sábado, 28 de marzo de 2009

¿Qué es la teoría del campo unificado?

A mediados del siglo XIX se conocían cuatro fenómenos que eran capaces de hacerse notar a través del vacío. Eran:

-gravitación,
-luz,
-atracción y repulsión eléctricas, y
-atracción y repulsión magnéticas.


Al principio parecía que los cuatro fenómenos eran completamente independientes, que no tenían necesariamente ninguna conexión entre sí. Pero entre 1864 y 1873 el físico teórico escocés J. Clerk Maxwell analizó matemáticamente los fenómenos eléctricos y magnéticos, encontrando ciertas relaciones básicas (las “ecuaciones de Maxwell”) que describían tanto los fenómenos eléctricos como los magnéticos y que demostraban que los unos dependían de los otros. No había ningún efecto eléctrico que no fuese acompañado de un determinado efecto magnético, y viceversa. En otras palabras, podía hablarse de un “campo electromagnético”, que se extendía a través del vacío y que, por contacto, influía sobre los cuerpos de acuerdo con la intensidad del campo en ese punto del espacio.

Maxwell demostró también que haciendo oscilar de manera regular a este campo se originaba una radiación que se alejaba de la fuente de oscilación a la velocidad de la luz en todas direcciones. La luz propiamente dicha era una de esas “radiaciones electromagnéticas” y Maxwell predijo la existencia de formas de luz con longitudes de onda mucho más pequeñas y mucho más grandes que la de la luz ordinaria. Esas otras formas de luz fueron descubiertas a lo largo de los veinte años siguientes, y hoy día se habla de todo un “espectro electromagnético”.

Así pues, de los cuatro fenómenos mencionados al principio, tres (electricidad, magnetismo y luz) quedaron fundidos en un único campo. Pero quedaba aún la gravedad por explicar. Estaban 1) el campo electromagnético y 2) el campo gravitatorio, que al parecer seguían siendo dos campos independientes.
Los físicos, sin embargo, pensaban que sería mucho más bonito que hubiese un solo campo (esa es la “teoría del campo unificado”); y así empezaron a buscar la manera de describir los efectos electromagnéticos y los gravitatorios de modo que la existencia de unos pudiera utilizarse para describir la naturaleza de la existencia de los otros.

Pero aunque se descubriesen unas ecuaciones que combinaran los efectos electromagnéticos y los gravitatorios, no lograrían del todo proporcionar, según los criterios actuales, un campo auténticamente unificado. Después de 1935 se descubrieron dos nuevos tipos de campo que sólo afectan a las partículas subatómicas y, además, sólo a distancias inferiores al diámetro de un núcleo atómico. Son la “interacción nuclear fuerte” y la “interacción nuclear débil”.
Un auténtico campo unificado tendría que dar cuenta de los cuatro campos que hoy se conocen.
Extraido del libro: "Cien preguntas básicas sobre la ciencia" de Isaac Asimov

jueves, 26 de marzo de 2009

¡ A jugar !...

Resulta impresionante la habilidad de estos delfines:

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O la de este mono en busca de un subidón de adrenalina:

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Según la Wikipedia: "El juego es una actividad que se utiliza para la diversión y el disfrute de los participantes, en muchas ocasiones, incluso como herramienta educativa. Los juegos normalmente se diferencian del trabajo y del arte, pero en muchos casos estos no tienen una diferenciación demasiado clara.
Normalmente requieren de uso mental o físico, y a menudo ambos. Muchos de los juegos ayudan a desarrollar determinadas habilidades o destrezas y sirven para desempeñar una serie de ejercicios que tienen un rol de tipo educacional, psicológico o de simulación."

Hasta donde estoy totalmente de acuerdo con ella, pero a partir de ahí, comienza a atribuir dicha actividad como "propiamente humana", ja, ja, ja...

Aunque más abajo hace una ligera mención a la "Evolución del juego en las especies", creo que se queda demasiado corta. A las pruebas me remito...

Deben tener razón los/as que dicen que no hay que fiarse al 100% de todo lo que dice la "Wiki" (ni nadie, añado yo).

Un saludo.

miércoles, 25 de marzo de 2009

¿Cuál es la velocidad del pensamiento?


Depende de lo que entendamos por "pensamiento".
Puede que queramos decir "imaginación". Uno puede imaginarse que está, aquí en la Tierra, y un segundo más tarde que está en Marte o en Alpha Centauro o cerca de un lejano quasar. Si es eso lo que entendemos por "pensamiento", entonces puede tener cualquier velocidad hasta el infinito.
Sí, pero uno no recorre realmente esa distancia ¿verdad? Aunque yo me imagine que estoy presenciando la formación de la Tierra no quiere decir, que haya hecho un viaje a través del tiempo. Y aunque me imagine en el centro del Sol no quiere decir que pueda realmente existir en esas condiciones.
Para que la pregunta tenga algún significado científico es preciso definir "pensamiento" de manera que su velocidad pueda realmente medirse por métodos físicos. A este respecto recordemos que si podemos pensar es porque hay unos impulsos que pasan de célula nerviosa a célula nerviosa. Cualquier acción que dependa del sistema nervioso depende de esos impulsos. Al tocar un objeto caliente retiramos la mano, pero no lo podremos hacer hasta que la sensación de calor pase de la mano al sistema nervioso central y luego otro impulso nervioso pase del sistema nervioso central a los músculos.
El "pensamiento" inconsciente que implica todo esto,"noto algo caliente, y más me vale quitar la mano porque si no me la quemaré", no puede ser más rápido que el tiempo que tarda el impulso nervioso en recorrer el trayecto de ida y vuelta. Por consiguiente, hemos de entender que la "velocidad del pensamiento" es la: "velocidad del impulso nervioso", porque si no, no hay respuesta.
Allá por el año 1846, el gran fisiólogo alemán Johannes Müller decidió, en un rapto de pesimismo, que la velocidad del impulso nervioso jamás podría medirse. Seis años más tarde, en 1852, consiguió medirlo uno de sus mejores discípulos, Hermann von Helmholtz, trabajando con un músculo todavía inervado. Helmholtz estimuló el nervio en diversos puntos y midió el tiempo que tardaba el músculo en contraerse. Al estimular el nervio en un punto más alejado del músculo, la contracción se retrasaba. A partir del tiempo de retardo logró calcular el tiempo que había tardado el impulso nervioso en recorrer esa distancia adicional.
La velocidad del impulso nervioso depende del grosor del nervio. Cuanto más grueso es el nervio, mayor es la velocidad. La velocidad depende también de si el nervio está o no aislado por una vaina de material graso. Los nervios aislados conducen más rápidamente los impulsos nerviosos que los no aislados.
Los nervios de los mamíferos son los más eficaces de todo el reino animal: los de mejor calidad conducen los impulsos nerviosos a una velocidad de 362 kilómetros por hora.
Esto quizá parezca decepcionante, porque al fin y al cabo la velocidad del pensamiento no es mayor que la de los viejos aeroplanos de hélice. Pero pensemos que un impulso nervioso puede ir desde cualquier punto del cuerpo humano hasta cualquier otro y volver en menos de 1/25 de segundo (omitiendo los retrasos debidos al procesamiento en el sistema nervioso central). El nervio más largo en los mamíferos pertenece a la ballena azul, que mide unos 100 pies de longitud, e incluso en ese caso cualquier posible viaje de ida y vuelta dentro del cuerpo lo puede realizar el impulso nervioso en poco más de medio segundo. Lo cual es bastante rápido.




Extraido del libro: "Cien preguntas básicas sobre la ciencia" de Isaac Asimov

lunes, 23 de marzo de 2009

Si no hay nada más rápido que la luz, ¿qué son los taquiones, que al parecer se mueven más deprisa que ella?

La teoría especial de la relatividad de Einstein dice que es imposible hacer que ningún objeto de nuestro universo se mueva a una velocidad mayor que la de la luz en el vacío. Haría falta una cantidad infinita de energía para comunicarle una velocidad igual a la de luz, y la cantidad “plus quam infinita” necesaria para pasar de ese punto sería impensable.
Pero supongamos que un objeto estuviese moviéndose ya más deprisa que la luz.

La luz se propaga a 299.793 kilómetros por segundo. Pero, ¿qué ocurriría si un objeto de un kilogramo de peso y de un centímetro de longitud se estuviera moviendo a 423.971 kilómetros por segundo? Utilizando las ecuaciones de Einstein comprobamos que el objeto tendría entonces una masa de - kilogramos y una longitud de + centímetros.
O dicho con otras palabras: cualquier objeto que se mueva más deprisa que la luz tendría que tener una masa y una longitud expresadas en lo que los matemáticos llaman “números imaginarios”.
Y como no conocemos ninguna manera de visualizar masas ni longitudes expresadas en números imaginarios, lo inmediato es suponer que tales cosas, al ser impensables, no existen.
Pero en el año 1967, Gerald Feinberg, de la Universidad Columbia, se preguntó si era justo proceder así. (Feinberg no fue el primero que sugirió la partícula; el mérito es de O. M. Bilaniuk y E. C. G. Sudarshan. Pero fue Feinberg quien divulgó la idea.) Pudiera ser, se dijo, que una masa y una longitud “imaginarias” fuesen simplemente un modo de describir un objeto con gravedad negativa (pongamos por caso): un objeto que, dentro de nuestro universo, repele a la materia en lugar de atraerla gravitatoriamente.

Feinberg llamó “taquiones” a estas partículas más rápidas que la luz y de masa y longitud imaginarias; la palabra viene de otra que en griego significa “rápido”. Si concedemos la existencia de estos taquiones, ¿podrán cumplir los requisitos de las ecuaciones de Einstein?
Aparentemente, sí. No hay inconveniente alguno en imaginar un universo entero de taquiones que se muevan más deprisa que la luz pero que sigan cumpliendo los requisitos de la relatividad. Sin embargo, en lo que toca a la energía y a la velocidad, la situación es opuesta a lo que estamos acostumbrados.
En nuestro universo, el “universo lento”, un cuerpo inmóvil tiene energía nula; a medida que adquiere energía va moviéndose cada vez más deprisa, y cuando la energía se hace infinita el cuerpo va a la velocidad de la luz. En el “universo rápido”, un taquión de energía nula se mueve a velocidad infinita, y cuanta más energía adquiere más despacio va; cuando la energía se hace infinita, la velocidad se reduce a la de la luz.
En nuestro universo lento ningún cuerpo puede moverse más deprisa que la luz bajo ninguna circunstancia. En el universo rápido, un taquión no puede moverse más despacio que la luz en ninguna circunstancia. La velocidad de la luz es la frontera entre ambos universos y no puede ser cruzada.
Pero los taquiones ¿realmente existen? Nada nos impide decidir que es posible que exista un universo rápido que no viole la teoría de Einstein, pero el que sea posible no quiere decir que sea.
Una posible manera de detectar el universo rápido se basa en la consideración que un taquión, al atravesar un vacío con velocidad superior a la de la luz, tiene que dejar tras sí un rastro de luz potencialmente detectable. Naturalmente, la mayoría de los taquiones irían muy, muy deprisa, millones de veces más deprisa que la luz (igual que los objetos corrientes se mueven muy despacio, a una millonésima de la velocidad de la luz).
Los taquiones ordinarios y sus relámpagos de luz pasarían a nuestro lado mucho antes que nos pudiésemos percatar de su presencia. Tan sólo aquellos pocos de energía muy alta pasarían con velocidades próximas a la de la luz. Y aún así, recorrerían un kilómetro en algo así como 1/300.000 de segundo, de modo que detectarlos exigiría una operación harto delicada.


La idea de una partícula que se mueve a velocidad infinita tiene sus paradojas. Iría de A a B en un tiempo nulo, lo cual significa que estaría en A y B al mismo tiempo, y también en todos los lugares intermedios. Y seguiría hasta los puntos C, D, E, etc., a través de una distancia infinita, todo ello en un tiempo nulo. Una partícula que se moviera a velocidad infinita tendría por tanto las propiedades de una barra sólida de longitud infinita.

Si el espacio es curvo, como sugiere la teoría de la relatividad de Einstein, esa barra sólida sería en realidad un gran círculo, o espiral, o una curva sinuosa de forma aún más complicada.
Pero supongamos que hay un universo de taquiones, es decir de partículas que poseen todas ellas una velocidad mayor que la de la luz. A medida que van adquiriendo más y más energía, se mueven cada vez más lentamente, hasta que, al llegar a una energía infinita, su velocidad se reduce a la de la luz. Al perder energía, van cada vez más deprisa, yendo a velocidad infinita cuando la energía es nula.
Es de imaginar que en un universo así habría partículas de muy distintas energías. Unas muy energéticas, otras muy poco y otras intermedias (como ocurre con las partículas de nuestro universo).
La transferencia de energía de una partícula a otra en ese universo (igual que en el nuestro) tendría que ser a través de una interacción, como puede ser, por ejemplo, un choque. Si la partícula A, de poca energía, choca con la partícula B, de alta energía, lo más probable es que A gane energía a expensas de B, con lo cual habría una tendencia general a la formación de partículas de energía intermedia.
Claro está que habría excepciones. Al interaccionar dos partículas de igual energía, puede que una gane energía a expensas de la otra, ampliando así la gama. Incluso es posible (aunque improbable) que una partícula de alta energía gane aún más al chocar con otra de baja energía, dejando a ésta con menos energía que al comienzo.
Teniendo en cuenta la naturaleza fortuita de tales colisiones y de la transferencia de energía, se llega a la conclusión que habrá toda una gama de energías y que la mayoría de las partículas serán de energía intermedia; habrá algunas de alta (o baja) energía; pocas de muy alta (o muy baja) energía; un número pequeñísimo de muy, muy alta (o muy, muy baja) energía; y sólo trazas de energía muy, muy, muy alta (o muy, muy, muy baja).

Esta distribución de energías a lo largo de una determinada gama podríamos expresarla matemáticamente, y entonces veríamos que ninguna de las partículas tendría en realidad una energía infinita o una energía nula; habría partículas que se acercarían mucho a estos valores, pero sin alcanzarlos nunca. Algunos taquiones se moverían a veces a una velocidad ligeramente superior a la de la luz, pero sin llegar a ella; y habría otros que quizá se moverían a velocidades verdaderamente gigantescas, un millón (o un billón o un trillón) de veces más deprisa que la luz, pero nunca a velocidades realmente infinitas.

Supongamos que dos taquiones de la misma categoría chocan exactamente de frente. ¿No se anularían entonces las energías cinéticas de ambas partículas, abandonando éstas el lugar de la colisión a velocidad infinita? He aquí de nuevo una situación a la que nos podemos aproximar cuanto queramos, pero sin llegar nunca a ella. La probabilidad que los dos taquiones tengan exactamente la misma energía y choquen exactamente de frente es despreciable.
Dicho con otras palabras, en el universo de taquiones las velocidades podrían acercarse al infinito pero nunca alcanzarlo; y en ese caso no hay que preocuparse por las paradojas que el infinito siempre parece plantear.
Extraido del libro: "Cien preguntas básicas sobre la ciencia" de Isaac Asimov

jueves, 19 de marzo de 2009

¿Por qué la materia no puede moverse más deprisa que la velocidad de la luz?

La energía suministrada a un cuerpo puede influir sobre él de distintas maneras. Si un martillo golpea a un clavo en medio del aire, el clavo sale despedido y gana energía cinética o, dicho de otro modo, energía de movimiento. Si el martillo golpea sobre un clavo incrustado en madera dura e incapaz por tanto de moverse, el clavo seguirá ganando energía, pero en forma de calor.


Albert Einstein demostró en su teoría de la relatividad que la masa cabía contemplarla como una forma de energía (y el invento de la bomba atómica probó que estaba en lo cierto). Al añadir energía a un cuerpo, esa energía puede aparecer por tanto en la forma de masa, o bien en otra serie de formas.
En condiciones ordinarias, la ganancia de energía en forma de masa es tan increíblemente pequeña, que sería imposible medirla. Fue en el siglo XX, con la observación de partículas subatómicas que se movían a velocidades de decenas de miles de kilómetros por segundo, cuando se empezaron a encontrar aumentos de masa que eran suficientemente grandes para poder detectarlos. Un cuerpo que se moviera a unos 260.000 kilómetros por segundo respecto a nosotros mostraría una masa dos veces mayor que en reposo (siempre respecto a nosotros).
La energía que se comunica a un cuerpo libre puede integrarse en él de dos maneras distintas:
en forma de velocidad, con lo cual aumenta la rapidez del movimiento, y
en forma de masa, con lo cual se hace “más pesado”.
La división entre estas dos formas de ganancia de energía, tal como la medimos nosotros, depende en primer lugar de la velocidad del cuerpo (medida, una vez más, por nosotros).
Si el cuerpo se mueve a velocidades normales, prácticamente toda la energía se incorpora en forma de velocidad: el cuerpo se mueve más aprisa sin sufrir apenas ningún cambio de masa.
A medida que aumenta la velocidad del cuerpo (y suponiendo que se sigue inyectando constantemente energía) es cada vez menos la energía que se convierte en velocidad y más la que se transforma en masa. Observamos que aunque el cuerpo siga moviéndose cada vez más rápido, el ritmo de aumento de velocidad decrece. Como contrapartida notamos que gana masa a un ritmo ligeramente mayor.
Al aumentar aún más la velocidad y acercarse a los 299.793 kilómetros por segundo, que es la velocidad de la luz en el vacío, casi toda la energía añadida entra en forma de masa. Es decir, la velocidad del cuerpo aumenta muy lentamente, pero ahora es la masa la que sube a pasos agigantados. En el momento en que se alcanza la velocidad de la luz, toda la energía añadida aparece en forma de masa adicional.
El cuerpo no puede sobrepasar la velocidad de la luz, porque para conseguirlo hay que comunicarle energía adicional, y a la velocidad de la luz toda esa energía, por mucha que sea, se convertirá en nueva masa, con lo cual la velocidad no aumentará ni un ápice.
Todo esto no es “pura teoría”. Los científicos han observado con todo cuidado durante años las partículas subatómicas. En los rayos cósmicos hay partículas de energía increíblemente alta, pero por mucho que aumenta su masa, la velocidad nunca llega a la de la luz en el vacío. La masa y la velocidad de las partículas subatómicas son exactamente como predice la teoría de la relatividad, y la velocidad de la luz es una velocidad máxima como una cuestión de hecho, no en virtud de simples especulaciones.



Las explicaciones anteriores no dejaron sentada del todo la cuestión, sino que plantearon dudas e incitaron a muchos a formular por carta nuevas preguntas. Algunos preguntaban: “¿Por qué se convierte la energía en masa y no en velocidad?” o “¿Por qué se propaga la luz a 299.793 kilómetros por segundo y no a otra velocidad?”
Hoy por hoy, la única respuesta posible a esas preguntas es: “Porque así es el universo”.
Otros preguntaban: “¿Cómo aumenta la masa?” Esto ya es más fácil. No es que aumente el número de átomos, que sigue siendo el mismo, sino que es la masa de cada átomo (en realidad de cada partícula dentro del átomo) la que aumenta.
Hubo quienes preguntaron si no sería posible aumentar los recursos terrestres a base de mover la materia muy deprisa, doblando así su masa. De ese modo tendríamos justamente el doble.
No es cierto. El aumento de masa no es “real”. Es una cuestión de medida. La velocidad sólo adquiere significado como medida relativa a algo: a la persona que efectúa la medida, pongamos por caso. Lo único que cuenta es la medición. Ni tú ni yo podemos medir materia que se mueve más deprisa que la luz.
Pero supón que te agarras a esa materia que acabas de comprobar que tiene el doble de su masa normal y que la quieres utilizar para un fin determinado. Al moverte junto con ella, su velocidad con respecto a ti es cero y de pronto su masa es otra vez la normal.
Si pasas como un relámpago al lado de tu amigo a una velocidad próxima a la de la luz, verías que su masa es enorme y él vería igual de enorme la tuya. Tanto tú corno él pensaríais que vuestra propia masa era normal.
Preguntaréis: “¿Pero cuál de los dos ha aumentado realmente de masa?” La respuesta es: “Depende de quién haga la medida”. No hay “realmente” que valga; las cosas son tal como son medidas con respecto a algo y por alguien. De ahí el nombre de teoría de la “relatividad”.
Nosotros pensamos que estamos cabeza arriba y que los australianos están cabeza abajo. Los australianos piensan lo mismo pero al revés. ¿Cuál de las dos visiones es “realmente” la correcta? Ninguna de las dos. No hay “realmente” que valga. Depende de en qué punto de la Tierra nos encontremos. Todo es relativo.
Hubo también lectores que preguntaron: “Si la masa aumenta con la velocidad, ¿no se haría cero cuando el objeto estuviera absolutamente quieto?” Pero es que no hay el “absolutamente quieto”. Sólo hay “reposo relativo”. Una cosa puede estar en reposo en relación con otra. Cuando un objeto está en reposo en relación con la persona que efectúa la medida, posee una cierta masa mínima denominada “masa en reposo”. La masa no puede ser menor que eso.
A velocidades relativas grandes no sólo aumenta la masa de un objeto, sino que disminuye también la longitud del mismo en la dirección del movimiento y se retrasa el paso del tiempo por dicho objeto.
Y si preguntamos que por qué, la respuesta es: “Porque si no fuese así, la velocidad de la luz no sería la velocidad máxima para la materia.”


Las partículas que se mueven más deprisa que la luz emiten radiación luminosa. ¿Cómo es posible, si no hay nada que se propague más deprisa que la luz?
A menudo se oye decir que las partículas no pueden moverse “más deprisa que la luz” y que la “velocidad de la luz” es el límite último de velocidad.
Pero decir esto es decir las cosas a medias, porque la luz viaja a velocidades diferentes según el medio en que se mueve. Donde más deprisa se mueve la luz es en el vacío: allí lo hace a 299.793 kilómetros por segundo. Éste es el límite último de velocidades.
Por consiguiente, para ser precisos habría que decir que las partículas no pueden moverse “más deprisa que la velocidad de la luz en el vacío”.
Cuando la luz se mueve a través de un medio transparente, siempre lo hace más despacio que en el vacío, y en algunos casos mucho más despacio. Cuanto más despacio se mueva en un medio dado, tanto mayor es el ángulo con que se dobla (refracta) al entrar en ese medio desde el vacío y con un ángulo oblicuo. La magnitud de ese doblamiento viene definida por lo que se denomina el “índice de refracción”.
Si dividimos la velocidad de la luz en el vacío por el índice de refracción de un medio dado, lo que obtenemos es la velocidad de la luz en dicho medio. El índice de refracción del aire, a la presión y temperatura normales, es aproximadamente 1,0003, de modo que la velocidad de la luz en el aire es 299.793 dividido por 1,0003 ó 299.703 kilómetros por segundo. Es decir, 90 kilómetros por segundo menos que la velocidad de la luz en el vacío.
El índice de refracción del agua es 1,33, del vidrio corriente 1,7 y del diamante 2,42. Esto significa que la luz se mueve a 225.408 kilómetros por segundo por el agua, a 176.349 kilómetros por segundo por el vidrio y a sólo 123.881 kilómetros por segundo por el diamante.
Las partículas no pueden moverse a más de 299.793 kilómetros por segundo, pero desde luego sí a 257.500 kilómetros por segundo, pongamos por caso, incluso en el agua. En ese momento están moviéndose por el agua a una velocidad mayor que la de la luz en el agua. Es más, las partículas pueden moverse más deprisa que la luz en cualquier medio excepto el vacío.
Las partículas que se mueven más deprisa que la luz en un determinado medio distinto del vacío emiten una luz azul que van dejando tras de sí como si fuese una cola. El ángulo que forman los lados de esta cola con la dirección de la partícula depende de la diferencia entre la velocidad de la partícula y la de la luz en ese medio.
El primero que observó esta luz azul emitida por las partículas más veloces que la luz fue un físico ruso llamado Pavel A. Cerenkov, que anunció el fenómeno en 1934. Esa luz se denomina, por tanto, “radiación de Cerenkov”. En 1937, otros dos físicos rusos, Eya M. Frank e Igor Y. Tamm, explicaron la existencia de esta luz, relacionándola con las velocidades relativas de la partícula y de la luz en el medio que se tratara. Como resultado de ello, los tres recibieron en 1958 el Premio Nóbel de Física.
Para detectar dicha radiación y medir su intensidad y la dirección con que se emite se han diseñado instrumentos especiales, llamados “contadores de Cerenkov”.
Los contadores de Cerenkov son muy útiles porque sólo son activados por partículas muy rápidas y porque el ángulo de emisión de la luz permite calcular fácilmente su velocidad. Los rayos cósmicos muy energéticos se mueven a una velocidad tan próxima a la de la luz en el vacío, que producen radiación de Cerenkov incluso en el aire.
Los taquiones, partículas hipotéticas que sólo se pueden mover más de prisa que la luz en el vacío, dejarían un brevísimo relámpago de radiación de Cerenkov incluso en el vacío. Las esperanzas que tienen los físicos de probar la existencia real de los taquiones se cifran en detectar precisamente esa radiación de Cerenkov (suponiendo que existan, claro está).






Extraido del libro: "Cien preguntas básicas sobre la ciencia" de Isaac Asimov

domingo, 15 de marzo de 2009

¿Qué es, en pocas palabras, la teoría de la relatividad de Einstein?

Según las leyes del movimiento establecidas por primera vez con detalle por Isaac Newton hacia 1680 - 1689, dos o más movimientos se suman de acuerdo con las reglas de la aritmética elemental.
Supongamos que un tren pasa a nuestro lado a 20 kilómetros por hora y que un niño tira desde el tren una pelota a 20 kilómetros por hora en la dirección del movimiento del tren. Para el niño, que se mueve junto con el tren, la pelota se mueve a 20 kilómetros por hora. Pero para nosotros, el movimiento del tren y el de la pelota se suman, de modo que la pelota se moverá a la velocidad de 40 kilómetros por hora.

Como veis, no se puede hablar de la velocidad de la pelota a secas. Lo que cuenta es su velocidad con respecto a un observador particular.
Cualquier teoría del movimiento que intente explicar la manera en que las velocidades (y fenómenos afines) parecen variar de un observador a otro sería una “teoría de la relatividad”.

La teoría de la relatividad de Einstein nació del siguiente hecho: lo que funciona para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz.

En principio podría hacerse que la luz se propagara, o bien a favor del movimiento terrestre, o bien en contra de él. En el primer caso parecería viajar más rápido que en el segundo (de la misma manera que un avión viaja más aprisa, en relación con el suelo, cuando lleva viento de cola que cuando lo lleva de cara). Sin embargo, medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la luz nunca variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía la luz.

Einstein dijo entonces: supongamos que cuando se mide la velocidad de la luz en el vacío, siempre resulta el mismo valor (unos 299.793 kilómetros por segundo), en cualesquiera circunstancias. ¿Cómo podemos disponer las leyes del universo para explicar esto?.

Einstein encontró que para explicar la constancia de la velocidad de la luz había que aceptar una serie de fenómenos inesperados.

Halló que los objetos tenían que acortarse en la dirección del movimiento, tanto más cuanto mayor fuese su velocidad, hasta llegar finalmente a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz; que la masa de los objetos en movimiento tenía que aumentar con la velocidad, hasta hacerse infinita en el límite de la velocidad de la luz; que el paso del tiempo en un objeto en movimiento era cada vez más lento a medida que aumentaba la velocidad, hasta llegar a pararse en dicho límite; que la masa era equivalente a una cierta cantidad de energía y viceversa.

Todo esto lo elaboró en 1905 en la forma de la “teoría especial de la relatividad”, que se ocupaba de cuerpos con velocidad constante.
En 1915 extrajo consecuencias aún más sutiles para objetos con velocidad variable, incluyendo una descripción del comportamiento de los efectos gravitatorios. Era la “teoría general de la relatividad”.

Los cambios predichos por Einstein sólo son notables a grandes velocidades. Tales velocidades han sido observadas entre las partículas subatómicas, viéndose que los cambios predichos por Einstein se daban realmente, y con gran exactitud. Es más, sí la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta, los aceleradores de partículas no podrían funcionar, las bombas atómicas no explotarían y habría ciertas observaciones astronómicas imposibles de hacer.
Pero a las velocidades corrientes, los cambios predichos son tan pequeños que pueden ignorarse. En estas circunstancias rige la aritmética elemental de las leyes de Newton; y como estamos acostumbrados al funcionamiento de estas leyes, nos parecen ya de “sentido común”, mientras que la ley de Einstein se nos antoja "extraña".



Extraido del libro: "Cien preguntas básicas sobre la ciencia" de Isaac Asimov

domingo, 8 de marzo de 2009

A la conquista del espacio exterior

Cronología de los hitos humanos en la conquista del espacio

Estas son las fechas más destacadas de la carrera espacial:


- 04.10.1957.- La URSS pone en órbita el primer cohete: el "Sputnik".


Un mes después lanza al espacio el "Sputnik II", con la perra Laika a bordo.


- 31.01.1958.- EEUU lanza al espacio el primer satélite artificial, "Explorer 1".


- 29.07.1958.- Creación de la NASA.


- 12.04.1961.- Yuri Gagarin (URSS) realiza el primer vuelo espacial tripulado de la historia.


- 20.02.1962.- John H. Glenn, primer astronauta de EEUU que orbita la Tierra a bordo de "Friendship 7".


- 16.06.1963.- Valentina Tereshkova (URSS) primera mujer astronauta.


- 20.07.1969.- El Apolo 11 tripulado por Neil Armstrong, Michael Collins y Edwin Aldrin (los tres de EEUU), se posa sobre la superficie de la Luna. Armstrong es el primero en pisar la superficie lunar y le sigue Aldrin. El 24 de julio el Apolo 11 finaliza con éxito su histórica misión.


- 19.04.1971.- La URSS pone en órbita la Salyut-1, primera estación espacial.


- 14.05.1973.- Lanzamiento del laboratorio espacial "Skylab" (EEUU).


- 31.05.1975.- Nace en París (Francia) la Agencia Espacial Europea, ESA.



- 15.07.1975.- El Apolo-18 (EEUU) se acopla a la Soyuz-19 (URSS) y constituye el primer proyecto de colaboración conjunto.



- 20.07.1976.- La nave "Viking 1" (EEUU) se posa sobre Marte.


- 24.12.1979.- Primer lanzamiento del cohete europeo "Ariane".


- 18.09.1979.- El cubano Arnaldo Tamayo se convierte en el primer latinoamericano que viaja el espacio. Fue en una nave soviética.

- 12.04.1981.- Primer vuelo del transbordador Columbia.



- 00.03.1982.- Las sondas Venera 13 y 14 de la URSS llegan a Venus.

- 30.08.1984.- El Discovery (EEUU) es lanzado al espacio con seis personas a bordo, entre ellas una mujer.

- 28.01.1986.- El "Challenger" explota poco después del despegue. Mueren los siete tripulantes, entre ellos, una mujer.

- 20.02.1986.- La URSS pone en órbita la estación espacial "Mir".




- 18.10.1989.- El "Atlantis" coloca en órbita la sonda "Galileo" con destino a Júpiter.

- 25.04.1990.- El telescopio Hubble es colocado en órbita.


- 15.11.1995.- El Atlantis se acopla a la estación MIR. Por primera vez se reúnen en órbita siete astronautas de cuatro países.

- 04.07.1997.- La nave "Mars Pathfinder" (NASA) alcanza la superficie de Marte y ofrece las primeras imágenes desde el planeta.



- 20.11.1998.- El módulo ruso Zaría, primer componente de la Estación Espacial Internacional, ISS.

- 02.11.2000.- Tres astronautas, dos rusos, Serguei Krikaliov y Yuri Guidzenko y uno estadounidense, William Shepard se convierten en los primeros habitantes la ISS.




- 23.03.2001.- Rusia hunde la estación espacial Mir en el Pacífico Sur.

- 30.04.2001.- El multimillonario estadounidense Dennis Tito se convierte en el primer turista espacial. Pagó 20 millones de dólares para viajar a la ISS.

- 01.02.2003.- Desintegración del transbordador espacial Columbia durante su viaje de regreso a la Tierra. Fallecen los siete miembros de su tripulación, en la que viajaba por primera vez un astronauta israelí.

- 02.06.2003.- La sonda "Mars Express", con destino a Marte, es la primera misión de la ESA a otro planeta. Ese mes, la Nasa reanuda la exploración a Marte con el envío otra nave.

- 15.10.2003.- China lanza al espacio la primera nave espacial tripulada "Shenzhou".

- 21.07.2004.- La primera nave espacial con capital privado "SpaceShipOne" culmina su misión tripulada. Financiada por el multimillonario estadounidense Paul Allen.

- 26.07.2005.- EEUU lanza el transbordador Discovery a la ISS. Debido a problemas de despegue la NASA suspende los vuelos de los transbordadores. Por primera vez, una mujer fue la comandante del vuelo.

- 19.01.2006.- El Cohete Atlas impulsa la cápsula Nuevos Horizontes (NASA) hacia Plutón.

- 26.02.2007.- La Agencia Espacial Europea (ESA) da luz verde a la misión "BepiColombo", de exploración de Marte.

- 14.09.2007.- Japón Lanza su primera misión de exploración lunar.

- 25.09.2008.- China lanza su tercera misión tripulada al espacio, la Shenzhou VII, con tres astronautas a bordo. Uno de ellos, Zhai Zhigang se convierte en el primero en realizar un paseo espacial.

- 22.10.2008.- India lanza con éxito su primera sonda lunar no tripulada Chandrayaan I.

- 03.02.2009.- Irán coloca en órbita su primer satélite, "Omid", esperanza en persa.

- 06.03.2009.- La sonda Kepler de EEUU partió en busca de planetas como la Tierra más allá del sistema Solar.

Video resumen:


viernes, 6 de marzo de 2009

El arte de ser mujer

Desde que la evolución dió lugar la diferenciación sexual, ellas han sido las auténticas creadoras de vida.

Esta entrada está dedicada a todas ellas, sin las que no existiríamos ninguno de nosotros.





Por las mujeres.