Archive for marzo 2010

Symphony of Science Música científica

Symphony of Sciencie es un proyecto musical dirigido por John Boswell diseñado para ofrecer los conocimientos científicos y la filosofía de forma musical. Es de lo mejor que hemos escuchado desde hace bastante tiempo. Les dejamos la página oficial aquí.

Esperamos que les guste tanto como a nosotros. La serie de videos los encuentran en youtube, he aquí una probadita:




Gracias por su visita y sus comentarios.

¿Cuándo comenzó todo?

Según Max Planck, tal vez nunca lo sabremos... Pero nos podemos acercar a 1x10-43 segundos después de que el Universo estallara, instantes luego que las 4 fuerzas elementales (la nuclear fuerte, la nuclear débil, la electromagnética y la gravitacional) estaban unidas. La época de Planck es el periodo más remoto en el que la Mecánica Cuántica tiene sentido, pues además este periodo duró solamente eso: 1x10-43 segundos (el tiempo de Planck). Periodos más cortos de tiempo no tienen sentido en la Física.


La cosmología moderna sugiere que  el Periodo de Planck puedo haber dado paso a un Gran Periodo de Unificación, y que el rompimiento de la simetría (la simetría entre materia y anti-materia) ocasionó la Inflación Cósmica, el periodo durante el cual el Universo se expandió en enorme escala en un lapso de tiempo muy corto. En este periodo también se pudieron sentir los efectos de la Gravedad Cuántica, una de las teorías que prometen enlazar la mecánica cuántica con la relatividad.


Y es que, ¿qué había antes del todo? ¿Qué había antes de que nuestras 4 dimensiones  fueran creadas? ¿Cómo medir el tiempo antes del tiempo?


La Fusión Nuclear

Ya vimos la capacidad que tienen la fisión nuclear para producir energía pero... ¿Y la fusión nuclear?
Es una reacción opuesta a la fisión, pues en esta se unen dos núcleos de elementos ligeros para formar uno más pesado. Y ¿cómo se produce la energía?


Cuando unimos dos átomos para formar un elemento más pesado, habrá una diferencia en la masa. Esta diferencia se transformará en energía. La energía de la masa está dada por la ecuación de Einstein E = mc2,
No todas las reacciones de fusión producen la misma energía, depende siempre de los núcleos que se unen y de lo productos de la reacción. La reacción más fácil de conseguir el la del deuterio (un protón más un neutrón) y tritio (un protón y dos neutrones) para formar helio (dos neutrones y dos protones) y un neutrón, liberando una energía de 17,6 MeV.
Ya que el deuterio existe de forma natural en la Tierra, y el tritio se puede formar apartir del deuterio, la obtención de energía por fusión nuclear parece muy viable.

Entonces, ¿cuál es el problema?

La única fuente natural que produce reacciones de fusión nuclear son las estrellas. en ellas, la enorme presión y la elevada temperatura facilita la unión de dos núcleos (recuerden que los núcleos tienen cargas positivas, y que las cargas iguales se repelen con una fuerza que aumentra entre más se acerquen).

Lograr la unión de dos núcleos en un laboratorio no es una tarea sencilla, y actualmente se han diseñado varios métodos para lograrla. Uno de ellos es la fusión por confinamiento inercial, donde se apuntan varios láseres hacia una esfera de combustible, comprimiéndola y resultabdo en una presión elevada. Por efecto túnel, los núcleos que ahora están muy cercanos entre ellos, se fusionan, liberando energía.

Otro método es la fusión por confinamiento magnético. En este, la esfera de combustible es calentada hasta millones de grados Celsius, logrando choques por agitación térmica. la esfera es controlada por campos electromagnéticos.
Con anterioridad se lograron la primeras reacciones de fusión en las bombas H, pero en este 2010 se planea realizar la primera producción de energía por fusión nuclear. El experimento será llevado a cabo por la NIF, la Instalación Nacional de Ignición, que de funcionar, no solo nos proveerá de energía, sino de energía limpia.

Les presentamos las imágenes del tamaño que tendrá la esfera de combustble de hidrógeno, y el cilindro de oro en el que estará contenida. Los rayos láser comprimiran el hidrógeno a una presión de más de cien mil millones de atmósferas en una fracción de segundo.

Este es tal vez uno de los experimentos más prometedores del siglo, pues de lograrse la fusión nuclear, esta podría proveer de energía para millones de años, sin producir sustancias radiactivas prácticamente imposibles de deshechar como en el caso de la fisión nuclear.

¡Esperamos sus comentarios al respecto!

¿Y cómo funciona la gravedad?

Hasta antes de Einstein, el modelo de la Física Clásica propuesto por Isaac Newton describió la gravedad como una fuerza determinada solamente por la masa y la distancia entre dos cuerpos, una fuerza que se transmite instantáneamente.

A Einstein, después se le ocurrió que no es una fuerza, sino una distorsión en el espacio-tiempo causada por la masa de los objetos.
Y además también nos dio otra idea: que la velocidad de la luz es la velocidad máxima que puede experimentar cualquier tipo de onda. Entonces no solo la gravedad dejó de ser una fuerza, sino que sus efectos no podrían ser ¡transmitidos inmediatamente!

Pero inclusive antes de que Einstein nos hiciera ver algunos problemas de la teoría de Newton, esta ya tenía varios problemas, siendo uno de ellos que en ningun momento explica que es la gravedad, ni como funciona.
En palabras del propio Newton:
Es inconcebible que una materia bruta inanimada, sin la mediación de algo más, que no es material, afecte a otra materia y actúes sobre ella sinn que exista contacto mutuo (...) Debe existir algún agente que cause la gravedad actuando constantemente de acuerdo con ciertas leyes; pero dejo a la consideración de mis lectores si ese agente ha de ser materia o inmaterial.
 Un par de teorías más recientes  (la Gravedad Cuántica y la Toería de las Supercuerdas) nos intentan explicar como funciona la gravedad a través de una partícula: el gravitón. El gravitón sería (pues aun no se ha detectado su existencia) una partícula sin masa responsable de causar la gravedad, así como los fotones son responsables de los fenómenos electromagnéticos. Actualmente se trabaja en la búsqueda del gravitón pues aún no ha sido detectado experimentalmente... Entonces la pregunta sigue abierta...

¿Qué es la gravedad? ¿Es una fuerza? ¿Una deformación del espacio-tiempo? ¿O será a caso materia?
jueves, marzo 11, 2010

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