos poderosos ordenadores, para que sean capaces de desplegar toda su potencia de cálculo y trasportar a la humanidad a una nueva era tecnológica.

lunes, 25 de abril de 2016

¿Qué es un ordenador cuántico? Primera parte



Un ordenador, también llamado computador o computadora, es, como bien lo define wikipedia, una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información conveniente y útil.

Pero esos datos, para cualquier ordenador, son en realidad números. Los ordenadores no entienden de literatura, ni de física, ni de música…, ni siquiera de matemáticas entienden. Ellos sólo entienden y manejan números, números muy grandes - eso sí -, números formados por muchas cifras y con muchos decimales.

Por otra parte al ordenador le suministramos información a través de “sus sentidos”, así como nosotros percibimos el mundo exterior a través de la vista, el oído, el gusto, el olfato o el tacto, el ordenador percibe sus datos a través del teclado, el lápiz óptico, el ratón, etc. Y se expresa mediante el monitor, la pantalla, los altavoces, etc.

Cuando tecleamos, por ejemplo, nuestro nombre sobre el teclado, al pulsar cada una de las letras y espacios lo que estamos haciendo es indicar a la computadora una secuencia de números (cada tecla, al ser pulsada, cortocircuita dos de las patitas de un pequeño circuito integrado, mediante la matriz de cables desnudos de cobre existente bajo las teclas de plástico). 

De igual modo cuando el ordenador nos quiere indicar un resultado, o simplemente escribir en la pantalla un pasaje del Quijote para nosotros, lo que hace es justamente lo contrario (en este caso envía señales eléctricas a algunos de los cables de cobre que se cruzan tras la superficie de la pantalla del monitor en pequeñas celdas que al recibir tensión se iluminan). Así, cada una de las celdas, en las que confluyan los pares de señales que el ordenador envió, se iluminarán para formar un pixel de imagen, que junto con otros muchos píxeles, o celdas iluminadas, conformarán y trazarán las imágenes visibles (en este caso las letras y palabras del párrafo mencionado).

Pero los números con los que el ordenador lo hace todo (desde escribir una poesía a realizar un complicado cálculo matemático, pasando por dibujar el esquema de una máquina, colorear una imagen o reproducir una canción, entre otros miles de cosas) no funcionan como los que usamos nosotros de forma cotidiana. Nosotros utilizamos diez dígitos, del cero al nueve, para representar cualquier cantidad posible, el ordenador, en cambio, sólo utiliza dos: el cero y el uno. 

Y es que con solo esos dos caracteres (cero o uno, blanco o negro, encendido o apagado, alto o bajo, con tensión o sin tensión…) se puede escribir cualquier número. 

Veamos un ejemplo:

Si yo quiero escribir el número 8, utilizando solo ceros y unos, puedo escribirlo así: 1000 (un uno seguido de tres ceros). 

El dígito más a la derecha vale 'uno' si está en 1 y 'cero' si está en 0. 
El segundo dígito vale 'dos' si está en 1 y 'cero' si está en 0.
El tercer dígito vale 'cuatro' si está en 1 y 'cero' si está en 0.
El cuarto dígito vale 'ocho' si está en 1 y 'cero' si está en 0. 

Por tanto el ocho se escribe encendiendo solo el cuarto dígito, comenzando a contar desde la derecha hacia la izquierda.
Para escribir el seis, por ejemplo, encendemos el tercer dígito (que vale cuatro) y el segundo (que vale dos), manteniendo los otros dos apagados, es decir 0110. 
Y para el siete encendemos el primero, el segundo y el tercero: 0111.

Si en vez de usar solo cuatro dígitos usamos 8, 16, 32, 64, 128... imaginad los números extensísimos que podemos llegar a representar, porque cada dígito que añadimos por la izquierda valdrá el doble que el que le precede.

Por ejemplo el número 15, en binario, sería 1111, para continuar con números más grandes añadimos dígitos. Así:

El 16   se escribe                0 0 0 1  0 0 0 0
El 32   se escribe                0 0 1 0  0 0 0 0
El 64   se escribe                0 1 0 0  0 0 0 0
El 65   se escribe                0 1 0 0  0 0 0 1
El 127 se escribe                0 1 1 1  1 1 1 1
El 255 se escribe                1 1 1 1  1 1 1 1
El 256 se escribe    0 0 0 1  0 0 0 0  0 0 0 0

De esta forma podemos ir aumentando dígitos hasta el infinito para conseguir cada vez números más grandes. La única limitación para seguir implementando dígitos es el espacio de almacenamiento que necesitamos, que aumentará conforme se haga más grande el número.

Como os decía al principio los números se pueden convertir en cualquier cosa, en letras por ejemplo, si a cada letra le asignamos un número específico.
Podemos empezar asignando a la “a” el “1”, y así hasta la “z” a la que asignamos el número “27”, luego volvemos a recorrer el abecedario desde la “A” a la que le asignamos el “28” y numeramos todas las mayúsculas hasta la “Z”, después asignamos número a los dígrafos: ch / ll / gu / qu / rr, también a cada uno de los signos de puntuación, etc., etc., etc.

Es evidente que para escribir la palabra “Casa”, al ordenador, para que nos entienda, tenemos que decirle que lo que vamos a escribir es una palabra, y luego deletrearle la palabra en cuestión. En vez de “Casa” le decimos: “30-01-20-01” (el 30 es "C" mayúscula, el 1 es "a" minúscula, el 20 "s" minúscula y el 1 es "a" minúscula) que en binario sería: 

00011110-00000001-00010100-00000001


Porque: 

DECIMAL            BINARIO

30 --> 0 0 0 1 1 1 1 0
01 --> 0 0 0 0 0 0 0 1
20 --> 0 0 0 1 0 1 0 0
01 --> 0 0 0 0 0 0 0 1


Así que nuestra palabra simple de cuatro letras para que el ordenador la entienda hay que convertirla a un número de 32 dígitos. Y así sucede para cualquier otro dato que queramos introducir al ordenador.
Imaginaos por ejemplo para escribir las obras completas de Cervantes, la cantidad de dígitos que se necesitan. 

Todos estos números se almacenan, en el interior de los ordenadores, en una especie de estanterías electrónicas a las que llamamos memorias. Una memoria de ordenador no es más que una pila de baldas con 8, 16, 32, 64… casilleros cada una.
Para almacenar nuestra palabra: “Casa” en una memoria digital, basta con poner una marca en cada una de las casillas que queremos que valga uno y no hacer nada en las demás. 

Así en la primera de las baldas, de nuestra estantería-memoria de treinta dos casilleros, tendríamos:

  0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
          _ _ _ X X X X _ _ _ _ _ _ _ _ X _ _  _ X _ X _ _ _ _ _ _ _ _ _ X


Con esas ocho celdas activadas (con tensión eléctrica) hemos escrito 'Casa' en la primera balda de nuestra memoria, y a esa balda en concreto le asignamos una dirección (la 00000111 por ejemplo) para que cuando queramos recuperar nuestra palabra solo tengamos que indicársela a la computadora y ella, automáticamente, después de leer los números en el casillero direccionado, envíe los datos a la pantalla en forma de números que encederán los píxeles necesarios para mostrar la palabra [Casa] en el display. 

De esta forma tan simple, con estanterías de datos (memorias) muy grandes (de muchas baldas apiladas, y muchos casilleros por balda), podemos guardar grandes cantidades de números (que representarán todo aquello que nosotros queramos codificar) que luego podemos recuperar cuando queramos para mostrarlos o para operar con ellos.

En realidad las memorias son circuitos electrónicos que, en vez de marcas o unos y ceros, lo que almacenan son niveles de tensión. Es tan simple como enviar y mantener 5 voltios de tensión, aplicados a las celdas del circuito integrado (memoria) que queremos que valgan 1, y no enviar nada, manteniendo esas otras por tanto a cero voltios, a las celdas que deben contener el valor 0.

No vamos a profundizar más en el ordenador clásico, pues sería preciso escribir varios libros para poderlo hacerlo seria y pormenorizadamente, pero creo que con lo expuesto hasta aquí se entiende básicamente su funcionamiento y es más que suficiente para ingresar en la segunda parte: en “lo cuántico”.

...Y ¿qué es cuántico?... Qué significa en realidad esta bonita palabra que suena a magia y que utilizan sin mesura y sin pudor todos aquellos que quieren “impresionar” al resto de los mortales intentando explicar lo que aún es inexplicable para la ciencia. 

Bueno… voy a intentar explicároslo como lo entiendo yo, sin magia ni meigas, pero esto será en una segunda entrega, pues esta ya se ha alargado en demasía. Os prometo que en unos días os sigo contando cosas sobre el intrigante ordenador cuántico. Hasta entonces gigasaludos y terabytes de gracias a todos y cada uno de mis apreciados lectores.

domingo, 31 de enero de 2016

Neutrinos

Fuente: Wikipedia

Los neutrinos, después de los fotones, son las partículas más abundantes de todas las conocidas en nuestro Universo. Son partículas fundamentales, sin carga eléctrica y, aunque surgen y se propagan en las interacciones de la Fuerza Nuclear Débil mediante bosones W y Z, se crean, no obstante, en el ámbito exclusivo en el que domina la Fuerza Nuclear Fuerte, es decir, en el interior de los nucleones; donde residen quarks y gluones. Por esta razón, siempre que en un átomo se desintegra un neutrón, se produce un neutrino. 

viernes, 6 de noviembre de 2015

Modelos atómicos


En el siglo V antes de Cristo, Leucipo de Mileto y Demócrito; su discípulo más aventajado, considerado por muchos como el padre de la ciencia moderna, ambos filósofos y matemáticos nacidos en Tracia, fundaron la escuela atomista, según la cual los átomos serían una colección de partículas materiales indestructibles y carentes de atributos, cuyas distintas mezclas, o aleaciones, compondrían la materia constituyente de los diferentes cuerpos existentes.
Esa fue la primera vez que, tras casi doscientos mil años de existencia, nuestra especie, el homo sapiens, se plantearía la necesidad filosófica de comprender la esencia material de los elementos naturales, desmenuzándolos en trozos, cada vez más pequeños, hasta alcanzar sus más ínfimos e indivisibles componentes, a los que llamaron entonces “a-tomon”, palabra griega que más tarde dio lugar al vocablo latino “atomum”, que significa “sin cortar”, “sin partes”, o más exactamente, “indivisible”.

miércoles, 14 de octubre de 2015

Ni "nóbel" ni "rádar"... sino todo lo contrario.



Aprovechando que recientemente se han dado a conocer los premios Nobel del presente año 2015, os comento que, según el Diccionario de la Real Academia Española, en el idioma castellano no existe la palabra *nóbel*.
Sí aparece en él, sin embargo, el vocablo *nobel* (pronúnciese como *papel*) cuya definición expresa el DRAE con dos acepciones:

1. [m. Premio otorgado anualmente por la fundación sueca Alfred Nobel como reconocimiento de méritos excepcionales en diversas actividades.]
2. [com. Persona o institución galardonada con este premio.]

Aunque, en principio, hemos de reconocer que el término hace referencia al apellido del ilustre científico Alfred Nobel, y puesto que los apellidos, máxime si son extranjeros, gozan de cierta flexibilidad en su acentuación y pronunciación, no debemos olvidar que, no obstante, dicha palabra *nobel* está recogida y catalogada en el DRAE y por tanto tipificada su correcta dicción para todos los  hispanohablantes. 

jueves, 1 de octubre de 2015

El Spin de las partículas subatómicas.

Según Stephen Hawking, y lo explica en su libro Breve Historia del Tiempo, lo que indica realmente el espín de una partícula es "cómo ésta se muestra, vista desde distintas direcciones”.

Hay que tener en cuenta que el spin no puede tomar cualquier valor, sino que está cuantizado, y siempre ha de ser múltiplo entero de la mitad de la Constante Reducida de Plank (h con barra / 2), lo que significa que, al medirlo, solo se pueden dar determinadas proyecciones de la partícula observada sobre una dirección concreta. 

domingo, 13 de septiembre de 2015

CONSTRUYENDO EL COSMOS. EL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS.

Imagen: http://recursostic.educacion.es/bancoimagenes/web/

Todas las cosas que percibimos en la naturaleza son susceptibles de ser divididas en trozos muy pequeños. Esos trozos, los más diminutos que seáis capaces de conseguir, están hechos de moléculas, que son los pedacitos más chicos en los que podéis trocear cualquier objeto que tengáis a la mano y que, aunque os resulten invisibles a simple vista, mantienen todas las propiedades químicas de la sustancia de la que proceden. Si machacáis por ejemplo un grano de sal común hasta convertirlo en polvo finísimo, observaréis (al microscopio) las moléculas que lo componen; esto es, los fragmentos más pequeños de sal común machacada que pueden seguir llamándose cloruro de sodio porque aún son sal y, por tanto, mantienen todavía su capacidad de sazonar vuestra comida.

Existen infinidad de moléculas en la naturaleza, tantas como materiales seáis capaces de observar. Cualquier cosa que podáis ver, oír, oler, gustar o tocar, esté hecha de células, plásticos, maderas, gomas, minerales, metales, cartón… o de lo que sea, está construida, sin lugar a dudas, con infinidad de moléculas unidas las unas a las otras a modo de piezas de un lego miniatura.

viernes, 11 de septiembre de 2015

ARCA-MC1, VIDA A PARTIR DE MATERIA INERTE.



Un equipo multidisciplinar de científicos del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), liderados por la Doctora Norma Weinmann, en colaboración con el Scripps Research Institute, han logrado crear vida a partir de materia inerte.
La Doctora Weinmann, experta en biología molecular e ingeniería genética, que fue galardonada con el premio Stars Sciencie el pasado año 2049 por su descubrimiento de la Progenhistona telomérica y su implementación en el algoritmo de control de codificación inducida del ADN, anunció ayer que su equipo ha logrado sintetizar una célula meristemática ensamblada átomo a átomo en laboratorio. Las células meristemáticas de las plantas son cuasi equivalentes a las células madre animales; y se caracterizan por mantenerse siempre jóvenes y poco diferenciadas; estas células crean regiones embrionarias permanentes, a partir de las cuales se fabrican continuamente tejidos y órganos vegetales.

domingo, 7 de junio de 2015

El átomo. Quarks vs Partones.

Richard Feynman fue un insigne físico estadounidense que recibió el Nobel de física por sus trabajos en electrodinámica cuántica, en los que desarrolló un método para estudiar las interacciones y propiedades de las partículas subatómicas utilizando los llamados diagramas de Feynman.  Él postuló, a mediados de la década de 1960, que debían existir ciertas subestructuras en el interior de protones y neutrones a los que llamo partones.
Ejemplo de diagrama de Feynman
Por otra parte, en 1960, Murray Gell-mann, un físico del Caltech y Yuval Ne’eman, físico del Imperial College de Londres, desarrollaron, independientemente, una clasificación que fue considerada el primer intento con éxito de evidenciar la conexión básica existente entre partículas de diferentes familias. Ambos verificaron que muchas de las partículas conocidas podían ser agrupadas en familias de ocho partículas con características análogas. Esa manera de clasificar partículas fue llamada de clasificación octal. En cierta forma ellos hicieron con las partículas elementales lo que Mendeléyev había hecho casi un siglo antes con los elementos químicos, cuando creó su tabla periódica.

viernes, 29 de mayo de 2015

El átomo. Protones y Neutrones.



Henry Moseley, un joven científico inglés, graduado en física y química, brillante colaborador de Rutherford, enunció en 1913 una ley empírica que establecía una relación sistemática entre la longitud de onda de los rayos X emitidos por cualquier átomo y su número atómico. 

Este descubrimiento de Moseley, significó un gran avance para comprender la estructura de los átomos, y con toda seguridad habría sido galardonado con el premio Nobel por su descubrimiento de no haber sido abatido, lamentablemente para la ciencia, por una bala en la primera guerra mundial; cuando solo contaba con 27 años de edad.

domingo, 17 de mayo de 2015

Jeroglíficos XLVII


El átomo de Rutherford y Bohr.





A pequeña escala todo se simplifica. Toda la materia del universo, las estructuras grandes y pequeñas, las montañas, nuestras viviendas, el aire que respiramos, los árboles, las rocas, los animales, el agua que bebemos… nosotros mismos, todo está hecho de átomos y de sus combinaciones.

Los átomos son objetos muy pequeños con masas igualmente minúsculas. Su diámetro es del orden de la diez millonésima parte de un milímetro, es decir en un milímetro caben diez millones de átomos alineados. Su masa también es casi inconcebible para nuestros sentidos, para que una balanza acuse una masa de un gramo, habría que colocar un cuatrillón de átomos de hidrógeno sobre el platillo de una balanza para que esta marque un gramo de peso en la Tierra.

El nombre «átomo» proviene del latín "atomum", y este del griego "ἄτομον", y significa: no divisible. El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone la materia del universo, fue postulado por la escuela atomista en la Antigua Grecia. Sin embargo, no fue considerado seriamente por los científicos hasta el siglo XIX, cuando fue introducido para explicar ciertas leyes químicas. Y No fue hasta el siglo XX, con el desarrollo de la física nuclear, que se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.

lunes, 9 de marzo de 2015

Arte, Cultura... y la egolatría de los artífices del cine moderno.

Cultura, según explica el D.R.A.E. en su acepción primera, significa “cultivo”, o “crianza”, acción que hace alusión explícita a la segunda, en la que la define como “instrucción intelectual que una persona ha de llevar a cabo para adquirir el conjunto de conocimientos que le permitirán desarrollar su juicio crítico”. A continuación declara también que: “cultura es el conjunto de modos de vida y costumbres, conocimientos y grado de desarrollo artístico, científico, industrial, en una época, grupo social, etc.”

De tales definiciones podemos colegir que:

En primer lugar. Cultura es la continua labor de formación que una persona debe llevar a cabo para llegar a poseer el mayor grado posible de conocimiento sobre el piélago de hechos acaecidos en el universo a través del tiempo, conocimiento que, según sea más o menos extenso, amplio, fidedigno y profundo, capacitará a su poseedor en mayor o menor grado para, gracias a esa sabiduría adquirida, ser capaz de analizar, comprender y enjuiciar la realidad de manera objetiva y coherente. Abarcando, dicho conocimiento, desde el suceso más nimio al más complejo y desde el más antiguo al más moderno que el hombre es capaz de explicar y/o demostrar y que ha sido transmitido (mediante gestos, en los albores de la humanidad; o a través de sonidos y fonemas, después; o con palabras escritas, más recientemente) de generación en generación, y que constituye el compendio universal de disciplinas, académicas y no académicas, que abarcan todo el saber sobre ciencias, letras y humanidades.


viernes, 30 de enero de 2015

¿Qué es la Fuerza Nuclear Fuerte? Quarks, Gluones y Piones.




Los componentes de la materia más pequeños que conocemos son los quarks y los electrones. Son partículas subatómicas a las que denominamos, de forma genérica, fermiones.

Los electrones pertenecen al grupo de los leptones (un leptón es un fermión fundamental sin carga hadrónica o de color, existen seis leptones y sus correspondientes antipartículas: el electrón, el muón, el tau y tres neutrinos asociados a cada uno de ellos). Los electrones son eminentemente asociales, incapaces de permanecer cerca los unos de los otros ni tan siquiera un instante, tanto es así, que si uno de ellos se ve obligado a invadir el espacio en el que vibra otro electrón, obligará al inquilino de aquel lugar a saltar ipso facto, de forma irremisible, a otro lugar. 
Solo existe una situación en la que los huraños electrones se prestan a acercarse y colaborar, a “danzar en pareja” con sus parientes clones, este sorprendente hecho sucede "solo" cuando el medio en el que se encuentran está a bajísima temperatura (Pares de Cooper).

lunes, 22 de diciembre de 2014

El nacimiento de la Física Cuántica. Max Planck.

A finales del siglo XIX Rayleigh y Jeans, dos científicos británicos, habían unificado las leyes de radiación en una sola ley universal:
“La intensidad de la radiación emitida por un cuerpo calentado es directamente proporcional a su temperatura absoluta e inversamente proporcional al cuadrado de la longitud de onda de la luz que emite”
Aunque, en principio, parecía que esta ley se cumplía experimentalmente sin reservas, más tarde se comprobó que, en realidad, funcionaba únicamente en la parte del espectro visible en el que las ondas de luz son más largas, es decir en la zona de rojos y amarillos. 

viernes, 19 de diciembre de 2014

El experimento de Young con partículas, átomos y moléculas.






El experimento de Young consiste en la formación de figuras de interferencia dejando pasar un haz de luz por dos orificios con una separación fija. Las bandas de interferencia que se forman son típicas de la teoría ondulatoria, pero al introducir la cuantificación de la energía radiante aparece una diferencia crucial entre la teoría ondulatoria y la interpretación corpuscular de lo ondulatorio: es posible utilizar una fuente tan débil que sea muy probable que en cada instante se encuentre un único fotón en el aparato. Si este se comportase como un corpúsculo, pasaría por uno u otro orificio y la imagen que obtendríamos en la placa fotográfica de los impactos de los fotones sería análoga a la que resulta si uno de los orificios se cierra de forma alternativa. Pero no es así, sino que se forma una figura de interferencia igual que en el caso de una fuente más intensa. Es inevitable concluir que el fotón se extiende como una onda, aun siendo indivisible, de modo que pasa simultáneamente por los dos orificios e interfiere consigo mismo. El fenómeno es análogo en todo al caso considerado en el experimento mental de Frisch, soló que allí hablamos de un sistema de detección como en el del experimento de MIchelson-Morley.

miércoles, 26 de noviembre de 2014

Ir de Picos Pardos

Al final del Medievo, las mujeres europeas, especialmente las españolas, acostumbraban a usar faldas hechas con un trozo de tela cuadrado de lienzo, o cualquier otro tejido, en el que practicaban una abertura ovalada o circular en el centro por la cual se introducían en la prenda. Alrededor de esta abertura cosían un dobladillo, por el interior del cual pasaban un cordón que tensaban para sujetar la prenda a la cintura.

martes, 21 de octubre de 2014

¿El calor pesa?...


...O, dicho de otra forma:

¿Pesa más un kilogramo de hierro al rojo vivo, que un kilogramo del mismo hierro a cero grados centígrados?

La energía, considerada como tal, no tiene peso (peso es la atracción que la gravedad ejerce sobre la masa), pero sí que es equivalente y/o transformable en masa; y cualquier masa pesa.

lunes, 6 de octubre de 2014

TU CONSCIENCIA ESTÁ RETRASADA SEIS SEGUNDOS CON RESPECTO A LA REALIDAD¡¡¡



Tú puedes modular la solución que tomó tu subconsciente tras analizar los múltiples patrones que se forman en tu cerebro con los millones de datos que recogieron tus sentidos del mundo que te rodea, pero esa intervención consciente, que puede ser o no deseada por ti, solo puede suceder entre seis y diez segundos después de la recogida de datos y de la toma de la verdadera decisión.

domingo, 28 de septiembre de 2014

Los logros del hombre moderno, y su prometedor devenir...



La vida, junto con la inteligencia implícita en ella, tardó más de quinientos millones de años en surgir de forma espontánea en nuestro planeta. Cuatro mil millones de años después de ese momento crucial, la forma de vida terrestre más avanzada: El Hombre, ha conseguido abandonar la biosfera, flotar libremente en el vacío interplanetario, hoyar incluso la superficie de nuestro satélite, y regresar sano y salvo a la acogedora superficie de la Madre Tierra. Es más, incluso, en breve, será capaz de dominar y canalizar en su propio beneficio la energía del cosmos y de manipular a su antojo la forma y duración de su propia existencia.
Si, haciendo un ejercicio de imaginación, en vez de años utilizamos metros para representar la edad de la Tierra, comprenderemos más fácilmente el tiempo que ha necesitado la vida para, partiendo de la nada, llegar a realizar esas y otras hazañas. 
Así, realizando la transformación de unidades referida, la edad total del Universo (en kilómetros en vez de en milenios) equivaldría a trece millones setecientos mil kilómetros (la novena parte de la distancia total entre la Tierra y el Sol). Y la edad de la Tierra mediría un tercio de esa longitud, es decir cuatro millones quinientos mil kilómetros aproximadamente.