Archivos para la categoría 'Ciencias y Tecnología'

Qué es un cristal líquido

27 de Septiembre de 2007 a las 12:20 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

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En algunas sustancias, la transición de sólido a líquido no es directa, sino que se verifica a través de un estado intermedio: el de cristal líquido.

Este nuevo estado de la materia reúne ciertas ciertas características de los sólidos cristalinos junto con ciertas propiedades de los líquidos.

En eso radica su interés para dispositivos de visualización, los conocidos displays: televisores, relojes, etc… También se halla en cosméticos y tejidos resistentes al fuego.

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    La desintegración radiactiva

    16 de Septiembre de 2007 a las 1:22 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

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    La desintegración radiactiva es la piedra filosofal definitiva, la piedra que los alquimistas creían que podía convertir el plomo en oro o, más generalmente, un elemento químico en otro.

    La energía implicada en la radiactividad procede de la conversión de masa. Si medimos las masas de los productos finales de una desintegración radiactiva, hallaremos que tienen menos masa que el núcleo original.

    La diferencia entre las masas de antes y después es convertida en energía según la ecuación E=mc2, y es esta energía la que vemos como la energía asociada con la radiación.

    desintegracion-radiactiva-3.jpg

    Puesto que la desintegración alfa y beta cambia el número de protones en un núcleo, también cambia la identidad química del átomo del que ese núcleo forma parte.

    Tras la desintegración alfa, un núcleo podrá contener dos electrones menos de los que tenía antes de la desintegración. Los dos electrones “extra” terminarán alejándose, dejando tras ellos un átomo que tiene dos electrones menos en órbita.

    Este átomo, por supuesto, será identificado como un miembro de una especie química distinta del átomo original.

    desintegracion-radiactiva-desintegracion.jpg

    Una forma de pensar en la desintegración beta de un núcleo es imaginar que uno de los neutrones dentro del núcleo sufre una desintegración beta, produciendo un núcleo que tiene un protón más y un neutrón menos.

    Siempre hay electrones libres vagabundeando por ahí en la Naturaleza, y uno de ellos es atraído finalmente al átomo. El resultado final es que nace un nuevo elemento químico, uno con un electrón más en órbita de los que originalmente había allí. De nuevo, un elemento químico nuevo ha reemplazado al viejo.

    Puesto que la desintegración gamma sólo implica una reorganización de protones y neutrones, no cambia un elemento en otro.

    desintegracion-radiactiva-12.jpg

    El uranio 238 se desintegra a través de una emisión alfa. El uranio tiene 92 protones en el núcleo, así que el núcleo hijo de esta desintegración tendrá 90 protones y una masa total de 234 (238 - 4). El producto, de hecho, será lo que los químicos llaman torio 234 (234Th).

    La desintegración de un núcleo aislado raras veces es toda la historia en una desintegración radiactiva, puesto que la mayor parte de las veces los núcleos hijos (el resultado de la desintegración) son también radiactivos.

    desintegracion-radiactiva-35.jpg

    Así, la desintegración original da nacimiento a un hijo que se desintegra, y ese núcleo se desintegra en otro, y así sucesivamente. Esta cadena de acontecimientos recibe el nombre de desintegración en cadena. La cadena sigue adelante hasta que se produce un núcleo estable.

    Como consecuencia de la existencia de desintegraciones en cadena, una muestra pura de un elemento dado se hallará pronto mezclada con otros elementos. Por ejemplo, el U-238 se desintegra en torio. El torio luego se desintegra mediante emisiones beta en un elemento llamado protactinio, que a su vez se desintegra mediante emisión beta. Este proceso de desintegraciones sucesivas sigue adelante hasta que se alcanza el núcleo estable plomo 208.

    La gente es consciente de los riesgos para la salud asociados a la acumulación de radón en las casas. El radón es uno de los elementos en la cadena de desintegraciones que conduce del uranio al plomo. Así, siempre es producido por las desintegraciones nucleares en el suelo. Una vez producido un átomo de radón, su movimiento futuro es gobernado por su química que, en este caso, dicta que no debe unirse a materiales de su alrededor sino que en vez de ello debe filtrarse al suelo y a los sótanos de las casas.

    desintegracion-radiactiva-pareja.gif

    Los núcleos radiactivos no se desintegran todos a la vez. Se desintegran a lo que parecen ser intervalos al azar. Observar esos núcleos desintegrarse es algo muy parecido a observar el proceso de elaboración de palomitas de maíz, con los granos de maíz estallando a diferentes intervalos.

    El número que se utiliza normalmente para medir la velocidad a la que se desintegran los núcleos radiactivos recibe el nombre de vida media. Se define como el tiempo que necesitan la mitad de los núcleos de un material dado para sufrir desintegración. Así, si empezamos con mil átomos, la vida media será el tiempo que tendremos que esperar para que nos queden solamente quinientos.

    Las vidas medias de los isótopos nucleares pueden alinearse desde miles de millones de años a microsegundos. Algunos ejemplos:

    uranio 238 4.600 millones de años
    carbono14 5.730 años
    radón 222 3,8 días
    uranio 239 23,5 minutos
    carbono 10 19,4 segundos

    desintegracion-radiactiva-29.jpg

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    La corriente alterna (CA)

    12 de Septiembre de 2007 a las 5:11 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    corriente-alterna.png

    La mayor parte de la energía eléctrica es generada mediante el uso de la inducción. En un generador eléctrico, se usa alguna fuente de energía (la combustión del carbón, la caída del agua, etc.) para hacer girar un eje.

    El eje que gira está unido a una bobina de hielo eléctrico situada entre los polos de un imán, y el hecho de que la bobina gire en un campo magnético significa que se producirá en ella una corriente.

    corriente-alterna-transformador-central-electrica.gif

    Esta corriente es luego recogida y transportada a través de líneas de energía, y finalmente llega a nuestras casas para hacer funcionar nuestra cocina, nuestras luces, nuestro equipo de música y todos los demás aparatos electrodomésticos.

    Los generadores que utilizan la inducción electromagnética producen normalmente corriente alterna. Resulta que cuando una bobina de hilo es hecha girar en presencia de un campo magnético, la corriente en el hilo fluirá en un sentido la mitad del tiempo y en el otro sentido la otra mitad.

    Puesto que virtualmente toda la electricidad comercial en la mayoría de países es producida por generadores rotatorios, toda se presenta en esta forma, que recibe el nombre de corriente alterna (CA).

    corriente-alterna-transformador-electrico.gif

    Los generadores de las centrales de energía giran unas 50 veces por segundo, o sea, que la corriente eléctrica está ajustada a unos 50 hercios (60 en América) o lo que es lo mismo, cien cambios de dirección por segundo. A estos ciclos por segundo también se les llama frecuencia de red. La palabra hercio proviene del físico alemán H.R. Hertz, que le dio nombre.

    corriente-alterna-heinrich_hertz.jpg
    Heinrich Hertz (1857-1894)

    Usamos transformadores todo el tiempo, aunque no nos percatemos de ello. En un transformador simple, la corriente eléctrica pasa por una bobina de hilo. Esta corriente crea un campo magnético que a su vez hace que una corriente fluya a la segunda bobina. Así, una bobina afecta a la otra aunque en realidad no se toquen.

    La corriente de 230 (ó 220 en América) voltios que sale de los cables de nuestra casa es normalmente disminuida por un transformador cuando llega a nuestro ordenador, televisión u otros aparatos eléctricos. Podemos reconocer un transformador porque tienden a ser mas bien grandes y pesados, con miles de vueltas de hilo enrolladas en torno a un núcleo de hierro.

    corriente-alterna-sine.gif

    Por razones técnicas, es más económico transferir la electricidad de las centrales eléctricas a nuestra casa a voltajes muy elevados. Debido a ello, las líneas de energía que salen de las principales centrales eléctricas son en general de 500.000 voltios o más.

    Esas líneas están sostenidas por grandes torres metálicas que podemos ver por ejemplo, cuando vamos por el campo. Antes de ser introducida a una línea de transporte, la electricidad es pasada por un transformador que incrementa el voltaje y disminuye la corriente. Es distribuida por la ciudad a unos 13.800 voltios.

    Antes de que llegue a nuestra casa, pasa por otro transformador y es reducida a 230 ó 220 voltios. Podemos ver esas estaciones transformadoras finales en las líneas de alta tensión: su aspecto es como grandes cubos metálicos para la basura.

    corriente-alterna-cable-alta-tension-transformador.jpg

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    La gravedad o gravitación universal

    27 de Agosto de 2007 a las 10:40 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

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    La primera teoría moderna de la gravitación fue propuesta por Isaac Newton. La llamó la ley de la gravitación universal. La ley afirma que todos los objetos en el Universo ejercen una fuerza de atracción sobre todos los demás objetos en el Unvierso, y que esta fuerza depende de la masa de los objetos y lo lejos que estén unos de otros.

    isaac-newton.jpg
    Isaac Newton (1643-1727)

    Cuanto mayor sea la masa, mayor la fuerza; cuanto mayor la separación, más pequeña la fuerza. En forma de ecuación, la ley tiene este aspecto: F= G M1 M2 / D2

    gravedad-gravitacion-universal-formula.png

    donde F es la fuerza de atracción de la gravedad, M1 y M2 las masas de los dos objetos, D la separación entre ellos, y G un número conocido como constante de Newton de la gravitación universal.

    La teoría de la gravitación de Newton fue la primera teoría del campo unificado. Antes de Newton, se suponía que la fuerza que hacía que las cosas cayeran a la superficie de la Tierra no era la misma que la fuerza que movía el Sol, las Luna, los planetas y las estrellas.

    Lo que hizo Newton fue mostrar que sólo hay un tipo de gravedad, unificando en consecuencia las dos fuerzas aparentemente separadas.

    gravedad-astronauta-espacio-universo.jpg gravedad-cero.jpg

    Según Newton, todo ejerce una fuerza sobre todo lo demás. Mientras lees este texto, la Tierra tira de ti hacia abajo, eso explica que no flotes. De hecho, la ley dice que todos los objetos en el Universo tiran de ti en este momento. Además de la Tierra, el edificio donde te encuentras, el árbol que hay fuera en la calle o las lejanas estrellas, todo ejerce sus fuerzas gravitatorias sobre ti, y tú también ejerces tu propia fuerza gravitatoria sobre todo ello.

    Por supuesto, para todas las finalidades prácticas, se puede prescindir de las demás fuerzas excepto la de la Tierra, ya que es superiormente más fuerte que las demás. Sin embargo, los físicos que realizan mediciones precisas no pueden prescindir de ellas, y por ejemplo, tienen en cuenta la fuerza gravitatoria ejercida por el acero y el cemento de los edificios sobre los aparatos de medición donde estén alojados.

    gravity-gravedad-gravitation-gravitacion.gif

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    Para estudiar el fondo del océano

    13 de Agosto de 2007 a las 10:16 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    pantherplus_stbd_bow.jpg

    Uno de los métodos que utilizan los científicos para estudiar las criaturas de las profundidades del océano, es sumergir una videocámara en algún artilugio hasta el fondo marino, con la finalidad de grabar cualquier cosa que pase por en frente. Estos aparatos se llaman en inglés ROVs.

    magellanrovs.jpg

    Ésta es una manera excelente de capturar vídeo de las criaturas del océano en su propio hábitat. Para ayudar en el proceso, se sumerge un cebo fresco junto al porte en el que la cámara está montada para atraer a los especímenes a “posar” cerca de las mismas.

    rovs_1.jpg

    Los vehículos operados remotamente cumplen esta función de llevar videocámaras hasta las profundidades para realizar grabaciones o transmitir en directo de modo que los científicos vean “in situ” lo que ocurre allí abajo. Estos vehículos se pueden maniobrar y conducir hasta el lugar deseado por el operador humano.

    jasonair.gif
    Este vehículo operado remotamente se llama Jason, y pertenece al Instituto Oceanográfico de Woodshole.

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    ¿Cuáles son las tres leyes de la robótica?

    11 de Agosto de 2007 a las 8:28 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    lrg_talking_robot.jpg

    Las tres leyes de la robótica comprenden unos códigos de conducta para todos los robots y fueron ideadas para proteger la integridad de los seres humanos.

    Aparecieron en la obra “Runaround” del escritor Isaac Asimov en 1942, aunque el propio Isaac también atribuye los méritos sobre la invención de las mismas al escritor John Wood Campbell.

    180px-i_robot_-_runaround.jpg

    Éstas leyes rezan así:

    1 - Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
    2 - Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.
    3 - Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

    035b.jpg

    En la película “Yo Robot”, las tres leyes de la robótica son violadas.

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    La electricidad

    2 de Agosto de 2007 a las 8:44 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    La carga eléctrica es una de las propiedades fundamentales de la materia. Como el tiempo, la carga eléctrica es una de esas cosas que resulta muy fácil de señalar y muy difícil de definir. Sabemos que la carga eléctrica tiene que ser una propiedad básica de la materia debido a que es capaz de generar fuerzas.

    Si pasamos un peines a un trocito de papel, el trocito de papel se moverá y se pegará al peine. Según la primera ley de Newton, esto significa que, fuera lo que fuese lo que hicimos al peines frotándolo contra algo, lo convirtió en capaz de ejercer una fuerza. Llamamos a esta fuerza “electricidad” y definimos la carga eléctrica como lo que es capaz de producir la fuerza eléctrica.

    estatica.jpg

    Hay dos tipos de cargas eléctricas: las cargas idénticas se atraen, las contrarias se repelen. Los griegos sabían que si frotamos un trozo de ámbar en el pelaje de un gato o un trozo de cristal en seda, obtenemos algo capaz de ejercer una fuerza eléctrica. También sabían que dos trozos de ámbar se repelen, pero son atraídos hacia el cristal.

    ambar.jpg

    Esto significa que no sólo hay dos tipos de cargas eléctricas. sino que hay dos tipos de fuerzas eléctricas: atractivas y repulsivas. Las primeras actúan entre cargas eléctricas distintas, las últimas entre cargas eléctricas idénticas. Los nombres de los dos tipos de carga fueron elegidos arbitrariamente como positiva y negativa.

    La naturaleza de las fuerzas entre cargas eléctricas se halla contenida en la ley de Coulomb, que recibe su nombre del científico francés Charles-Augustin de Coulomb.

    charles-augustin-de-coulomb.gif

    Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806)

    La ley tiene un notable parecido con la ley de la gravitación universal de Newton. Dice que si hay una carga Q, y una carga Q2, separadas una distancia R, entonces la fuerza vendrá dada por: F= KQ1Q2 : R2

    electr2.gif

    donde K es una constante universal análoga a G, la constante de la gravitación de Newton.

    En situaciones normales, los electrones sólo se mueven cuando los objetos adquieren una carga eléctrica. En los materiales no cargados, hay tantos electrones negativos como cargas positivas hay en los núcleos.

    Cuando frotamos un material puede ocurrir una de dos cosas. Podemos meter electrones en él, en cuyo caso el material adquiere un exceso de electrones y decimos que está cargado negativamente. De forma alternativa, podemos extraer electrones de él, en cuyo caso hay un déficit de electrones y decimos que el material posee una carga eléctrica positiva.

    generador.jpg

    Una corriente eléctrica está hecha de cargas eléctricas en movimiento, normalmente (pero no siempre) electrones. Las corrientes eléctricas más comunes son aquellas que hay en los cables de nuestras casas el tipo de cosa que hace brillar las bombillas, funcionar las radios o cocinar los alimentos.

    circuito.jpg

    Cuando los conductores se disponen en un bucle continuo de modo que una corriente pueda fluir por ellos sin impedimento, los conductores constituyen un circuito eléctrico.

    Cada circuito eléctrico tiene tres partes. Se necesitan tres cosas para hacer que un circuito eléctrico funcione. Son:

    1- Una fuente de energía para hacer que las cargas eléctricas se muevan.
    2- Un camino ininterrumpido por el que las cargas puedan moverse.
    3- Una “carga” o un lugar donde sea usada la energía eléctrica.

    serie.jpg

    Por ejemplo, cuando encendemos una luz, la fuente de la electricidad es la compañía eléctrica, el circuito ininterrumpido es el hilo de cobre que conduce hasta la lámpara, y la carga es la bombilla.

    La unidad de la corriente eléctrica es el amperio, abreviado a menudo como “amp” o escrito “A”. Recibe su nombre de André-Marie Ampère, un científico francés que fue uno de los pioneros en el estudio de los fenómenos eléctricos.

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    André-Marie Ampère (1775-1836)

    Una forma de pensar en medir la corriente es imaginar un microscopio ingeniero de tráfico dentro de un cable, que cuenta el número de electrones que pasan por un punto determinado. Un amperio corresponde a 6 x 1018pequeno.jpg electrones que pasan por ese punto cada segundo.

    amperio-obstetricia51-200-96b.jpg

    Aquí algunos objetos comunes y la cantidad de corriente que fluye en ellos:

    bombilla de 100 voltios - 1 amp
    tostadora - 10 amps
    televisor - 3 amps
    batería de coche - 50 amps (cuando arranca el motor)

    Pueden producirse (y de hecho se producen) corrientes mucho más grandes y mucho más pequeñas, tanto por parte del hombre como de la Naturaleza.

    El voltaje mide el “brío” con que son empujadas las cargas eléctricas a través de un material. La unidad de voltaje es el voltio, llamado así por Alessandro Volta, el científico italiano que construyó la primera pila.

    alessandro-volta.jpg

    Alessandro Volta (1745-1827)

    Algunos voltajes comunes son los siguientes:

    pila de linterna - 1,5 voltios
    batería de coche - 12 voltios
    receptores domésticos normales - 125 voltios
    receptores domésticos potentes - 220 voltios

    Una corriente eléctrica genera calor. Cuando las cargas eléctricas fluyen a través de un material, colisionan con los átomos que ya están allí. En las colisiones, los electrones ceden algo de su energía y los átomos se mueven un poco más aprisa de los que lo hacían originalmente. Se interpreta este movimiento atómico más rápido como calor.

    Excepto para los superconductores, cada material que lleva electricidad drena algo de la energía de la corriente y la convierte en calor. Podemos sentir este calor tocando el cable eléctrico de una sierra eléctrica o una plancha después de haberla estado utilizando durante un tiempo.

    El fenómeno por el que un material convierte algo de energía eléctrica en calor recibe el nombre de “resistencia”: cuanta más energía es transferida a los átomos, mayor es la resistencia del conductor.

    26electricidadcalor.jpg

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    El tiempo meteorológico, el clima y el efecto coriolis

    24 de Julio de 2007 a las 2:49 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    clima-_frente.jpg

    El tiempo es a corto plazo, el clima a largo plazo: el primero se refiere a cosas como temperatura, humedad y lluvia diarias, el último a tendencias a largo plazo en esas mismas variables.

    clima-image016.jpg

    Un frente es la línea divisoria entre una masa de aire cálida y otra fría. En general, cuando pasa un frente se produce un cambio marcado en el tiempo.

    clima-f-oclu.gif

    Por ejemplo, una masa de aire frío que se acerque se deslizará debajo del aire más cálido, alzará ese aire cálido y causará la formación de nubes con posible lluvia o nieve. El paso de una masa de aire cálido por una región previamente ocupada por aire frío puede obligar al aire cálido a ascender a la cola de la masa de aire frío y provocar un día más de lloviznas.

    clima-f-frio.jpg

    Frente frío

    clima-f-calido.jpg

    Frente cálido

    A la escala de un continente o menos, el movimiento del aire tiende a estar dominado por la existencia de zonas de altas y bajas presiones. El aire se apartará de una zona de altas presiones y hacia una zona de bajas presiones bajo la influencia de la fuerza de la presión. La variación día a día del tiempo depende de los movimientos de esas zonas.

    clima-frentes.jpg

    La presión del aire es medida con un barómetro. El barómetro es un tubo parcialmente lleno abierto al aire por un extremo y con el vacío practicado en el otro.

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    La altura del líquido (normalmente mercurio) equilibra la columna de aire encima del extremo abierto y sube y baja con la presión del aire.

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    Barómetro de mercurio

    Un termómetro que baje corresponde a una situación en la que la presión del aire desciende. Esto señala normalmente la aproximación de una tormenta. Un termómetro que suba significa que la presión del aire se incrementa, lo cual es señal que una zona de altas presiones y buen tiempo está de camino.

    clima-29-barometro2.jpg clima-image012.jpg

    El movimiento del vapor de agua dentro y fuera del aire es un factor importante en la determinación del tiempo. Si por alguna razón el agua del aire se condensa (por ejemplo, si el aire es enfriado), será liberada energía a la atmósfera.

    clima-img7.jpg

    Por otra parte, si el agua en forma líquida se evapora, es extraído calor del aire. El movimiento del agua de líquido a vapor y viceversa, pues, corresponde a un movimiento de energía. Este proceso juega un importante papel en el clima normal y en las tormentas.

    clima-vientoscgeneral.jpg

    El flujo local de los esquemas de viento y lluvia puede verse afectado por los rasgos geográficos. Un ejemplo común es la llamada “sombra de lluvia” de una montaña. Si el aire se aproxima a una montaña por el Oeste, es forzado hacia arriba a fin de pasar por encima de la masa de la montaña.

    clima-materi3.jpg

    El aire que se eleva es enfriado y su humedad se condensa en forma de lluvia. En el otro lado de la montaña ya no hay humedad en el aire y en consecuencia la lluvia tiende a ser muy escasa. Muchas de las regiones áridas en el oeste de los Estados Unidos existen debido a que son sombras de lluvia de las diversas cordilleras de las Montañas Rocosas y la Sierra Nevada.

    clima-mexsat_277×1871.jpg

    El aire fluye de las regiones de altas presiones a las de bajas presiones en un camino curvo debido a la rotación de la Tierra. Para ver por qué, supongamos que hay una zona de bajas presiones sobre Madrid, de modo que el aire encima de la ciudad de Londres empieza a moverse hacia el Sur.

    Mientras ese aire emprende su camino, la rotación de la Tierra llevará a Madrid más hacia el Este de lo que estaba originalmente. El aire que se mueve hacia abajo tendrá que jugar a “atraparla” y seguirla, y deberá seguir haciéndolo a medida que la Tierra transporta a Madrid más y más lejos hacia el Este.

    clima-coriolistierra.gif

    El resultado es que el aire seguirá en su avance un camino curvo en dirección contraria a las manecillas del reloj. Y contrariamente, el aire fluirá en el sentido de las manecillas del reloj cuando entre en una zona de bajas presiones en el hemisferio Sur.

    clima-coriolis_effect14.png

    Efecto coriolis

    Aunque la desviación de la linea completamente recta es debida al hecho de que la Tierra gira sobre sí misma, a los primeros físicos les gustaba imaginar que era una fuerza lo que lo causaba. La llamaron la fuerza de Coriolis, según el científico francés Gaspard de Coriolis.

    clima-coriolis.jpg

    Gaspard de Coriolis (1792-1843)

    clima-coriolis2.jpg

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    Los fractales

    19 de Julio de 2007 a las 4:22 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    fractales.jpg

    Los fractales comprenden otro fenómenos que surge en los sistemas no lineales. La palabra “fractal” es una contracción de “fractional dimension” (dimensión fraccional).

    Podemos crear una alegoría tomando como ejemplo la manguera de un jardín. Desde lejos tiene dimensión cero, es sólo un punto. Desde más cerca parece un objeto sólido, y en consecuencia tiene tres dimensiones.

    Finalmente, desde dentro del rollo, la manguera se vuelve unidimensional, puesto que no podemos especificar ninguna localización en ella diciendo lo lejos que está del final.

    Así pues, según nuestro punto de vista, la dimensionalidad de la manguera va de cero a tres a una dimensiones. Los fractales son una forma de ocuparse de lo que ocurre entre medio.

    Los fractales pueden surgir en sistemas no lineales. Un ejemplo de un fractal puede ser el siguiente. Empezamos con un triángulo y luego, en medio de cada lado del triángulo, trazamos otro triángulo y seguimos haciendo esto con cada linea recta continuamente.

    Si miramos cualquier fragmento de este sistema a cualquier nivel de magnitud, veremos lo mismo: una linea recta con triángulos en ella. Es evidente también que hay una conexión entre la apariencia de las cosas a distintas escalas de aumento.

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    Fractal de Koch

    De hecho, si pensamos en ello, nos daremos cuenta de que no podemos decir, simplemente mirando una linea, cuál es realmente el aumento.

    Benoit Mandelbroit introdujo los fractales en la comunidad de la física con la pregunta “¿Qué longitud tiene la costa de Inglaterra?”

    mandelbrot-1.jpg mandelbrot_fractals.jpg
    Benoit Mandelbrot

    Argumentó que si miramos la costa de Inglaterra desde el punto de vista de un cartógrafo, obtendremos una longitud determinada. Si la miramos desde un avión, veremos pequeñas ensenadas y caletas que puede que no se hayan hecho evidentes en un gran mapa.

    Si la recorremos a pie, veremos irregularidades que no eran visibles desde el avión. Si observamos la linea de la costa con un microscopio, podremos ver más irregularidades aún, hasta el nivel de los átomos individuales.

    Sin embargo, no resulta difícil imaginar que las lineas costeras producidas por cada una de esas operaciones tendrán un aspecto parecido. Así, la costa de Inglaterra es un ejemplo de geometría fractal.

    englandmap.gif

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    Radiactividad

    14 de Julio de 2007 a las 10:42 • Clasificado en Ciencias y Tecnología

    19g1.gif

    Un núcleo es radioactivo si emite partículas espontáneamente. Los núcleos familiares son estables: es decir, no cambiarán espontáneamente de una forma a otra. Hay, sin embargo, núcleos que no son estables.

    El uranio es probablemente el ejemplo más familiar de tales núcleos. Esos núcleos emiten espontáneamente partículas que llamamos “radiación”. Un núcleo que emite radiación se dice que es “radioactivo”, y el acto de emitir radiación recibe el nombre de “desintegración radiactiva”.

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    Marie Scklodowska Curie, una mujer polaca que pasó la mayor parte de su vida profesional en Francia, desempeñó un importante papel en los primeros estudios de la radiactividad.

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    Marie Curie (1867-1934)

    Hay muchas cosas notables respecto a ella: es la única persona que ha ganado dos premios Nobel en campos científicos, es la descubridora de los elementos radio y polonio, y es una de las fundadoras del estudio de la radiactividad y, en consecuencia, de la física nuclear.

    Tan grande era la resistencia a la idea de una mujer científica a finales del siglo XIX, sin embargo, que pese a sus dos premios Nobel, nunca fue elegida para la Academia francesa de ciencias.

    marie-eli0-030.jpg

    Hay tres tipos de radiación. Los físicos de la época no tenían la menor idea de lo que eran esas partículas radiactivas, así que les dieron nombres para expresar su misteriosa naturaleza: las llamaron respectivamente rayos alfa, beta y gamma.

    Las partículas alfa están formadas por dos protones y dos neutrones: en realidad son los núcleos del helio ordinario. La radiación beta está formada por electrones. Debido a que esa misteriosa radiación nueva fue descubierta sólo poco después del electrón en sí, el hecho de que rayos beta y electrones son idénticos no fue apreciado durante un cierto número de años.

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    La desintegración de un núcleo que da como resultado la emisión de un electrón recibe el nombre de “desintegración beta”. La radiación gamma es rayos X normales emitidos cuando protones y neutrones se recomponen del núcleo.

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    Por ejemplo, el helio que utilizan para inflar los globos o que se usa en forma líquida para mantener fríos los superconductores, no se toma de la atmósfera de la Tierra.

    En vez de ello, procede de la desintegración radiactiva de los núcleos en las profundidades de la Tierra. Esas desintegraciones producen partículas alfa que se frenan, adquiriendo electrones, y forman helio, que luego resulta atrapado junto con el petróleo y el gas natural. Cuando se explotan las reservas de petróleo y gas natural, el helio es separado y vendido.

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    El neutrón sufre una desintegración beta. De hecho, si pudiéramos observar un neutrón libre, lo veríamos “hacerse pedazos” en unos ocho minutos. Los productos finales de la desintegración son un protón, un neutrino y un electrón.

    Por razones técnicas, un neutrón que se halla asentado a buen recaudo en un núcleo puede permanecer estable y a salvo de la desintegración beta durante tanto tiempo como permanezca allí.

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