La Máquina de Dios

Historia del Descubrimiento de los Elementos Químicos

Historia del Descubrimiento de los Elementos Químicos

Hablar del descubrimiento de elementos antes de Juan Dalton (1766-1844) resultaría contradictorio, pues sólo después de los trabajos de este hombre de ciencia comenzó a definirse dicho concepto. Sin embargo hoy se tienen por tales muchas de las sustancias que ya eran conocidas antes del advenimiento de Cristo. Los metales sólidos, como el oro, la plata, el hierro, el estaño, el cinc, el cobre y el plomo, por ejemplo, ya fueron refinados por los pueblos de antaño, que apreciaban su utilidad o su valor decorativo.

El carbono (en forma de carbón de piedra), el azufre y el metal líquido mercurio también eran usados en aquellas épocas, aunque sin saber que eran elementos, es decir, sustancias básicas de que está hecho el universo. Cuando se contemplaban desde el punto de vista químico, sólo se los consideraba como meros ejemplos de la numerosa cantidad de sustancias que los alquimistas podían utilizar en sus experimentos.

Es cierto que el oro poseía un valor excepcional y gran parte del trabajo de los antiguos investigadores consistía en fútiles esfuerzos por obtenerlo a partir de otros metales más baratos. Pero no se tenía el concepto de cuál era su colocación en el cuadro general, porque ni aun remotamente se tenía idea de que tal cuadro existiese.

El primer elemento descubierto en los tiempos antiguos fue el arsénico. Aunque los griegos ya conocían varios compuestos de éste, probablemente fue Alberto Magno, en el siglo xm, el primero en afirmar que contenía una sustancia de tipo metálico. Químicos posteriores lo consideraron algo así como un metal «bastardo» o semimetal y le aplicaron el nombre de Arsenicum Rex.

En 1604 aparecieron ciertos trabajos, atribuidos a un monje benedictino llamado Basilio Valentine, en los que se describía el antimonio. Se decía que Valentine los había escrito alrededor de 1470, pero la obra fue «editada» por Tholde, un fabricante de sal de La Haya, y hay dudas acerca de si Valentine fue escritor.

Las obras que se le atribuyen también mencionan el bismuto, y si aceptamos que puede haberlas escrito, podríamos considerarlo su descubridor. Sin embargo, en 1556, medio siglo antes de su publicación, el bismuto había sido descripto por un médico alemán, Jorge Agrícola, en un libro sobre metales.

El aumento de la actividad química a partir del siglo XVIII produjo, como era de esperar, rápido progreso en el descubrimiento de nuevas sustancias. Puede explicarse en parte la falta de progreso antes de esa época por la enorme influencia del filósofo griego Aristóteles.

Durante más de mil años su errónea teoría acerca de la existencia de cuatro «elementos» (tierra, aire, fuego y agua) había detenido toda posibilidad de progreso en la química. Si bien en muchos campos del conocimiento dicho filósofo dejó importantes contribuciones, su influencia en la química, durante tanto tiempo indiscutida, resultó ser un grave impedimento para su adelanto.

OTROS DESCUBRIMIENTOS
El fósforo fue el siguiente elemento descubierto. Se le debe al alemán Henning Brand (1669). Medio siglo después, Jorge Brandt, un sueco, descubrió el cobalto. Esta conquista anunció la llegada de la Edad de Oro del descubrimiento de elementos.

En el mismo año (1735) Ulloa descubrió el platino. En los cincuenta años subsiguientes se registraron no menos de diez elementos, entre los cuales cabe mencionar: el níquel (Cronstedt), el hidrógeno (Enrique Cavendish), el flúor (Scheele), el nitrógeno (Daniel Ruthenford), el cloro (Scheele), el molibdeno (Hjelm), el telurio (Von Reichenstein) y el tungsteno (d’Elhujar).

Es interesante recordar la historia del descubrimiento del oxígeno, aunque sólo sea para ilustrar la forma a veces imprevista en que progresa la ciencia. José Priestley, científico notable en muchos campos, consiguió aislar oxígeno calentando óxido rojo de mercurio y demostró que una vela ardía en él con gran brillo y que un ratón podía vivir respirándolo. Hasta aquí sus observaciones eran correctas; pero cuando trató de aplicar estos nuevos hechos a la teoría tradicional de la combustión, se encontró con serias dificultades.

De acuerdo con el pensamiento corriente en aquella época, se suponía que una vela que ardía producía una sustancia denominada flogisto. El aire común, se decía, contenía cierta cantidad de flogisto y podía absorber más de él; luego ya no podía contribuir a la combustión. Priestley llamó a este gas «aire deflogisticado» porque en él la combustión era más violenta y duraba más tiempo que en el aire y porque debía deducirse que, al comenzar, no contenía nada de flogisto.

Años más tarde, Lavoisier explicó la verdadera naturaleza del proceso de la combustión y el papel que en ella desempeña el oxígeno. Al mismo tiempo que Priestley trabajaba en Inglaterra, Carlos Scheele efectuaba experimentos similares en Suecia.

Aunque descubrieron el oxígeno casi al mismo tiempo, un retraso de tres años en la publicación de sus trabajos hizo que Priestley se llevara la mayor parte del éxito. En realidad, la situación es aún más complicada: Juan Mayow, de la Real Sociedad, parece que había obtenido los mismos resultados un siglo antes, aunque rara vez se lo menciona.

La lista que acompaña este artículo nos da una cronología de los elementos y los nombres de sus descubridores. (Para simplificar sólo se indica el nombre del descubridor más generalmente aceptado, aunque en muchos casos tanto éste, como la fecha, están sujetos a discusión.)

NOTAS SOBRE LOS ELEMENTOS: Se llama elemento químico al componente que se encuentra en todas las sustancias simples. Por ejemplo, el componente de la sustancia simple denominada azufre, es el elemento azufre. Un elemento no puede descomponerse en otro. Asi, del azufre, no se obtiene más que azufre. *Si se combinan dos elementos simples, como el azufre y el hierro, obtenemos, al calentarlos, un compuesto qoe se llama sulfuro de hierro. *Los nombres de los elementos suelea tomarse de sus propiedades u orígenes: así hidrógeno, significa engendrador de agua; cloro quiere decir de color verdoso; fosfora significa portador de luz; el germanio designóse así en honor de Alemania; el galio por Francia; el magnesio por una región de Tesalia; el uranio por el planeta Urano; telurio por la Tierra, y helio por el Sol.

CINCO ELEMENTOS IMPORTANTES
Humphry Davy, que con tanto éxito trabajó en muchas ramas de la química y la física, también descubrió cinco elementos (potasio, sodio, bario, boro y calcio) entre 1807 y 1808. Un poco antes, en 1805, Juan Dalton, trabajando en Manchester, dio a conocer su teoría atómica que sirvió para enfocar el problema de los elementos. Dalton afirmó que los elementos químicos están compuestos por diminutas partes indivisibles (átomos) que conservan su individualidad eñ todas las reacciones químicas.

También decía que los átomos de un determinado elemento son idénticos entre sí y de forma diferente a los de otros elementos. Finalmente afirmó que la combinación química es la unión de átomos en cierta proporción establecida. El trabajo de este hombre de ciencia constituye la primera explicación comprensible acerca de qué son los elementos y cómo se comportan. Durante los siglos XIX y XX fueron descubriéndose nuevos elementos.

Un grupo especialmente interesante, el de los gases inertes —que no se combinan químicamente con otros— fue descubierto hace unos sesenta años. Guillermo Ramsay, un químico escocés, ayudó a individualizar el neón, criptón, xen helio y argón. Por la misma época, en 1898, Pedro y Marie Curie consiguieron aislar el radio y el polonio, ambos elementos intensamente radiactivos, con lo que se abrió el camino a la investigación actual en física nuclear. Sólo alrededor de 90 de los elementos químicos que han sido descubiertos se encuentran la naturaleza.

El resto son artificiales, y generalmente se ot nen «bombardeando» átomos e inyectándoles partículas nucleares complementarias. Cambia así la estructura del núcleo y con ello la identidad del átomo. En algunos casos estos nuevos elementos sólo duran una fracción de segundo. Sin ninguna duda los descubridores de elementos artificiales que han logrado más éxitos son los estadounidenses Glenn T. Seaborg (imagen) y A. Ghio Entre ambos han contribuido al descubrimiento de nada menos que de otros nueve.

Glenn T. Seaborg

Ver Una Tabla de Elementos Químicos Moderna (Haz clic)

La base de todos los compuestos—hay cientos y millares de compuestos en el mundo—es la molécula formada por la unión de átomos. En la mayoría de los compuestos inorgánicos los átomos que forman la molécula, y que por su unión producen todas las propiedades de los compuestos, son poco numerosos en general.

Así, la molécula de agua (H2O) consiste de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno; la de ácido sulfúrico consiste de dos átomos de hidrógeno, uno de azufre y cuatro de oxígeno, y la de monóxido de carbono consiste de un átomo de carbono y uno de oxígeno. Por otra parte, las moléculas de substancias orgánicas y de los llamados «compuestus de carbono» se componen a menudo de una multitud de átomos.

Así, la molécula de albúmina de sangre o suero-albúmina se supone, con alguna duda, que contiene 450 átomos de carbono, 720 átomos de hidrógeno, 116 átomos de nitrógeno, 140 átomos de oxígeno y 76 átomos de azufre; mientras que la composición química de la nucleína es aún más complicada, pues es una substancia compleja albuminoidea que contiene también fósforo y hierro en combinación orgánica.

En muchos casos las moléculas en los compuestos de carbono están probablemente construidas, como si dijéramos, en pedazos, y su arquitectura está indicada por nombres como «carbinol trifenil-triamido-difeniltolil» y «acido carboxílico hexa-fenil-iso-propil-me-til-cetona».

La ciencia de la Química consiste principalmente en el conocimiento de las diferentes afinidades de los átomos y de las maneras de separar y reconstruir las moléculas; la ciencia de la Química sintética moderna ha logrado reconstituir algunos miles de compuestos interesantes que son completamente desconocidos en la Naturaleza.

Aun más interesantes y maravillosos que la afinidad química misma son los resultados producidos por la combinación. Los dos gases, oxígeno e hidrógeno, se juntan, y he aquí que tenemos el maravilloso líquido agua. El metal oro y el vapor corrosivo cloro se unen y tenemos un sólido de color castaño rojizo que es muy soluble en agua. Se juntan el carbono de un diamante y el oxígeno del aire, y he aquí que tenemos un gas sofocante.

Los gases oxígeno, nitrógeno e hidrógeno se unen con un poco de carbono, azufre y fósforo, para formar bajo la dirección del principio vital un germen del que se desarrolla el hombre. En la afinidad de elementos reside el misterio de la arquitectura de miles de compuestos: cada uno es un palacio químico.

CRONOLOGÍA APROXIMADA DE LOS ELEMENTOS DESCUBIERTOS

Elemento:Año Descubridor
Carbono
CobreConocidos a.C.
Oro Conocidos a.C.
Hierro Conocidos a.C.
Plomo Conocidos a.C.
Mercurio Conocidos a.C.
PlataConocidos a.C.
AzufreConocidos a.C.
EstañoConocidos a.C.
CincCConocidos a.C.
Arsénico Siglo XIIIAlberto Magno
Bismuto 1556 Mencionado por Jorge Agrícola
Antimonio 1604 Mencionado en obra atribuida a Basilio Valentine del siglo anterior
Fósforo1669Brand
Cobalto1735Brandt
Platino1735Ulloa
Níquel1751Cronstedt
Hidrógeno1766Cavendish
Flúor1771Sebéele
Nitrógeno1772 Rutherford
Cloro1774Sebéele
Manganeso1774Gahn
Oxígeno1774Priestley, Sebéele
Molibdeno1782Hjeim
Telurio1782Von Reichenstein
Tungsteno1783d’Elhujar
Titanio1789Gregor
Uranio1789Klaproth
Circonio1789Klaproth
Estroncio1790Crawford
Itrio1794Gadolin
Cromo1797Vauquelin
Berilio1798Vauqueüiit
Niobio1801Hatchett
Tantalio1802Eckberg
Cerio1803Klaproth
Paladio1803Wollanston
Sodio1803WolloBstoa
Iridio1804Tenaant
Osmio1804Tetinani
Potasio1807Davy
Sodio1807Davy
Bario1808Davy
Boro1808Davy
Calcio1808Davy
Yodo1811Courtois
Cadmio1817Stromeyer
Litio1817Arfedson
Setenio1817Berzelius
Silicio1823Berzelius
Aluminio1825Oersted
Bromo1826Balard
Torio1822Berzelius
Magnesio1830Liebig, Bussy
Vanadio1830Sefstrom
Lantano1839Mosander
Erbio1843Mosondp»
Terbio1843Mosander
Ratenio1845Claus
Cesio1861Bunsen, Kirchoff
Subidlo1861Bunsen, Kirchoff
Talio1861Crookes
Indio1863Reich, Richter
Galio1875Boisbaudran
Iterbio1878Marignac
Hoinvio1879Cleve
Samaría1879Boisbaudran
Tulio1879Cleve
Neodimio1885Welsbach
Praseodimio1885Welsbach
Disprosio1886 Boisbaudran
Gadolinio1886Marignac
Germanio1886Winkler
Argón1894Rayleigh, Ramsay
Helio1895Ramsay
Criptón1898Ramsay, Travers
Neón1898Ramsay, Travers
Polonia1898P. y M. Curie
Radio1898P. y M. Curie, Be
Xenón1898Ramsay, Travers
Actinio1899Debierne
Radón1900Dorn
Europio1901Demarcay
Luteeio1907Welsbach, Urbain
Protactinio1917Hahn, Meitner
Hafnio1923Coster, Hevesy
Renio1925Noddack, Tacke
Tecnecio1937Perrier, Segre
Francio1939Perey
Astatino1940Corson y otros
Neptunio1940McMillan, Abelso»
Plutonio1940Seaborg y otros
Americio1944Seaborg y otros
Curio1944Seaborg y otros
Prometió1945 Glendenin, Marisd
Berkelio1949Thompson, Ghi Seaborg
Californio1950Thompson y otros
Einstenio1952Ghiorso y otros
Fermio1953Ghiorso y otros
Mendelevio1955Ghiorso y otros
Nobelio1958Ghiorso y otros
Lawrencio1961Ghiorso y otros

Fuente Consultada:
Revista TECNIRAMA N°22 Enciclopedia de la Ciencia y La Tecnología -Descubridores Químicos-

Primeros Huevos de Dinosaurios Encontrados Fosilizados

Primeros Huevos de Dinosaurios Encontrados Fosilizados

En 1923, un miembro de la expedición del Museo Americano de Historia Natural de Estados Unidos, dirigida por el doctor Roy Chapman Andrews, a la zona de areniscas rojas del desierto de Gobi, en Mongolia, encontró un nido completo de huevos de dinosaurios fosilizados.

Los huevos habían sido puestos a fines del período cretácico, hace unos 80 millones de años. Estaban enterrados cerca de la superficie, que había estado expuesta a los efectos de la erosión durante millones de años también. Los dinosaurios fueron animales dominantes —es decir, de gran importancia por su influencia sobre todas las restantes formas de vida— en la era Mesozoica. Se los divide en dos grandes órdenes, siendo, por una parte, parientes de los cocodrilos y, por otra, antecesores de los pájaros.

Los primeros representantes de los dinosaurios que aparecieron en escena eran de tamaño pequeño, pero, en conjunto, se observa en ellos una evolución gradual hacia dimensiones cada vez más gigantescas. Algunos constituyeron los mayores animales terrestres que han existido. Unos eran carnívoros y otros, la mayoría, herbívoros.

Los primeros dinosaurios se caracterizaron por ser bípedos (marchaban de pie sobre las patas posteriores). Sin embargo, se ha observado que a lo largo de su evolución muchos tendieron a adquirir la postura cuadrúpeda, sobre todo los herbívoros. Bastantes carnívoros conservaron la posición bípeda.

La clasificación que se ha hecho de los dinosaurios se basa en las afinidades de su esqueleto y de la estructura de los huesos con los reptiles o los pájaros. Aquellos que presentaban semejanzas con los reptiles se clasifican en el orden de los saurisquios.

huevos de dinosaurios hallados en Gobi Mongolia

El descubrimiento de los huevos de dinosaurio es uno de los raros hallazgos (como el de las impresiones de las membranas interdigitales momificadas) que nos ilustran sobre el modo de vida de estos seres. Quizá si los detalles de su biología estuviesen más claros, podrían conocerse las causas de la desaparición repentina de los dinosaurios, después de un período de florecimiento espectacular. Se ha pensado, fundamentalmente, en cambios climáticos que afectaron de tal modo a la flora, que las especies herbívoras, demasiado especializadas, no, pudieron adaptarse a un cambio de régimen alimenticio. La desaparición de los herbívoros trajo consigo la de los carnívoras que vivían a costa de ellos. La imposibilidad de los dinosaurios de evolucionar, y adaptarse a las cambiantes condiciones, parece radicar en la extremada especialización de su forma de vida. De hecho, es una regla; comprobada por el estudio de los fósiles, que las formas de animales se adaptan mejor a las condiciones cambiantes cuanto menos evolucionadas están, es decir, cuanto menos especializadas se hallan   en   una   forma   de  vida   determinada.

A pesar de los abundantes datos existentes sobre la morfología de los dinosaurios, nuestros conocimientos sobre su biología y costumbres se apoyan, en muchos aspectos, solamente en conjeturas. Se sabe que la médula espinal presentaba, en algunas formas, un ensanchamiento a la altura de la cintura pelviana (caderas), que podía tener un tamaño mayor que el del cerebro (ganglios cerebroides).

Este ganglio actuaría como un centro local de reflejos en las formas gigantes, dado el tiempo considerable que los reflejos habían de tardar en recorrer el largo camino existente entre el cerebro y las patas. Desde que se comenzó a estudiarlos, se supuso que estos antecesores de animales realmente ovíparos (que ponen huevos), fueron ovíparos también, pero no se tuvo una prueba material hasta dicho hallazgo de huevos fosilizados del Protoceratops, pequeño reptil antecesor de los dinosaurios cornúpetas a que nos hemos referido.

El mismo no presenta, sin embargo, traza de cuernos, pero sí el citado repliegue posterior de la cabeza. En una expedición previa a Mongolia ya se había encontrado parte de la cascara de un huevo, pero el descubrimiento, realizado después, del nido entero, en una zona desértica —a cientos de kilómetros de distancia de los habitantes más próximos— sobrepasó las esperanzas.

Por fin se había conseguido la prueba de que, al menos, algunos dinosaurios ponían huevos. Además, este dinosaurio (Protoceratops) los ponía (en cantidad de 15 o más) en un nido, de la misma forma que los ponen las tortugas y muchas aves actuales. Las rocas de color rojo ladrillo donde, se encontraron los huevos se componen de granos de arena fina y roja. Son blandas y se desmenuzan e, indudablemente, fueron formadas por la arena arrastrada por el viento. Mongolia debe de haber sido un desierto muy seco y cálido cuando el Protoceratops vivía.

Probablemente, los huevos fueron enterrados a demasiada profundidad por la arena movediza, de forma que los rayos solares no pudieron incubarlos. Poco a poco se fueron hundiendo cada vez más, a causa de la continua presión ofrecida por la gran carga de arena que soportaban encima y, a su vez, la arena que los rodeaba fue comprimiéndose y trasformándose en roca arenisca.

Entretanto, los huevos mismos fueron rellenándose de arena, al fosilizarse, y conservaron su estructura. Las condiciones de Mongolia resultaban ideales para la formación de fósiles, y de hecho el país es el lugar perfecto para buscarlos. Había muy poca humedad, y el aire, indudablemente, velaba por los restos animales, arrastrando la arena, que los enterraba en enseguida, lo que evitaría su descomposición. Además, desde que se extinguióle! Protoceratops, se ha sumergido uña pequeña extensión de Mongolia,, por lo que las rocas sedimentarias (rocas formadas bajo el agua) se han depositado sobre la arenisca sólo en contados lugares.

El Protoceratops vivía en condiciones desérticas. Sin embargo, debió de haber algunos ríos o lagunas cerca del nido, ya que se han encontrado fósiles de tortugas en los alrededores, y el esqueleto de la cola del Protoceratops hace pensar que este animal pasaba parte de su vida en el agua. Su pico córneo y la escasez de dientes sugieren que era herbívoro, y quizás arrancaba las hojas y las ramas de las plantas o arbustos del desierto.

Además de abandonar el agua para ir a comer, ponía sus huevos en hoyos que cavaba en la arena de las dunas. Colocaba los huevos en círculos, con el extremo más alargado dirigido hacia el centro del nido. La cascara era dura. Los huesos que se encontraron cerca del nido fueron después cuidadosamente conjuntados. Es curioso el hecho de haberse hallado cierta cantidad de esqueletos de jóvenes animales, próximos unos a otrosflo que hace pensar en la existencia de una especie de «colonia infantil», o de un lugar de cría.

También se han encontrado esqueletos de adultos, que no tenían más qué unos dos metros de longitud. La placa o expansión de la cabeza que protege el cuello está muy desarrollada, y en ella van insertos los músculos de la mandíbula y de la cabeza.

El notable descubrimiento de parte del esqueleto de un dinosaurio con forma de avestruz, el Oviraptor («ladrón de huevos»), en el nido del Protoceratops, hace pensar que dicho ser estaba realmente robando los huevos del nido. Por desgracia, sólo se ha conservado una pequeña parte de este esqueleto, pero es tan semejante al de otros dinosaurios con forma de avestruz, que el Oviraptor, probablemente, presentaba el aspecto que se le da en el grabado.

SIEMPRE SIGUIERON LOS DESCUBRIMIENTOS EN EL MUNDO

Huevos Hallados en China, Cuando Se Excavaba Para Una Zanja

La ciudad de Heyuan, en China, es conocida popularmente como “la ciudad de los dinosaurios”, debido a los constantes descubrimientos de fósiles en su territorio. Esta vez, unos obreros han descubierto 43 huevos de dinosaurio mientras instalaban un nuevo sistema de cañerías, y muchos están intactos.

Fuente Consultada:
Revista TECNIRAMA N° 67
Enciclopedia de la Ciencia y La Tecnología

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Feymann Richard Fisico Premio Nobel Teoría Electrodinámica Cuántica

Feymann Richard Físico Premio Nobel
Teoría Electrodinámica Cuántica

El físico norteamericano Richard Phillips Feynman mereció el Premio Nobel en 1965  por sus estudios en el campo de la electrodinámica cuántica. Fue uno de los teóricos  más originales de la posguerra, ya que contribuyó de manera fundamental en muchos campos de la física.

Su genial visión de fabricar productos en base a un  reordenamiento de átomos y moléculas dio pie al nacimiento de una de disciplinas científicas más prometedoras de la era moderna: la nanotecnología

Feymann Richard Físico

«Para la existencia de la ciencia son necesarias mentes que no acepten que
la naturaleza debe seguir ciertas condiciones preconcebidas.»

NUEVAS FRONTERAS
Con una curiosidad ilimitada ante los fenómenos de la naturaleza, Richard Feynman hizo contribuciones relevantes en diversos campos de la física y también fue un excelente divulgador, capaz de transmitir su pasión por la ciencia.

De una intuición extraordinaria, buscaba siempre abordar los problemas de la física de manera diferente de la de sus colegas, quería presentar las cuestiones conocidas fuera de los caminos ya trillados.

La historia cuenta que durante una reunión de la Sociedad Americana de Física de la división de la Costa Oeste, en 1959, Feynman ofreció por primera vez una visión de la tecnología totalmente nueva, imaginando enciclopedias escritas en la cabeza de un pin.

«Hay mucho sitio al fondo», dijo en aquella célebre conferencia. Pero el fondo al que se refería no era el de la abarrotada sala de actos. Hablaba de otro fondo: el de las fronteras de la física, el mundo que existe a escala molecular, atómica y subatómica.

Un Visionario: Por primera vez, alguien pedía investigación para hacer cosas como escribir todos los libros de la Biblioteca del Congreso en una pieza plástica del tamaño de una mota de polvo, miniaturizar las computadoras, construir maquinarias de tamaño molecular y herramientas de cirugía capaces de introducirse en el cuerpo del paciente y operar desde el interior de sus tejidos.

La conferencia de Feynman está considerada como una de las más importantes y famosas de la historia de la física, que hoy cobra una vigencia no prevista en aquel entonces.

Por eso muchos científicos consideran que Richard Feynman marca de algún modo el nacimiento de la nanotecnología, ciencia que se aplica a un nivel de nanoescala, esto es, unas medidas extremadamente pequeñas, «nanos», que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. (ver: nanotecnologia)

El futuro es impredecible: A pesar de que Feynman ignoraba en aquel entonces la capacidad de los átomos y las moléculas de unirse en estructuras complejas guiadas por sus interacciones físicas y químicas (algo muy presente hoy en día a escala nanométrica), queda su impresionante clarividencia en saber identificar en la naturaleza un abundante depósito de recursos, poniendo de manifiesto al mismo tiempo su confianza en el carácter ilimitado de la creatividad humana.

PORQUE SE LO RECUERDA:

    1. Es considerado una de las figuras pioneras de la nanotecnología, y una de las primeras personas en proponer la realización futura de las computadoras cuánticas.
    1. Su forma apasionada de hablar de física lo convirtió en un conferencista popular; muchas de sus charlas han sido publicadas en forma de libro, e incluso grabadas para la televisión.
    1. Feynman fue asignado al comité de investigación de la explosión en vuelo del transbordador de la NASA Challenger, en 1986. Demostró que el problema había sido un equipo defectuoso y no un error de un astronauta.
  1. Entre sus trabajos se destaca la elaboración de los diagramas de Feynman, una forma intuitiva de visualizar las interacciones de partículas atómicas en electrodinámica cuántica mediante aproximaciones gráficas en el tiempo.

Cronología:
NACIMIENTO: Richard Feymann nació el 11 de mayo en Nueva York. Descendiente cíe judíos rusos y polacos, estudiu física cu el Instituto Tecnológico de Massa-chusetts v se doctoró en la Universidad de Priiiceton.

PROYECTO MANHATTAN Participó en el proyecto Manhattan, que dio origen a la primera bomba atómica. Posteriormente, en 1950, fue nombrado titular de la cátedra de física teórica en el California Institute of Technology (foto).

PREMIO NOBEL: Recibió el Nobel de Física junto con J. Schwinger y S. Tomonaga, por sus trabajos en electrodinámica cuántica. Se mostró cómo abordar el estudio cuántico y relativista de sistemas con cargas eléctricas.

INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DEL QUARK: Trabajó en el acelerador de partículas de Stanford, período en el que introdujo la teoría de I partones, hipotéticas partículas localizadas en el núcleo atómico que daría pie más tarde al concepto de quark.

MUERTE: Tras luchar denodadamente durante cinco años con un cáncer abdominal, Feynman falleció el 15 de febrero, dos semanas después de dictar su última exposición como docente: su última clase versó sobre la curvatura espacio-temporal.

Fuente Consultada:Gran Atlas de la Ciencia La Materia National Geographic – Edición Clarín –

Historia de Ciencia Tecnica Tecnologia y Sus Avances

Historia de la Ciencia ,Técnica y Tecnología
Curiosidades y Avances Científicos

INTROUDUCCIÓN: Si consideramos la ciencia como la investigación sistemática de la realidad a través de la observación, la experimentación y la inducción (conocido como método cientí

Sin duda, se realizaron descubrimientos, pero de forma fragmentaria. La mitología y la religión dominaron como formas de explicar el mundo.

Esto empezó a cambiar con las especulaciones de los primeros filósofos griegos, que excluían las causas sobrenaturales de sus explicaciones sobre la realidad.

Al llegar el s. III a.C. la ciencia griega era muy elaborada y producía modelos teóricos que han dado forma desde entonces al desarrollo de la ciencia.

Con la caída de Grecia ante el imperio Romano, la ciencia perdió su estado de gracia. Se lograron pocos avances importantes, salvo en medicina, y el trabajo realizado estaba firmemente enraizado en las tradiciones y los marcos conceptuales griegos.

Durante varios siglos, desde la caída del imperio Romano en el s. V d.C, la ciencia fue prácticamente desconocida en Europa occidental. Sólo la civilización islámica conservó los conocimientos griegos , y los transmitió más tarde de nuevo a Occidente.

Entre los s. XIII y XV se lograron algunos avances en el campo de la mecánica y la óptica, mientras que algunos hombres como Roger Bacon insistieron en la importancia de la experiencia y de la observación personal.

El s. XVI señaló la llegada de la llamada «revolución científica», un período de progreso científico que empezó con Copérnico y culminó con Isaac Newton.

La ciencia no sólo logró descubrimientos conceptuales sino que consiguió también un enorme prestigio.

La ciencia y todo lo que la rodeaba llegaron a estar muy de moda a finales del s. XVII, y atrajeron una gran cantidad de patrocinios reales y gubernamentales.

Dos hitos de esta nueva moda fueron la fundación de la Académie de Sciences por Luis XIV en Francia y de la Royal Society por Carlos II en Inglaterra.

En el curso del s. XIX la ciencia se profesionalizó y se estructuró en carreras y jerarquías emergentes, centradas en universidades, departamentos de gobierno y organizaciones comerciales.

Esta tendencia no se interrumpió con la llegada del s. XX, que ha visto cómo la ciencia dependía cada vez más de los avances tecnológicos, avances que no han escaseado.

La ciencia moderna es inmensa y extremadamente compleja. Es virtualmente imposible llegar a tener una visión global consistente de lo que ocurre en la ciencia.

Por este motivo, mucha gente la ve con algo de suspicacia. Sin embargo, la civilización occidental está completamente sometida a la creencia de que el progreso científico es un valor positivo y una fuerza que contribuye al bien de la humanidad.

Aunque algunos de los mayores peligros y horrores del mundo tienen sus raíces en el esfuerzo científico, también existe la esperanza de que, con el tiempo, la ciencia proporcionará soluciones viables para ellos.

Marie Curie (1867-1934) cientifica

Ejemplo de científico abnegado y apasionado por el descubrimiento y estudio de la naturaleza. Marie Curie (1867-1934). La científica polaca que, con su marido francés Pierre (1859-1906) y Henri Becquerel (1852-1908), recibió el premio Nobel de física de 1903 por el descubrimiento de la radioactividad. También recibió el de química de 1911 por el descubrimiento de dos elementos, el radio y el polonio.

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Pascal-Arquímedes-Bernoulli
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bullet-historia1 Últimos avances científicos en medicina (2007)
bullet-historia1 La Era Espacial: Las Misiones Espaciales
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Fisica Cuantica Teoria Cuantica Cuanto de Energia Constante de Planck

Fisica Cuántica El Cuanto de Energía y Constante de Planck

EFECTO FOTOELECTRICO
Efecto Fotoeléctrico
Radiación de un Cuerpo Negro
Radiación de un Cuerpo Negro
El Cuanto de Energía
El Cuanto de Energía
Leyes de la TermodinámicaModelo Atómico de BohrCinemática: MRU y MRUA

La física del siglo XIX creyó posible dar una solución sencilla a todos los problemas de la materia y de la energía. Creía en principios que la parecían inviolables: invariabilidad de la masa, carácter inalterable e indestructible del átomo, transmisión de toda especie de energía en forma de ondas mensurables a partir de un determinado medio: eléter.

La Revolución Científica Maxwell ClerkEn 1865, James Clark Maxwell (1831-1879) publicó su célebre teoría electromagnética de la luz que demostraba magistralmente la identidad de las dos formas de energía luminosa y electromagnética. La experiencia demostraría que, al igual que la onda luminosa, la onda electromagnética se refleja y se refracta.

Parecía como si se hubiese encontrado la solución definitiva de todos los problemas de la física generalizando el concepto de movimiento vibratorio y aplicándole los principios de la mecánica general.

Esta hermosa seguridad resultaría ilusoria. Poco a poco fueron surgiendo inquietantes fenómenos que parecían dar al traste con las hermosas certezas sobre las que ya se comenzaba a descansar. Primero fueron los rayos catódicos y laradiactividad, descubrimiento que circunstancias en parte fortuitas hicieron surgir a pocos meses de diferencia uno de otro y que eran la consecuencia de una larga serie de investigaciones cuyo origen se remontaba a unos doscientos años.

El espacio interior del átomo: Mientras unos científicos investigaban paralelamente el  tiempo a escala geológica y el espacio a escala universal —ambos parecían dilatarse—, otros dedicaban su atención al mundo microscópico del átomo.A principios de siglo, muchos hombres de ciencia opinaban aún que estos estudios consistían en lucubraciones quizá sólo útiles para los químicos. Sin embargo, pronto se supo que los átomos, aunque invisibles (sus diámetros son del orden de una diezmillonésima de milímetro), eran absolutamente reales, y se acometió seriamente la tarea de investigar su tamaño y estructura.

El físico británico J. J. Thomson detectó en 1897 los electrones con su carga eléctrica, pero sólo después de 1914 el norteamericano Robert Millikan logró aislar el electrón y medir su carga. Rutherford utilizó partículas alfa (consistentes en dos protones y dos neutrones) en sus experimentos, 20 años antes de que el protón fuera aislado y denominado por su nombre en 1920; el neutrón, tercero de los componentes del núcleo, no fue descubierto hasta 1932. (ver: El Átomo)

Hacia la Primera Guerra Mundial ya se sabía que en el espacio interior del átomo existe un mayor vacío que en el universo astronómico: la inmensa mayoría de su masa se concentra en el núcleo, que sólo ocupa una diezmilésima parte del volumen total, modelo atómico conocido, como Modelo de Rutherford.

Si el sol, por ejemplo, fuera del tamaño de una pelota de golf, Plutón, el planeta más lejano, se hallaría a 188 metros de distancia. Pero si el núcleo de un átomo fuera la citada pelota, sus electrones exteriores se hallarían a unos 1.070 metros. A pesar de la complejidad existente en el interior del átomo, su exploración progresó con sorprendente rapidez.

Transcurrieron 11 años desde que en 1895 el físico francés Henri Becquerel descubrió la radiactividad natural hasta que Boltwood la utilizó para calcular la edad de la Tierra.

Otros 11 años después, Rutherford hizo realidad el sueño de los alquimistas y transformó unos elementos en otros. Aunque la fisión atómica no llegaría hasta mucho más tarde, ya antes de 1920 algunos físicos extendieron aún más su mirada: hacia el proceso de fusión atómica -aun mas poderoso-, fundamento del sol y de todas las estrellas del universo.

LA FÍSICA CUÁNTICA: El cuanto de Planck y el modelo atómico de Bohr
El modelo atómico de RUTHERFORD tenía en realidad una capital deficiencia. Una partícula cargada, un electrón, desplazándose en el interior del átomo, debía -según la física clásica-emitir energía, radiar. Perdiendo así continuamente energía, su trayectoria se estrecharía y el electrón terminaría por precipitarse en el núcleo atómico. En una palabra, el átomo se aniquilaría a sí mismo.

El modelo de RUTHERFORD, salido del experimento y admirable desde tantos puntos de vista, venía a chocar con una fundamental exigencia de la electrodinámica maxwelliana. Aceptar el primero era rechazar en el dominio microcósmico tal electrodinámica de MAXWELL. La física no podía salir del dilema más que al precio de una infracción. En realidad, el instrumento que iba a permitir «salvar los fenómenos» estaba ya formado desde hacía más de una década. Sólo era preciso emplearlo.

PLANCK MAXAl buscar la solución de un problema especial -la distribución de la energía en la radiación del cuerpo negro-, el físico alemán MAX PLANCK (1858-1947) llegó, en 1900, a una conclusión muy general. La energía radiante, admitió PLANCK, no es emitida por su fuente ni absorbida por la materia en forma de flujo continuo infinitamente divisible, sino de manera discontinua, en pequeños manojos, en cantidades finitas.

Todo ocurre como si, después de haber emitido un tren de ondas, el átomo se detuviera antes de enviar otro. La radiación, y en general cada intercambio energético, posee una estructura discontinua, variando a saltos, escalonadamente, siendo cada peldaño el producto de la frecuencia de la radiación considerada y de una constante de la naturaleza: la célebre constante de PLANK. Estos escalones o granos de energía son los cuantos.

Con los cuantos de PLANCK se introduce en la ciencia una nueva idea, por completo desconocida de los investigadores clásicos y mucho más revolucionaria que la relatividad einsteniana. En efecto, desde NEWTON, la imagen física del mundo del estaba basada en la convicción de que los fenómenos de la naturaleza son continuos. Natura nonfacit saltus: la naturaleza no da saltos, repitieron físicos y filósofos de los siglos pasados, PLANCK y sus adeptos declararon que la naturaleza no da saltos.

planck y ruthenford

MAX PLANCK había avanzado en 1900 la hipótesis de que la energía era emitida y absorbida por cuantos, paquetes de energía cuyo valor está ligado a la frecuencia f de la radiación por medio de una constante h (llamada «constante.de Planck»): E = hf. Esta idea pareció menos absurda cuando Einstein, cinco años después, explicó de la misma manera el efecto fotoeléctrico, descubierto por H. Hertz en 1886, consistente en el desprendimiento de un flujo de electrones por un metal sometido a una radiación ultravioleta. Para Einstein, los corpúsculos luminosos son portadores de una energía proporcional a su frecuencia, que comunican a los electrones de los átomos metálicos.

Biografia de Albert Einstein: Relatividad Especial y Efecto Fotoeléctrico Carta HistóricaLa constante de PLANCK, el cuanto elemental h, es el que mide los saltos en los intercambios de energía; su valor numérico es sumamente pequeño: 6,55 x 10-27. Utilizando una imagen grosera podría decirse que la relación del número uno con el número h es -más o menos- la de la masa del globo terráqueo con la masa de una cabeza de alfiler.

La pequeñez del cuanto elemental es la que nos esconde en los intercambios energéticos -por ejemplo, en la emisión y absorción de un rayo de luz- la intermitencia, el carácter cinematográfico del fenómeno. Visto que todos los fenómenos sólo son intercambios cíe energía, el cuanto elemental está presente en todos los acontecimientos físicos. Esta universalidad es la que da inmenso alcance al descubrimiento de Planck.

En los razonamientos del físico alemán el cuanto era un ente teórico, inventado para resolver las dificultades de un problema especial, pero ALBERT EINSTEIN lo aplicó en 1905 a la luz para explicar el fenómeno de la fotoelectricidad, y ARTHUR COMPTON puso experimentalmente, en 1922, fuera de duda la realidad física del cuanto. Pero en el intervalo entre estos dos éxitos, un joven dinamarqués, NIELS BOHR (1885-1962), realizó la hazaña decisiva: reunió la teoría cuántica de PLANCK con el modelo atómico de RUTHERFORD.

«Si los electrones que circulan en los átomos -declaró BOHR en 1913- no satisfacen las leyes de la electrodinámica clásica, es porque obedecen a las leyes de la mecánica cuántica. Sin duda, giran en torno del núcleo atómico, pero circulan únicamente sobre órbitas tales que sus impulsos resultan determinados por múltiplos enteros de la constante de PLANCK. Los electrones no radian durante todo el tiempo en que describen sus órbitas; solamente cuando el electrón salta de una órbita a otra, más cercana del núcleo, lanza un cuanto de luz, un fotón.»

Emitidos por los átomos de gases incandescentes, son los fotones los que engendran las rayas espectrales, y BOHR tuvo el portentoso acierto de poder explicar las rayas del hidrógeno. En efecto, las longitudes de onda de estas líneas espectrales se vuelven calculables -A partir del modelo de átomo cuantificado por BOHR, que interpreta también el origen de los espectros elementales engendrados por los rayos X, espectros cuya importancia acababa de ser puesta en evidencia por el joven físico inglés HENRY GWYN JEFFREYS MOSELEY (1887-1915).

Para dar más clara cuenta de algunas particularidades de los espectros el físico alemán ARNOLD SOMMERFELD (1868-1951) reemplazó en el modelo de BOHR las trayectorias circulares de los electrones por órbitas elípticas, sometiendo además los electrones a la mecánica relativista.

Dos holandeses, SAMUEL GOUDSMIT (1902) y GEORGE UHLENBECK (1900), en 1952 dotaron de movimiento rotatorio al electrón, introduciendo una nueva característica, el «spin«, que poseen las partículas y cuya importancia no es menor que la de sus masas o de sus cargas. Esta nueva magnitud, numéricamente ligada a la constante de PLANCK, da cuenta no sólo de las propiedades magnéticas de los corpúsculos atómicos, sino también del comportamiento que ponen en evidencia cuando integran un conjunto numeroso de partículas.

borhComo el modelo atómico de RUTHERFORD, también el de BOHR (imagen izq.) se asemejaba pues a un minúsculo sistema planetario, pero con la esencial diferencia de que en el átomo bohrianolos electrones sólo podían circular sobre trayectorias cuantificadas, como si una misteriosa policía microcósmica les hubiese prohibido las demás. ¿Por qué un electrón puede solamente mantenerse sobre una trayectoria permitida por la constante de PLANCK BOHR había dejado la interrogante sin respuesta. Fue el teórico francés LOUIS DE BROGLIE (1892-1987) quien dio en 1923 la contestación.

Cada electrón, explicó DE BROGLIE, va acompañado por un tren de ondas y circula sólo en órbitas de tamaño tal que d tren de ondas pueda caber en ellas, es decir, pueda cerrarse. Si no se cerrara, las ondas sucesivas se neutralizarían, destruyéndose. Por ello, la circunferencia de una órbita tiene que ser un múltiplo entero de la longitud de la onda que acompaña al electrón. Ahora bien, DE BROGLIE muestra que las únicas órbita compatibles con las aludidas ondas estacionarias son idéntica con las órbitas cuantificadas de los electrones en el modelo de BOHR. Viene a ser éste un admirable descubrimiento que explica por qué, en el interior del átomo, ciertas trayectorias son «permitidas» mientras que otras «permanecen prohibidas».

ERWIN SCHRODINGERAsociar al movimiento del electrón -corpúsculo material- una onda; ligar indisolublemente lo discontinuo con lo continuo, es la gran idea que surge de la mecánica ondulatoria de DE BROGLIE, a la cual el austríaco ERWIN SCHRODINGER (1887-1961) -imagen izq. – y el inglés PAUL DIRAC (1902-1983) iban a dar andamiaje matemático y base más amplia.

Ya antes, en la teoría ondulatoria de la luz, que sirvió fielmente a la física durante el siglo XIX, se había introducido el cuanto luminoso o fotón corpuscular; la onda era indispensable para explicar algunos fenómenos; el corpúsculo, no menos imprescindible para explicar otros.DE BROGLIE

A esta doble imagen de la luz se agregó, con DE BROGLIE (imagen der.) , la doble imagen de la materia, cuyos corpúsculos intraatómicos están inseparablemente ligados a las ondas.

La onda dirige y pilotea los corpúsculos, y éstos materializan las ondas. Ambas son dos caras complementarias de la realidad y representan la doble faz del mundo físico.

En efecto, la realidad de las ondas de la materia no dejó ya lugar a dudas: CLINTON J. DAVISSON (1881-1958) y LESTER H. GERMER (1896) lograron demostrar en 1927 que un haz de luz de corpúsculos electrónicos se difracciona de la misma manera como lo hace un haz de luz o de rayos X. Con este veredicto de la experiencia desapareció la clásica diferencia entre luz y materia, tan distintas en la imagen que el siglo pasado se forjaba del mundo físico como son vida y muerte en el mundo biológico.

Principales Cambios Científicos Gran experimento
La Máquina de Dios
Las Nuevas Ciencias
De Lo Diminuto
La Historia de la
Energía
Nuclear
La Ciencia Atómica
En el Siglo XX

Las radiaciones del núcleo atómico, alfa , beta y gamma

Biografia de John Nash Matematico Premio Nobel Teoría de Juegos

Biografia de John Nash Matemático Premio Nobel

John Forbes Nash: Matemático, Premio NobelLa verdadera vida de John Forbes Nash, Jr.: John Forbes Nash (Virginia Occidental, 13 de junio de 1928 – Monroe, Nueva Jersey, 23 de mayo de 2015)​ fue un matemático estadounidense, especialista en teoría de juegos,​ geometría diferencial​ y ecuaciones en derivadas parciales,​ que recibió el Premio Nobel de Economía en 19945​ por sus aportes a la teoría de juegos y los procesos de negociación, junto a Reinhard Selten y John Harsanyi,6​ y el Premio Abel en 2015.

 «Una mente maravillosa», «A beautiful Mind» es un magnífico producto de Hollywood inspirado en la vida de John Nash pero que no pretende ser su biografía. En realidad son muy pocos los hechos o situaciones de la vida real de Nash que son contados en la película.

El padre se llamaba también John Forbes Nash por lo que distinguiremos al padre del hijo al estilo americano, añadiéndoles el calificativo «Senior» o «Junior» (Jr.).

Nash Senior nació en Texas en 1892 y estudió ingeniería eléctrica. Después de luchar en Francia en la primera guerra mundial, fue durante un año profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad de Texas tras lo que se incorporó a la empresa Appalachian Power Company en Bluefield, West Virginia.

La madre de Nash Jr., Margaret Virginia Martin, estudió idiomas en las universidades Martha Washington College y West Virginia University.

Fue profesora durante diez años antes de casarse con Nash Senior, el 6 de septiembre de 1924.

Johnny Nash, así le llamaba su familia, nació en Bluefield Sanatorium el 13 de junio de 1928 y fue bautizado en la iglesia Episcopaliana. Sus biógrafos dicen que fue un niño solitario e introvertido aunque estaba rodeado de una familia cariñosa y atenta.

Parece que le gustaban mucho los libros y muy poco jugar con otros niños. Su madre le estimuló en los estudios enseñándole directamente y  llevándole a buenos colegios.

Sin embargo, no destacó por su brillantez en el colegio. Por el contrario, debido a su torpeza en las relaciones sociales, era considerado como un poco atrasado. Sin embargo, a los doce años dedicaba mucho tiempo en su casa a hacer experimentos científicos en su habitación.

Su hermana Martha, dos años más joven que él, era una chica muy normal. Dice de su hermano:

«Johnny era siempre diferente. Mis padres sabían que era diferente y también sabían que era brillante. Él siempre quería hacer las cosas a su manera. Mamá insistía en que yo le ayudase, que lo introdujera entre mis amistades… pero a mí no me entusiasmaba lucir a un hermano tan raro».

A los catorce años Nash empezó a mostrar interés por las matemáticas. Parece ser que influyó la lectura del libro de Eric Temple Bell,  «Men of Mathematics» (1937). Entró en el Bluefield College en 1941. Comenzó a mostrarse hábil en matemáticas, pero su interés principal era la química. Se suponía que iba a seguir la misma carrera de su padre,  ingeniería eléctrica, pero continuaba con sus experimentos químicos. Parece ser que tuvo alguna relación con la fabricación de unos explosivos que produjeron la muerte a uno de sus compañeros de colegio.

Nash ganó una beca en el concurso George Westinghouse y entró en junio de 1945 en el Carnegie Institute of Technology (hoy llamado Carnegie-Mellon University) para estudiar ingeniería química. Sin embargo empezó a destacar en matemáticas cuyo departamento estaba dirigido entonces por John Synge, que reconoció el especial talento de Nash y le convenció para que se especializara en matemáticas.

Se licenció en matemáticas en 1948. Lo aceptaron para estudios de postgrado en las universidades de Harvard, Princeton, Chicago y Michigan. Nash consideraba que la mejor era Harvard, pero Princeton le ofreció una beca mejor por lo que decidió estudiar allí, donde entró en septiembre de 1948.

En 1949, mientras se preparaba para el doctorado, escribió el artículo por el que sería premiado cinco décadas después con el Premio Nobel. En 1950 obtiene el grado de doctor con una tesis llamada «Juegos No-Cooperativos«. Obsérvese que el libro inicial de la teoría de juegos, «Theory of Games and Economic Behavior» de von Neumann y Oskar Morgenstern,  había sido publicado muy poco antes, en 1944.

En 1950 empieza a trabajar para la RAND Corporation, una institución que canalizaba fondos del gobierno de los Estados Unidos para estudios científicos relacionados con la guerra fría y en la que se estaba intentando aplicar los recientes avances en la teoría de juegos para el análisis de estrategias diplomáticas y militares. Simultáneamente seguía trabajando en Princeton.

En 1952 entró como profesor en el Massachusetts Institute of Technology. Parece que sus clases eran muy poco ortodoxas y no fue un profesor popular entre los alumnos, que también se quejaban de sus métodos de examen.

En este tiempo empezó a tener problemas personales graves que añadidos a las dificultades que seguía experimentando en sus relaciones sociales. Conoció a Eleanor Stier con la que tuvo un hijo, John David Stier, nacido el 19 de junio de 1953. A pesar de que ella trató de convencerlo, Nash no quiso casarse con ella. Sus padres solo se enteraron de este asunto en 1956. Nash Senior murió poco después de enterarse del escándalo y parece que John Nash, Jr. se sintió culpable de ello.

En el verano de 1954, John Nash fue arrestado en una redada de  la policía para cazar homosexuales. Como consecuencia de ello fue expulsado de la RAND Corporation.

Una de las alumnas de Nash en el MIT, Alicia Larde, entabló una fuerte amistad con él. Había nacido en El Salvador, pero su familia había emigrado a USA cuando ella era pequeña y habían obtenido la nacionalidad hacía tiempo. El padre de Alicia era médico en un hopital federal en Maryland. En el verano de 1955 John Nash y Alicia salían juntos. En febrero de 1957 se casaron.

En el otoño de 1958 Alicia quedó embarazada, pero antes de que naciera su hijo, la grave enfermedad de Nash ya era muy manifiesta y había sido detectada. Alicia se divorció de él más adelante, pero siempre le ayudó mucho. En el discurso de aceptación del Nobel, en 1994, John Nash tuvo palabras de agradecimiento para ella.

En 1959, tras estar internado durante 50 días en el McLean Hospital, viaja a Europa donde intentó conseguir el estatus de refugiado político. Creía que era perseguido por criptocomunistas. En los años siguientes estaría hospitalizado en varias ocasiones por períodos de cinco a ocho meses en centros psiquiátricos de New Jersey. Unos años después, Nash escribió un artículo para una revista de psiquiatría en el que describió sus pensamientos de aquella época:

«.. el personal de mi universidad, el Massachusetts Institute of Technology, y más tarde todo Boston, se comportaba conmigo de una forma muy extraña.  (…) Empecé a ver criptocomunistas por todas partes (…) Empecé a pensar que yo era una persona de gran importancia religiosa y a oir voces continuamente. Empecé a oir algo así como llamadas telefónicas que sonaban en mi cerebro, de gente opuesta a mis ideas.  (…) El delirio era como un sueño del que parecía que no me despertaba.»

A finales de los sesenta tuvo una nueva recaída, de la que finalmente comenzó a recuperarse. En su discurso de aceptación del Premio Nobel describe su recuperación así:

«Pasó más tiempo. Después, gradualmente, comencé a rechazar intelectualmente algunas de las delirantes líneas de pensamiento que habían sido características de mi orientación. Esto comenzó, de forma más clara, con el rechazo del pensamiento orientado políticamente como una pérdida inútil de esfuerzo intelectual».

En la actualidad sigue trabajando en el Departamento de Matemáticas de la Universidad de Princeton.

Su página web oficial es: http://www.math.princeton.edu/jfnj/

Su dirección electrónica: [email protected]  (hasta el 05-10-2002)

Programas de Exploracion Espacial Cronología Las Misiones al espacio

Programas de Exploración Espacial
Cronología Las Misiones al Espacio

Estados Unidos había previsto tener una docena de satélites en órbita cuando comenzara el Año Geofísico  Internacional , pero en la práctica el primer éxito fue para la URSS, con el lanzamiento del Sputnik I, el 4 de octubre de 1957.Sorprendidos y humillados, los técnicos norteamericanos adelantaron sus planes y prometieron un lanzamiento en 90 días. El primer intento fracasó, pero el primer satélite de Estados Unidos, el Explorer I, entró en órbita el 1 de enero de 1958.

Su capacidad era limitada, pero llevaba un contador Geiger-Müller para registar los rayos cósmicos que le permitió localizar los dos cinturones de radiación de Van Alien que rodean la Tierra.

A partir de entonces, los progresos fueron rápidos, sobre todo porque Estados Unidos y la URSS competían entre sí para demostrar ante el mundo su superioridad tecnológica. Varias categorías diferentes de satélites aparecieron desde 1960.

A los primeros, utilizados para fines puramente científicos, se sumaron otros de diseño más complejo destinados a la observación militar, el seguimiento de las condiciones meteorológicas mundiales, las telecomunicaciones, etc.

Por último, aparecieron las sondas espaciales, que prepararon el camino para la llegada del hombre a la Luna. La sonda soviética Luna II (1959) fue el primer objeto procedente de la Tierra en alcanzar la superficie de un cuerpo celeste. En 1966, el Luna IX realizó un alunizaje perfecto (que disipó el temor de los norteamericanos de que la superficie del satélite estuviera formada por una profunda capa de polvo) y transmitió a la Tierra miles de fotografías.

El Luna XVI (1970) recogió muestras del suelo lunar. Hacia fines de los años 70, las sondas soviéticas y norteamericanas se habían acercado o se habían posado en varios planetas, entre ellos, Marte, Venus y Júpiter.

La Tabla siguiente es un resumen de los principales programas de exploración del espacio:

NombrePaísFechasLogrosMiembros
SputnikURSS1957-1958Primer
Satélite
Valery Byskovsky.Yuri Gagarin, Adrián
Nikolayaev, Pavel Popovitch, Valentina
Tereshkova, GhermanTitov
Malcolm Scott Carpenter, L. Gordon
Cooper
.John Glenn,Virgil Grissom,
Walter Schirra, Alan Shepard
ExplorerEE.UU.1958-1984Experimentos
Científicos
PionnerEE.UU.1958Investigación
de la Luna
LunikURSS1959Aterrizaje
en la Luna
VostokURSS1961-1963Primer Vuelo
Tripulado
MercuryEE.UU.1961-1963Americanos en el Espacio
VeneraURSS1961-1983Investigaciones
de Venus
RangerEE.UU.1961-1965Alunizajes
MarinerEE.UU.1962-1974Mercurio, Venus
y Marte
OSOEE.UU.1962Estudio Solar
MarsURSS1962-1971Investigación
de Marte
Pavel Belyayev, Konstantin Feoktistov,Vladimir
Komarov, Alexei Leonov, BorisYegorov
Edwin Aldrin, Neil Armstrong, Frank
Borman, Eugene Cernan, Michael Collins,
Charles Conrad, L Gordon Cooper.Virgil
Grissom, James Lovell, James McDivitt,
Walter Schirra, David Scott, Thomas
Stafford, Edward White, John Young
VokshodURSS1964-1965Vuelos espacial con tres tripulantes
GéminisEE.UU.1964-1966Prueba de Vuelos Lunares
LunaURSS1966Fotografía
Lunar
Luna OrbiterEE.UU.1966-1967Cámara en
órbita lunar
Adwin Aldrin, William Anders, Neil Armstrong,
Alan Bean, Frank Borman, Eugene Cernan,
Michael Collins, Charles Conrad, Walter
Cunningham, Charles Duke, Don Eisle,
Richard Gordon, Fred Haise, James Irwin,
James Lovell, Edgar Mitchell, Stuart Roosa,
Walter Schirra, Harrison Schmitt, Rusell
Schweickart, David Scott, Thomas Stafford,
Jack Swigert,Alfred Worden, John Young
SurveyorEE.UU.1966-1968Robot Lunar
ApoloEE.UU.1966-1975El hombre llega
a la Luna
SoyuzURSS1967-1986Estación
Espacial
Vladimir Dzanibekov, Georgi Grechko, Alexei Gubarev, Pyotr Klimuk, Vladimir Remek,Yuri Romanenko, Víctor Savinykh, Svetlana Savitskaya.Vladimir Shatalov, Vitaly Stevastyanov, Vladimir Vasyutin, Vladimir Volkhov Alan Bean, Gerald Carr, Charles Conrad, Owen Garriott, Edward Gibsonjoseph Kerwinjack Lousma, William Pogue, Paul Weitz
SalyutURSS1971-1986Estación espacial tripulada
SkylabEE.UU.1973-1974Primera estación espacial americana
ATMEE.UU.1973-1974Estudio Solar
Apolo-SoyuzEE.UU./URSS1975Emprendimiento InternacionalVanee Brand, Valery Kubasov, Alexei Leonov, Donald Slayton,Thomas Stafford
VoyagerEE.UU.1977-1986Estudio de Gigantes
de Gas
Valery Byskovsky.Yuri Gagarin, Adrián Nikolayaev, Pavel Popovitch,Valentina Tereshkova, GhermanTitov Malcolm Scott Carpenter, L. Gordon Cooper.John Glenn,Virgil Grissom, Walter Schirra,Alan Shepard
SMMEE.UU.1980-1989Estudio
Solar
TransbordadorEE.UU.1981-?Naves tripuladas de uso reiterado
SpacelabEE.UU./AEE1983Laboratorio espacial de uso reiterado
VegaURSS1985Estudio atmosférico de Venus y fotos del cometa Halley
MirURSS1986-?Estación
Espacial
Pavel Belyayev, Konstantin Feoktistov,Vladimir Komarov, Alexei Leonov, BorisYegorov Edwin Aldrin, Neil Armstrong, Frank Borman, Eugene Cernan, Michael Collins, Charles Conrad, L. Gordon Cooper.Virgil Grissom, James Lovell, James McDivitt, Walter Schirra, David Scott,Thomas Stafford, Edward White, John Young
GiottoAEE1986
SuseiJapón1986
BuranURSS1988
FobosURSS1988
GalileoEE.UU.1992-?
CassiniEE.UU./AEE1996

 

Teoría Especial de la Relatividad Explicacion Sencilla y Breve

La Teoría Especial de la Relatividad
Explicación Sencilla y Breve

albert einstein

1905:Año Maravilloso El Efecto Fotoeléctrico El Movimiento Browiano Antecedentes de la Física – Implicancias de la Teoría  –  Explicación de la Teoría

Trataré de explicarte la Teoría de Einstein como a un principiante  que no tiene ni la menor idea de conceptos físicos. Supongo que sabes algo de matemática elemental y que sólo tienes un gran interés por las ciencias y que estás dispuesto a leer con pasión estas páginas para entender someramente lo que pensó este genio hace 100 años y que revolucionó todo el saber científico de aquella época. ¡Cuando estés listo puedes empezar!

TEORÍA DE LA RELATIVIDAD: A finales del siglo XIX la comunidad científica sabía que había mucho por crear e inventar, aplicando los diversos principios  físicos descubiertos, tales como la electricidad, magnetismo y mecánica, pero estaban convencidos de que ya casi no quedaba nada nuevo por explicar, la naturaleza había sido descubierta en su totalidad y ahora sólo tenía que comenzar a aplicarse esos conocimientos a las  actividades del ser humano para su propio beneficio y bienestar. 

Hasta ese momento los cimientos de la física eran dos grandes columnas construidas por dos de los científicos más grandiosos de la ciencia. Una, la teoría de la mecánica, donde todos los conocimientos de cinemática y dinámica desde Aristóteles hasta Galileo, fueron condensados en una sola teoría, conocida hoy como la Mecánica Clásica, o Mecánica Newtoniana. La otra columna sustentaba la otra mitad de la física, referente a los efectos magnéticos y eléctricos conocidos desde los griegos hasta los últimos avances de Oersted, Faraday y Lenz. Toda esta información técnica fue unificada en la Teoría del Electromagnetismo del genial científico inglés James Maxwell.

Pero en realidad algo andaba mal, pues fueron apareciendo algunos nuevos cuestionamientos o efectos físicos desconocidos, y se pensó que “puliendo” un poco los conceptos del momento podrían explicarlos fácilmente, así que  casi fueron subestimados por gran parte de los investigadores de esa época.

Esos nuevos fenómenos y cuestiones fueron:

  1. a)El efecto fotoeléctrico
  2. b)La fórmula de la radiación de un cuerpo caliente
  3. c)Las rayas en los espectros de emisión del Hidrógeno

(Nota: esos efectos los puedes estudiar en este sitio)

Amigo, sigamos con lo nuestro….

El concepto de relatividad ya existía y se conocía como la Relatividad de Galileo, y prácticamente consistía en la suma algebraica  de velocidades según sea el sistema de referencia que se adopte. Por ejemplo, suponte que estás parado en el andén de una estación de trenes y en un instante pasa moviéndose hacia la derecha un vagón de pasajeros a la velocidad de 60 km/h con respecto a ti, que te encuentras detenido al costado de las vías. Para un pasajero sentado adentro del mismo vagón dicho tren se mueve a 0 Km/h, es decir, se encuentra detenido con respecto a ÉL, pues ambos se mueven juntos. Ese pasajero con respecto a TI, a qué velocidad de desplaza?… no hay dudas, pasa a la misma velocidad que el vagón, o sea a 60 km/h.

Supongamos ahora que un segundo pasajero se levanta de su asiento y comienza a caminar hacia la derecha a 10 km/h respecto del vagón. A qué velocidad se mueve éste respecto del pasajero sentado, creo que tampoco hay dudas, y es de 10 km./h. pues vagón-pasajero sentado pertenecen al mismo sistema.

Bien, pero ahora ese pasajero a qué velocidad se desplaza respecto a TI que te encuentras sobre  el andén? Para este caso, la velocidad del pasajero será de 70 Km./h, es decir, que como ambos tienen el mismo sentido de desplazamiento dichas velocidades se suman: 60+10=70.

Si otro pasajero se levanta pero camina hacia la izquierda a 15 km/h, ahora la velocidad del mismo respecto a tu posición, será de: 60-15=45, porque tienen sentidos contrarios.

Si se quiere determinar la velocidad del primer pasajero que se paró, respecto del segundo, es de: 10+15=25 Km/h. Es como si se estuvieran alejando uno del otro a razón de 25 km/h adentro del mismo vagón. En el supuesto caso que ambos ahora se acercaran hacia sus asientos nuevamente a la misma velocidad, también la velocidad de uno respecto del otro será de 10+15=25 Km./h., pero ahora acercándose uno al otro. Se puede usar el signo (-) para indicar que se alejan y el signo (+) para indicar que se acercan, solo es una convención.

Qué pasa si uno de ellos, mientras camina hacia la izquierda a 15 km./h, saca una pelotita y la lanza hacia la derecha a razón de 50 km/h hacia la derecha?Cuál será la velocidad de la pelotita respecto a TI, que sigues detenido en el andén? Bien, ahora (será) el cálculo es así: 60+50-15=95 Km./h.

60 del vagón hacia la derecha + 50 de la pelota hacia la derecha – 15 del pasajero hacia la izquierda=95

… Amigo, me sigues el conceptoEstás de acuerdo?.

Es tal como indicaba al inicio, la relatividad de Galileo, solo consiste en sumar velocidades usando el signo (+) o (-) según sea el sentido de las mismas (en realidad la suma es vectorial, pero para el alcance de esta explicación alcanza con este definición)

Si se invierte la situación y ahora el pasajero  desea determinar tu velocidad (que estás sobre el andén) respecto a su posición En este caso la situación es  exactamente la misma, para el pasajero, es él quien se encuentra detenido y es el andén quien se mueve acercándose hacia él a la velocidad de 60 km/h, es decir son dos situaciones totalmente equivalentes, cada observador tiene su propia visión de la situación, y cada uno tomará los mismos valores antes calculados.

Para comenzar a darle propiedades a estos conceptos, en física se dice que cada objeto en movimiento o detenido, tiene su propio marco de medición o de coordenadas, es decir, que cada observador estudia y mensura  la situación desde su propio sistema de referencia.

Se puede decir que cada pasajero tiene un sistema de referencia, la pelotita tiene otro, y tú que te encuentras detenido también tienes el tuyo. En el caso del pasajero sentado, el sistema será el mismo que el del vagón, porque ambos se mueven simultáneamente. Cada uno observa al resto desde su propia ubicación, y sumará o restará las velocidades según sea el sentido del movimiento de los diversos objetos estudiados. Cuando todos los sistemas de referencia se mueven respecto de los demás a velocidades uniformes, se dice que esos sistemas son inerciales.

Resumiendo todo lo antedicho, significa que cada observador tiene su propio y único sistema de referencia. Por ejemplo tú que estás en este momento leyendo este apunte, te encuentras en reposo con respecto al sistema de referencia Tierra, es decir, que tú con respecto al piso estás a cero de velocidad. Pero imagina ahora que alguien te está mirando desde la Luna.

Este observador va a  concluir que túestás girando sobre un eje a la velocidad de 1vuelta/día. Si seguimos alejándonos, y alguien se detiene en el Sol, dirá que tienes dos movimientos, uno sobre tu eje y otro alrededor del sol, con una velocidad que tarda 365 días en recorrer toda la órbita. Como puedes observar, cada observador desde su propio marco de referencia tiene sus propias conclusiones.

Unas líneas más arriba cuando hablábamos de los sistemas inerciales, es importante destacar, una de sus principales características, y consiste en que cada uno de esos sistemas las leyes de la física, como la conservación de la energía, de la cantidad de movimiento lineal y angular, etc. se cumplen para cualquier observador que esté dentro o fuera del sistema de referencia en estudio.

Por ejemplo, si adentro del vagón armo un laboratorio y realizo una serie de investigaciones de principios físicos, TODOS ELLOS SE VERIFICARÁN TAL COMO SI LOS ESTUVIESE HACIENDO SOBRE LA TIERRA. Lo mismo ocurre con la pelotita, si armo sobre ella otro laboratorio y realizo más experiencias, las mismas responderán a los principios físicos conocidos. Y así sobre cualquier sistema de referencia inercial que utilice, siempre en cada uno de ellos se verificarán las leyes de la mecánica y del electromagnetismo. Si nos ponemos a pensar esto no tiene nada raro, pues nuestro laboratorio de la Tierra, no es más que otro laboratorio armado sobre una pelotita en movimiento en algún rincón del universo.

Seguramente  si pasa alguna nave espacial cerca del planeta, y nos observa y mide nuestros experimentos obtendrá otros valores numéricos distintos a los nuestros, pero sus conclusiones físicas serán exactamente iguales a las nuestras. De todo lo antedicho, se puede concluir que no existe ningún sistema de referencia ideal, que en física se llama sistema absoluto. Es decir no existe un sistema que se encuentre totalmente en reposo y podamos referenciar todas las mediciones a ese sistema especial. No hay en el universo un sistema que sea dueño de la verdad absoluta de todas las mediciones, pues todos están en movimiento y cada uno tiene su propia realidad.

Volviendo ahora al inicio de este apunte, por allá en los primeros años del siglo XX, los científicos estaban muy concentrados tratando de determinar las diversas propiedades de la luz, tales como su velocidad exacta, su naturaleza, su energía, su medio de propagación, etc. En realidad nadie sabíacómohacía para llegar de un lugar a otro. Así como el sonido usa el aire para desplazarse, la luz qué medio usa para moverse? La primera respuesta fue que utiliza un medio que se encuentra en todo el universo, que es transparente, de baja densidad e inunda todos los huecos del espacio, este medio se llamo: ÉTER

Desde su propuesta, los físicos se pusieron a tratar de encontrarlo, porque seria fantástico encontrar algo que se encuentre fijo en todo el universo para tener una  referencia fija. Los primeros encargados de buscar este medio fueron dos grandes físicos experimentales, conocidos como Michelson-Morley, y así se conoce hasta nuestros días al experimento realizado. Básicamente el experimento consistía en emitir un rayo de luz en un sentido, por ejemplo, en dirección al movimiento de la tierra, y otro en sentido contrario, de tal manera que en un sentido la velocidad de la tierra se sume a la de la luz  y para el otro caso se reste (el primer rayo es mas veloz que el segundo).

Esos haces de luz, luego de recorrer una misma distancia, se hacen reflejar en unos espejos para que retornen al punto de partida. Como un rayo es más rápido que otro, y deben recorrer la misma distancia, entonces llegarán al punto de partida con un retardo de tiempo, pues uno demorará más que otro en recorrer ese mismo espacio.

El experimento se hizo de diversas formas, perfeccionando los métodos de medición del sistema. Se efectuaron distintas mediciones durantes varios años, JAMÁS SE PUDO MEDIR UNA DIFERENCIA, los haces siempre llegaban al mismo tiempo, la velocidad de la tierra no les influenciaba para nada.

Conclusión: EL ÉTER NO EXISTÍA, y entonces en qué se apoyaba la luz para trasladarse?. (En este sitio: El Fin de Eter)

Es aquí donde entra en escena un jovencito alemán, estudiante avanzado de ciencias físicas en Zurich, dotado de una genialidad especial, que le permitió dar una explicación clara y correcta de lo que realmente pasaba con la luz, y los objetos que se mueven a velocidad cercanas. Ese genial hombrecito, fue Albert Einstein, que en los momentos libres que tenia en su trabajo en una  oficina de patentes,  reformuló toda la física clásica de Newton conocida hasta ese momento. De aquí en más la mecánica clásica sería solo un caso particular de una mecánica más amplia y general, llamada más tarde Física Relativista, y que se aplica a las partículas que se mueven a grandes velocidades. A partir de ese momento Albert Eisntein pasaría a ser el físico más grande de la comunidad científica de todos los tiempos.

Einstein partió para su teoría física desde dos postulados que parecen inofensivos pero tienen todo el poder para explicar la naturaleza del universo (los postulados son afirmaciones sin demostración) Más tarde dichos postulados fueron demostrados con la experiencia.

Ellos son: 

1-La luz se mueve siempre a velocidad constante de 300.000 Km/seg, independientemente de la velocidad de la fuente emisor. 

2-No existe ningún experimento posible en una nave que nos permita saber si nos estamos moviendo.

Observa que el primer postulado ignora la relatividad de Galileo, donde se suman las velocidades. Por ejemplo, si sobre el tren un pasajero saca una linterna y envía un haz de luz, cuál será la velocidad del haz respecto a ti que estás detenido en el andén?. Según Galileo seria: 300000+ la velocidad del tren.

Pues bien, Albert , pidiendo perdón a Newton, niega toda esa teoría y propone una nueva a partir de estos postulados. A partir de los postulados que Einstein había formulado, la velocidad de la luz siempre seria constante de 300.000 Km/s  “salga a la velocidad que salga”, no interesa la velocidad de la fuente. Además la luz no necesita de un medio material para transportarse, se mueve a través del vacío.

Si la velocidad de la luz dependiera de la velocidad del emisor, se tendría una forma de determinar el movimiento uniforme, experiencia que negaría al segundo postulado. Por ejemplo, si hacemos un ejercicio mental, que tanto le gustaba a Albert, suponte que vas sobre una nave que va aumentando rápidamente su velocidad y tú tienes un espejo en la mano donde te puedes ver reflejado.  Resulta que cuando viajes a una velocidad superior a la de la luz, tu cara desaparecerá del espejo porque ya la luz que tu rostro irradia no lo alcanzará.

Otra situación similar para reflexionar es la siguiente: suponte parado al fondo de una calle desde donde puedes observar la siguiente bocacalle a una cuadra de distancia. Hacia ti viene un auto a gran velocidad y por la calle perpendicular se le acerca una motocicleta en el mismo instante de cruzarse, de tal manera que el auto debe hacer una “S” para evitar la colisión. En este caso, si las velocidades se sumaran, la velocidad de la luz que emite el auto te llegaría antes que la de la moto ya que éste se dirige hacia ti. Por lo tanto verías al automóvil hacer una “S en el aire” si saber por qué, ya que la luz de la moto aún no te ha llegado.

Estos últimos ejemplos son creaciones mentales, pero hay casos reales en el universo, como el moviendo de estrellas,  donde se ha determinado fehacientemente que los postulados anteriores se cumplen y que la velocidad de una onda es siempre constante independiente del centro emisor.

En 1905, Einstein, que años mas tarde recordaría que pasó por  uno de los momentos másduros y pesados de su vida científica, tuvo que aceptar que cada sistema de referencia tiene su propio espacio-tiempo, y que la idea de un tiempo absoluto como lo había planteado dos siglos antes Newton estaba errada. Matemáticamente la velocidad es igual al espacio recorrido sobre el tiempo empleado. Pero ahora bien, si la velocidad de la luz siempre debía ser la misma, no quedaba duda que el núcleo de la cuestión estaba en esos dos rígidos conceptos,  y que el sentido común no nos dejaba analizarlos, porque eran obvios. Cómo la hora sería distinta, según  la mida detenido en la vereda o subido a una carreta?. No es eso ridículo, sin sentido.

Ahora bien apliquemos esos nuevos conceptos nacidos de los postulados de Albert, a otro ejercicio mental. Nuevamente recurriremos a dos naves espaciales en el medio del oscuro vacío en un rinconcito del universo, a miles de kilómetros de nuestra querida Tierra. Suponte que una nave tiene un reloj de luz, una especie de linterna que emite un rayo de luz hacia arriba y al llegar al techo se refleja en un espejo, para volver al punto de partida. Supongamos que el tiempo transcurrido desde la salida del rayo hasta su regreso es de 1 segundo. Para un astronauta adentro de esa nave, observará que la luz sale verticalmente hacia arriba, llega al espejo y regresa al origen, es decir, recorre dos veces la altura de la nave en un segundo. Ese astronauta puedes ser tú es este mismo momento, donde ves subir y bajar un rayo de luz, a razón de 1 seg. por ciclo.

Ahora la segunda nave también tiene instalado exactamente el mismo sistema de reloj, con igual tiempo por ciclo y ella pasa a tu costado a una velocidad v de por ejemplo 10.000 km/h.  Mi pregunta es la siguiente: cómo ves la trayectoria del rayo de luz desde tu nave? No crees que así como ves subir o bajar al rayo, también lo ves , simultáneamente, avanzar con la nave? Qué crees,… no tengo razón?. Realmente es así, el rayo sube y se desplaza horizontalmente, de tal forma que es movimiento compuesto es una línea inclinada hacia arriba que nace en el reloj.

Para el astronauta de la nave la luz sólo sube y baja, pero para ti “que estás fuera de su sistema de referencia” el rayo hace otro recorrido. Por lo antedicho, el rayo recorre “para ti que estás afuera” una distancia mayor que la doble altura que observa el astronauta interior a la nave. Si ahora aplicas el primer postulado de Einstein, donde afirma que la velocidad de la luz es siempre la misma, podrás concluir que  el tiempo que tarda la luz desde que sale del reloj hasta que regresa es mayor que el que tú mides en tu propia nave que sólo sube y baja verticalmente. Por lo tanto, cuando mides el tiempo en una nave que se mueve con respecto a ti podrás observar que dicho tiempo se hace más lento, porque cuando en tu nave mides un segundo en la otra pasa una fracción más. Resumiendo, el tiempo trascurrido en un sistema (nave) que se mueve es siempre más lento, es decir, los relojes atrasan.

Si analizas la situación, pero ahora invertida, notarás que el segundo astronauta, el que se mueve en el caso anterior, observará exactamente lo mismo que tú. Él observará que su rayo sólo baja y sube en un segundo, y que es el de la otra nave el que recorre más distancia, por lo tanto concluirá que es  su reloj el que anda bien, pero el de la otra nave está atrasando.

Algo parecido ocurre con la toma de mediciones de distancias, que es consecuencia del atraso del tiempo. Si el espacio recorrido es igual a la velocidad por el tiempo empleado, notarás fácilmente que cuando calculamos la distacia recorrida por un móvil, el espacio será distinto según se tome el tiempo de un sistema de referencia u otro.  Si estoy detenido y observo pasar la nave a cierta velocidad v, el espacio en mi sistema será igual a dicha velocidad por el tiempo t. Pero resulta que ese tiempo t es menor en el sistema en movimiento, por lo tanto la nave recorrerá menos distancia en su sistema, que el calculado para el nuestro.

Resumiendo, se dice que las distancias se acortan.

Explicacion Matemática de la Teoría:

Es sólo una consideración intuítiva, en realidad Albert inició sus deducciones apoyandosé en las transformaciones de Lorentz.

Sino entiendes las fórmulas y deducciones enviame un mail que recibirás mas explicaciones.

Nota que el tiempo Delta_t es mayor a Delta_t’ en un factor gamma.

Qué significa?

Que cuando la luz en tu reloj, demore por ejemplo 1seg. entre subir y bajar, tu observarás que la luz en la otra nave demorará más en recorrer esa trayectoria triangular. Cuando haces los cálculos observarás que ese tiempo se amplía en un factor gamma (que es mayor que 1) respecto a tu tiempo propio.

Este factor será cada vez mayor cuanto mayor sea la velocidad de la nave.

Suponiendo que v=0.8c (80% de c), el tiempo en la otra nave se incrementará en un 66%, respecto del tuyo, por lo tanto, medirás: 1.66 seg.

Cuando la velocidad llegue a la velocidad de la luz, gamma será infinito.

Un Caso Real:

En la atmósfera, a unos 10.000 m. aproximadamente de altura, aparecen partículas elementales llamada muones que se desplazan a una velocidad muy cercana a la de luz, a unos 0.998 de c. Esa partículas son muy inestables y en reposo tienen un tiempo de vida de 0,00000002 s. (2×10-8), es decir sumamente corto.

Bien, si se calcula sin tener en cuenta la física relativista, se observara que al multiplicar el tiempo de vida por su velocidad, los muones sólo recorrerían unos 600 metros, antes de desaparecer,  por lo que ninguno podría llegar a la superficie de la Tierra.

Experiencias realizadas en tierra, han confirmado la aparición de millones de ellos, contrariando a los cálculos físicos  aplicados. Justamente ahí surge el error, porque en el sistema del muon, a esa velocidad, el tiempo en el sistema Tierra es unas 15 veces superior, y ese es el tiempo que hay tomar para efectuar los cálculos (15 x 2 microsegundos=30).

Con ese nuevo tiempo los 600 m iniciales se transformarían en 9000 m. y explicaría por qué llegan a la superficie. Esos 9000 en el sistema Tierra, se reducen a 600 m. en el sistema muon, porque ahora se debe usar el tiempo del muon.

Como se puede observar las diferencias de tiempo y espacio están directamente relacionadas con la velocidad del sistema. A mayor velocidad mayores diferencias, pero sólo notables cuando la velocidad se aproxima a la de la luz. Cuando la velocidad es baja, inclusive, por ejemplo, la velocidad de un cohete al salir del planeta, es de unos 40.000 km/h se la considera baja y los efectos relativistas no pueden considerarse, porque prácticamente no existen.

Para estas velocidades la teoría de Newton se aplica con total eficacia, sin dudar en que podamos caer en errores. Las fórmulas que más abajo vamos a determinar cuando se aplican para ejemplos con bajas velocidades, se transforman automáticamente en las fórmulas obtenidas de la Mecánica de Newton, por lo que esta última pasa a ser un caso especial de unamás general, conocida hoy como la Teoría Especial de la Relatividad.

Matemáticamente, las fórmulas de Tiempo y Espacio se pueden obtener usando el ejemplo anterior de las naves en el espacio. Lógicamente Einstein no las obtuvo así, para ello se valió de unas transformadas conocidas como de Lorentz, que fue otro científico contemporáneo que estaba estudiando el tema. La matemática utilizada por el científico no fue tan elemental, pero tampoco se apoyó en la más avanzada matemática conocida en esa época.

No fue así para la resolución de las ecuaciones que explican la Teoría General de Relatividad, cuando el movimiento es acelerado, donde tuvo que auxiliarse de herramientas actualizadas del análisis matemático. Aplicar dichas ecuaciones a distintas situaciones físicas genera más de un dolor de cabeza a los avanzados estudiantes de ciencias exactas, cuando deben realizar sus prácticas.

Como te he dicho, Einstein encontró que la teoría de Newton «estaba mal» y eso no significó que las cosas comenzaran a caerse para arriba. Incluso si decimos que la teoría de Newton es «incorrecta», da la impresión de que entonces la teoría de Einstein es la «correcta».  Mañana mismo o dentro de algunos años, un hipotético físico, por ejemplo Jacob Newenstein, puede descubrir que la teoría de Einstein «está mal» en serio. Pero aunque eso pase, las cosas no van a empezar a caerse contra el techo, ni a moverse más rápido que la luz.  

Einstein simplemente elaboró una descripción de la naturaleza más precisa que la de Newton, y es posible que alguien halle una aún mejor. Pero la naturaleza no va a modificar su comportamiento para satisfacer la teoría de algún físico: es el científico quien deberá exprimir sus sesos para que su teoría describa a la naturaleza mejor que todas las teorías anteriores.

Corrección de Textos y Ortografía: Ernesto Eracher.

Experimento de Michelson Morley Resumen Explicación Buscando el Eter

Resumen del Experimento de Michelson Morley
Explicación de la Búsqueda del Éter

Todos oímos hablar alguna vez de Einstein y su teoría de la relatividad, que E=mc², que la velocidad de la luz es constante, y un montón de otras cosas que suenan lindo pero no significan nada. Para poder entender por qué estos términos siguen vigentes luego de casi 100 años de inventados, primero hay que hacer un poco de historia.

El año 1905 quedará como el annus mirabilis (año prodigioso) de Einstein, el año en que este físico de 26 años irrumpió en el mundo de la física, literalmente desde la nada, publicando cuatro importantísimos artículos científicos, cada uno de los cuales podría considerarse como un gran descubrimiento científico.

Estos artículos, de los que el más significativo fue el que exponía la teoría especial de la relatividad, aparecieron todos en Annalen der Physik, la principal revista de física de Alemania.

Todos los artículos que se enviaban debían ser evaluados antes de publicarse; puesto que las credenciales de Einstein como físico estaban en orden y como utilizaba el lenguaje de las matemáticas y la física para expresar sus ideas, los físicos que evaluaron su trabajo lo consideraron adecuado para su publicación, aunque algunos de ellos tuvieran dificultades para comprenderlo, y realmente creyeron que la teoría de la relatividad no era correcta.

Ver Biografía de Albert Einstein

Introducción Histórica:

La física clásica comenzó allá por el año 1688 con un libro publicado por el británico Isaac Newton (llamado Principia Mathematica o algo así), en el cual especificaba 3 leyes de movimiento (todo cuerpo se mueve en línea recta y a velocidad constante cuando no es afectado por ninguna fuerza, cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo este ejerce la misma fuerza pero en dirección contraria, y que la aceleración producida por una fuerza neta en un objeto es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa) y que también contenía la ley de gravitación de Newton (dos cuerpos son atraídos entre sí en proporción inversa al cuadrado de la distancia).

Esto que puede sonar complicado en realidad se puede resumir en unas pocas ecuaciones.

Con estas cuatro simples leyes se pudo explicar por primera vez hechos aparentemente tan variados como el por qué las manzanas se caen de los árboles y por qué la Luna gira alrededor de la Tierra.

Newton también realizó observaciones sobre la naturaleza de la luz, alegando que la misma estaba compuesta de partículas («corpúsculos») y rechazando la idea de que la luz estaba compuesta de ondas, ya que las ondas necesitan un medio por el cual desplazarse (por ejemplo, el sonido se desplaza por el aire, o cuando tiramos una piedra al agua se ve que se generan ondas en el agua justo en el lugar donde tiramos una piedra) y la luz se desplaza por el vacío del espacio.

Si deseas puedes continuar hacia abajo con las conclusiones de la teoría  

El experimento Michelson-Morley

Pero la ciencia fue avanzando, y los instrumentos de medición fueron mejorando. Los datos obtenidos por los científicos demostraban que la luz se comportaba como una onda, ero si esto ocurría, entonces debería haber una «cosa» no detectada hasta el momento, que cubre todo el universo, por la cual se desplaza la luz.

A esta cosa indetectable hasta entonces se la denominó éter lumínico. La tierra y todos los objetos, incluyendo la luz, se deberían desplazar a través del éter.

Un día de 1881, un señor llamado Michelson realizó un experimento con el fin de calcular la velocidad de la tierra cuando se mueve a través del éter (experimento de Michelson-Morley).

Para calcular esto, disparó varios rayos de luz en varias direcciones y calculó el tiempo que tardaban en regresar con un aparato inventado por él llamado interferómetro.

Teóricamente, los rayos de luz que menos tardaran en regresar indicarían la dirección en la que se mueve la tierra dentro del éter (o sea, indicarían el «adelante»), mientras que los que más tardaran en llegar indicarían el «arriba».

Grande fue la sorpresa de este tipo cuando no descubrió ninguna diferencia en los tiempos de recorrido de la luz: la velocidad de la luz era constante midiera como se la midiera.

Esto significaba una cosa: la luz se movía a una velocidad constante… ¿pero con respecto a qué? Según la teoría de newton, si yo voy corriendo a 20 km/h, la velocidad de la luz que yo emito sería 20km/h mayor de la luz que emitiría si estoy quieto. Pero no, la luz parecía tener siempre la velocidad de 299.792,458 km/s, independientemente de la velocidad de la tierra.

ESQUEMA DEL EXPERIMENTO: Demostrada ya la existencia de las ondas, quedaba pendiente el delicado problema del éter: el medio en el que, según Maxwell, se propagaban dichas ondas.

Como, por definición, era un medio inmaterial, no había forma de observarlo directamente. Fue entonces cuando se le ocurrió al físico norteamericano Albert Abraham Michelson (1852-1931) una idea realmente «cósmica»: puesto que la Tierra se halla en movimiento con relación a las estrellas (su velocidad orbital es de 30 km/s), este desplazamiento debería traducirse en la existencia de un «viento de éter», esto es, en

esquema experimento de michelson morley

Esquema del Experimento de Michelson-Morley.
Un rayo luminoso incide sobre un espejo semitransparente. El rayo reflejado va a parar a un segundo espejo; el que lo atraviesa sigue su trayecto rectilíneo y va a reflejarse en un tercer espejo. Ambos rayos, superpuestos, alcanzan el ojo del observador. Éste ve, en general, unas franjas de interferencias, alternativamente claras y oscuras. Como los dos brazos del dispositivo tienen la misma longitud, se puede utilizar el eventual desplazamiento de las franjas para detectar diferencias entre las velocidades de la luz en las dos direcciones. Michelson y Morley confiaban en que podrían medir alguna diferencia entre la velocidad de la luz propagándose en dirección norte-sur y la de la luz propagándose en dirección este-oeste. Pero no hallaron ninguna diferencia.

Teoría de la relatividad

Acá apareció un simple profesor alemán que trabajaba en una oficina de patentes en Suiza. En el año 1905 publicó un ensayo titulado «Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento» en el cual suponía que la velocidad de la luz es la misma desde donde se la mida: la velocidad de la luz es igual si la mido cuando estoy parado o cuando estoy yendo a una velocidad de 100.000 km/seg o a cualquier otra velocidad, un hecho que puede parecer antinatural. Decir esto contradecía las leyes de Newton, que estaban vigentes desde hacía más de doscientos años.

Esta es la base de la teoría de la relatividad: todos los fenómenos físicos se producen del mismo modo en un marco de referencia inerte (por «inerte» se quiere decir «a velocidad constante»). O sea, suponiendo que esté en una habitación sin ventanas ni otro contacto con el exterior, sería imposible determinar si estoy en movimiento o no, ya que cualquier experimento que realice dará el mismo resultado independientemente del movimiento. Obviamente asumir esto les costó a los científicos, la mayoría hasta se rehusaba a aceptar la teoría.

Pero Einsten no se inmutó, y en 1915 publicó una extensión a su teoría de la relatividad (conocida como la teoría general de la relatividad) en la que tomaba en cuenta los efectos de la gravedad y otras yerbas. Hasta ahí las teorías de Einstein eran sólo eso: teorías.

Las manzanas se seguían cayendo de los árboles, la luna seguía girando sobre la Tierra, lo demás poco importaba. Pero en 1919 un eclipse solar permitió comprobar que la luz era desviada por campos gravitatorios fuertes (en este caso el del Sol), justo como la teoría de Einstein y no la de Newton había predicho. El nombre Albert Einstein se volvió famoso de la noche a la mañana. Su teoría había logrado explicar la realidad mejor que la teoría de Newton.

Algunas consecuencias de la teoría de la relatividad

Para aceptar que la velocidad de la luz es constante desde donde se la mida, Einstein se vio obligado a aceptar algunas otras cosas raras, como por ejemplo:

     Nada puede viajar más rápido que la luz: La velocidad de la luz es el límite de velocidad del Universo.

A mayor velocidad, el tiempo pasa más lento: Si, esto suena muy extraño. Si tengo dos relojes perfectamente sincronizados, y pongo uno en un cohete supersónico, cuando el reloj vuelva a mis manos se notará que la hora que marca este reloj será inferior a la hora que marca el reloj que no se movió. Pero este paso más lento del tiempo es sólo aparente, si una persona viajara junto con el reloj no le sería posible percibir ninguna alteración en el paso del tiempo (el paso del tiempo en este caso es «relativo» al observador). El paso del tiempo se hace cada vez más lento a medida que uno se acerca a la velocidad de la luz, hasta hacerse 0 justo cuando se alcanza dicha velocidad. Por esto, se puede decir que la luz no envejeció ni un segundo desde el Big Bang.

A mayor velocidad, se produce un encogimiento en la dirección del movimiento: Por ej., si yo tengo una regla de 30 cm y de algún modo logro que viaje a 260.000 km/s (0,866 veces la velocidad de la luz) veré que la regla tiene ahora una longitud de… ¡15 cm!. De nuevo, este cambio es aparente: si yo pudiera propulsarme hasta alcanzar la misma velocidad de la regla, vería que vuelve a tener 30 cm.

e=mc2: Probablemente la ecuación más famosa de la física moderna. Esto quiere decir nada más y nada menos que la materia es una forma de energía y viceversa, donde e = energía, m = masa, c = velocidad de la luz. La masa y la energía se pueden transformar libremente. Este fue el principio de la reacción nuclear y la bomba atómica. Por ejemplo, si se convierte un gramo de masa en energía de acuerdo a la famosa ecuación, se estaría obteniendo suficiente energía como para darle a una familia entera electricidad suficiente por 10 años.   

Bueno, esta es una introducción a este interesante tema. Si algunas partes suenan confusas, entiéndanme, algunas cosas son realmente difíciles de explicar :

 Si quieren más información, acá les tiro un par de lugares donde pueden consultar:

– El libro «Nueva Guía para la Ciencia» de Isaac Asimov tiene una demostración de  e=mc2 que se entiende con conocimientos básicos de álgebra.

Esta es sola una de las miles que se encuentran explicando el tema, una gran mayoría son     muy buenas  y hacen que estos revolucionarios conceptos sean «digeridos» por los más profanos.

albert einstein

1905:Año Maravilloso El Efecto Fotoeléctrico El Movimiento Browiano Antecedentes de la Física – Implicancias de la Teoría  –  Explicación de la Teoría

Usos de la Energia Nuclear Aplicaciones y Beneficios

Usos de la Energía Nuclear Ejemplos de Aplicaciones Practicas

En el siglo XIX, los combustibles fósiles -carbón, petróleo y gas- fueron los grandes protagonistas del impulso industrial. Aún en la actualidad, estos recursos proveen casi el 90% de la energía empleada en el mundo.

La certidumbre de que la existencia de carbón, gas y petróleo era limitada llevó a la búsqueda de fuentes de energía renovables.

La gran fuerza liberada por el átomo, trágicamente experimentada por Estados Unidos sobre Hiroshima y Nagasaki en 1945, hizo pensar en el aprovechamiento de la energía nuclear con fines pacíficos.

Fue así cómo, en el marco de la guerra fría, las potencias mundiales, además de incrementar su arsenal atómico, se esforzaron por desarrollar la energía nuclear con fines pacíficos, en especial a través de la construcción de centrales atómicas.

Diversos accidentes, como el ocurrido en 1979 en la central nuclear de Three Mile Island, en Estados Unidos, pusieron en evidencia que el uso de la energía atómica era realmente peligroso para la humanidad. Entre otros motivos, porque el almacenamiento definitivo de residuos que permanecen miles de años altamente radioactivos plantea problemas por ahora irresolubles.

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Usos y Aplicaciones Mas Comunes En:

1-Electricidad
2-Medicina
3-Agricultura y Alimentación
4-Hidrología
5-Minería
6-Industrias
7-Arte
8-Medio Ambiente
9-Exploración Espacial
10-Cosmología

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USOS DE LA ENERGIA NUCLEAR

1-USO EN ELECTRICIDAD

uso energia nuclear

En cada vez mas países, como en España, más del 20% de la electricidad consumida anualmente se produce en las centrales nucleares

2-USO EN MEDICINA

uso en medicina energia nuclear

Las técnicas de diagnóstico y tratamiento de La medicina nuclear son fiables y precisas: radiofármacos, gammagrafia. radioterapia, esterilización…

3-USO HIDROLOGÍA

uso nuclear en hidrologia

Los isótopos se utilizan para seguir los movimientos del ciclo del agua e investigar las fuentes subterráneas y su posible contaminación.

4-AGRICULTURA Y ALIMENTACIÓN

uso en agricultura de la energia nuclear

Control de plagas de insectos, mejora de las variedades de cultivo, conservación de alimentos.

5-USO EN MINERÍA

uso en mineria de la enrgia nuclear

A través de sondas nucleares se puede determinar la composición de las capas de la corteza terrestre.

6-EN INDUSTRIA

Los isótopos y radiaciones se usan para el desarrollo y mejora de los procesos industriales, el control de calidad y la automatización.

7-EN ARTE

la energia nuclear en el arte

Las técnicas nucleares permiten comprobar la autenticidad y antigüedad de las obras de arte, asi como llevar a cabo su restauración

8- EN MEDIO AMBIENTE

uso nuclear en el medio ambiente

Técnicas como el Análisis por Activación Neutrónica permiten la detección y el análisis de diversos contaminantes

9-EN EXPLORACIÓN ESPACIAL

energia nuclear en la exploracion espacial

Las pilas nucleares se utilizan para alimentar la instrumentación de satélites y de sondas espaciales

 10-EN COSMOLOGÍA

El estudio de la radiactividad de los meteoritos permite confirmar la antigüedad del universo.

Uso en las Centrales Nucleares

La generación de electricidad es el empleo más importante de la energía liberada en una fisión nuclear. Para ello es necesario controlar la reacción de fisión en cadena; hace falta un sistema que impida que el número de fisiones por unidad de tiempo sobrepase ciertos límites.

Esto se logra mediante el reactor nuclear Un reactor nuclear consiste básicamente en un recipiente en cuyo interior se encuentra el combustible nuclear (uranio o plutonio).

Dicho combustible se suele introducir en forma de pastillas encapsuladas en una serie de vainas metálicas ,rodeadas por un material moderador, que forman el interior del reactor. Para el control de la reacción existen unas barras deslizantes, compuestas de un material capaz de absorber neutrones (boro o grafito).

Según se introduzcan más o menos barras de control en el interior del reactor, el número de neutrones absorbidos será mayor o menor, de este modo se puede controlar el número de fisiones que ocurren por unidad de tiempo.

Si las barras se introducen totalmente, la reacción de fisión se detiene. Todo el conjunto del reactor se halla encerrado por el blindaje biológico, que es una envoltura de metal y hormigón cuya finalidad es impedir el paso de la radiación o gases contaminantes o radiactivos al medio ambiente.

La energía liberada por la fisión del combustible se manifiesta en forma de calor, que se extrae mediante un refrigerante que suele ser agua y que, a causa del calor recibido, se convierte en vapor a alta presión.

El vapor así producido es utilizado para mover turbinas que están acopladas a los generadores eléctricos, posteriormente es enfriado y forzado a circular nuevamente dentro del reactor mediante bombas.

Cuando el combustible empleado es el uranio, puede presentarse en dos variedades: uranio natural o uranio enriquecido. El uranio natural contiene una pequeña proporción de átomos de uranio-235, que es el único que puede fisionar en el reactor.

Por ello es necesario mejorar sustancialmente la eficiencia del reactor, sobre todo en lo que hace a la absorción indeseada de neutrones, esto encarece la estructura del reactor pero generalmente se compensa con el bajo costo del uranio natural. Por el contrario, el uranio enriquecido presenta una proporción mucho más alta de átomos de uranio-235, que se logra mediante un costoso proceso de refinamiento químico.

El uranio-235 va desapareciendo del combustible debido a las fisiones; después de cierto tiempo de funcionamiento del reactor es necesario recambiar el combustible. Esta operación se logra sacando algunas de las vainas que contienen el combustible y reemplazándolas por otras con combustible nuevo.

La generación de electricidad mediante reactores de fisión nuclear presenta grandes ventajas pero también serios inconvenientes.

Entre las ventajas, las más importantes son que no producen contaminación directa de la atmósfera dado que no hay emisión de gases de combustión y que no dependen del suministro de combustibles fósiles que eventualmente han de agotarse.

Los inconvenientes tienen que ver con el tipo de residuos que produce su operación, que consisten en material radiactivo (cuya peligrosidad persiste durante muchos miles de años), por esta razón es muy difícil su tratamiento.

Además, hay que destacar las consecuencias extremadamente graves que tienen para las personas y el medio ambiente los eventuales accidentes que pueden ocurrir, y han ocurrido, en las centrales nucleares.

Estas características compiten firmemente entre sí y hacen que el empleo de las centrales nucleares tenga tantos fervientes defensores como opositores.

usina nuclear esquema Esquema reactor nuclear

La fusión nuclear se presenta como una fuente energética alternativa con muchos menos inconvenientes que la fisión y tantas o más ventajas. Actualmente, la construcción de una central nuclear en base a la fusión se presenta como un serio desafío tecnológico.

La fusión se ha logrado en el laboratorio en condiciones muy especiales que no pueden ser llevadas a la escala necesaria para construir una central nuclear que sea económicamente rentable, es decir, que entregue más energía que la que consume y lo haga a un costo que compita con otros mecanismos de generación.

El problema fundamental radica en que la única forma conocida de lograr fusión es comprimir un gas altamente recalentado, a temperaturas superiores a los millones de grados. Este proceso se logra mediante dispositivos llamados botellas magnéticas.

Recientemente, a principios de 1989, dos científicos reportaron haber descubierto un mecanismo mediante el cual se podía lograr la fusión nuclear a temperatura ambiente.

El anuncio revolucionó a la comunidad científica internacional por las espectaculares consecuencias que esto tendría y se denominó fusión fría al fenómeno. Lamentablemente, pese a que innumerables grupos de investigadores de todo el mundo trataron de repetir el proceso, ninguno logró resultados positivos y actualmente se sospecha que los experimentos originales estuvieran mal hechos.

Ver: Funcionamiento de una Central Nuclear

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La Datación Arqueológica

La datación de una muestra arqueológica es el procedimiento por el cual se determina su antigüedad.

El más conocido es el que emplea el isótopo carbono-14 y que permite determinar la edad de restos fósiles o piezas fabricadas por el hombre de hasta 50.000 años de antigüedad.

El carbono está presente en la atmósfera terrestre, formando dióxido de carbono, en tres variedades isotópicas: el carbono-12, -13 y -14. El carbono-12 y -13 son estables, sin embargo el segundo es muy raro: tan sólo 1 de cada 100 átomos de carbono es carbono-13.

En cambio, el carbono-14 es radiactivo con un período de semidesintegración de 5700 años.

Al desintegrarse, el carbono-14 se transforma en nitrógeno-14 y emite radiación Beta y debería desaparecer paulatinamente de la atmósfera. Sin embargo, si bien se lo encuentra en proporción escasísima, hay evidencia de que ésta ha permanecido casi inalterada por muchas decenas de miles de años.

Esto es debido a que también existe un mecanismo por el cual se forma carbono-14 a partir del nitrógeno-14.

Este hecho tiene lugar en las capas más altas de la atmósfera y consiste en la transmutación del nitrógeno-14 en carbono-14 producida por la radiación cósmica.

El carbono-14 así formado se combina con el oxígeno para dar dióxido de carbono y es transportado a las capas más bajas de la atmósfera por las corrientes de aire.

Estos dos mecanismos, el de desintegración y el de creación, han llegado a un equilibrio: la cantidad de carbono-14 que se desintegra durante cierto tiempo es igual a la que se crea en ese tiempo. De tal modo la abundancia de carbono-14 en la atmósfera permanece constante.

Como bien sabes, durante el proceso de fotosíntesis las plantas toman dióxido de carbono de la atmósfera y asimilan el carbono a su organismo. Por este motivo, una parte del carbono que hay en las plantas será carbono-14. Cuando la planta muere, el carbono-14 de su organismo comienza a desaparecer lenta pero inevitablemente, debido a su desintegración.

El resultado de este complicado mecanismo es: ¡un fósil vegetal tiene incorporado su propio reloj! Para saber el tiempo que ha trascurrido desde su muerte bastará con medir la abundancia de carbono-14 que hay en él y que será tanto menor cuanto más tiempo haya transcurrido.

Los físicos han podido establecer cuál es la ley que sigue esta disminución y confeccionaron tablas de la abundancia en función del tiempo. Por lo tanto, una vez conocida esa abundancia bastará con comparar el valor medido con esa tabla para saber la edad del fósil.

Como ya te imaginarás, este fenómeno que afecta el carbono que hay en las plantas también afecta a los animales pues, en algún paso de la cadena alimentada, ellos se nutren de las plantas. También afecta la composición del suelo, pues en la mayor parte de los casos las plantas al morir se integran a él. También a los utensilios y objetos creados por los hombres primitivos, como las vasijas de barro. Por estas razones, este método de datación sirve para analizar una variedad muy grande de muestras. Debemos decir, sin embargo, que falla cuando se trata de determinar edades de más de 50.000 años, en cuyo caso se emplean otros métodos.

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Utilización en Medicina y otras áreas

Aprovechando la acción destructiva de las radiaciones sobre la materia, los radioisótopos se emplean en medicina en el tratamiento contra el cáncer, radiando con cobalto-60 los tumores que se quieren eliminar.

También se emplean en la esterilización de material médico y quirúrgico.Los radioisótopos pueden introducirse en un organismo vivo o en cualquier otro material y puede seguirse su trayectoria a través de él. Por ello se emplean como trazadores o marcadores en investigaciones médicas, químicas, industriales, etc.

Por ejemplo, el isótopo yodo -131 se utiliza en medicina para diagnosticar enfermedades de la tiroides. En química y biología, los isótopos radiactivos se utilizan para realizar estudios sobre velocidad y mecanismo de reacciones. En la industria, se emplean para localizar fugas en el transporte de fluidos, por ejemplo, en un oleoducto.

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 Desventajas del uso de radioisótopos

En contrapartida a su utilidad, el manejo de materiales radiactivos plantea problemas de difícil resolución. Entre ellos se destacan la eliminación de los residuos radiactivos que se producen y el control de la seguridad de las personas encargadas de su manipulación y de las comunidades próximas a las instalaciones nucleares.

De hecho, un accidente nuclear de la magnitud del ocurrido en la central de Chernobil puede haber afectado, según algunas estimaciones, la salud de más de medio millón de personas, sin contar las enormes pérdidas materiales que ha originado. (VER DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA FISIÓN DEL URANIO)

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Ampliación: Los Beneficios de la Energía Nuclear

La energía nuclear es cuestionada debido a los daños que puede causar al ambiente y a los seres vivos si no existe un control estricto de los reactores nucleares y de los desechos radiactivos, y por su utilización en la fabricación de armamento altamente destructivo.

Sin embargo, la energía nuclear puede tener múltiples usos beneficiosos para la humanidad, no solo en la generación de energía eléctrica —una fuente de energía menos contaminante que el petróleo o el carbón—. sino también por su aplicación en otras áreas de la actividad científica y productiva. Entre ellas:

1 | Agricultura y alimentación

a) Control de plagas. En la llamada técnica de los insectos estériles se suministran altas emisiones de radiación para esterilizar insectos machos en laboratorio y que no dejen descendencia al aparearse. De este modo es posible controlar su población sin utilizar productos químicos nocivos.

b) Mutaciones. La irradiación aplicada a semillas permite cambiar la información genética de ciertas variedades de vegetales para obtener nuevas variedades con características particulares.

c) Conservación de alimentos. Las radiaciones son utilizadas para eliminar microorganismos patógenos presentes en los alimentos y aumentar, de este modo, su período de conservación.

2 | Hidrología

Mediante técnicas nucleares, es posible desarrollar estudios sobre los recursos hídricos. Por ejemplo, caracterizar y medir corrientes de aguas, fugas en embalses, identificar el origen de las aguas subterráneas, etcétera.

3 | Medicina

Se utilizan radiaciones y radioisótopos como agentes terapéuticos y de diagnóstico. En el diagnóstico, se utilizan fármacos radiactivos para estudios de tiroides, hígado, riñon, para mediciones de hormonas, enzimas, etcétera. En terapia médica se pueden combatir ciertos tipos de cáncer con resultados exitosos, especialmente cuando se detectan tempranamente.

4 | Medio ambiente

Se utilizan técnicas nucleares para la detección y análisis de diversos contaminantes del medio ambiente.

5 | Industria e investigación

a) Trazadores. Se elaboran sustancias radiactivas que son introducidas en un determinado proceso y, luego, se detecta la trayectoria de la sustancia por su emisión radiactiva. En el ámbito de la Biología, la introducción de compuestos radiactivos marcados ha permitido observar las actividades biológicas hasta en sus más mínimos detalles.

b) Imágenes. Es posible obtener imágenes de piezas utilizando radiografías que reciben el nombre de gammagrafía y neutrografía. Por ejemplo, se puede comprobar la calidad en piezas cerámicas, detectar la humedad en materiales de construcción, etcétera.

a) Datación. Se emplean técnicas isotópicas para determinar la edad en formaciones geológicas y arqueológicas. Por ejemplo, se utiliza la técnica de carbono-14, para determinar la edad de fósiles.

Fuente Consultada: Físico Químico de Pilar Escudero y Otros

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CRONOLOGÍA

1938 — Otto Hahn, Lise Meitner y Fritz Strassman descubren en Alemania la fisión nuclear del uranio.

1942 — Primera reacción nuclear en cadena en un laboratorio de Chicago dirigido por Enrico Fermi.

1945 — El bombardero Enola Gay lanza la primera bomba atómica de fisión nuclear sobre la ciudad japonesa de Hiroshima. Poco después, los Estados Unidos lanzan la segunda sobre Nagasaki.

1949 — La Unión Soviética realiza su primera prueba nuclear en Kazajstán.

1952 — Estados Unidos hace explotar su primera bomba de fusión nuclear en el atolón de Bikini, en el Océano Pacífico. Los británicos realizan su primera prueba en las islas australianas de Monte Bello.

1956 — Gran Bretaña pone en marcha su primera central nuclear comercial, en Sellafield, con una potencia de 50 Mw. Francia pone en marcha su primera central nuclear experimental, en Marcoule, en el departamento de Chusclan, en el Gard, con una potencia de 7 Mw.

1959 — Francia pone en marcha dos nuevos reactores nucleares en Chusclan, de 40 Mw cada una.

1960 — Francia realiza su primer ensayo nuclear en el desierto del Sahara.

1968 — España construye su primera central nuclear de las nueve que posee actualmente, se llama José Cabrera y se encuentra en el término municipal de Almonacid de Zorita, en Guadalajara, junto al río Tajo, con una potencia de 160 Mw.

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Interesante Link Para Investigar: Foro Nuclear

Historia de la Energia Nuclear

Efectos De Una Explosión Nuclear

Funcionamiento De Una Central Nuclear

Aplicaciones Energia Atomica despues de la Guerra Mundial Historia

Historia Evolución Tecnológica Post Guerra Mundial: La Energía Atómica

Aunque fue la culminación de varios años de intensas investigaciones, la explosión de las primeras bombas atómicas constituyó para el mundo entero un acontecimiento totalmente inesperado. De inmediato se hizo evidente, sin embargo, que era posible seguir dos líneas de desarrollo.

Una de ellas era puramente militar: cada una de las grandes potencias tenía que demostrar su capacidad de construir independientemente la nueva arma, si quería mantener su credibilidad militar. En aquel momento, la única forma de defensa parecía ser la capacidad demostrable de recurrir a represalias del mismo tipo.

La segunda línea de desarrollo era la posibilidad de utilizar esta fuente totalmente nueva de energía no de manera descontrolada, como en la bomba, sino mediante el desarrollo de tecnologías completamente innovadoras que la controlaran y la pusieran al servicio de la industria.

Aplicaciones Energia Atomica

De hecho, los dos aspectos estaban estrechamente interrelacionados, como lo demuestran los acontecimientos en el Reino Unido. En ese país, hasta 1951, el programa de energía atómica había estado orientado en gran medida a los aspectos militares, que imponían la necesidad de producir plutonio.

A partir del mencionado año, las dos líneas comenzaron a acercarse dado que las pilas atómicas diseñadas para producir plutonio también se podían utilizar para generar energía eléctrica. Una de ellas fue la denominada Pippa, que producía plutonio y generaba electricidad como subproducto. Esta pila fue la base de energía de Calder Hall, la primera central nuclear importante del mundo, que se inauguró en 1956.

Sorprendentemente, teniendo en cuenta la enorme cantidad de dinero y trabajo que habían dedicado al proyecto Manhattan, los norteamericanos demostraron escaso interés por el desarrollo de la energía atómica como fuente controlada de electricidad en los primeros años de la posguerra. Sólo la marina norteamericana se dedicó a estudiar seriamente el tema, al reconocer su enorme potencial para mantener a las naves indefinidamente en alta mar, sin necesidad de repostar.

En 1955 se construyó el submarino Nautilus, primero de una larga serie de naves subacuáticas propulsadas por energía atómica. En 1959, los soviéticos produjeron el rompehielos nuclear Lenin. Sin embargo, tan sólo en 1957 se inauguró la primera central nuclear de Estados Unidos, en Shippingport, Pennsylvania.

También en este caso, los soviéticos se habían colocado a la cabeza, con la entrada en funcionamiento en 1954, en Obninsk (cerca de Moscú), de una pequeña central nuclear que utilizaba uranio como combustible y grafito como moderador. El calor generado en el núcleo del reactor pasaba en primer lugar a un sistema de circuito cerrado de agua a alta presión y luego era transferido a un sistema independiente de agua, que generaba el vapor necesario para poner en marcha las turbinas.

Un sistema en cierto modo similar de refrigeración por agua fue desarrollado por Estados Unidos para el reactor de Shippingport y por Canadá para los reactores Candu, construidos en los años 50.

La refrigeración por agua tiene la ventaja de ser sencilla y barata, pero tiene también sus inconvenientes. En caso de emergencia (por ejemplo, demasiado calor generado en el núcleo), el agua se convertiría rápidamente en vapor y dejaría de cumplir con su vital función de refrigeración. Por este motivo, Francia y el Reino Unido se inclinaron por los reactores refrigerados con gas, ya que éste no cambia de estado por mucho que se caliente. El primer reactor del Reino Unido, el de Calder Hall, tenía un sistema de refrigeración a gas.

Mientras tanto, en los años 50, se estaba desarrollando un nuevo tipo de reactor que utilizaba como combustible una combinación de uranio-238 y plutonio-239. Los neutrones generados por el plutonio interactúan con el uranio y producen más plutonio; de esta forma se consigue varias veces más energía que en los reactores convencionales con una misma cantidad de uranio.

El primer reactor de este tipo fue inaugurado en la localidad escocesa de Dounreay en 1959, y la central nuclear Phénix, de características similares, entró en funcionamiento poco después en Marcoule, Francia. Al finalizar la década de los años 40, se había dedicado considerable atención a la posibilidad de utilizar otro tipo distinto de refrigerante para los reactores. Se trataba del metal sodio, que funde a 98 °C, ligeramente por debajo del punto de ebullición del agua y muy por debajo de la temperatura normal de operación de los reactores.

Esquema de un Reactor Nuclear

Desde el punto de vista termodinámico, viene a constituir un medio interesante de transferencia del calor, pero presenta varios inconvenientes. Es un elemento muy reactivo químicamente, capaz de provocar corrosión en la mayoría de los materiales con los que entra en contacto. Más concretamente, reacciona de forma explosiva con el agua.

Precisamente esta propiedad lo descartó como refrigerante para los reactores submarinos (tema que interesaba a la marina norteamericana), aunque los Laboratorios Argonne, cerca de Chicago, y General Electric, en Schenectady, habían realizado varios estudios.

La Conferencia atómica de 1955
Al final de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos era la única nación que poseía la bomba atómica. Durante casi una década trató de mantener d «secreto» y, por medio de unas leyes draconianas y una reserva sin precedentes en tiempos de paz, intentó evitar que se propagaran los conocimientos de la tecnología nuclear. Sin embargo, en 1949 la Unión Soviética hizo estallar su primera bomba atómica.

Cuando Eisenhower ocupó el cargo de presidente de los Estados Unidos en 1952, al comprender que era inevitable que se propagaran los conocimientos nucleares, decidió adoptar dos iniciativas con el fin de internacionalizar la energía atómica y garantizar que la difusión de esta tecnología fuera aplicada con fines pacíficos y no militares.

En su famosa alocución titulada «Átomos para la paz», pronunciada ante la Asamblea General de las Naciones Unidas en 1953, propuso la fundación de la Agencia Internacional de Energía Atómica con el propósito de controlar la aplicación pacífica de dicha tecnología. La segunda iniciativa de los Estados Unidos llevó a la Conferencia Internacional sobre Usos Pacíficos de la Energía Atómica, celebrada en el Palais des Nations, en Ginebra, entre el 8 y el 20 de agosto de 1955.

En la conferencia fueron presentadas unas 450 ponencias científicas. Setenta y tres Estados y ocho agencias especializadas de las Naciones Unidas enviaron a sus respectivas delegaciones, las cuales estaban formadas por un total de 1.428 delegados, aparte de los 350 observadores procedentes en su mayor parte de universidades y empresas comerciales.

El extraordinario éxito de la conferencia, a la que asistieron 905 periodistas y en la que participaron numerosos expertos en ciencia nuclear, se debió a su carácter técnico más que político. Los científicos procedentes de diversos países, los cuales habían estado trabajando aisladamente, pudieron comprobar que básicamente habían llegado a las mismas conclusiones.

La ciencia y la tecnología han hecho grandes progresos desde 1955 y muchos países han comprobado que las ilimitadas perspectivas de una tecnología nuclear pacífica no eran tan benéficas como habían supuesto en un principio. Pero el intercambio de información entre Oriente y Occidente, el Norte y el Sur, contribuyó a aliviar las tensiones internacionales y sentó las bases para la creación de la Agencia Internacional de Energía Atómica, la cual está funcionando con éxito desde 1957, fecha de su fundación.

Concepto Físico de Energia Tipos y Ejemplos Trabajo Definición

Explicación Concepto de Energía

Si preguntamos con impaciencia qué es la energía no esperemos una respuesta rápida. La energía no es fácil de definir -entre otras cosas-por que no siempre podemos percibirla por medio de los sentidos.Si nos piden que describamos una naranja, la podemos apoyar sobre un plato y mirarla para después olería, tocarla y probarla; en cambio, sería imposible colocar un poco de energía en el plato para arremeter con nuestros sentidos. Si bien la energía «no se ve», puede percibirse por sus efectos.

Por ejemplo, se manifiesta como energía del movimiento en un cuerpo que cae, en forma de luz y calor en el fuego, como energía química en una pila que hace funcionar una radio, en el flujo de la corriente eléctrica que mantiene en servicio a los electrodomésticos, a escala nuclear en una gigantesca explosión y, aunque parezca increíble, «en la naranja que apoyamos sobre el plato» almacenada como energía de reserva.

Para empezar podríamos definir al concepto de energía, como «la capacidad de realizar trabajo«. Una persona que trabaja necesita disponer de una reserva de energía que, en este caso, procede de los alimentos que ingiere. La comida es una especie de combustible que se quema dentro de nuestro cuerpo, y una parte de la energía que se libera en el proceso de combustión es utilizada para mantener su temperatura, en tanto que otra es consumida por los músculos al moverse, lo que, en definitiva, constituye un trabajo mecánico.

En física, se realiza un trabajo cuando se traslada un peso a una cierta distancia. Su magnitud es el resultado del producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida, siempre que ambas tengan la misma dirección. Si se levanta un ladrillo de 1 kg. a 1 metro de altura, se realiza un trabajo para vencerla fuerza de la gravedad. La fuerza aplicada es de 1 kg. y, como se ejerce a lo largo de 1 metro, el trabajo realizado es 1 kilográmetro (1 kgm.).

Al realizar este trabajo, se comunica energía al ladrillo. La persona que lo levanta le transfiere parte de la energía procedente de los alimentos que previamente ha ingerido. La energía adquirida por el ladrillo está en la forma de energía potencial, o energía de posición. Si lo dejamos caer, la energía potencial se convierte en energía cinética (energía debida a su movimiento).

Al levantar el ladrillo, el hombre realiza un trabajo y le transfiere energía mecánica, que se convierte en energía potencial.El ladrillo ha adquirido mayor energía potencial, cuya magnitud está dada por el producto de la fuerza por la distancia (altura).Al dejar caer el ladrillo, la energía potencial que había adquirido anteriormente se convierte, ese momento, en energía cinética.

De hecho, energía y trabajo están íntimamente relacionados, aplicándose este último término al proceso de transformación entre dos tipos distintos de energía. La cantidad de trabajo realizado es igual a la cantidad de energía que el ladrillo adquiere. Si se levanta el ladrillo a una altura doble se realiza un trabajo también doble, y el ladrillo adquiere el doble de energía.

Un hecho tan simple como levantar un ladrillo y dejarlo caer es causa de que la energía sufra distintas transformaciones. En primer lugar, la energía química de las sustancias orgánicas complejas, contenidas en nuestros alimentos, se convierte, fisiológicamente, en energía calorífica.

Después, se transforma en energía mecánica (en nuestra mano), para convertirse, posteriormente, en la energía potencial adquirida por el ladrillo. Al dejarle caer, la energía potencial se transforma en energía cinética y, al chocar con el suelo, parte de esta energía cinética se convierte de nuevo en calor, y otra parte se transmite al aire como energía acústica.

Es posible seguir el curso de una cierta cantidad de energía en esta cadena de transformaciones, ligadas por la realización de un trabajo. La cadena puede ramificarse si, en una etapa determinada, la energía se transforma en otros el momento inicial que en cualquiera de las etapas seguidas en un determinado proceso. Este principio constituye la denominada ley de la conservación de la energía, que es uno de los principios fundamentales de la física.

La palabra energía deja de pertenecer exclusivamente al lenguaje común para ingresar al lenguaje científico en el año 1807. La propuesta nace del médico y físico inglés Thomas Young, profesor de Filosofía Natural, de la Royal Institution de Londres.Thomas YungEnergía, en griego significa trabajo y Young la empleó para describir muchos fenómenos que los físicos de la época denominaban fuerza viva y que en la actualidad denominamos energía cinética o energía del movimiento.

La definición de energía dada por Young fue ignorada durante muchos años. Según él, energía era la capacidad para realizar un trabajo. Generalizando, hoy en día trabajo es la «aplicación de un esfuerzo para realizar una tarea».

Una grúa que levanta un contenedor realiza un trabajo. Ocurre lo mismo cuando una pelota rueda de un punto a otro o desplazamos una lapicera para dibujar una palabra en el papel. Tanto la grúa como la pelota y la lapicera deben sufrir la aplicación de una «fuerza», por esto la física define al trabajo como «la aplicación de una fuerza a través de una distancia». Dicho en otras palabras, un trabajo es la fuerza  que levanta, empuja o tira de un objeto a través de un número variable de metros.

La cantidad total de energía en el universo fue y será siempre la misma. Existen otros tipos de energía de especial importancia: energía luminosa, energía eléctrica y energía magnética, que pueden también transformarse en las otras modalidades de energía anteriormente descritas. Por ejemplo, es frecuente que se transformen entre sí las energías eléctrica, calorífica y luminosa; estas dos últimas se obtienen fácilmente de la primera.

La energía eléctrica es la que poseen los electrones cuando circulan por un circuito eléctrico sometido a una «presión eléctrica»; viene expresada por el producto de tres factores: la tensión, la intensidad y el tiempo. En las lámparas, la energía eléctrica se transforma en luz y calor.

Aunque su función primordial es la de proporcionar luz, las lámparas no son muy eficientes, y sus filamentos han de ponerse al rojo para poder emitirla. En una lámpara común, sólo un 5 % de la energía eléctrica se convierte en energía luminosa. El 95 % se transforma en calor. Los electrones, al fluir a través del circuito eléctrico, transfieren su energía al filamento de la lámpara, de igual forma que el hombre transmite energía al ladrillo al levantarlo o empujarlo.

Aunque la energía puede existir en muchas formas, tedas ellas son equivalentes. En el sistema cegesimal (basado en el centímetro, en el grano y en el segundo), la unidad de energía es el «ergio» el que puede expresarse cualquier tipo de energía. Para que los números que se obtengan en las medidas sean sencillas se han introducido otras unidades de energía, más adecuadas.

SISTEMA CEGESIMAL SISTEMA BRITÁNICO
Energía mecánica ERGIO
Si levantamos una masa de 1 gramo a la altura de un centímetro, adquiere una energía de 981 ergios.
LIBRA PESO-PIE
Energía adquirida al levantar una libra peso, un pie.
1 Ib. wt. ft. = 1,36
X 10″ ergios
Energía calorífica CALORÍA
Si hacemos subir 1°C la temperatura de 1 gramo de agua, ésta adquiere una energía calorífica de 1 caloría.
1 caloría = 4,19X 107 ergios.
B.T.U. (UNIDAD TÉRMICA BRITÁNICA)
Cantidad de energía calorífica que adquiere una libra de agua cuando su temperatura se eleva 1° Farenheit .
1 b.t.u. = 1,055
X 107
Energía eléctricaJULIO
Un julio es la energía desarrollada por una corriente de un amperio, cuando fluye durante un segundo a través de una diferencia de potencial de 1 voltio.
1 julio = 107 ergios.
No existe equivalente.
Energía de
partículas atómicas
ELECTRÓN-VOLTIO
Es la energía adquirida por un electrón acelerado a través de una diferencia de potencial de 1 voltio.
1 eV = 1,6X I»»12 ergios.
No existe equivalente.

Los electrones propios del filamento absorben esta energía y pasan a un estado excitado, encontrándose entonces en una posición similar a la que tenía el ladrillo después de haberlo levantado. Los electrones excitados pasan, casi inmediatamente, al estado original, con la consiguiente emisión de un tipo especial de energía, que afecta la porción sensible de la retina del ojo.

El cerebro humano interpreta esta impresión como una sensación luminosa. El Sol es, prácticamente, la fuente de toda la energía recibida por la Tierra. Parte de dicha energía es luz visible, pero otras porciones son invisibles.

EL SOL

El aparentemente sólido sol es en realidad una bola gaseosa opaca de hidrógeno. Su núcleo interno está en constante estado de fusión con liberación de enormes cantidades de luz y calor. Esto se hace perceptible a partir del halo de un eclipse.

La energía electromagnética (que comprende la energía luminosa) transmitida por el Sol es absorbida por las plantas y transformada en energía química, pues éstas la utilizan para sintetizar sustancias orgánicas complejas. La energía química es la principal fuente de energía directamente aprovechable por el hombre, y sus alimentos y combustibles lo confirman claramente.

La hulla, por ejemplo, proviene de restos vegetales que absorbieron energía luminosa del Sol, hace millones de años, y que puede ser liberada al quemarse este carbón. Dentro de la física, la energía es una magnitud de gran importancia, por la razón de que no puede ser destruida.

Si para un determinado proceso realizamos un cómputo energético, la energía inicial es igual a la final. Por este motivo, la energía es una magnitud cuya medida resulta siempre útil. La aparición de esta magnitud en todas las ramas de la física refuerza su importancia. Es la única que interviene tanto en mecánica, como en óptica, termodinámica, acústica, electricidad, magnetismo, física nuclear, etc.

Muchas de las distinciones establecidas entre las diversas ramas de la física no están muy bien definidas precisamente porque la energía puede transformarse, al mismo tiempo, en dos o más modalidades. Un ciclista, al mover los pedales, está realizando un trabajo.

La fuerza que ejercen sus pies se transmite a las ruedas y las hace girar. La energía desarrollada por el ciclista se transforma en energía cinética, ya que tanto él como la bicicleta se mueven. La dínamo de la bicicleta convierte una pequeña fracción de la energía cinética en energía eléctrica, que se usa para calentar el filamento de una lámpara y hacer que ésta emita energía luminosa.

TIPOS DE ENERGÍA
La energía calórica encuentra su origen en cualquiera de las otras formas: si martillamos un clavo (energía mecánica), la cabeza del clavo se calienta; el Sol nos da su calor en el frío invierno y nos broncea en el verano (energía radiante); la corriente eléctrica y el gas natural (energía química) son capaces de proporcionarnos calor en las épocas de baja temperatura.

La energía lumínica nos es tan familiar que a veces no somos capaces de valorarla.

La energía química, es la que nos proporcionan los alimentos y los combustibles. Un dispositivo ingenioso proporciona energía eléctrica a expensas de una reacción química: la pila.

la energía eléctrica es un fenómeno de naturaleza parecida a la de los imanes y la que recibimos a diario desde la usina generadora. Se origina en una turbina que desarrolla energía mecánica a partir de la energía química que le proporciona el combustible.

La energía nuclear es la manifestación energética que el hombre ha descubierto más recientemente. Es también la más peligrosa porque aún no se la sabe controlar perfectamente y puede ser usada con fines no pacíficos. Esta energía se obtiene destruyendo el núcleo del átomo.

Si la operación es controlada, esa energía servirá para mover la turbina que fabrica electricidad ; si no se controla, se revivirán episodios tristes como el de Hiroshima y Nagasaki en la Segunda Guerra Mundial.

La energía mecánica la más familiar para todos, y no es más que la que se pone en juego en el movimiento del cuerpo de una maquinaria, el simple acto de martilla o golpear el parche de un tambor, el arrojar una piedra o batir un pote de crema. La física la clasifica en energía potencial y energía cinética.

La energía potencial es la que guardan come reserva los cuerpos en reposo. Cuando un niño de cuatro años ya lee y escribe todos dicen que el un «genio en potencia»; quieren decir que aún no es un genio, pero lleva en sí mismo cualidades «potenciales» que le permitirán serlo en el futuro.

En cambio la energía cinética (de kinema que en griego significa movimiento) es la energía que los cuerpos gastan al ponerse en movimiento. La energía cinética se diferencia de la potencial porque en aquélla influye un nuevo factor: la velocidad con la que el cuerpo se mueve. La humanidad todavía no tiene la última palabra en el tema energético. «Le llevó toda su existencia descubrirla y todavía no ha terminado de hacerlo».

MASA Y ENERGÍA:

La materia misma es una fuente de energía. Una masa pequeñísima es equivalente a una gran cantidad de energía. Concretamente, un gramo es equivalente a 931.000.000.000.000.000.000 ergios No es fácil, sin embargo, transformar la masa en energía. Esto sólo puede realizarse en circunstancias especiales; por ejemplo, en un reactor nuclear. Los átomos de uranio, al desintegrarse, «pierden» una pequeña fracción de su masa, la cual se convierte en energía.

Si un átomo fuera un estadio de fútbol, su núcleo sería como una mosca en el centro del campo de juego. Pero cuando se divide un núcleo inestable como el del Uranio, la energía desprendida por unos pocos kilogramos de este metal es equivalente a la explosión de miles de toneladas de TNT. Esta reacción llamada fusión ocurre normalmente sin detenerse en el sol.

El hombre reproduce este fenómeno en las usinas nucleares y en las bombas atómicas. Las bombas H tienen un poder que ronda las cien kilotoneladas (1 kilotonelada es igual a 1000 toneladas de TNT).

E=m.c2

La conversión teórica de masa en energía conduce a cantidades asombrosas. Estos ejemplos representan el equivalente de un kilogramo de masa convertido en energía:

– una plancha eléctrica encendida un millón de años.
– un acondicionador de aire en marcha 300.000 años.
– una caldera doméstica encendida sin parar de 25.000 a 30.000 años.
– un automóvil que da 180.000 veces la vuelta al mundo.
– el mayor buque cisterna dando 400 veces la vuelta al mundo.

Un escape pequeño puede ser grandísimo…
Einstein explicó la cantidad de energía que se pierde al transformarse la masa en energía, con la ecuación:

E=m.c2

Esta fórmula ha iniciado la era atómica y ha aclarado el mecanismo del sol como fuente de energía solar. La fórmula encierra la afirmación de que la masa puede transformarse en energía y viceversa. «E» quiere decir energía; «M» significa masa y «C» representa la velocidad de la luz en el vacío, es decir 300.000 kilómetros por segundo.

Elevando «C» al cuadrado (multiplicando el valor indicado por sí mismo), resulta una cifra astronómica. Quiere decir que una pequeña cantidad de masa puede transformarse en una gigantesca cantidad de energía. Pensemos en una bomba atómica, o en el Sol, que perdiendo una cantidad insignificante de materia, ha podido irradiar energía durante tanto tiempo y estará en condiciones de hacerlo por miles de millones de años.

FUENTES DE ENERGÍA: Se denominan fuentes de energía o recursos energéticos todos aquellos componentes de la Naturaleza a partir de los cuales es posible obtener energía utilizable por el hombre. Casi todas las fuentes de energía proceden en última instancia del Sol. Esta energía solar, o bien se utiliza directamente, o bien da lugar a la formación del resto de los recursos energéticos

 Así, las plantas utilizan directamente la energía solar para producir sus alimentos, con lo que crecen y se desarrollan, originando a su vez nuevos recursos energéticos como el carbón, que procede de la fosilización de cantidades inmensas de plantas que han estado enterradas durante miles de años.

Las fuentes de energía se clasifican normalmente atendiendo al carácter de que se agoten al paso del tiempo o de que sean prácticamente inagotables. Así, se distinguen las energías renovables y las energías no renovables.

« Son energías renovables aquellas que existen en cantidades ilimitadas y, por tanto, no se agotan por mucho que se utilicen. Entre las energías renovables están la energía solar, la hidráulica, la eólica. la de la biomasa y la maremotriz.

» Son energías no renovables aquellas que existen en cantidades limitadas en la Naturaleza, de forma que se agotan a medida que se van utilizando. Entre las energías no renovables están la energía del petróleo, la del carbón, la del gas natural, la geotérmica y la nuclear.

Las fuentes de energía también pueden clasificarse atendiendo a la incidencia que tengan en la economía de un país en un momento determinado. Así se tienen las energías convencionales  y as energías no convencionales.

• Se llaman fuentes de energía convencionales aquellas que tienen una ¿reincidencia en el consumo energético de los países industrializados.

Entre las fuentes de energía convencionales se pueden citar todas las fuentes de energía no renovables y la energía hidráulica.

• Se llaman fuentes de energía no convencionales o energías alternativa aquellas que hoy día se encuentran en fase de estudio con el propósito de  sustituir o reforzar en un futuro a las fuentes de energía convencionales. Entre las fuentes de energía no convencionales se pueden citar la energía  solar, la eólica, la maremotriz, la geotérmica, la de la biomasa, etc.

Fuente Consultada:
Revista TECNIRAMA N°67
FÍSICA II Polimodal
FÍSICO-QUIMICA Secundaria Santillana

Explicacion de las leyes de la termodinamica Descripciòn Sin Formulas

BREVE EXPLICACIÓN SIN FORMULAS DE LAS LEYES DE LA TERMODINÁMICA

La termodinámica es el estudio del calor y de la temperatura. El calor es una forma de energía y la temperatura es la medida de la energía interna de una sustancia. El principio de la conservación de la energía es fundamental en el estudio de la termodinámica. Fue desarrollada a finales del siglo XIX por doce científicos, entre ellos James Joule (1818-89), el dueño de una fábrica de cerveza del norte de Inglaterra, y Hermán von Helmholz (1821-94), un fisiólogo alemán. Aunque, al parecer, existían suficientes pruebas de que la energía no se conservaba, esta teoría finalmente se pudo establecer.

Una de las leyes fundamentales de la física es que no se puede obtener algo de la nada. Por ejemplo, el motor de un coche no funciona ni el depósito del combustible está vacío. Antes de que el motor pueda suministrar energía mecánica al coche, es preciso que le demos, como mínimo, la misma cantidad de energía en forma diferente, por ejemplo, la energía química del combustible.

Pero la ley también afirma lo contrario: no se puede transformar algo en nada. Si la mezcla de gas combustible y aire se quema en los cilindros del motor, es imposible que no salga ningún tipo de energía del motor. No toda la energía que sale de éste es de la oíase que nosotros deseamos, es decir, energía mecánica para mover el coche, sino que la mayor parte se transforma en calor, con lo que se desperdicia. Pero, ya sea energía perdida en forma de calor o energía mecánica útil, la cantidad total de energía es exactamente la misma que la liberada por el combustible. En ningún caso se puede perder algo de energía.

Esta ley se conoce como ley de la conservación de la energía, y afirma que la energía no se puede crear ni destruir. Asimismo, es parte intrínseca de la primera ley de la termodinámica. La termodinámica es una rama de la física que trata, entre otras cosas, del transporte del calor de un lugar a otro, y de la conversión de la energía calorífica en otras formas de ella.

Además de afirmar que la energía se conserva, la primera ley define la energía calorífica y la energía mecánica. Parece obvio afirmar que la energía mecánica es la clase de energía ligada al movimiento que posee cualquier objeto que se mueve, mientras que la energía calorífica es algo que hace que los cuerpos estén más calientes.

Sin embargo, a menudo, la distinción entre estos dos tipos de energía no es tan clara y terminante. En el cilindro de un motor de combustión interna, por ejemplo, la mezcla de los gases se comprime o expande, según los pistones suban o bajen en el interior del cilindro. La mezcla gaseosa entra en ignición cuando su volumen es mínimo, es decir, en el instante en que se completa su compresión. En ese momento, la energía calorífica procedente de la reacción química se comunica al gas.

Un gas calentado se expande siempre que tenga oportunidad para ello. Debido a que su energía ha aumentado, las moléculas empujan contra todas partes, tratando de separarse, y, al hacerlo, actúan sobre el pistón forzándolo a moverse. Se dice que el gas trabaja contra el pistón y, a medida qué ello ocurre, parte de su energía calorífica primitiva se transforma en energía mecánica, que llega a las ruedas por intermedio de un complejo mecanismo.

La energía que resulta de la expansión y el trabajo realizado es la energía mecánica. Pero los gases están siempre más calientes que antes de la explosión, esto es, retienen siempre cierta cantidad de energía.

Este otro tipo de energía se denomina energía calorífica interna. La primera ley de la termodinámica afirma que la energía interna, junto con la energía mecánica, es igual a la energía calorífica suministrada a los gases inicialmente.

La termodinámica nunca trata el movimiento de las partículas aisladas que forman la materia considerada (en nuestro caso, las moléculas del gas). Esta ciencia trata sólo del comportamiento del gas en conjunto. Es fácil para la termodinámica manejar cantidades tales como la presión, temperatura y volumen de un número relativamente grande de moléculas, cuando todas ellas se comportan, más o menos, del mismo modo. Pero, aunque la termodinámica nunca se preocupa de las moléculas aisladas, la energía interna y la energía mecánica tienen su significado cuando se aplican a las propias moléculas.

La vibración de las moléculas se debe a la energía interna y, cuanto más caliente está una molécula, más vibra. La energía que aumenta la velocidad de las moléculas y hace que el gas, en conjunto, se expanda es la forma de energía que se puede convertir en energía mecánica.

LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

Si se ponen en contacto un recipiente de agua hirviendo y un plato con hielo, el agua se enfría y el hielo se calienta. Hay un intercambio de calor entre el agua hirviendo y el hielo, y pasa más calor del agua al hielo que del hielo al agua.

Segunda ley de la termodinámica

Es decir: el calor siempre va «cuesta abajo», desde el objeto más caliente al objeto más frío. No es posible que el calor vaya «cuesta arriba» por sí mismo; por ejemplo, de un objeto frío a otro caliente. Esta afirmación es una de las muchas maneras de enunciar el segundo principio de la termodinámica.

La termodinámica es una rama de la física, que se ocupa de las cantidades de calor que van de un lugar a otro, y de la transformación de la energía calorífica en otras formas de energía. El principio (ley) cero de la termodinámica define la significación de la temperatura. El primer principio establece que si tenemos una cierta cantidad de calor, podemos convertirla en otra forma de energía; pero, hagamos lo .que hagamos, no podemos conseguir que desaparezca. Cuando en dos objetos a distinta temperatura existe una cierta cantidad de energía, el segundo principio rige la dirección del flujo de energía calorífica de un objeto a otro.

La termodinámica abarca, fundamentalmente, una serie de desarrollos matemáticos, y existen muchas otras maneras matemáticas de definir el segundo principio de la termodinámica. Sin embargo, todas ellas se resumen, diciendo, simplemente, que es imposible que el calor, por sí solo, vaya «cuesta arriba».

En un refrigerador doméstico se hace que el calor vaya «cuesta arriba». Para ello, debe absorberse calor del congelador, que es el lugar más frío del refrigerador. Se extrae de un lugar frío y se cede a un lugar más caliente: el aire que rodea al refrigerador. Pero el calor no puede hacer esto por sí solo.

En muchos de ellos (los de compresor), el movimiento «cuesta arriba» del calor, del objeto frío al caliente, es ayudado por un motor eléctrico, mientras que el calor en sí es transportado por el vapor, en tubos. Por lo tanto, se usa energía (por el motor) para transferir el calor. Se hace que el vapor se condense, y entonces se lo expansiona bruscamente.

Al expansionarse, se enfría hasta que su temperatura queda por debajo de la parte más helada del congelador. Solamente así se puede extraer calor de éste, pues, de acuerdo con el segundo principio, el calor sólo puede pasar a un objeto más frío. Después, el motor comprime el gas, su temperatura sube nuevamente, y de esta forma puede ceder su calor al aire exterior. Luego, el gas se expansiona, se enfría, y todo el ciclo se repite continuamente.

Sería mucho más fácil fabricar refrigeradores, si el segundo principio de la termodinámica fuese falso. Si, por ejemplo, el calor pudiese ir, por sí solo, desde el plato con hielo al recipiente de agua hirviendo, el hielo se enfriaría más y el agua herviría con mayor intensidad. El calor extraído al hielo podría aprovecharse para hervir el agua. Los refrigeradores no necesitarían motores ni circulación de líquidos. Desgraciadamente, esto no ocurre, y esa imposibilidad es la mejor prueba en apoyo del segundo principio de la termodinámica.

LA TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

A Fahrenheit no le gustaba la idea de tener que operar con temperaturas negativas. Por eso, al idear su escala de temperaturas, quiso asegurarse de que nunca encontraría una temperatura negativa. Fijó como punto cero de la escala, 0°F, la temperatura de la sustancia más fría entonces conocida, una mezcla frigorífica de hielo y sal. Sin embargo, hace tiempo que esta ventaja en la escala Fahrenheit ha desaparecido. Se han desarrollado métodos que permiten alcanzar temperaturas mucho más bajas, que son temperaturas negativas en la escala Fahrenheit.

El método principal consiste en enfriar un gas, comprimirlo y luego dejarlo expandir de repente. En estas condiciones, muchos gases se enfrían considerablemente. Por medio de algunos sólidos, todavía pueden alcanzarse temperaturas más bajas, enfriándolos mientras se encuentran en un fuerte campo magnético. Cuando se suprime el campo, la temperatura del sólido desciende aún más.

Hay, sin embargo, un límite perfectamente definido para el enfriamiento alcanzado en estos procesos. Existe un cero natural de temperatura, el cero absoluto, que es definitivamente la temperatura más baja posible. Mientras que la «temperatura más fría posible» de Fahrenheit no duró mucho tiempo como tal, en cambio no hay probabilidad alguna de alcanzar nada más frío que el cero absoluto.

Parecía evidente a los científicos, al observar el comportamiento de los gases sometidos a enfriamiento, que debía existir un cero absoluto. En efecto, comprimieron los gases enfriados. Se midió la velocidad de compresión y se llegó a la conclusión de que, si pudiera continuarse el enfriamiento por debajo de —460°F (—273° en la escala centígrada), el volumen del gas habría quedado reducido a nada. ¡Evidentemente, sería imposible lograr un gas más frío que el cero absoluto, donde ocuparía un espacio negativo!

Si bien se reconoció como cosa imposible alcanzar una temperatura más baja que el cero absoluto, persistía todavía el problema: ¿Era incluso posible alcanzar el cero absoluto mismo? Y aunque actualmente los científicos están a unas cuantas millonésimas de grado de alcanzarlo, es bien sabido que, realmente, jamás lograrán conseguirlo. Esta afirmación es una de las maneras de enunciar la tercera ley de la termodinámica: «Por mucho que tratemos de enfriar una cosa, es imposible enfriarla por debajo del cero absoluto.»

Los científicos han constatado que cuanto más fría está una sustancia, tanto más difícil es conseguir nuevos enfriamientos. Aislar la sustancia y protegerla del calor del laboratorio es prácticamente imposible. Las sustancias a bajas temperaturas, invariablemente, se guardan en recipientes de vacío especialmente diseñados. Pero no es ésta la razón principal de que no pueda alcanzarse la mínima temperatura posible.

El único método de enfriamiento adecuado es, por consiguiente, aquél en que se enfría una clase especial de cristal hasta pocos grados del cero absoluto, con helio líquido. Al mismo tiempo, el cristal se mantiene en el campo magnético de un grande y potente electroimán. El helio líquido se quita, el cristal se aísla por completo y el campo magnético se desconecta lentamente.

Tienen lugar cambios en la manera en que los átomos están dispuestos en el cristal, y el resultado es un descenso de la temperatura. Teóricamente, entonces sería posible usar este cristal enfriado para, a su vez, enfriar otro cristal, y repetir el proceso de magnetización y desmagnetización sucesivamente, llegando cada vez más cerca del cero absoluto.

Desgraciadamente, sucede que, al bajar la temperatura, este descenso se vuelve cada vez más pequeño, de forma que para un cristal de temperatura muy cercana al cero absoluto, el descenso de ésta llega a ser infinitamente pequeño. Por muchas veces que los cristales sean sucesivamente enfriados, los descensos de temperatura son tan minúsculos, que el cristal nunca alcanzará el cero absoluto.

ENTROPÍA: La entropía es un parámetro usado en la mecánica estadística para describir el desorden o caos de un sistema. Un estado de gran desorden es aquel, en el cual las moléculas se agitan al azar en todas las direcciones, con muchas velocidades diferentes. Una definición alternativa de la segunda ley de la termodinámica es que la entropía del universo nunca disminuye. De esta definición se desprende que el universo va hacia el equilibrio térmico por medio de un desorden creciente. Por lo tanto, el universo no puede haber existido siempre, sino ya habría llegado a dicho estado de equilibrio.

CALOR LATENTE: Cuando se transmite calor de un cuerpo a sus alrededores, generalmente varían su temperatura y sus energías internas. Esto no ocurre, cuando el cuerpo cambia de forma, por ejemplo de sólido a líquido o de líquido a gas. Este fenómeno se denomina cambio de estado y sólo hace variar la energía interna de un cuerpo.

La cantidad de calor que se necesita para provocar un cambio de estado se denomina calor escondido o latente. Para convertir agua a 100°C (212°F) a vapor de agua se requiere casi siete veces más calor (calor latente de vaporización) que para el cambio de hielo a agua (calor latente de fusión). Esto varía para diferentes temperaturas de agua: se necesita más calor para cambiarlo a vapor de agua a 80°C (176°F) y menos a 110°C (230°F). En cada caso las fuerzas de atracción que enlazan las moléculas de agua se tienen que soltar o romper. El calor latente tiene un efecto importante sobre el clima (ver gráfico 6). Un ciclo similar tiene lugar en una bomba de calor o en una nevera.

Fuente Consultada: Revista TECNIRAMA Nª 78.

La Maquina de Dios Acelerador de Particulas Mas Grande del Mundo

La Máquina de Dios Acelerador de
Partículas Mas Grande del Mundo

La Organización Europea para ia Investigación Nuclear (CERN, por la sigla original francesa del Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, o Consejo Europeo para la Investigación Nuclear) es el mayor laboratorio mundial en física de partículas. Sus científicos creen que la partícula subatómica que identificaron en 2012 es el largamente buscado «bosón de Higgs».

«Los resultados con los datos del 2012 son magníficos y para mí está claro que estamos lidiando con un bosón de Higgs, aunque todavía tenemos mucho por delante para saber qué clase de bosón es el Higgs», afirmó Joe Incandela, un físico que dirige uno de los dos principales equipos del CERN (cada unocuenta con la participación de varios miles de científicos). El bosón de Higgs fue pronosticado en 1964 para llenar un vacío en la comprensión de la creación del Universo, que según la mayoría de los expertos ocurrió en una explosión masiva conocida como la Explosión Primordial, también llamada Big Bang.

ACELERADOR DE PARTÍCULAS: Los aceleradores de partículas son máquinas de grandes proporciones que aceleran partículas subatómicas a altísimas velocidades. Luego de movilizarse a gran velocidad las partículas abandonan la máquina para chocar contra el blanco. Dichas partículas o bien fragmentan los átomos del blanco, o bien resultan incorporadas por esos átomos, dando lugar a la formación de átomos más grandes.

Los aceleradores de partículas son las principales herramientas que los físicos nucleares usan para el estudio de la estructura del núcleo del átomo. Normalmente el núcleo contiene varios tipos de partículas, y muchas otras pueden producirse bombardeando los blancos con partículas aceleradas.

El estudio de las partículas elementales o partículas fundamentales, es decir de las partes más simples de la materia, se denomina física de la partículas o física de alta energía. Las partículas alcanzan una energía elevadísima cuando se las acelera en estos aparatos. Los físicos esperan alcanzar una comprensión integral de la naturaleza de la materia ,fisionando el núcleo de los átomos o creando de este modo núcleos nuevos. La mayoría de los aceleradores de partículas son enormes máquinas.

El conducto donde las partículas se aceleran puede ser recto o circular. El acelerador lineal de la Universidad de Stanford, en California, tiene un tubo central recto de 3,2 kilómetros (2 millas) de largo. En los laboratorios de la CERN (European Organization for Nuclear Research), en las afueras de Ginebra, Suiza, se proyecta un acelerador circular de 2,2 kilómetros de diámetro (1,4 millas). A su término quedará a horcajadas sobre el límite con Francia.

El poder de los aceleradores se mide en ELECTRON-VOLTIOS (eV) que es la cantidad de energía infundida a las partículas para acelerarías. Pero las grandes máquinas son tan poderosas que su energía se mide en GeV (gigaelectronvoltio). Un GeV es igual a 1000 millones de eV. Más tarde, se aumentará la potencia de la máquina del CERN y con el tiempo podrá alcanzar los 1000 GeV. Cada máquina puede consumir tanta electricidad como una ciudad entera!

El acelerador de partículas más poderoso jamás construido podría hacer algunos descubrimientos notables, como confirmar la existencia de la materia invisible o de las dimensiones espaciales adicionales, una vez que empiece a funcionar en agosto.

La «Máquina de Dios», como se ha dado en llamar al Gran Colisionador de Hadrones (LHC), tiene por también por finalidad la de desentrañar los enigmas del origen del Universo, es decir, cómo fue que se creó la materia y qué pasó con la antimateria en el momento del Big Bang. Considerado el experimento científico más ambicioso de la historia, el LHC intentará identificar con total certeza los ladrillos fundamentales con que se construyeron las estrellas, los planetas y hasta los seres humanos.

QUE ES UN ACELERADOR DE PARTÍCULAS? Estas enormes máquinas aceleran partículas cargadas (iones) mediante campos electromagnéticos en un tubo hueco en el que se ha hecho el vacío, y finalmente hacen colisionar cada ion con un blanco estacionario u otra partícula en movimiento. Los científicos analizan los resultados de las colisiones e intentan determinar las interacciones que rigen el mundo subatómico. (Generalmente, el punto de colisión está situado en una cámara de burbujas, un dispositivo que permite observar las trayectorias de partículas ionizantes como líneas de minúsculas burbujas en una cámara llena de líquido.)

Las trayectorias de las partículas aceleradas pueden ser rectas, espirales o circulares. Tanto el ciclotrón como el sincrotrón utilizan un campo magnético para controlar las trayectorias de las partículas. Aunque hacer colisionar las partículas unas contra otras puede parecer inicialmente un método un tanto extraño para estudiarlas, los aceleradores de partículas han permitido a los científicos aprender más sobre el mundo subatómico que ningún otro dispositivo.

El primer acelerador circular se llamó: ciclotrón. El físico estadounidense Ernest O. Lawrence fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1939 por el invento y desarrollo del ciclotrón, un dispositivo para acelerar partículas subatómicas. Lawrence desarrolló el ciclotrón, el primer acelerador circular. Es una especie de acelerador lineal arrollado en una espiral. En vez de tener muchos tubos, la máquina sólo tiene dos cámaras de vacío huecas, llamadasdes, cuya forma es la de dos D mayúsculas opuestas entre sí.

Un campo magnético producido por un potente electroimán hace que las partículas se muevan en una trayectoria curva. Las partículas cargadas se aceleran cada vez que atraviesan el hueco entre las des. A medida que las partículas acumulan energía, se mueven en espiral hacia el borde externo del acelerador, por donde acaban saliendo.

Según la fórmula de Einstein E = mc² la masa es un tipo de energía. Esto significa que la energía puede transformarse en masa y viceversa. En los aceleradores de partículas ésto es utilizado para transformar energía cinética en masa, en una colisión de partículas. De este modo, nuevas partículas pueden ser creadas en las colisiones de partículas con altas velocidades relativas.  En la búsqueda de nuevas partículas pesadas es importante ser capaz de acelerar partículas a altas energías. A mayor energía de las partículas originales, partículas más pesadas pueden ser creadas en las colisiones de partículas.

HISTORIA:
PRIMEROS PASOS Y AVANCES CON LA APLICACIÓN DE ESTA MAQUINA…

Organización Europea para la Investigación Nuclear, institución europea de investigación cuya sede se encuentra en la ciudad suiza de Meyrin (situada en las proximidades de Ginebra, en la frontera entre Francia y Suiza). Es más conocida por las siglas CERN, correspondientes al nombre con que fue fundada en 1954: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Consejo Europeo para la Investigación Nuclear).

En el CERN se han construido aceleradores desde los 1950. Hoy existe un gran sistema de aceleradores lineales y circulares. Algunos de los aceleradores más antiguos se usan aún para iniciar la aceleración de partículas antes de ser enviadas a los aceleradores más largos. El sistema de aceleradores del CERN puede acelerar electrones, positrones, protones y diferentes tipos de iones.

Vista Area del CERN

Imagen de Abajo: El LEP (Large Electrón-Positrón Collider), en servicio desde 1989 en la frontera francosuiza, cerca de Ginebra, es el mayor acelerador del mundo y lo seguirá siendo por lo mucho tiempo. Está destinado a estudiar las partículas   de   muy   altaenergía producidas en el transcurso de colisiones entre un haz de electrones y otro de positrones que circulan en sentidos opuestos. Situado en un túnel circular (de 26,7 km. de longitud y 3,8 m. de diámetro interior), el anillo de sección rectangular (5 cm x 20 cm) está enterrado a una profundidad comprendida entre 50 y 175 m. Lo rodean 3.368 imanes de curvatura, 1 300 imanes de focalización y 128 cavidades aceleradoras de alta frecuencia que suministran 400 millones de voltios de tensión aceleradora por vuelta.

En cuatro puntos, el túnel se ensancha en salas de 27 m. de diámetro y 70 m. de longitud donde se encuentran los dispositivos experimentales destinados a detectar las partículas producidas y a determinar sus características. Loselectrones y los positrones sufren la acción de tres aceleradores sucesivos y penetran en el LEP con una energía de 22 GeV. Cada haz es acelerado hasta 50 GeV, por lo que en cada colisión se ponen en juego 100 GeV. Las partículas, inyectadaspor paquetes de 5 billones, giran durante horas y recorren miles de millones de kilómetros; en cada vuelta, se producen sólo unas pocas colisiones entre los dos haces de 1 mm3 de sección.

LEP en suiza

El 14 de julio de 1989, aniversario de la toma de la Bastilla toda Francia celebró el bicentenario del comienzo de la Revolución. A las 16.30 del mismo día, los físicos del CERN, centro internacional de investigación sobre física de las partículas situado en Ginebra, celebraban la entrada en funcionamiento del LEP (Large Electron Positron Collider), la mayor máquina científica construida hasta entonces.

Alojado en un túnel circular de unos 27 km de diámetro (casi todo bajo territorio francés), el LEP es un acelerador que provoca colisiones de partículas a muy alta velocidad, para conseguir elevadísimas energías. Es capaz de crear las condiciones que reinaban una fracción de segundo después de la gran explosión que supuestamente dio origen al universo, así como de provocar la formación de partículas y determinar efectos que no se han producido desde entonces.

En especial, los físicos esperaban crear partículas Z, cuya existencia había sido predicha en los años 60, en el marco de la teoría que unifica el electromagnetismo con la fuerza nuclear débil. Las partículas Z, portadoras de esta fuerza débil, se observaron por primera vez a mediados de agosto de aquel año y la evaluación de los primeros resultados estaba lista para fines de octubre.

El LEP fue la culminación de casi diez años de planificación y construcción, a un coste situado en torno a los 80.000 millones de pesetas. En el momento en que el LEP entraba en funcionamiento, Estados Unidos proyectaba construir en Texas una máquina todavía más gigantesca, el Superconducting Supercollider (SSC), con una circunferencia de 84 Km. y un coste estimado de más de 100.000 millones de pesetas. Sin embargo, si llegara a hacerse realidad, este proyecto podría constituir fácilmente el fin del recorrido en este sentido, ya que los físicos están dirigiendo actualmente su atención a nuevas tecnicas con máquinas lineales en lugar de circulares.

El CERN, fundado en 1953, fue desde el comienzo una empresa cooperativa con la participación de 14 países europeos. Físicos de otros paises, entre ellos la Union Soviética, Japón y Estados Unidos, han participado posteriormente en sus programas de investigación. Fue uno de los indicios de un nuevo movimiento paneuropeo, reflejado también en las esferas económica y política. Europa no carecía de talentos científicos, como lo demuestra el éxito continuado en la obtención del premio Nobel, pero en muchos campos los países individuales no podían en modo alguno competir con Estados Unidos.

No era sólo un problema financiero sino de disponibilidad de personal científico cualificado. Ante la falta de oportunidades en sus países, los científicos europeos. Y En el Fermillab, (imagen abajo) en Illinois (EE UU), una carretera marca los 6km de circunferencia del anillo subterráneo del acelerador de partículas del laboratorio. En 1913, el Fermllab perfeccionó sus instalaciones Instalando Imanes superconductores yen 1990 producía todavía los rayes de protones mas energéticos del mundo.

Cedían a la atracción de Estados Unidos, que les ofrecía mayores salarios y mejores instalaciones. Esta tendencia era particularmente notable en el campo de las ciencias físicas, el ámbito de los proyectos de la «gran ciencia»,. La cooperación científica en Europa adquirió un nuevo impulso en 1973 con el ingreso de Gran Bretaña, Irlanda y Dinamarca en la Comunidad Económica Europea. Entre las nuevas iniciativas figuraban la Agencia Espacial Europea (fundada en 1975) y el centro multidisciplinario de investigación de la CE (15-FRA), con sede en Italia.

Pero en la ciencia, como en otras actividades humanas, las tendencias y las necesidades cambian, y las estrategias deben modificarse en consecuencia. En Gran Bretaña, por ejemplo, el gran laboratorio de investigación sobre energía atómica de Harwell (motivo de orgullo nacional durante la euforia de la posguerra e importante factor de negociación en el intercambio de información con Estados Unidos) tuvo que ser reorganizado y, en cierto modo, ganarse el sustento mediante contratos con la industria.

Por el contrario, el proyecto experimental IET (Ioint European Toros), destinado a producir energía mediante la fusión de núcleos ligeros, como en el interior del Sol, comenzó a funcionar en 1983, en la cercana localidad de Culham. Pero incluso este proyecto fue perdiendo el favor de la opinión pública cuando los movimientos ecologistas (opuestos a toda forma de energía nuclear) ganaron fuerza e influencia, sobre todo teniendo en cuenta que los resultados del programa se podrían medir más en décadas que en años.

El primer gran acontecimiento científico de los años 90 fue la puesta en órbita del telescopio espacial Hubble, en abril de 1990, después de veinte años de planificación. Pero su supuesta capacidad de «ver el universo con una profundidad diez veces mayor que la empleada anteriormente» no impresionó a quienes se oponían a una inversión de 1.300 millones de dólares para un proyecto de investigación pura, entre los que se encontraban muchos científicos con presupuestos escasos. Al mismo tiempo, comenzó la reevaluación del programa del Supercollider.

Si bien la exploración de las partículas más recónditas del átomo y de las regiones más remotas del universo ha seguido cautivando la imaginación popular, también ha sido intensa la actividad en otros campos de las ciencias físicas. De hecho, el progreso en estos dos campos habría sido imposible sin los avances logrados en muchos otros terrenos. Incluso las disciplinas clásicas de la física han demostrado ser capaces de proporcionar nuevas sorpresas.

En el campo del magnetismo, conocido desde la antigüedad, el descubrimiento de imanes líquidos ha abierto nuevas perspectivas. Estos imanes consisten en diminutas partículas de materiales magnéticos como, por ejemplo, ciertos óxidos de hierro, dispersos en un líquido como en los coloides corrientes, las partículas no se separan del líquido. Cada una actúa como un pequeño imán permanente y puede también conferir notables propiedades al líquido, denominado normalmente ferro fluido.

EL LHC: El acelerador LEP estuvo operativo entre 1989 y 1195. Entonces fue desmantelado para dar espacio para un nuevo acelerador en el mismo túnel. El nombre del nuevo acelerador es Gran Colisionador Hadrónico,LHC. LHC, al contrario de LEP, colisionará haces consistentes en protones. Las colisiones, mucho más energéticas,14 TeV, serán posibles reemplazando los electrones y positrones de LEP por protones.

Cientificos Argentinos Colaboradores

DATOS DEL «GRAN COLISIONADOR DE HADRONES»
Inicio de la construcción1994
Construido por:CERN
Ubicación:Frontera Suiza-Francesa
Costo6200 millones de euros
Científicos Comprometidos10.000 científicos de 500 Universidades
Científicos ArgentinosOcho
Países Que IntervienenCuarenta
Dimensiones27 Km. de Diámetro
ProfundidadEntre 50 y 125 metros
Temperatura de Trabajo272 Bajo Cero °C
Aceleración Conseguida99,9999999 de la Velocidad de la luz
Campo Magnético Logrado100.000 veces el de la Tierra

OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO:

  •     Descubrir qué es realmente la masa.
  •     Descubrir qué es la materia oscura (que ocupa más del 95% de la masa del Universo)
  •     Descubrir cuántas son las partículas totales del átomo.
  •     Descubrir la existencia o no de las partículas supersimétricas
  •     Descubrir por qué no hay más antimateria.
  •     Descubrir cómo era la materia durante los primeros segundos que siguieron al Big Bang.

EL BOSON DE HIGG: A una velocidad muy cercana a la de la luz, dos conjuntos de protones circulan en sentido inverso: cuando chocan, se generan, brevemente, partículas enormes. La última que así se descubrió, en el Fermi, en 1995, llamada quark top, tiene 174 veces la masa de un protón. Esas partículas, que ya no existen en la Tierra, existieron en el Universo, en las milésimas de segundo posteriores al Big Bang; las altísimas energías de aquellos instantes son reproducidas por el Colisionador. Así, investigar estas partículas fugaces equivale a investigar los primeros instantes del Universo.

Pero el propósito no es tanto saber qué pasó entonces, sino saber qué pasa ahora: poner a prueba las teorías básicas de la física. Entre aquellas partículas, interesa especialmente una, llamada bosón de Higgs, que tendría entre 130 y 200 veces la masa de un protón: su existencia es requerida por el “modelo estándar”, que, de las cuatro fuerzas consideradas fundamentales en la naturaleza –el electromagnetismo, la gravedad y, en el interior de los átomos, las fuerzas “fuerte” y “débil”–, explica todas menos la gravedad. (ampliar sobre el tema)

Ver Tambien:

Naturaleza de la Materia
Las Particulas Subatomicas del Universo
El Polvo Cosmico y Sus Componentes
Derretimiento Casquetes Polares Hielo de los Polos
Geometria No Euclidiana El Espacio Curvado de Einstein
La Vida Media de un Isotopo Quimico
El Efecto Coriolis en el Planeta Tierra
Los gases nobles Gases Inertes Argon Neon Helio

 

Biografia de Einstein Albert Obra Cientifica y Vida

Biografía de Albert Einstein
Vida y Obra Científica del Físico

Albert Einstein (1879-1955) fue un físico alemán de origen judío, nacionalizado después suizo, austríaco y estadounidense. En 1905  publicó su teoría de la relatividad especial, para generalizarla  a partir de 1915.

Premio Nobel de Física por la explicación del efecto fotoeléctrico.Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y la evolución del Universo por la rama de la física denominada cosmología.

Albert Einstein es, de un modo indiscutible, una de las figuras más importantes de nuestro siglo. La genialidad de sus concepciones ha trascendido hasta la vida misma.

C

Si no hubiera existido, otros físicos habrían realizado ese trabajo con el paso del tiempo. Algunos descubrimientos habrían aparecido pocos años después, otros se habrían demorado décadas.

La teoría general, su más grande logro y el de mayores implicaciones, no estaba en la mente de nadie en los tiempos en que Einstein la desarrolló.

Hoy por hoy, ¿la habrían descubierto ya los científicos? Nadie lo sabe.

La nueva visión del universo con sus teorías revolucionarias comenzó hace un siglo en una siemple oficina de patentes en la ciudad de Berna (Suiza), donde en sus ratos libres empezó a deducir sus primeras fórmula, que con el tiempo tanto dolores de cabeza daría  resolverlas a los matemáticos de la época.

Transformando el legado científico de las ciencias físicas, llegó a establecer la relatividad de las nociones de espacio y de tiempo, la inercia y la energía y, de un modo geométrico, interpretó las fuerzas de gravitación.

Como expresó Louis de Broglie, la obra de Einstein es «admirable, comparable a las más grandes que se puedan encontrar en la historia de la ciencia, como por ejemplo la de Newton…»

albert einstein

Desde que Einstein lanzó los fundamentos de la teoría de la relatividad, los cimientos de la ciencia parecieron conmoverse: contracción de Lorentz-Fitzgerald, enlentecimiento aparente de los relojes en movimiento, variación de la masa con la velocidad en el movimiento de las partículas rápidas, fórmulas nuevas conteniendo los términos suplementarios para la aberración y el efecto Doppler, nuevas fórmulas para la composición de las velocidades permitiendo encontrar de nuevo y directamente como una simple consecuencia de la cinemática relativista la célebre fórmula de Fresnel —verificada por Fizeau— dando el arrebato de las ondas luminosas por los cuerpos refringentes en movimiento, etc.

En suma, sólo enunciando las aportaciones de Einstein, ya es factible decir que la primera mitad del siglo XX se vio favorecido por un extraordinario despliegue de la física, uno de los más brillantes de la historia de la ciencia en general.

En muy pocos años, la ciencia obtuvo dos logros fuera de toda ponderación: la teoría de la relatividad y la de los quanta o teoría cuántica ; veamos, pues, el primero, obra de Albert Einstein, este espíritu del que la humanidad siempre tendrá que enorgullecerse, y que será contemplado desde todos los ángulos que puede ofrecer el hombre.

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albert einstein

1905:Año Maravilloso El Efecto Fotoeléctrico El Movimiento Browiano Antecedentes de la Física – Implicancias de la Teoría  –  Explicación de la Teoría

BIOGRAFÍA DEL FÍSICO ALBERT EINSTEIN

Albert Einstein nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm, la ciudad sobre el Danubio, que según es sabido se sitúa en el término de Wurtemberg. Pero esta ciudad prácticamente sólo le vio nacer. Un año después la familia se trasladó a Munich, donde  consumará la primera etapa de su formación.

En Munich, cumplida la edad escolar, fue inscrito en una escuela católica, en la que sabrá ver sus profundas semejanzas con la judía.Sus primeros pasos como escolar no fueron brillantes.

Incluso se llegó a pensar que no estaba dotado para el estudio, debido a su carácter taciturno, lentitud para aprender las cosas y dificultades en el lenguaje.

Albert y Maja (que había nacido a fines de 1881) eran muy apegados de niños, y de adultos mantuvieron una cariñosa relación.

La mayor parte de lo que sabemos hoy sobre la niñez de Einstein se le debe a Maja, quien años después escribió un librito sobre los primeros años de su hermano.

En su libro, Maja describe a Albert a la edad de cuatro años como un niño tranquilo, aislado, que no disfrutaba jugando con otros niños. Escribió que sus padres temían que Albert fuera retrasado pues aprendió a hablar muy tarde. Einstein recordaría después que sus padres lo llevaron donde el médico para saber si su lento desarrollo del lenguaje indicaba que algo iba mal.

La demora de Albert pudo haberse debido a timidez y orgullo; incluso a los dos años de edad quería hacer las cosas bien y evitar las faltas. Albert dijo más tarde que cuando joven había tomado la decisión da hablar sólo con frases completas.

Ensayaba la frase entera en su mente, a veces moviendo los labios, y cuando pensaba que la tenía lista la decía en voz alta.

El niño era realmente diferente de sus pares.

albert einstein y su hemana majaAlbert Einsten y su hemana Maja

Las ciencias pedagógicas en aquel tiempo no estaban muy avanzadas, al menos en el terreno para percibir sus posibles resultados, y en el caso de Einstein no supieron ver que aborrecía los ejercicios memorísticos y se encariñaba con la agradable sensación de pensar las cosas.

El propio Einstein, recordando este período poco feliz, recordaba con agrado la brújula de marinero que le regaló su padre cuando cumplió cuatro años, brújula en la que a través del imán creyó ver el primer misterio del universo: «Sólo la brújula quedaba en mi memoria de todo cuanto había hecho durante el día.»

Cumplidos los quince anos, una serie de acontecimientos tenían que cambiar algunos aspectos de su vida. En efecto, a raíz de unos reveses económicos, su padre Hermann decidió abandonar Munich y probar fortuna en Italia.

Se trasladó a Milán, donde tenía familia, dejando a su hijo en Munich en la pensión de una vieja amiga con el objeto de que terminara sus estudios.

Pero recibe unas cartas entusiastas de su madre y, de un modo brusco, abandonó Munich para instalarse en Italia; Einstein contaba dieciséis años y tenía unos infinitos deseos de libertad intelectual.

Los primeros contactos con la península italiana el propio Einstein los califica como de ensueño. La luz, el arte, especialmente Miguel Ángel, le lanzan a los ratos de ocio que encontraba a faltar.

pauline einstein madre de albert

Pauline, la madre de Einstein, pianista consumada, deseaba que sus hijos entraran en contacto con la música desdetemprana edad. Matriculó a Einstein en clases de violín y a su hermana en clases de piano. Las clases de Einstein comenzaron cuando tenía seis años y terminaron cuando tenía catorce. La mayor parte del tiempo detestaba las clases porque no le gustaban los métodos mecánicosy rutinarios de los profesores. Con todo, a los trece años se enamoró de las sonatas de Mozart y su
interés en la interpretación de la música se centró en ellas. Desde ese momento en adelante procuró mejorar su técnica para ser capaz de reproducir la belleza y el donaire de la música de Mozart.
Más tarde estudió piano en forma autodidacta e improvisaba en ocasiones. El violín lo acompañó toda la vida: se convirtió en un buen violinista aficionado y le gustaba tocar las sonatas de Mozart y Beethoven.

Empezó a visitar, en ocasiones a pie, las ciudades de Padua, Florencia, Siena, Perusa y Genova. Pero las presiones familiares, inflexibles en lo tocante al término de sus estudios, le obligaron a regresar a Munich, donde sufrió el primer tropiezo al no poder ingresar, debido a unas pruebas juzgadas insuficientes, en la universidad.

rostros de einstein

Paradójicamente, obtuvo unas calificaciones muy bajas en física y matemáticas. Uno de los examinadores le aconsejó trasladarse a Aarau, para perfeccionar lenguas, y de esta estancia en Argovia no guardó otra cosa que la sensación de vivir en el oasis de Suiza, además de su preparación que esta vez sí le permitió entrar en la Escuela Politécnica helvética.

Los primeros tiempos después de doctorarse en la Escuela Politécnica fueron realmente penosos. Debido a que no era suizo se le negó un lugar de asistente y, por primera vez, Einstein conoció el hambre.

Uno de sus condiscípulos, Marcelo Grossmann, que más tarde sería uno de sus mejores amigos, se compadeció de su situación y logró comunicar con el padre de Einstein.

Éste, por su parte, agobiado, sólo consiguió recomendarle al doctor Haller, que en Berna dirigía un despacho de patentes de invención.

Afortunadamente, Haller era un hombre inteligente que supo comprender el carácter callado y taciturno de Einstein; vencidas las primeras dificultades, logró colocarle y Einstein aseguró su subsistencia.

albert y mileva

Terminados sus estudios, con un empleo sólido y suficiente, obtenida ya la nacionalidad helvética, Einstein se casó con una joven matemática servia, Mileva Maric, que había conocido en la Escuela Politécnica.

De este primer matrimonio nacieron dos hijos, Alberto y Eduardo, por los que se ha sabido que fue un padre cariñoso y preocupado. Pero nada más. Einstein siempre separó su vida familiar de la profesional y es debido a este recato que su existencia íntima ha quedado prácticamente oculta.

Estos años transcurridos en Berna, al lado de su esposa Mileva, son unos de los más fecundos en la vida de Einstein. Es decir, mientras estaba empleado en el despacho de patentes de invención escribió su teorías de la relatividad.

La ejecución de dicho trabajo le colocó en la cima de la ciencia. Primeramente fue invitado por la universidad de Salzburgo para que diese una conferencia.

A continuación, Lorentz, uno de los científicos más reconocidos, le rogó que hablara en la universidad de Leyden. Einstein siempre recordó con emoción y ternura esta estancia en Leyden, sentado ante Lorentz «como un alumno ante su profesor».

EXPERIMENTOS MENTALES: Einstein desarrolló  un método para pensar de manera lógica en una idea científica, que consistía en seguir paso a paso las etapas de un experimento imaginario. De aquí salieron sus famosos «experimentos mentales», que le fueron tan útiles cuando más tarde desarrolló sus teorías. Su primer experimento sembró la semilla que se convertiría en la teoría especial de la relatividad. Einstein quería saber qué ocurriría si pudiera viajar junto a un rayo de luz. ¿Podría ver el frente de la onda luminosa? El joven Einstein comprendió que en este caso la onda desaparecería; no habría oscilaciones.

LA SOCIEDAD OLIMPICA:  Einstein Para incrementar sus ingresos puso un anuncio en el diario para ofrecer sus servicios como tutor de matemáticas y física.

Dos personas respondieron: Maurice Solovine y Conrad Habicht. Solovine estudiaba filosofía y física en la Universidad de Berna. Habicht era un viejo amigo de Einstein que había estudiado física y matemáticas, y por entonces preparaba su doctorado en matemáticas en la Universidad de Berna.

SOCIEDAD olimpia

Einstein no les dictaba clases. En cambio, los tres discutían; Solovine y Habicht hacían preguntas que Einstein respondía y explicaba. Hablaban además de libros de filosofía y física.

Se volvieron muy amigos; intercambiaban opiniones mientras caminaban hasta una aldea vecina, escalaban una montaña o iban de paseo a un lago. Resolvieron bautizar su grupo con el nombre de «Academia Olímpica», en parte en broma, pero además porque se daban cuenta de que aprendían en sus discusiones más de lo que nunca habían aprendido en las clases formales.

Las discusiones con sus dos amigos ayudaron a Einstein a pensar. Solovine y Habicht (al igual que otros amigos de Einstein) eran cajas de resonancia de las ideas que estaba desarrollando.

Las reuniones de la Academia Olímpica continuaron incluso después de la boda de Einstein con Mileva Maric. Mileva participaba pero, según Solovine, no era muy activa y nunca los acompañó cuando las discusiones tenían lugar al aire libre.

eisntein amante de la musica

La Academia Olímpica sobrevivió unos cuantos años, hasta que Soloviney Habicht aceptaron ofertas detrabajo. Pero su amistad con Einstein duró toda la vida.

1905: EL MILAGRO DE EISNTEIN: En 1905, que ahora se conoce como su año milagroso, Einstein tenía 26 años y trabajaba como experto técnico en la Oficina Federal Suiza de Patentes; llevaba dos años casado con Mileva Maric y tenía un niño de un año. En sus horas libres investigaba en física.

Einstein hizo su trabajo científico en la casa o en la biblioteca de la oficina de patentes, no en una universidad o en un laboratorio de investigación. Era lo que llamaríamos hoy un científico aficionado.

Pero ese año publicó cinco artículos, tres de los cuales iniciaron las dos revoluciones más importantes en la física desde que Newton formulara su ley de la gravitación universal. Con uno de los otros dos obtuvo su doctorado. Además, recibió después el premio Nobel de física por uno de estos artículos.

1. 17 de marzo: «Sobre un punto de vista heurístico en relación con la producción y transformación de la luz». Este artículo sentó las bases de la teoría cuántica con la introducción del concepto de cuantos de energía, o fotones.

2. 30 de abril: «Nueva determinación de las dimensiones moleculares». Ésta fue la disertación de Einstein para el doctorado, que la Universidad de Zurich aceptó en julio. Aunque su contenido no era revolucionario, este artículo ayudó a establecer la existencia de las moléculas.

3. 11 de mayo: «Sobre el movimiento de pequeñas partículas suspendidas en un líquido estacionario». Este artículo no sólo explicaba el movimiento en zigzag de una mota en un líquido (llamado movimiento brownianó), que había intrigado a los científicos durante mucho tiempo; demostró también la existencia de las moléculas.

4. 30 de junio: «Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento». Éste fue el primer artículo de Einstein sobre la teoría de la relatividad.

5. 27 de septiembre: «¿Depende la inercia de un objeto de su contenido de energía?» Este segundo artículo sobre la teoría de la relatividad contenia la famosa fórmula: E=mc²

Después de estas primeras conferencias científicas, la universidad de Zurich le ofreció una cátedra, que dudó en aceptar, hasta que las necesidades económicas le decidieron.

La docencia queda muy al margen de sus intereses reales. Einstein estaba sumido en un trabajo creador.

Tras la publicación de sus Anales de física, una serie de artículos empiezan a profundizar la brecha que había abierto en la física tradicional. Su reputación mundial crece día a día.

max planck

Max Planck propone trabajo a Einstein en Berlín

Al poco tiempo de residir en Zurich, recibió la visita de Max Planck y Walter Nernst, quienes le propucieron de parte del emperador Guillermo II, una cátedra sin la obligación de enseñar en la Universidad de Berlín, propuesta que no acpetó.

Einstein partió a Alemania poco menos de un año antes del primer gran conflicto mundial, abandonando a Mileva y a sus dos hijos; había terminado una etapa.

En 1919 en Berlín se instaló en casa de un tío. Allí conoció a Elsa, una prima que había prácticamente olvidado. Ambos, en trance de divorcio, cuando obtuvieron la separación contrajeron matrimonio. Einstein había dejado a sus dos hijos y, en este nuevo compromiso, aceptó las dos hijas de Elsa.

elsa y eisntein

Elsa y Albert Einstein

1916: TEORIA GENERAL DE LA RELATIVIDAD: La teoría especial de la relatividad se aplica cuando nos movemos con velocidad constante en línea recta. Si giramos o aceleramos, la relatividad especial deja de aplicarse. Einstein quería extender su teoría a toda clase de movimientos, acelerados o no.

Esto resultó ser difícil.

Mientras que para desarrollar la teoría especial de la relatividad Einstein trabajó unas cuantas semanas, necesitó cuatro años para extender la teoría a toda clase de movimientos. Por el camino tuvo que aprender un nuevo campo de las matemáticas. Cuando terminó, había producido la que se considera la más hermosa teoría científica de todos los tiempos. Einstein la llamó teoría general de la relatividad.

La relatividad general afirma que un objeto grande, como la Tierra o el Sol, deforma el espacio a su alrededor, y que la gravedad no es más que el resultado de esa deformación. La Tierra por sí misma no nos mantiene firmemente pegados al suelo. Por el contrario, el espacio a su alrededor se deforma y es el declive de esa deformación lo que nos mantiene sobre el suelo.

Como el Sol deforma el espacio que lo rodea, un rayo de luz que pase cerca se curvará. La relatividad general afirma también que un reloj marcha más lentamente en presencia de un campo gravitacional más intenso.

Por ejemplo, un reloj es más lento en el sótano de nuestra casa que en el desván (con todo, la diferencia es tan insignificante que no podríamos medirla ni con el más preciso reloj atómico y el equipo más exacto).

Aun antes de terminarla, Einstein deseaba comprobar su teoría para estar seguro de que iba por el camino correcto. Sabía que el movimiento del planeta Mercurio no había sido explicado por completo y que los astrónomos andaban intrigados con el problema.

Einstein empleó su teoría para calcular la órbita correcta de Mercurio, y explicó que la pequeña discrepancia con las observaciones era el resultado de la deformación del espacio alrededor del Sol.

Una vez publicada la teoría el astrónomo inglés Arthur Eddington organizó una expedición a África para medir la curvatura de la luz de una estrella durante un eclipse total de Sol (única oportunidad en que las estrellas y el Sol son visibles simultáneamente).

El resultado de las medidas confirmó la predicción de Einstein. Tal comprobación estremeció al mundo, y Einstein se convirtió en una celebridad casi de inmediato.

einstein una celebridad

En noviembre de  1922 recibió el Premio Nobel de Física; ello le decidió a hacer un viaje a París con el propósito de encontrar a sus amigos, entre los que se contaban Marie Curie, Paul Painlevé y, de un modo especial, Paul Langevin.

También en 1922 Einstein termina su primer artículo sobre la Teoría del Campo Unificado.

En 1929, cuando Einstein celebraba su cincuenta aniversario, la figura de Hitler empezaba a cobrar un vigor siniestro. Ante el nazismo instaurado, Einstein reaccionó presentando la dimisión de la Academia de Ciencias de Prusia y solicitó la nacionalización belga, pero mas tarde se trasladó a Princeton (EE.UU).

En 1933 los nazis toman el poder en Alemania

Einstein no ganó el premio Nobel por su teoría de la relatividad, que completó en 1921. No obstante, el comité del Nobel pensó que la relatividad era todavía demasiado extraña y polémica. El comité temía que la relatividad pudiera considerarse más tarde incorrecta, y no deseaba equivocarse. Entonces decidieron que entre todos los trabajos realizados por Einstein hasta 1921, su primer artículo de 1905, que contenía la idea del cuanto de luz, era merecedor del premio Nobel. En vista de que este artículo condujo con el tiempo a la teoría cuántica, la decisión del comité fue correcta.

En Princeton, en una casa a cincuenta kilómetros de Nueva York, en medio de una soledad que invitaba a la reflexión, Einstein pasó los últimos veinte años de su vida. Su esposa Elsa la acondicionó con sumo cuidado, como en tantas ocasiones había hecho ya.

Pero en 1936 falleció y, desde entonces, Einstein vivió solo, es decir, acompañado de su fiel secretaria, colaboradores íntimos y a temporadas de su hija Margot. Y durante estos años puso a punto su teoría unitaria del campo.

SUS ULTIMOS AÑOS:

1939. Maja, hermana de Einstein, llega a Princeton para vivir con Einstein el resto de sus días.

1939. Einstein firma una carta dirigida al presidente Franklin Delano Roosevelt en la que menciona la posibilidad de construir una bomba atómica y da la voz de alerta sobre sus implicaciones militares.

1940, 1º de octubre. Einstein se convierte en ciudadano estadounidense.
1943, 31 de mayo. Einstein es consultor de grandes explosivos de la marina de Estados Unidos.

1944, 3 de febrero. Una copia de su artículo de 1905 sobre la relatividad especial, escrita a mano por Einstein para la ocasión, es subastada por 6 millones de dólares como contribución al esfuerzo bélico.

1948, 4 de agosto. Mileva muere en Zurich.

1951, junio. Maja, hermana de Einstein, muere en Princeton.

1952, noviembre. Le proponen a Einstein la presidencia de Israel, oferta que rechaza.

1955. En la última carta firmada de su puño y letra, dirigida a Ber-trand Russell, acepta firmar un manifiesto apremiando a todas las naciones a renunciar a las armas nucleares.

1955, 18 de abril. Einstein muere en Princeton a la 1:15 de la madrugada. Su cuerpo es cremado y sus cenizas son esparcidas en un lugar desconocido.

muerte de einstein

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albert einstein informa sobre la energia nuclear

«Cuando me preguntaron que arma podría contrarrestar la energía nuclear, respondí que la unica arma es la paz»

Los Estados Unidos comenzaron a realizar estudios para desarrollar la bomba atómica a raíz de una carta de Albert Einstein al presidente Roosevelt, en la que detallaba que a través de la fisión nuclear se podía generar una bomba de inédito poderío, y a la vez se mostraba preocupado por la posibilidad de que Alemania llegara primero a alcanzar esa tecnología.

Años más tarde, pocos meses antes de que la primera bomba fuera lanzada sobre Hiroshima, volvió a escribir a Roosevelt manifestándole su preocupación dado que tenía información de que Estados Unidos había alcanzado la tecnología nuclear, pero poseía indicios de que los militares del Pentágono pensaban lanzarla, tal como ocurrió, sobre objetivos civiles. Einstein no tuvo respuesta de Roosevelt, quien poco después murió.

Su sucesor, Harry Truman, prominente miembro de la masonería norteamericana (al igual que Roosevelt) no dudó en lanzar dos bombas atómicas sobre ciudades japonesas con el pretexto de acortar la duración de la guerra y salvar vidas.

Una reciente investigación del autor japonés Tsuyoahi Hasegawa demuestra que el real objetivo de lanzar las bombas atómicas no fue salvar vidas sino impedir que Japón se rindiera ante la Unión Soviética y lo hiciera ante los Estados Unidos.

Tras terminar su guerra con Alemania los soviéticos se aprestaban a invadir Japón, y los Estados Unidos consideraban que Japón no debía quedar —ni total ni parcialmente— bajo el área de influencia soviética.

Las bombas de Hiroshima y Nagasaki cumplieron entonces ese objetivo geopolítico que prescindís totalmente de consideraciones humanitarias.

El gobierno japonés tampoco estuvo a la altura de las circunstancias tras las bombas atómicas, dado que sólo accedió a rendirse una vez que le fue asegurado que el emperador Hirohito no sería removido de su cargo, lo que tuvo aún más efecto para terminar la guerra en el Pacifico que las propias bombas atómicas.

Fuente Consultada: Nadie Vió Matrix de Walter Graziano

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Carta De Albert Einstein al Presidente Roosevelt Carta Histórica

Albert Einstein Old Grove Rd. Nassau Point Peconic, Long Island

2 de Agosto de 1939

F. R. Roosevelt President of the United States White House Washington, D.C.

carta de albert einsteinSeñor; Algunos recientes trabajos de E. Fermi y L. Szilard, quienes me han sido comunicados mediante manuscritos, me llevan a esperar, que en el futuro inmediato, el elemento uranio puede ser convertido en una nueva e importante fuente de energía.

Algunos aspectos de la situación que se han producido parecen requerir mucha atención y, si fuera necesario, inmediata acción de parte de la Administración. Por ello creo que es mi deber llevar a su atención los siguientes hechos y recomendaciones.

En el curso de los últimos cuatro meses se ha hecho probable -a través del trabajo de Loiot en Francia así como también de Fermi y Szilard en Estados Unidos- que podría ser posible el iniciar una reacción nuclear en cadena en una

 gran masa de uranio, por medio de la cual se generarían enormes cantidades de potencia y grandes cantidades de nuevos elementos parecidos al uranio. Ahora parece casi seguro que esto podría ser logrado en el futuro inmediato.

Este nuevo fenómeno podría utilizado para la construcción de bombas, y es concebible -pienso que inevitable- que pueden ser construidas bombas de un nuevo tipo extremadamente poderosas.

Una sola bomba de ese tipo, llevada por un barco y explotada en un puerto, podría muy bien destruir el puerto por completo, conjuntamente con el territorio que lo rodea. Sin embargo, tales bombas podrían ser demasiado pesadas para ser transportadas por aire.

Los Estados Unidos tiene muy pocas minas de uranio, con vetas de poco valor y en cantidades moderadas. Hay muy buenas vetas en Canadá y en la ex-Checoslovaquia, mientras que la fuente más importante de uranio está en el Congo Belga.

En vista de esta situación usted podría considerar que es deseable tener algún tipo de contacto permanente entre la Administración y el grupo de físicos que están trabajando en reacciones en cadena en los Estados Unidos.

Una forma posible de lograrlo podría ser comprometer en esta función a una persona de su entera confianza quien podría tal vez servir de manera extra oficial. Sus funciones serían las siguientes:

a) Estar en contacto con el Departamento de Gobierno, manteniéndolos informados de los próximos desarrollos, y hacer recomendaciones para las acciones de Gobierno, poniendo particular atención en los problemas de asegurar el suministro de mineral de uranio para los Estados Unidos.

b) acelerar el trabajo experimental, que en estos momentos se efectúa con los presupuestos limitados de los laboratorios de las universidades, con el suministro de fondos. Si esos fondos fueran necesarios con contactos con personas privadas que estuvieran dispuestas a hacer contribuciones para esta causa, y tal vez obteniendo cooperación de laboratorios industriales que tuvieran el equipo necesario.

Tengo entendido que Alemania actualmente ha detenido la venta de uranio de las minas de Checoslovaquia, las cuales han sido tomadas. Puede pensarse que Alemania ha hecho tan claras acciones, porque el hijo del Sub Secretario de Estado Alemán, von Weizacker, está asignado al Instituto Kaiser Wilheln de Berlín, donde algunos de los trabajos americanos están siendo duplicados.

Su Seguro Servidor, A. Einstein

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La Carta del Padre de Albert Einstein

CARTA DESPERADA DE UN PADRE AFLIGIDO: Luego de graduado, a Einstein le costó cierto tiempo conseguir un empleo, situación que preocupaba al flamante científico. Su padre, percibiendo sin duda su estado de ánimo (Einstein se encontraba entonces con su familia en Milán), sé atrevió a escribir (el 13 de abril de 1901) una carta a Ostwald, un reconocido profesor académico. Estas fueron sus palabras….

Estimado Herr Professor:
Por favor perdone a un padre que es tan atrevido como para dirigirse a usted, estimado Herr Professor, en el interés de su hijo.

Comenzaré por decirle que mi hijo Albert tiene 22 años, que estudió en el Politécnico de Zúrich durante cuatro años, y que pasó sus exámenes para el diploma en matemáticas y física con magníficas notas el verano pasado. Desde entonces ha estado intentando, sin éxito, obtener un puesto de asistente, que le permitiera continuar su educación en física teórica y experimental. Todos aquellos en situación de dar su opinión al respecto elogian sus talentos; en cualquier caso, puedo asegurarle que es extraordinariamente estudioso y diligente y se apega con gran amor a su ciencia.

Mi hijo se halla, por consiguiente, profundamente infeliz con su actual falta de un puesto, y su idea de que ahora se encuentra fuera de órbita hace que se sienta cada día más arrinconado. Además, se siente oprimido por el pensamiento de que es una carga para nosotros, gente de medios modestos.

Como es a usted, altamente respetado Herr Professor, a quien mi hijo parece admirar y respetar más que a cualquier otro investigador de los activos actualmente en la física, es a usted a quien me tomo la libertad de recurrir con la humilde petición de que lea su artículo publicado en el Annalen Physik y que le escriba, si es posible, unas pocas palabras de ánimo, de forma que pueda recobrar su alegría de vivir y trabajar.

Si, además, pudiese procurarle un puesto de assistent para ahora o para el próximo otoño, mi gratitud no conocería límites.
Le pido una vez más que perdone mi imprudencia al escribirle, y también me tomo la libertad de mencionar que mi hijo no sabe nada acerca de este inusual paso.

Por lo que se sabe hasta hoy, la respuesta que obtuvo Hermann Einstein de Ostwald fue la misma que tuvo su hijo: ninguna.

En esta situación, algunos de sus amigos intentaron ayudarle.Michele Angelo Besso (1873-1898), un ingeniero suizo a quien Einstein había conocido en una velada musical celebrada en Zúrich en 1896, y la única persona a quien Einstein agradeció su colaboración en su artículo de la relatividad especial (que no contiene ninguna referencia a otros trabajos), buscó la ayuda de un tío suyo, profesor en Italia.

El 15 de abril de 1901. Einstein tenía buenas noticias que contar a su novia Maric. Por un lado, que el profesor Jakob Rebstein, del Politécnico de Winterthur, le había escrito preguntándole si quería sustituirlo del 15 de mayo al 15 de julio, fechas en las que tenía que cumplir con su servicio militar. «Puedes imaginarte con qué gusto hago esto! Tengo que dar unas 30 horas semanales, entre ellas incluso geometría descriptiva, pero el valiente suabo no se asusta». escribía a Mileva.

Por otra parte, acababa de recibir una carta de su amigo y compañero de estudios Marcel Grossmann (1878-1936), con quien en 1912-1913, siendo ambos profesores en la ETH, aprendió y desarrolló el aparato matemático (la geometríariemanniana) necesario para la relatividad general, en la que éste le comunicaba que probablemente recibiría pronto, con la ayuda del padre de Marcel, un puesto estable en la Oficina de Protección de la Propiedad Intelectual de Berna.

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Fuente Consultadas:
Forjadores del Mundo Tomo III Albert Einstein Editorial Planeta
Einstein y su Teoria de la relatividad Dr. Donald Goldsmith y Robert Libbon
Einstein Para Dummies Carlos I. Calle Editorial Norma
Las Grandes Ideas Que Formaron Nuestro Mundo Peter Moore
El Universo Para Curiosos Nancy Hathawy
Biografías –  Hicieron Historia

Hallar Coordenadas Geográficas de un Lugar Latitud y Longitud Terrestre

Hallar Coordenadas Geográficas de un lugar Latitud y Longitud

Coordenadas geográficas: latitud y longitud

Para conocer latitud y longitud de un punto de la superficie de la Tierra, primero tenemos que conocer algunos conceptos que nos ayudarán a comprender mejor el tema. Observa en la figura que Tierra está recorrida por líneas imaginarias que forman una red como la de los pescadores; las líneas que corren en sentido vertical se llaman meridianos y las otras, en sentido horizontal, son los paralelos.

hallar las coordendas geograficas

De todos ellos interesa nombrar al Ecuador, que es el paralelo mayor y divide la Tierra en dos partes iguales llamadas hemisferios Norte (boreal o septentrional) y Sur (austral o meridional); el meridiano de Greenwich, que la divide en dos partes iguales, pero en este caso determina los hemisferios Este (oriental) y Oeste (occidental).

Hacemos referencia especial al Ecuador y a Greenwich porque con ellos se determina la latitud y longitud respectivamente.

Entonces ahora podemos definir que la latitud de un punto en la superficie terrestre, es la distancia que existe entre ese punto y el Ecuador. Se mide en grados y varía de 0° a 90° Norte y de 0° a 90° Sur, siendo 0° el Ecuador y 90° los polos. La longitud, en cambio, es la distancia que existe entre el punto de la superficie terrestre y el meridiano de Greenwich. También se mide en grados, y varía entre 0° y 180° Este y 0° y 180° Oeste.

Todos los puntos de la superficie terrestre pueden localizarse por su latitud y longitud. Los que se encuentran sobre un mismo paralelo tienen la misma latitud, por eso para localizarlos exactamente se debe establecer también

El Sistema de Coordenadas Geográficas determina todas las posiciones de la superficie terrestre utilizando las dos coordenadas angulares de un sistema de coordenadas esféricas que está alineado con el eje de rotación de la Tierra. Este define dos ángulos medidos desde el centro de la Tierra: 

La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador. Las líneas de latitud se llaman paralelos y son círculos paralelos al ecuador en la superficie de la Tierra.

La longitud mide el ángulo a lo largo del ecuador desde cualquier punto de la Tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0 en la mayoría de las sociedades modernas. Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman meridianos.

Combinando estos dos ángulos, se puede expresar la posición de cualquier punto de la superficie de la Tierra.

Por ejemplo, Baltimore, Maryland (en los Estados Unidos), tiene latitud 39,3 grados norte, y longitud 76,6 grados oeste. Así un vector dibujado desde el centro de la tierra al punto 39,3 grados norte del ecuador y 76,6 grados al oeste de Greenwich pasará por Baltimore.

Principales Datos del Planeta Tierra Geográficos Físicos Demográficos

Principales Datos Geográficos del Planeta Tierra

Algunos Datos Físicos sobre el Planeta  Tierra

Peso estimado (masa): 5.940.000.000.000.000.000.000 Toneladas métricas
Edad estimada: 4.600 millones de años
Población actual: 7.000.000.000 personas
Área superficial: 510.066.000 km2
Área terrestre: 148.647.000 km2 (29.1%)
Área oceánica: 335.258.000 km2
Total área acuática: 361.419.000 km2 (70.9%)
Tipo de agua: 97% salada, 3% dulce
Circunferencia en el ecuador: 40.066 km
Circunferencia en los polos: 39.992 km
Diámetro en el ecuador: 12.753 km
Diámetro en los polos: 12.710 km
Radio en el ecuador: 6.376 km
Radio en los polos: 6.355 km
Velocidad orbital: La Tierra orbita al sol a 107.320 km por hora
Órbita del Sol: La Tierra orbita al sol una vez cada 365 días, 5 horas, 48 minutos y 46 segundos.

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Información General del Planeta Tierra

elementos del planeta tierra

Ver: Un Gran Planisferio

LA TIERRA EN CIFRAS: 

Diámetro de la Tierra en el ecuador: 12.756 Km.

Circunferencia de la Tierra en el ecuador: 40.076 Km.

Diámetro de la Tierra de uno a otro polo: 12.713,82 Km.

Circunferencia de la Tierra en los polos (meridianos): 40.009,152 Km.

Longitud de un grado de latitud en el ecuador: 110,576 Km.
(Como la Tierra no es una esfera perfecta, el achatamiento de los polos hace que la longi­tud de un grado de latitud en los polos sea ligeramente mayor).

Longitud de un grado de longitud en el ecuador: 111,307 Km.
(La extensión de un grado de longitud es mayor en el ecuador y disminuye gradualmente hacia los polos).

Superficie de fa Tierra: 510.101.000 Km.2

Volumen de la Tierra: 1.083.320.000.000 Km.3

Peso de la Tierra: 5.977 trillones de toneladas ó 5.977.000.000.000.000.000.000 t.

Velocidad de rotación de la Tierra sobre su eje. En el ecuador: 1.620 Km./hora

Velocidad de revolución de la Tierra alrededor del Sol: 107 118 Km./hora

Velocidad a la que el Sol arrastra a fa Tierra alrededor del centro de la Vía Láctea: 273,58 Km./segundo

Velocidad a la que la Vía Láctea se traslada en el espacio: más de 270 Km./s.

Los antiguos griegos fueron los primeros en advertir que nuestro planeta es esférico. Aristóteles, quien vivió hace unos veintitrés siglos, indicó que la tierra era redonda. Basó su afirmación en que algunas estrellas, que eran visibles desde Grecia, no podían ser vistas desde Egipto, situado al Sur. Más tarde otro sabio griego, Eratóstenes, geógrafo y astrónomo de Alejandría, logró medir, por primera vez, la circunferencia terrestre. Eratóstenes supo que en Siena (hoy llamada Asuán), ciudad del sur de Egipto, la luz llegaba verticalmente hasta el fondo de un pozo el mediodía del 21 de junio. En Alejandría, al norte de Siena, a la misma hora de ese día los rayos solares formaban un ángulo de 7.2° con una pared vertical. Ver Técnica Utilizada

FORMA Y MOVIMIENTOS DEL PLANETA TIERRA

La Forma De La Tierra: Respecto a la redondez del planeta algunos griegos advirtieron hace mas de 2000 años que la Tierra tenía cierta curvatura e inclusive uno de ellos llegó a comprobar su forma esférica, midiendo el diámetro con un error relativamente pequeño. Este conocimiento fue olvidado, y muchos siguieron pensando siglos después que la tierra era plana.

Cuando después del descubrimiento de América, Juan Sebastián Elcano completó el viaje alrededor del mundo que había comenzado bajo la dirección de Femando de Magallanes, navegando siempre bacía el Oeste, nadie pudo albergar dudas sobre la esfericidad de la tierra.

En el proceso por el cual el hombre llegó a aceptar la redondez terrestre hubo varias pruebas que fueron ofrecidas sucesivamente. Estas pruebas fueron:

1) Todos los planetas son esféricos y no hay razón para pensar que la tierra es una excepción.

2) La forma en que los buques aparecen y desaparecen en el horizonte.

Si desde la orilla del mar se observa la partida de un buque al irse alejando lo primero que se oculta es el casco; después el puente y, por último, las chimeneas. Si la tierra fuera plana, se estaría viendo el buque completo, aunque cada vez de menor tamaño, hasta perderse en el horizonte.

La forma en que se ve desaparecer el buque prueba que hay una curvatura en la superficie terrestre, pero como desde cualquier puerto que zarpe un buque, desaparecerá siempre en la misma forma y a iguales distancias, no hay duda que la tierra es una esfera, que es el único sólido cuya curvatura es igual en todas las distancias.

3) El aumento del horizonte visible con el ascenso del observador.
Si una persona sube a una torre, o asciende en un avión sobre una región llana y mira en torno, notará que el horizonte presenta forma circular y que según va ascendiendo aumenta el área que abarca el círculo del horizonte. Si la tierra no fuera esférica, el círculo del horizonte visible sería siempre igual.

Una persona de estatura normal tiene un campo de visión de unos 4.6 Km2 en un día despejado, pero si asciende a una torre o a un edificio de 30 metros de altura, su vista abarcará 21 Km2. Desde un avión que vuele a 7.500 metros de altitud podemos ver un área de casi 300 Km2.

4) La sombra de la tierra en los eclipses.
Cuando la tierra se interpone entre el sol y la luna ocurre un eclipse de luna. Durante este eclipse la sombra de la tierra es la que oculta a la luna y esta sombra es siempre circular. Como la tierra gira mientras dura el eclipse, si su forma no fuera esférica su sombra no sería circular en todo momento, pues solamente una esfera es igualmente curvada en toda su superficie.

5) Los viajes alrededor del mundo. La prueba decisiva de la esfericidad terrestre fueron los viajes de circunnavegación, pero una vuelta al mundo, navegando en la misma dirección, prueba solamente que la superficie terrestre es ligeramente curva. La prueba real es que todos los viajes de circunnavegación aérea, cuyas rutas siguen los llamados círculos máximos, requieren recorridos de igual duración.

Consecuencias de la redondez de la tierra.

La forma esférica de la tierra tiene varias consecuencias importantes:
1) La diferencia de temperatura y de iluminación entre las distintas regiones de nuestro planeta.
Si la tierra fuera plana toda su superficie recibiría igual cantidad de energía solar; no habría entonces diferencias de temperatura entre las distintas regiones de nuestro planeta. Pero como la tierra es esférica, la zona ecuatorial recibe los rayos solares casi verticalmente, mientras la inclinación de los rayos se va haciendo mayor desde el ecuador bacía los polos.

Mientras mayor es la inclinación de los rayos solares mayor es el área que cubre la misma cantidad de insolación y, en consecuencia, la intensidad de la insolación es menor, según indica la figura 50. Por ello, mientras en las regiones ecuatoriales hay mucho calor, en los polos hay frío todo el año.

2) Los diferencias de clima y de vegetación entre los distintas regiones. Como la temperatura es uno de los elementos fundamentales del clima, las diferencias entre las temperaturas de las distinta regiones determinan importantes diferencias de clima. Los griegos clasificaron los climas en tórridos, templados y fríos, de acuerdo con la inclinación u oblicuidad de los rayos solares al llegar a distintas zonas de la tierra. Precisamente clima significa inclinación en griego. La vegetación de las distintas regiones depende mucho de la temperatura. Los diferentes tipos de vegetación son así, en gran parte, -una consecuencia de la esfericidad de la tierra.

3) El peso casi uniforme de los cuerpos en todos los puntos de la tierra.
Como la tierra es casi esférica, todos los puntos de su superficie están aproximadamente a igual distancia de su centro. El peso de los cuerpos representa la fuerza de atracción de la gravedad liada el centro de la tierra; y como la distancia al centro de la tierra es en todas partes prácticamente igual, todos los cuerpos pesan casi igual en todos los puntos de la tierra.

Nota: Esta igualdad del peso facilita el comercio, pues si un cuerpo pesara más en un lugar que en otro sería muy difícil el intercambio de mercancías. Debido a la diferencia que existe entre la distancia de los polos al centro de la tierra (6357 Km.) y de un punto situado en el ecuador al centro de la tierra (6.378 Km.) los cuerpos pesan ligeramente más según nos alejamos del ecuador y nos acercamos a los polos. Esta diferencia, que sirve para probar que la tierra no es una esfera perfecta, es tan pequeña que no afecta el intercambio comercial.

MOVIMIENTOS DE LA TIERRA

Nuestro planeta es una esfera en movimiento. La tierra se encuentra sometida a tres movimientos principales:

1) Un movimiento de rotación, sobre su eje, que realiza en un período de casi 24 horas (un día);

2) un movimiento de traslación alrededor del sol, que realiza en un período aproximado de 365 días (un año); y

3) el movimiento que realiza junto con los demás astros integrantes del sistema solar siguiente al sol en su traslación en torno al centro de la  Vía Láctea.

Movimiento de rotación. La tierra gira sobre sí misma, en torno a un eje cuyos» extremos son los polos. Cada 24 horas, aproximadamente (1), la tierra completa una vuelta sobre su eje; este es el período que llamamos día.

La tierra realiza su movimiento de rotación de oeste a este, a una velocidad de unos 27 kilómetros por minuto en el ecuador. Esta velocidad disminuye desde el ecuador nacía los polos.

Hasta Hace poco más de 400 años los hombres creían que la tierra se mantenía inmóvil en el espacio y que los demás astros se movían a su alrededor. Esta creencia se basaba en lo que podemos observar a simple vista. Cada amanecer nos parece ver salir el sol por el este, ascender en el cielo basta el mediodía, para luego comenzar a descender hasta que se pone por el oeste.

Con la puesta del sol comienza la noche. Este molimiento aparente de la esfera celeste es, precisamente, una consecuencia de la rotación de la tierra. Somos nosotros quienes nos movemos con nuestro planeta.

El movimiento de rotación de la tierra fue comprobado el pasado siglo mediante el notable experimento de Foucault . Otra prueba mucho más sencilla consiste en las fotografías de las estrellas tomadas durante la noche con exposición muy prolongada.

Consecuencias de la rotación de la tierra. El movimiento de rotación de la tierra tiene consecuencias muy importantes para el hombre. Entre ellas figuran:

1) La sucesión de los días y las noches.
En todo instante una mitad de la tierra o hemisferio se encuentra iluminado por los rayos solares, mientras la otra mitad está en tinieblas. En el hemisferio iluminado es día y en el otro es noche. Si la tierra fuera una esfera inmóvil siempre sería día en el hemisferio situado frente al sol y noche en el opuesto; pero como la tierra se mueve, en cada hemisferio se producen cada 24 horas un día (12 horas) y una noche (12 horas). La sucesión de los días y las noches influye decisivamente sobre los hábitos de vida del hombre, pues determina los períodos de actividad y los de descanso.

2) La forma achatada de la tierra.
El abultamiento de la tierra en el ecuador y su achatamiento por los polos es una consecuencia de la fuerza centrífuga desarrollada por la tierra en su rotación, la cual actúa sobre los materiales que forman nuestro planeta. En algunos planetas, como Júpiter, de rotación más rápida y estructura gaseosa, el achatamiento es aún mayor que en la tierra

3) Los puntos cardinales.
Si la tierra fuera una esfera inmóvil no podríamos determinar los puntos cardinales que hacen posible la orientación. El norte y el sur existen porque son los extremos del eje en torno al cual gira la tierra. Al rotar, la tierra se mueve de oeste a este. Estos cuatro puntos constituyen la base del sistema de orientación que utilizamos.

4) El movimiento aparente de la esfera celeste.
Ya vimos que el movimiento de los astros en torno a la tierra no existe realmente, sino que su apariencia se origina en el movimiento de rotación de nuestro planeta.

5) La desviación de los cuerpos en su caída y de los vientos y las corrientes marinas.
La rotación terrestre nace que los cuerpos al caer desde grandes alturas se desvíen. La desviación de los vientos y de las corrientes marinas es también consecuencia de la rotación terrestre.

Movimiento de traslación. Al mismo tiempo que gira sobre sí misma, la tierra se mueve alrededor del sol. Este movimiento de traslación lo completa nuestro planeta cada 365 días y cuarto., que constituyen un año.

La circunferencia que describe la tierra en su movimiento de traslación es llamada órbita. La órbita terrestre mide unos 930 millones de kilómetros y es recorrida por nuestro planeta a una velocidad de 29.7 Km. por segundo.

La órbita de la tierra, como las órbitas de todos los planetas, no es una circunferencia perfecta, sino ligeramente elíptica. Debido a esto la distancia de la tierra al sol varía durante el año. Cuando la tierra está más cerca del sol (perihelio), en los primeros días de enero, la distancia entre ambos astros es cerca de 5.000.000 de kilómetros menor que cuando se encuentran a la mayor distancia (afelio), a principios de julio. 27. La inclinación del eje terrestre.

El eje en torno al cual gira la tierra no se mantiene vertical al plano de la órbita terrestre o eclíptica, sino que presenta una inclinación de unos 23 grados y medio. (Exactamente 23° 27′ 30″.)

LA ROTACIÓN TERRESTRE modifica la circulación de los vientos planetarios y ciclónicos y de las corrientes marinas. En el hemisferio norte los vientos y las corrientes tienden a moverse en dirección contraria a las manecillas del reloj y en el hemisferio sur en la dirección de las manecillas, como se observa en el esquema de arriba.

La inclinación del eje terrestre y el movimiento de traslación, combinados, tienen distintas consecuencias que poseen importancia geográfica, tales como:

1) la distribución desigual de la luz y el calor solares recibidos por cada región de la tierra en el transcurso del año, lo que da lugar a las estaciones;

2) la distinta duración del día y de la noche en las diferentes épocas del año.

Posiciones relativas de la tierra y el sol. Si el eje terrestre no estuviera inclinado ligeramente hacia el sol, cada punto de la tierra recibiría igual cantidad de calor y luz solares durante todo el año.

Debido a la inclinación del eje terrestre los hemisferios norte y sur reciben mayor cantidad de luz y calor durante unos meses, y menor durante otros. Estas variaciones, en la cantidad de luz y calor que reciben las distintas partes de la tierra en el transcurso del año, dan lugar a las estaciones.

De marzo a septiembre el hemisferio norte se encuentra inclinado hacia el sol y recibe más calor y luz que el hemisferio sur; de septiembre a marzo la situación cambia, y es entonces el hemisferio sur el que recibe mayor cantidad de calor y luz solares.

LAS ESTACIONES DEL AÑO:

Los cambios que se producen en la temperatura y la duración del día según la época del año, dan lugar a las estaciones.

Las estaciones son cuatro: verano, otoño, invierno y primavera.

En la denominada zona tropical la temperatura es relativamente alta todo el año: en las zonas polares hay frío todos los meses del año; pero en las zonas templadas los cambios en la temperatura y en la duración de los días y las noches son muy marcados durante las distintas estaciones.

Guando el hemisferio norte se encuentra inclinado hacia el sol, de marzo a septiembre, tenemos la primavera y el verano; cuando se encuentra alejado del sol, sobreviene el otoño y el invierno.

Los cambios de estación ocurren en los solsticios y los equinoccios. En los solsticios los rayos solares llegan a los límites máximos que pueden alcanzar verticalmente al norte y al sur del ecuador. El solsticio de verano ocurre el 21 de junio; fecha que corresponde al día más largo y la noche más corta . en el hemisferio norte. Ese día comienza el verano en el hemisferio norte y el invierno en el sur.

En el solsticio de invierno (22 de diciembre), que señala el comienzo del invierno en el hemisferio norte, ocurre todo lo contrario: en el hemisferio norte es el día más corto y la noche más larga; en el hemisferio sur comienza el verano y es el día más largo y la noche más corta.

Los equinoccios (noches iguales) corresponden al 23 de septiembre (otoño) y al 21 de marzo (primavera), cuando la noche y el día tienen igual duración en todo el planeta.

Con el equinoccio de otoño comienza el otoño en el hemisferio norte y la primavera en el sur; el equinoccio de primavera marca el inicio de la primavera en el hemisferio norte y el otoño en el sur.
Las estaciones alternan, pues, en ambos hemisferios. Cuando en el norte es verano, es invierno en el sur; cuando en el norte es otoño, en el sur es primavera y viceversa.

Trópicos y círculos polares. Los trópicos son líneas imaginarias que indican, sobre la esfera terrestre, los puntos situados más al norte y más al sur del ecuador hasta donde llegan verticalmente los rayos solares durante los solsticios.

El trópico de Cáncer corresponde al hemisferio norte y el trópico de Capricornio al hemisferio sur.
En el solsticio de verano  los rayos tangentes del sol rebasan el polo norte. La línea que señala en torno al polo norte el alcance máximo de los rayos solares este día del año es el denominado círculo polar ártico. En el solsticio de invierno el círculo polar antártico señala el límite máximo de la iluminación en torno al polo sur

Los dos trópicos y los dos círculos polares dividen a la tierra en cinco zonas de iluminación: tropical, templada del norte, templada del sur, glacial ártica y glacial antártica.

Las personas que se encuentran al norte del Trópico de Cáncer o al sur del Trópico de Capricornio nunca pueden ver al Sol exactamente por encima de sus cabezas.

Que el Sol se levanta por el este es una verdad no muy exacta. En realidad, salvo en el ecuador, el Sol sólo se levanta exactamente en el este en los equinoccios de otoño y primavera, alrededor del 21 de marzo y del 23 de setiembre. Y sólo entonces se pone exactamente por el oeste.

En los polos, donde hay aproximadamente seis meses de luz constante y seis meses de oscuridad, el Sol nunca se eleva a más de 23,50 sobre el horizonte.

En los equinoccios, la sombra que provoca al mediodía una persona en las latitudes 45° N. o 45° S.. tiene exactamente la medida de su estatura.

Si quieres vivir a igual distancia del ecuador y del polo sur, tu casa sólo podrá estar situada en la República Argentina, en Chile o en Nueva Zelandia.

La ciudad más austral del mundo es Ushuaia, capital del territorio de Tierra del Fuego, en la Argentina.

La ciudad más septentrional del mundo se encuentra en Groenlandia. Su nombre es Etah.

Si pudiéramos cavar un pozo desde Shangai, China, directamente a través del centro de la Tierra, apareceríamos cerca de Buenos Aires, la capital argentina. Estos puntos de la Tierra, diametralmente opuestos, son denominados antípodas. Entre ellos existe una diferencia horaria de 12 horas.

Si navegáramos en línea recta hacia el sur desde la Isla de Vancouver, en Canadá, no hallaríamos tierra hasta llegar a la Antártida.

Si navegáramos directamente hacia el norte desde Belem (Pará), en Brasil, no hallaríamos tierra hasta llegar a Groenlandia.

Partiendo de Los Ángeles, en California (EE. UU.), se podría navegar en línea recta hacia el sur sin encontrar tierra hasta llegar a la Antártida. Yendo por el contrario, desde Los Ángeles hacia el norte, se podría llegar por tierra hasta las cercanías del polo.

Es posible navegar constantemente alrededor del mundo siguiendo el paralelo 600 5. La distancia recorrida sería aproximadamente igual a la mitad de la circunferencia de la Tierra en el ecuador y casi similar también a la distancia de uno a otro polo a lo largo de un meridiano.

El meridiano 17000, llega desde el Polo Norte hasta el Polo Sur sin pasar por tierra, salvo algunos pequeños islotes del océano Pacífico.

La Unión Soviética, el país más extenso del mundo, tiene una superficie mayor que la de toda América del Sur.

Por su superficie, Asia podría contener a todo el continente americano y aun contaría con espacio libre.

Tokio, la ciudad más poblada del mundo, tiene más habitantes que toda Australia.

La superficie de la República Argentina permitiría contener en su territorio los doce países europeos siguientes: España, Portugal, Francia, Italia, Bélgica, Holanda, Gran Bretaña, Suecia, Noruega, Dinamarca, Austria y Hungría. Aún sobraría lugar.

Las siete novenas partes de la población mundial viven al norte del paralelo correspondiente a los 200 de latitud Norte.

Europa es el continente más densamente poblado. Dejando de lado el Principado de Mónaco, que tiene 22 000 habitantes en una superficie de 1,5 Km.2, el país europeo con mayor densidad de población es Holanda, que tiene más de 375 habitantes por kilómetro cuadrado.

El continente con menor densidad de población es Oceanía, que cuenta con menos de 2 habitantes por kilómetro cuadrado.

Entre 1900 y 1950, la población mundial ascendió de 1600 a 2 500 millones de habitantes, es decir, más de un 50%. Hoy somos mas de 6000 millones de personas compartiendo los recursos del planeta.

tabla planeta tierra

https://historiaybiografias.com/linea_divisoria3.jpg

Los países más grandes de la Tierra (en extensión)

1 – Rusia: 17.075.400 km2
2 – Canadá: 9.330.970 km2
3 – China: 9.326.410 Km2
4 – Estados Unidos: 9.166.600 km2
5 – Brasil: 8.456.510 km2
6 – Australia: 7.617.930 km2
7 – India: 2.973.190 km2
8 – Argentina: 2.736.690 km2
9 – Kazajstán: 2.717.300 km2
10 – Sudán: 2.376.000 km2
11 – Argelia: 2.381.740 Km2
12 – Rep. Democrática del Congo: 2.345.410 Km2
13 – México: 1.972.550 Km2
14 – Arabia Saudí: 1.960.582 Km2
15 – Indonesia: 1.919.440 Km2

Los países más pequeños de la Tierra (en extensión)

1 – Vaticano: 0.44 km2
2 – Mónaco: 1.95 Km2
3 – Nauru: 21.2 Km2
4 – Tuvalu: 26 Km2
5 – San Marino: 61 Km2
6 – Liechtenstein: 160 Km2
7 – Islas Marshall: 181 Km2
8 – Seychelles: 270 Km2
9 – Maldivas: 300 Km2
10 – San Cristóbal y Nieves: 360 Km2

Las ciudades más pobladas del planeta

1 -Shangai, China: 13,3 millones
2- Bombay, India: 12,6 millones
3- Buenos Aires, Argentina: 11,92 millones
4 -Moscú, Rusia: 11,3 millones
5- Karachi, Pakistán: 10,9 millones
6- Delhi, India: 10,4 millones
7 – Manila, Filipinas: 10,3 millones
8 – Sao Paulo, Brasil: 10,26 millones
9 – Seúl, Corea del Sur: 10,2 millones
10 – Estambul, Turquía: 9,6 millones
11 – Yakarta, Indonesia: 9,0 millones
12 – Ciudad de México, México: 8,7 millones
13 – Lagos, Nigeria: 8,68 millones
14 – Lima, Perú: 8,38 millones
15 – Tokio, Japón: 8,3 millones
16 – Nueva York, EE.UU.: 8,09 millones
17 – El Cairo, Egipto: 7,6 millones
18 – Londres, Reino Unido: 7,59 millones
19 – Teherán, Irán: 7,3 millones
20 – Beijing (Pekín), China: 7,2 millones

Las cifras mostradas indican la población dentro de los límites reconocidos de la ciudad, y no incluyen a las personas que viven en las cercanías inmediatas fuera de los lindes establecidos para esta. Para ver la lista de las áreas metropolitanas más grandes refiérase al siguiente apartado.

Áreas metropolitanas más pobladas del mundo

1 – Tokio, Japón: 31,2 millones
2 – Nueva York–área de Philadelphia, EE.UU.: 30,1 millones
3 – Ciudad de México, México: 21,5 millones
4 – Seul, Corea del Sur: 20,15 millones
5 – Sao Paulo, Brasil: 19,9 millones
6 – Yakarta, Indonesia: 18,2 millones
7 – Osaka-Kobe-Kyoto, Japón: 17,6 millones
8 – Nueva Delhi, India: 17,36 millones
9 – Mumbai, India: (Bombay) 17,34 millones
10 – Los Ángeles, EE.UU.: 16,7 millones
11 – El Cairo, Egipto: 15,86 millones
12 – Calcuta, India: 14,3 millones
13 – Manila, Filipinas: 14,1 millones
14 – Shangai, China: 13,9 millones
15 – Buenos Aires, Argentina: 13,2 millones
16 – Moscú, Rusia: 12,2 millones

Las cifras mostradas indican la población dentro del área inmediata que rodea a los límites establecidos de la ciudad, y también incluye a la población que habita dentro de los límites de esta. Para ver la lista de las ciudades más pobladas refiérase al apartado anterior.

Los países más poblados del mundo

1 – China: 1.298.847.624
2 – India: 1.065.070.607
3 – Estados Unidos: 293.027.571
4 – Indonesia: 238.452.952
5 – Brasil: 184.101.109
6 – Pakistán: 159.196.336
7 – Rusia: 143.782.338
8 – Bangladesh: 141.340.476
9 – Nigeria: 137.253.500
10 – Japón: 127.333.002
11 – México: 106.202.903
12 – Filipinas: 87.857.473
13 – Vietnam: 83.535.576
14 – Alemania: 82.468.000
15 – Egipto: 77.505.756

Los países menos habitados del mundo

1 – Vaticano: 770
2 – Tuvalu: 9.750
3 – Nauru: 10.000
4 – Palau: 16.000
5 – San Marino: 25.000
6 – Liechtenstein: 29.000
7 – Mónaco: 30.000
8 – San Cristóbal y Nieves: 41.000
9 – Islas Marshall: 52.000
10 – Andorra: 64.000

Los 10 idiomas más hablados del mundo

1 -Chino Mandarín: más de 1.000 millones
2 – Inglés: 512 millones
3 – Hindi: 498 millones
4 – Español: 391 millones
5 – Ruso: 280 millones
6 – Árabe: 245 millones
7 – Bengalí: 211 millones
8 – Portugués: 192 millones
9 – Malayo-Indonesio: 160 millones
10 – Japonés: 125 millones

Los océanos más extensos del mundo (por tamaño)

1 – Pacífico: 155.557.000 km2
2 – Atlántico: 76.762.000 km2
3 – Índico: 68.556.000 km2
4 – Antártico: 20.327.000 km2
5 – Ártico: 14.056.000 km2

Las mayores islas del mundo (por tamaño)

1 – Australia: 7.617.930 km2 *
2 – Groenlandia: 2.175.600 km2
3 – Nueva Guinea: 792.500 km2
4 – Borneo (Indonesia): 725.500 km2
5 – Madagascar: 587.000 km2
6 – Baffin (Ártico canadiense): 507.500 km2
7 – Sumatra (Indonesia): 427.300 km2
8 – Honshu (Japón): 227.400 km2
9 – Gran Bretaña: 218.100 km2
10 – Victoria (Ártico canadiense): 217.300 km2

*Generalmente considerada masa de tierra continental y no oficialmente una isla. Aunque sin duda es la isla más grande del planeta, y en combinación con Oceanía, el continente más pequeño de la Tierra.

Los mayores mares del mundo

1 – Mar de la China Meridional: 2.974.600 km2
2 – Mar Caribe: 2.515.900 km2
3 – Mar Mediterráneo: 2.510.000 km2
4 – Mar de Bering: 2,261,100 km2
5 – Golfo de México: 1.507.600 km2
6 – Mar Arábigo: 1.498.320 km2
7 – Mar de Okhotsk: 1,392,100 km2
8 – Mar del Japón: 1.012.900 km2
9 – Bahía del Hudson: 730.100 km2
10 – Mar de China Oriental: 664.600 km2
11 – Mar de Andaman: 564.900 km2
12 – Mar Negro: 507.900 km2
13 – Mar Rojo: 453.000 km2

Los ríos más largos del mundo

1 – Nilo, África: 6.825 km
2 – Amazonas, Sudamérica: 6.437 km
3 – Chang Jiang (Yangzi), Asia: 6.380 km
4 – Mississippi, Norteamérica: 5.971 km
5 – Yeniséi, Asia: 5.536 km
6 – Huáng Hé (Amarillo), Asia: 5.464 km
7 – Obi, Asia: 5.410 km
8 – Amur, Asia: 4.416 km
9 – Lena, Asia: 4.400 km
10 – Congo, África: 4.370 km
11 – Mackenzie, Norteamérica: 4.241 km
12 – Mekong, Asia: 4,184 km
13 – Níger, África: 4.171 km

Los mayores lagos del planeta

1 – Mar Caspio, Asia-Europa: 371.000 km2
2 – Superior, Norteamérica: 82.100 km2
3 – Victoria, África: 69.500 km2
4 – Hurón, Norteamérica: 59.600 km2
5 – Michigan, Norteamérica: 57.800 km2
6 – Tanganica, África: 32.900 km2
6 – Baikal, Asia: 31.500 km2
7 – Gran lago del Oso, Norteamérica: 31.300 km2
8 – Mar de Aral, Asia: 30.700 km2
9 – Nyassa (o Malawi), África: 28.900 km2
10 – Gran lago del Esclavo, Cánada: 28.568 km2
11 – Erie, Norteamérica: 25.667 km2
12 – Winnipeg, Canadá: 24.387 km2
13 – Ontario, Norteamérica: 19.529 km2
14 – Balkhash, Kazajstán: 18.300 km2

Las 10 montañas más altas del mundo

1 – Everest: 8.850 m (Nepal)
2 – Qogir (K2): 8.611 m (Pakistán)
3 – Kangchenjunga: 8.586 m (Nepal)
4 – Lhotse: 8.501 m (Nepal)
5 – Makalu I: 8.462 m (Nepal)
6 – Cho Oyu: 8.201 m (Nepal)
7 – Dhaulagiri: 8.167 m (Nepal)
8 – Manaslu I: 8.156 m (Nepal)
9 – Nanga Parbat: 8.125 m (Pakistán)
10 – Annapurna I: 8.091 m (Nepal)

Fuente Consultada: Astroseti.org

Las Distancias en El Universo:Cifras Astronomicas Medidas y Escalas

LAS DISTANCIAS EN EL UNIVERSO

Las Distancias en El Universo:Cifras Astronomicas Medidas y Escalas

A medida que la Tierra gira sobre su eje, un punto sobre el ecuador se mueve a unos 1.600 Km. por hora.

En su giro alrededor del Sol, la Tierra recorre unos 30 Km. por segundo. En un día recorre más de 2 500.000 Km.

Es bastante curioso comprobar que el diámetro de la órbita terrestre es casi exactamente mil veces mayor que la distancia recorrida por la luz en un segundo.

El recorrido anual de la Tierra alrededor del Sol es de casi mil millones de Km. Un niño de diez años de edad ha viajado casi diez mil millones de Km. aun cuando nunca haya salido de la localidad en que vive.

Al girar la Vía Láctea sobre sí misma, el Sol y sus planetas se mueven a unos 250 Km. por segundo. Aun así, el Sol necesita unos 200 millones de años para realizar un giro completo alrededor del centro de la galaxia.

Las galaxias se alejan velozmente unas de otras en el universo. Algunas de ellas recorren más de 100 000 Km. por segundo.

Se necesitaría más de un millón de esferas iguales a la Tierra para hacer una esfera igual a la del Sol.

Algunas de las grandes “llamaradas” que brotan del Sol (protuberancias solares) alcanzan una altura de varios cientos de miles de kilómetros. La más alta que se haya registrado tenía 1 600 000 kilómetros:

Se necesitarían 27 000 millones de soles para hacer una esfera tan grande como la estrella roja gigante llamada Epsilon de Auriga.

Cada hora, alrededor de un millón de meteoritos llega a nuestra atmósfera. Casi todos, salvo muy raras excepciones, se desintegran antes de llegar a la superficie de la Tierra. No obstante, los meteoritos pueden representar un verdadero peligro para los viajes espaciales.

En nuestra galaxia de la Vía Láctea existen por lo menos 200.000 millones de estrellas.

Se sabe que en el universo existen más de cien mil millones de galaxias.

Si todas las estrellas de la Vía Láctea tuvieran nombre, se necesitarían 4.000 años para decirlos todos, suponiendo que se pronunciara uno por segundo sin detenerse.

En todas las galaxias juntas debe haber, probablemente, tantas estrellas como granos de arena existen en todas las playas del globo terrestre.

La estrella más cercana a nuestro Sol está a 40 billones de Km. de éste.

Pese a los millones de estrellas existentes, el espacio no está ocupado en exceso. Se halla tan cubierto de estrellas como lo estaría América del Sur de ardillas si hubiera solamente tres de ellas corriendo por todo el continente.

La longitud de nuestra galaxia es de alrededor de 100 000 años luz (100 000 veces 10 billones de Km.).

Nuestro Sol está a unos 30 000 años luz (30 000 veces 10 billones de Km.) del centro de la Vía Láctea.

La Gran Espiral de Andrómeda es la galaxia más cercana a nuestra Vía Láctea. Está a una distancia de más de 2 millones de años luz (20 trillones de km).

Las galaxias más lejanas que pueden ser observadas con nuestros telescopios están a una distancia de unos 2 000 millones de años luz, aproximada mente.

La temperatura en la superficie del Sol es de 6 000 °C. En su interior alcanza a 14 millones de grados.

En un año, el Sol utiliza 22 trillones de toneladas de su hidrógeno para producir la energía que irradia. Pero, a pesar de esto, sus reservas de hidrógeno le permitirán existir todavía durante miles de millones de años.

La Nebulosa del Cangrejo es una inmensa nube de gas que se extiende a lo largo de 25 000 billones de Km. Desde hace 5 000 años, esta nebulosa crece a razón de 1.000 Km. por segundo.

Una cucharada de la materia que forma ciertas estrellas (las estrellas enanas) pesaría en la Tierra más de una tonelada.

La atracción de la gravedad en la superficie de la estrella enana que acompaña a Sirio (Sirio B) es 250 000 veces mayor que en la superficie de la Tierra.

Resumen Teoria de la Extincion de los dinosaurios de la Tierra

Resumen Teoría de la Extinción de los Dinosaurios

El cientifico francés Georges-Léopold Cuvier, propuso que los acontecimientos geológicos y biológicos se medían en ciclos de 10.000 años y, al final de cada uno de esos ciclos, se producía una extinción masiva de tipo catastrófico. Pero, ¿qué es la extinción? Se define como extinción a la desaparición de las especies. Esta puede ser lenta y paulatina (extinción gradual) o repentina y catastrófica (extinción masiva).

La diferencia entre ambos tipos de extinción es tanto cuantitativa como cualitativa. Así, se sabe que hace 75 millones de años había unas 150 especies de dinosaurios, mientras que en el límite Cretácico-Terciario (hace 66 millones de años) quedaban sólo 40. Pero en el Paleoceno no quedaba ninguna. Obviamente, algo especial debió acontecer al final del Cretácico. A esta teoría catasfrófica se opuso otra gradualista iniciada por los cientificos Hutton y Lyell, que que contribuyó, positivamente, al desarrollo posterior de la teoría de la evolución biológica de Darwin y Wallace.

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Durante ciento cincuenta millones de años las criaturas más difundidas de la Tierra fueron ciertos grandes reptiles conocidos vulgarmente por el nombre de «dinosaurios». Los más grandes de entre los reptiles terrestres de esta especie puede que pesaran hasta 85 toneladas. Los grandes ictiosauros y plesiosauros dominaban el mar mientras que los pterosaurios surcaban los aires con gigantescas alas de hasta 20 pies de envergadura.

Más tarde, hace unos setenta millones de años, se extinguieron todas esas monstruosas criaturas. No de la noche a la mañana, pero sí en un tiempo bastante breve: digamos que un millón de años. Otras formas de vida animal como los peces y los mamíferos y aves primitivos salieron indemnes, igual que la vida vegetal.

Acerca de esta extinción se han hecho diversas conjeturas… pero son sólo eso, conjeturas. A ciencia cierta nadie lo sabe.

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Gran Dinosaurio de la Patagonia Argentina

Hay quien piensa que se debió a un cambio del clima. Donde antes había un mundo suave y apacible, con pantanos y mares poco profundos, surgieron ahora montañas. El continente se secó, los mares se hicieron profundos y las estaciones adquirieron un carácter áspero y riguroso. Pero es difícil de creer que no quedaran regiones de clima apropiado. Y, por otro lado, los mares no tenían por qué verse afectados.

Otros sugieren que quizá los mamíferos primitivos empezaron a alimentarse de los huevos de dinosaurio acabando así con ellos. (Los reptiles marinos, en cambio eran vivíparos.). O que quizá la Tierra se cubrió de nuevas especies de hierbas que desplazaron la antigua vegetación, más blanda y jugosa. Puede ser que los dinosaurios vegetarianos no tuvieran el tipo de dentadura necesaria para triturar esta nueva especie de hierba más dura y que, al extinguirse aquellos, los dinosaurios carnívoros, al no encontrar alimento, se extinguieran también.

Otra posibilidad es que los dinosaurios a experimentar de pronto gran cantidad de mutaciones. Como la mayoría de las mutaciones son para mal, es posible que el excesivo número de dinosaurios tarados trajese consigo la extinción de la especie.

Esta explicación ha despertado gran interés, pero ¿Por qué un aumento repentino en el número de mutaciones?

Una de las causas de las mutaciones es la radiación muy energética. La Tierra está constantemente bombardeada por los rayos cósmicos, que podrían ser la causa de las mutaciones que constantemente aparecen en organismos hoy día.

La tasa actual de mutación no es demasiado alta, pero imaginemos los que ocurriría si, de cuando en cuando incidiese sobre la Tierra un chorro muy potente de radiación.

K. D. Terry, de la Universidad de Kansas, y W. H. Tucker, de la Universidad Rice, han señalado que si explotase una supernova más o menos cerca del sistema solar, la Tierra podría verse inundada de rayos cósmicos.

Terry y Tucker estimaron la frecuencia y distancia de estas explosiones y calcularon que cada diez millones de años (por término medio) la Tierra podría recibir una dosis de rayos cósmicos siete mil veces mayor que la actual. Puede ser que hace setenta millones de años la Tierra sufriese una tal andanada de rayos cósmicos.

Pero en este caso ¿por qué afectó sólo a los dinosaurios y no a otras criaturas? Quizá sí que las afectó, sólo que los dinosaurios estaban tan especializados que eran mucho más vulnerables a las mutaciones que las demás criaturas.

¿Y qué tipo de mutación pudo ser la decisiva? H. K. Erben, de la Universidad de Bonn, ha señalado recientemente que en los últimos períodos de existencia de los dinosaurios, los huevos que ponían eran de cáscara muy gruesa. Puede que esta anomalía fuese consecuencia de una mutación. Al ser cada vez más difícil romper el cascarón, fue reduciéndose cada vez más la tasa de natalidad. Entre esta mutación y otras similares se extinguió toda esta especie de magníficas criaturas.

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Siguiendo con el tema inicial de la guerra entre las dos teorías de la extinción, (la catastrófica y la gradualista) la batalla fue ganada por los gradualistas, y Cuvier fue el hazmerreír de las aulas de Geología durante ciento cincuenta años.

Pero en 1960, los estudios de varios investigadores pusieron de manifiesto que, realmente, en la historia de la Tierra se produjeron también grandes catástrofes, como la caída cíclica de meteoritos y cometas.

Según John Sepkoski (Jr.), de la Universidad de Chicago, hace 66 millones de años, en el Umite Cretácico-Terciario, un gran cataclismo tuvo iguales características que otro de aun mayor magnitud que había acontecido hace 245 millones de años, en el límite Pérmico-Triásico.

Y, según este investigador, en ambos casos se dio una conjunción única e inesperada de acontecimientos: grandes erupciones volcánicas en distintos puntos del planeta, producidas por la tectónica de placas, y, problamente como causa de las anteriores, el impacto de un gran volumen -asteroide o cometa- sobre la superficie terrestre.

En ambos casos, las extinciones no sólo afectaron las áreas continentales sino también, y en gran medida, los océanos mundiales.

En 1980, Luis Álvarez y colaboradores iniciaron una serie de investigaciones que presentó pruebas convincentes de la presencia de iridio, en grandes concentraciones, en el  límite Cretácico-Terciario, aunque también hay otros indicios de su presencia en límites anteriores entre eras y períodos.

Actualmente se ha confirmado la presencia de iridio, por ejemplo, en ciento cincuenta localidades continentales y marinas del límite Cretácico-Terciario. ¿Corresponderán estos hallazgos a grandes erupciones volcánicas o a colisiones con asteroides?

Hoy en día existen evidencias de ambos fenómenos en la misma época. La caída de un gran volumen quedó comprobada en el cráter submarino Chixu-lub, en el golfo de México, mientras que grandes erupciones volcánicas masivas quedaron evidenciadas en los traps de la meseta de Deccan, en la India.
¿Estarán ambos hechos conectados entre sí? Todavía persiste la duda entre los científicos.

Fuente Consultada: Cien Preguntas Sobre La Ciencia de Isaac Asimov

¿Por qué se extinguieron los dinosaurios?

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Porque se Dilata el Agua al Congelarse? Resumen Explicacion Facil

Porque se Dilata el Agua al Congelarse?

Primero cabria preguntar: ¿por qué son sólidos los sólidos? ¿Y por qué son líquidos los líquidos? Entre las moléculas de una sustancia sólida hay una cierta atracción que las mantiene firmemente unidas en una posición fija. Es difícil separarlas y, por consiguiente la sustancia es sólida.

Sin embargo, las moléculas contienen energía de movimiento y vibran alrededor de esas posiciones fijas. Al subir la temperatura, van ganando cada vez más energía y vibrando con mayor violencia. En último término adquieren tanta energía que la atracción de las demás moléculas no basta ya para retenerlas. Rompen entonces las ligaduras y empiezan a moverse por su cuenta, resbalando y deslizándose sobre sus compañeras. El sólido se ha licuado: se ha convertido en un líquido.

Cristal de Agua Congelada

La mayoría de los sólidos son cristalinos. Es decir, las moléculas no sólo permanecen fijas en su sitio, sino que están ordenadas en formaciones regulares, en filas y columnas. Esta regularidad se rompe, cuando las moléculas adquieren suficiente energía para salirse de la formación, y entonces el sólido se funde.

La disposición regular de las moléculas en un sólido cristalino suele darse en una especie de orden compacto. Las moléculas se apiñan unas contra otras, con muy poco espacio entre medías. Pero al fundirse la sustancia, las moléculas, al deslizarse unas sobre otras, se empujan y desplazan. El efecto general de estos empujones es que las moléculas se separan un poco más. La sustancia se expande y su densidad aumenta. Así pues, en general los líquidos son menos densos que los sólidos.

O digámoslo así: los sólidos se expanden al fundirse y los líquidos se contraen al congelarse.

Sin embargo, mucho depende de cómo estén situadas las moléculas en la forma sólida. En el hielo, por ejemplo, las moléculas de agua están dispuestas en una formación especialmente laxa, en una formación tridimensional que en realidad deja muchos «huecos».

Al aumentar la temperatura, las moléculas quedan sueltas y empiezan a moverse cada una por su lado, con los empujones y empellones de rigor. Lo cual las separaría, si no fuese porque de esta manera muchas de ellas pasan a rellenar esos huecos. Y al rellenarlos, el agua líquida ocupa menos espacio que el hielo sólido, a pesar de los empujones moleculares. Al fundirse 1 centímetro cúbico de hielo sólo se forman 0,9 centímetros cúbicos de agua.

Como el hielo es menos denso que el agua, flota sobre ella. Un centímetro cúbico de hielo se hunde en el agua hasta que quedan 0,9 centímetros cúbicos por debajo de la superficie. Estos 0,9 cm3 desplazan 0,9 cm3 de agua líquida, que pesan tanto como el centímetro cúbico entero de hielo.

El hielo es sostenido entonces por el empuje del agua, quedando 0,1 centímetros cúbicos por encima de la superficie. Todo esto es válido para el hielo en general. Cualquier trozo de hielo flota en el agua, con una décima parte por encima de la superficie y nueve décimas por debajo.

Esta circunstancia resulta muy afortunada para la vida en general, pues tal como son las cosas, cualquier hielo que se forme en una masa de agua, flota en la superficie. Aísla las capas más profundas y reduce la cantidad de calor que escapa de abajo. Gracias a ello las aguas profundas no suelen congelarse, ni siquiera en los climas más gélidos. En cambio, en épocas más calurosas el hielo flotante recibe el pleno efecto del Sol y se funde rápidamente.

Si el hielo fuese más denso que el agua, se hundiría al fondo a medida que fuese formándose, dejando al aire libre otra capa de agua, que a su vez se congelaría también. Además el hielo del fondo, no tendría posibilidad ninguna de recoger el calor del Sol y fundirse. Si el hielo fuese más denso que el agua, las reservas acuáticas del planeta estarían casi todas ellas congeladas, aunque la Tierra no estuviese más lejos del Sol que ahora.

Ver Propiedades y Características Generales del Agua

Fuente Consultada: Cien Preguntas Sobre La Ciencia de Isaac Asimov

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