Todas las entradas de: Jordi Pereyra

Acinetopsia

Cuando alguien sufre acinetopsia, o ceguera motriz, su cerebro pierde la capacidad de procesar el movimiento.

¿Pero qué me estás contando?
Sí, sí.

El primer caso de acinetopsia fue registrado en 1911. Una mujer de 58 años que había sufrido daños en el cerebro posterior describía que de repente percibía el movimiento “como si un cuerpo permaneciera estacionario, pero cambiara constantemente de posición”. Sin registros anteriores y, siendo principios de siglo, los médicos no sabían dónde meterse.
En 1918 aparece el segundo caso. Un hombre de 24 años que había sobrevivido a un disparo en la  cabeza contaba que era capaz de detectar las posiciones de un objeto, pero no el recorrido que éste hacía al desplazarse entre ellas. Una vez más, poco podía hacerse para remediarlo.
Casi todo lo que se sabe sobre la acinetopsia se lo debemos a una mujer de 43 años que empezó a sufrir sus consecuencias en 1978. Presentando síntomas similares a los casos anteriores, ella consiguió aprender a vivir con ello utilizando el sentido del oído para deducir el movimiento. Para cruzar la calle, por ejemplo, podía estimar de oído a qué distancia se encontraba un coche que para ella avanzaba a trompicones. De todos modos, pese a las innumerables pruebas a las que la sometieron, nadie logró encontrar una cura.
¡Calla y dime por qué pasa esto!

Lo que nosotros interpretamos como imágenes no es más que un montón de rayos de luz impactando contra nuestras retinas, a los que nuestro cerebro luego da sentido. Para no perderse lo que está pasando en ningún momento, la retina está constantemente en movimiento para “escanear” el poco mundo que se extiende ante nuestras narices.

Al contrario que los pájaros, que pueden observar todo su entorno sin mover los ojos, nuestros globos oculares no paran de moverse de un lado a otro al mirar una escena, mientras nuestro cerebro va construyendo una imagen tridimensional de nuestro entorno a medida que recibe la información de diferentes puntos*. Estos rápidos espasmos de la retina se llaman movimientos sacádicos.

Por ejemplo, este suele ser el recorrido de nuestros ojos al fijarnos en una cara (puede variar según gustos y filias personales):

Fuente: wikipedia.com

Antes de que empecéis a desconfiar, sí que existe una máquina capaz de seguir el movimiento de tus ojos. Y, no, no es tan invasiva como podría parecer.

Cada movimento sacádico suele durar entre 20 y 200 milisegundos. Cada vez que nuestros ojos se detienen entre dos movimientos, escanean la imagen y la asimilan como si fuera el fotograma de una película, que luego es procesada por el cerebro.

En realidad, nuestro sentido de la vista funciona como una cámara de vídeo, tomando varias “fotos” cada segundo que, al ser proyectadas con la velocidad suficiente, generan la ilusión de producir un movimiento fluido.

¡Pero yo pensaba que la visión era algo continuo!
Pues no, porque:
1. El tiempo es continuo, así que siempre hay una unidad de tiempo más pequeña que la que eres capaz de medir. Nunca podríamos conseguir un movimiento completamente continuo, porque para eso necesitaríamos ser capaces de asimilar infinitas imágenes cada segundo.
2. Aún pudiendo procesar mil millones de imágenes cada segundo (lo que es una fracción nula del infinito), nuestro cerebro se colapasaría ante tal cantidad de información. 

A lo mejor sería capaz de manejar estas cifras consiguiendo “espacio libre”, parando la respiración,  interrumpiendo la digestión, deteniendo el corazón, o todo al mismo tiempo, pero no creo que sea una buena idea desde el punto de vista evolutivo.

“No puedo oiros, estoy ocupado viendo 
el mundo con muchísima fluidez”
Nuestro cerebro ha desarrollado una alternativa que funciona perfectamente y que requiere tan poco esfuerzo mental que lo hace de manera involuntaria: con toda la historia de los movimientos sacádicos, es capaz de tomar una instantánea cada pocos milisegundos, para luego deducir el espacio carente de información que queda entre los dos “fotogramas”. Este genio nos permite ilustrar el ejemplo.
El cerebro de la gente que padece acinetopsia ha perdido esa habilidad para unir las dos imágenes de manera fluida, de manera que lo único que ve son imágenes sueltas sin conexión. Algo al estilo de este vídeo, aunque dudo que alguien con acinetopsia se arriesgara a moverse tan rápido.
*Una consecuencia curiosa de este fenómeno es que cada día pasamos ciegos, de media, 40 minutos. Este periodo de ceguera acumulado corresponde a la suma de la duración de todos los movimientos sacádicos, periodos durante los que el cerebro no está recibiendo en realidad ninguna información.

¿De qué color es un espejo?

Todos nos hemos preguntado alguna vez de qué color es un espejo. Tiene pinta de ser plateado, ¿no? Pero algo nos dice que ahí no acaba la historia. ¿Podríamos ver el color real con la luz apagada? No, las cosas no funcionan así.

Ante nada, vamos a aclarar una cosa: un espejo perfecto no tendría color, ya que reflejaría toda la luz incide sobre él, por lo que su color sería simplemente el del objeto reflejado.

Pero no vivimos en el mundo de las cosas perfectas, como nos intentan hacer creer los problemas de física del instituto. Ni siquiera el mejor espejo que podamos fabricar reflejará el 100% que incide sobre él y siempre habrá una pequeña cantidad que será absorbida por el material reflectante. Es una fracción tan pequeña que a efectos prácticos ni se nota, aunque puede manifestarse en algunas condiciones.

Empecemos por lo más básico: ¿Qué es color?

Seguir leyendo ¿De qué color es un espejo?

¿Qué es el agua pesada?

¿Qué líquido es exactamente igual que el agua, pero pesa un 11% más y probablemente te matará si bebes suficiente? (pista: no es ningún veneno transparente rebuscado)

Empecemos por lo básico.

La fórmula química del agua es H2O  lo que significa que una molécula está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, formando más o menos una estructura de este estilo.

Hasta ahí bien.

Pero, a nivel atómico, no todo es tan sencillo. Cada átomo está compuesto de tres tipos de partículas: protones, neutrones y electrones. El número de ellos y la proporción de cada uno respecto a los demás, es lo que determina cómo será un elemento químico.

Los protones tienen carga positiva y los electrones negativa, mientras que los neutrones no tienen carga, o es neutra (propuesta para llamarles suizones denegada), tanto da.

Para que un átomo esté en equilibrio, tiene que tener el mismo número de cargas positivas que negativas, es decir, la misma cantidad de protones que de electrones. Lo único que diferencia un elemento de otro, de hecho, es el número de protones que contiene su núcleo.

A primera vista puede parecer que los neutrones carecen de utilidad. Tal vez no deberían existir. Tal vez deberíamos juntarlos todos y prenderles fuego, pero tampoco daría tiempo porque un neutrón aislado apenas dura 15 minutos antes de descomponerse en otras partículas más pequeñas. Pero, bueno, esto no viene el caso.

El agua, con todos sus componentes primarios y siguiendo el esquema de antes, quedaría así (me niego a hacer más círculos con el Paint, así que usaré gatos).

Además de ser necesarios para mantener los núcleos atómicos estables, los neutrones son la causa por la que se forman isótopos de todos los elementos.

Como ya hemos dicho, un elemento químico se caracteriza por el número de protones contiene en el núcleo, eso es inmutable. Pero sí podemos añadir o quitar neutrones de un átomo y seguirá siendo el mismo elemento, aunque sus propiedades cambiarán ligeramente. Es entonces cuando hablamos de isótopos.

Todos hemos oído hablar, por ejemplo, del carbono-14. El carbono tiene 6 protones, y esto es, ha sido y será así para cualquier átomo de carbono en cualquier parte del universo. El “14” que le sigue no es más que el número de partículas que contiene su núcleo (6 protones y 8 neutrones). De la misma manera, existen el carbono 12 y el 13, con seis y siete neutrones. En este caso, decimos que el carbono tiene 3 isótopos estables (porque en realidad existen desde el carbono-8 hasta el carbono-22, pero ninguno de ellos dura demasiado antes de desintegrarse).

Volviendo al agua, los átomos del hidrógeno de los que está constituida son los más simples y abundantes en el universo y se componen de un protón y un electrón. A esta configuración se le llama también protio.

Pero, pese a que esta configuración sea la más común (el 99,98% de la masa total de hidrógeno corresponde a protio), el hidrógeno tiene dos isótopos más: el deuterio y el tritio.

El deuterio tiene en su núcleo un protón y un neutrón, mientras que el tritio tiene un protón y dos neutrones. El tritio nos va a dar bastante igual, ya que es radiactivo y se usa sólo en la industria del armamento nuclear.

Volviendo al deuterio.

Pese a tener una partícula compañera en su núcleo, sus propiedades no varían mucho respecto al hidrógeno normal. La diferencia más notable es que pesa el doble que el hidrógeno corriente, ya que el centro ya no está ocupado por una sola partícula, sino por dos.

El deuterio no tiene ningún problema en enlazarse con oxígeno para formar moléculas de D2O  igual que el hidrógeno común forma H2O  El D2tiene el mismo aspecto que el agua corriente, pero una masa un 11% mayor que ésta. De ahí que nos refiramos a ello como agua pesada.

Un efecto curioso que produce este hecho, es que el hielo de agua pesada se hunde en agua normal en estado líquido, como aparece en este vídeo a partir del minuto 6:02.

El color anaranjado (o rosáceo, o lo que cada uno vea) del hielo se debe a que han mezclado una pequeña cantidad de tinte con el agua pesada para poder distinguir bien el experimento.

Luego, ocurre algo curioso: a medida que se funde, el hielo de agua pesada empieza a flotar. El señor del pelo afro canoso dice que esto es porque el hielo pesado se funde a una temperatura ligeramente menor que el agua corriente, así que ésta se vuelve a congelar sobre la superficie del hielo, bajando su densidad total. Pero hay algo que no menciona (y varios comentarios de Youtube parecen concordar conmigo): también contribuye a este fenómeno el hecho de que, al fundirse el hielo, el agua pesada se mezcla con el agua corriente y aumenta la densidad de la mezcla.

Pero bueno, sigamos con el tema que nos concierne a todos.

No se sabe mucho sobre los efectos nocivos sobre la salud del agua pesada.

Teniendo en cuenta que, de manera natural, uno de cada 7.000 átomos de hidrógeno es deuterio, y que el cuerpo humano cuenta con un 75% de agua, lo más probable es que ya tengas de 6 a 8 gramos de agua pesada corriendo por tus venas.

En esas cantidades no debe ser peligroso, porque entonces estaríamos todos muertos.

Lo que sí sabemos es que los enlaces que se forman entre el deuterio y el oxígeno en el D2O son un poco más fuertes que los del H2O.

También sabemos que muchos procesos químicos que nos mantienen vivos requieren de la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno. Al necesitar más energía para romper las moléculas de D2O, estos procesos podrían ralentizarse o detenerse por completo, matándonos de alguna manera.

Oye, pero no me ha quedado una cosa clara del todo… Si el deuterio pesa el doble que el hidrógeno, ¿Cómo es que el agua pesada sólo pesa un 11% más que el agua normal? ¿No debería pesar también el doble?

El hidrógeno es sólo uno de los componentes del agua. Una molécula de H2O consiste en dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, mucho más pesado. Como protones y neutrones tienen masas muy parecidas, y los electrones pesan tan poco que se pueden despreciar, tomemos la masa de una partícula como 1.

El oxígeno tiene en su núcleo 8 protones y 8 neutrones, lo que le da una masa de 16 que, sumada a la masa de los dos átomos de hidrógeno, nos da una masa total de 18 para la molécula de agua.

En el caso del deuterio, el número total de partículas en la molécula ascendería a 20 al haber dos neutrones nuevos en el sistema. Podemos compararlo (más o menos) aquí.

Por tanto el agua pesada (con 20 partículas) será un 11.11% más masiva que el agua corriente (con 18 partículas). Locos del 11:11, manifestaos.

Y ahora, un breve mensaje publicitario.

Ciencia de Sofá tiene un libro nuevo, “Las 4 fuerzas que rigen el universo“, donde hablo sobre cómo las cuatro fuerzas fundamentales dan forma a nuestro universo, su descubrimiento y su efecto sobre nuestras vidas. Por otro lado, el libro “viejo” (“El universo en una taza de café“) va por la tercera edición y ahora vuelvo a ofrecer suscripciones a la revista de National Geographic así que, si os interesa alguna de estas propuestas, podéis acceder a una entrada donde las explico con más detalle haciendo click sobre la siguiente imagen 🙂

Especial Química (II)

Tras el éxito absolutamente abrumador del especial de química (I), vamos con otras tres reacciones químicas que van a dejaros patidifusos.

En primer lugar, veremos una pastilla efervescente al reaccionar con agua…

¡Vaya! ¡SIENTO LA ADRENALINA CORRER POR MIS VENAS! ¡Joder! ¿Para esto me molesto en entrar en tu puñetero blog?

… con agua en condiciones de gravedad cero (de microgravedad, en realidad, pero visualmente puede considerarse lo mismo en este caso). 


A los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS, por las siglas en inglés) les pagan por hacer el chorra donde ningún ser humano ha hecho el chorra antes. En este caso, mientras orbitaban alrededor de la Tierra, se les ocurrió suspender en el aire una gota de agua de 5 centímetros de diámetro e introducir en ella una pastilla de Alka-Seltzer, un medicamento antiácido efervescente.



Recordemos que un fluido, dejado a su voluntad en condiciones de gravedad cero, tiende a formar esferas en el aire debido al efecto de la tensión superficial, así que nuestros cerebros acostumbrados a ver masas de agua contenidas en recipientes ni siquiera pueden anticipar lo que va a pasar a continuación.


La burbuja de agua succiona la pastilla de la mano del astronauta. Esto se debe a que la reacción empieza de manera inmediata, se libera gas en el interior de la esfera y la presión del fluido que compone la gota de agua baja drásticamente al ser desplazada por todo el gas.

Después de ser introducida por completo en la gota, el gas que emite la pastilla tiende a desplazarse hacia la superficie más cercana, donde las burbujas empiezan a acumularse. Las burbujas más pequeñas se fusionan para formar otras más grandes y, de tanto en tanto, alguna explota, deformando momentáneamente todo el sistema. Cuando la pastilla se ha disuelto, la estructura que se obtiene es siempre, más o menos, la misma: dos grandes burbujas de aire estables que mantienen deformada la gota de agua y que no explotan a menos que alguien las reviente.

Sólo por este vídeo han merecido la pena los 100 mil millones de dólares invertidos* en la ISS.

SIGUIENTE.

La polimerización explosiva de la nitroanilina. 


Como enseñan en el vídeo completo, esta es la reacción que se produce al calentar una mezcla de nitroanilina y ácido sulfúrico.

La nitroalinina es un compuesto de fórmula química C6H6N2O2 y usos variados: desde tintes y aditivos para carburantes a inhibidores de la corrosión y medicinas. Es tóxico, aunque sólo un poco: un ser humano estándar necesitaría,  administrada por vía oral, una dosis de 750 miligramos por cada kilo de masa corporal para tener un 50% de posibilidades de morir por su culpa. En total se necesitarían 60 gramos de polvo amarillento, por lo que más os vale buscaros una víctima a la que le guste muchísimo el curry.

La polimerización es el proceso mediante el cual las moléculas de un compuesto (normalmente líquido) se unen para formar largas cadenas enmarañadas y dar lugar a uno nuevo (normalmente sólido). Así se forman, por ejemplo, todos los plásticos de los que estás rodeado.

Volviendo a la animación y a la nitroalinina, echemos un vistazo a la composición del producto químico: C6H6N2O2. Esto significa que una molécula del material se compone de 6 átomos de carbono, otros 6 de hidrógeno, y 2 de nitrógeno y oxígeno, respectivamente. Esto es: un elemento sólido (carbono) , ligado a tres elementos en estado gaseoso, siempre y cuando se encuentren en condiciones de presión y temperatura normales, como las del vídeo.

Al reaccionar con el ácido sulfúrico, las moléculas de gas se separan del carbono y se recombinan con  el ácido y el aire para formar un humo espeso que se disipa en seguida. El carbono solitario que ha quedado atrás se deposita y es el principal componente de la columna negra y esponjosa al tacto que se forma durante la reacción. 


Y, ahora, vamos a ver lo que pasa al mezclar bromo y aluminio.



Esta reacción no tiene mucho secreto, solo es bastante espectacular.

Lo único que hay que explicar es que se libera una gran cantidad de calor mientras el bromo y el aluminio se combinan. Es una reacción exotérmica, lo que significa que produce calor o luz durante el proceso, o ambas en este caso. El efecto contrario sería una reacción endotérmica, que absorbe calor al producirse, pero eso suele ser bastante menos emocionante.

*Si entráis en el link, veréis que en el artículo aparece “100 billion”. Los americanos usan la palabra “billion” para referirse a nuestros “miles de millones”. Cada dos por tres aparecen errores en publicaciones supuestamente serias hablando de billones de dólares. Si no lo sabíais, y los números de algún artículo no os cuadran, tenedlo en cuenta al esparcir la historia.

El problema del cumpleaños

Imagina que estás con 9 amigos. No hay gemelos, ni siameses, ni es año bisiesto, para no complicar más las cosas.

¿Qué probabilidad hay de que dos de vosotros cumpláis años el mismo día?
Hay 365 días en un año, así que parece seguro asumir que es bastante complicado que dos personas cumplan años el mismo día, a menos que nos encontremos en un grupo muy numeroso de personas.
La estadística nos dice otra cosa. 

Basta un grupo de 23 personas para que la probabilidad de que dos de ellas hayan nacido el mismo día del año sea del 50%, y se llega al 99% con sólo 57 personas.
Lo podemos probar contigo y tu grupo de amigos, que sólo sois 10 y se calcula rápido. Este problema tiene dos posibles opciones: dos personas cumplen años el mismo día o no lo hacen.

Lo que calcularemos será la probabilidad de que dos personas NO cumplan años el mismo día, que es mucho más simple. Como la probabilidad de que dos personas hayan nacido el mismo día y la probabilidad de que no, sumadas, tienen que cubrir todos los escenarios (el 100%), podremos calcular la probabilidad contraria con una simple resta.

Digamos que tú has nacido el 3 de junio, que es sólo uno de los 365 días del año. La probabilidad de que uno de tus compañeros no haya nacido el 3 de junio es de 364/365. Es decir, puede haber nacido en cualquiera de los otros 364 días de los 365 posibles, mientras no sea el 3 de junio.
Para que un tercer compañero tampoco cumpla años el mismo día que tú o que tu primer amigo, tiene que haber nacido en una fecha que no sea la de ninguno de vosotros. Por tanto, puede haber nacido en cualquiera del resto de los 363 días de los 365 que tiene el año. 
Aplicando esta lógica a las diez personas, podemos calcular la probabilidad de que dos personas no hayan nacido el mismo día como:
Probabilidad de no compartir fecha de cumpleaños = (365/365)*(364/365)*(363/365)*(362/365)*(361/365)*(360/365)*(359/365)*(358/365)*(357/365)*(356/365)*100 = 88,30%
Por tanto, de un posible total del 100%, la probabilidad de que dos personas. de un grupo de 10, cumplan años el mismo día es del 11,70%.

A partir de un grupo de 57, la probabilidad supera el 99% y sólo añade decimales hasta llegar a 366, cuando la probabilidad de que dos de ellas hayan nacido el mismo día llega al 100%, porque ya hay una persona más que días disponibles y por fuerza tiene que repetir alguien.

En el siguiente gráfico aparecen representadas las probabilidades para hasta 100 personas. 

Crédito: wikipedia.com
Y en la siguiente tabla, la misma información de manera más palpable: n representa número de integrantes en el grupo y p(n) es la probabilidad de que dos cumplan años el mismo día.

Para quien no esté familiarizado con términos como 1.45×10−155, este número es lo mismo que 1.45 multiplicado por 0,0000… (155 ceros en total) …0001. 

¿Cómo se forman los rayos?

Todos hemos sido testigos de alguna descarga eléctrica de millones de voltios azotando la tierra. Algunos incluso hemos sido lo suficientemente afortunados para verlas prender fuego a cosas. Pero, si ya cuesta un rato cargar una interna manual que funciona con una cantidad ridícula de electricidad, ¿De dónde sale toda esa corriente que cae del cielo?
La ciencia que estudia los rayos se llama fulminología, que a nuestro parecer ostenta el récord al mejor nombre para una disciplina científica.
Para entender por qué se producen los rayos, veamos primero cómo funciona una corriente de agua.
¿Pero qué esta basura? ¿Me estás tomando el pelo?

No, aún no. La electricidad se comporta de manera parecida a un sistema fluvial. 

Por un lado, tenemos una reserva de agua que, por el mero hecho de estar por encima del nivel del mar, acumula un tipo de energía llamada energía potencial. Todo lo que se encuentra a cierta altura tiene energía potencial, ya sea una masa de agua o una persona en la terraza de un segundo piso, pero ésta no se manifestará hasta que se abra una vía de escape por donde disiparla: saltando por el balcón, en el caso de la terraza, o abriendo un agujero por dónde pueda salir el agua, en el caso de un lago. Será entonces cuando el sistema evolucione hasta alcanzar un estado de equilibrio.
“Estoy muy contento de haber 
quedado en equilibrio con la acera”
De la misma manera, para que fluya electricidad por un sistema necesitamos un bloque de un material que tenga muchísimos electrones y otro al que le falten. Los electrones tienden siempre a colocarse en el estado en el que menos energía ocupen, es decir, allá donde haya un hueco vacío donde meterse. Si tenemos dos materiales, uno al que le sobran electrones y otro al que le faltan, se dice entonces que, entre los dos materiales, hay cierto potencial eléctrico.
Pero, igual que la energía potencial no puede manifestarse hasta que le abrimos una vía de escape, este potencial eléctrico no tendrá ningún efecto hasta que unamos los dos bloques con un material por el que los electrones sean capaces de desplazarse con más o menos facilidad. Una vez unidos, éstos sacarán su lado humano y automáticamente huirán del bloque donde están todos aglomerados, buscando espacio libre para escapar de la multitud.
Los electrones son como nosotros en este aspecto y, cuando todo el mundo está cómodo en su sitio, nadie quiere volver a moverse. O sea, que lo que conocemos como corriente eléctrica no son más que carreras de electrones a través de un material conductor y, cuando los electrones dejan de pasar por el cable, se nos acaba el chollo.
En el siguiente dibujo, vemos lo que pasa en realidad cuando se nos acababan las pilas de la Game Boy: realmente no se “acaba” nada, sólo que las pilas han llegado al equilibrio.

¿Entonces qué tenía que ver todo esto con el ejemplo del puñetero río`?
Al hablar de electricidad, es inevitable que todos hayamos escuchado los términos voltaje, intensidad o resistencia. Si os pasa como a nosotros, los encontraréis conceptos difíciles de visualizar porque no tenemos ninguna referencia física para imaginarlos.
El siguiente ejemplo, ayuda bastante.
Al fin y al cabo, una corriente eléctrica y una de agua tienen el mismo fundamento: son un montón de partículas fluyendo por un tubo. En realidad, en el caso del agua son moléculas y en el de la electricidad, electrones, pero ambas siguen siendo puntos microscópicos en movimiento que no podemos ver a simple vista. 
Explicamos cada parte del dibujo.
1. Un flujo de agua circula por un tubo. Está claro que, cuanto más ancho sea el tubo, más agua podrá pasar al mismo tiempo. De la misma manera, la intensidad es la magnitud eléctrica que determina la cantidad de electrones que están pasando por la sección de un cable o, lo que es lo mismo, el equivalente al caudal de un río.
2. Luego está la llamada altura de columna, que viene a expresar la fuerza con la que el chorro de agua está siendo a empujado. Suponiendo un tubo situado en la base de un depósito, hay que tener en cuenta que toda la masa de agua que esté por encima del tubo estará presionando hacia abajo por efecto de la gravedad. Cuanto más alto sea el depósito, más masa habrá por encima de la salida empujando hacia abajo, por lo que el chorro de agua saldrá a más velocidad. Esto, cambiando moléculas de agua por electrones, sería el equivalente al voltaje.
3. La resistencia no es una propiedad propia de la corriente eléctrica, si no del material por el que está circulando. Básicamente, define la facilidad con la que pueden desplazarse los electrones por su interior. El cobre, por ejemplo, es muy buen conductor de la electricidad, por lo que ofrece poca resistencia al paso de corriente eléctrica. En términos hidráulicos, esto equivaldría a la rugosidad del tubo por el que pasa el agua: a más rugosidad, más energía perderá el flujo de agua al chocar contra las imperfecciones que cubren las superficie interior del tubo y más le costará desplazarse.
TOTAL.
Ahora que ya tenemos las bases necesarias, volvamos a los rayos. 
Cuando muchas nubes se acumulan en una zona, las partículas de agua que las componen, en conjunto, tienden a adoptar una carga negativa. No se sabe con certeza a qué se debe esto, unos dicen que por la polarización de pequeños cristales de hielo por efecto del campo magnético terrestre, otros argumentan que tiene que ver con la formación de aguanieve de densidades dispares en las diferentes capas de la nube. Para el caso que nos ocupa, a nosotros nos va a dar completamente igual.
La cuestión es que las nubes empiezan a cargarse negativamente (pierden electrones). Por suerte o por desgracia, el suelo tiene carga positiva. No estamos seguros de por qué, y no hemos conseguido encontrar una explicación por internet, pero probablemente tiene que ver con que el suelo está lleno de metales, a los que suelen sobrarles electrones por todos lados.
Llegados a este punto, lo único que separa a los electrones de su felicidad es todo el aire que hay entre  las nubes y el suelo
Pero el aire es un pésimo conductor de la electricidad… ¿No?
Que una cosa sea mala conductora de la electricidad no quiere decir que no conduzca la electricidad en absoluto. Sólo significa que una corriente que pretenda atravesarla tendrá que tener una tensión y una intensidad tremendas para compensar toda la energía que perderá durante el camino.
O sea que, hasta que la nube está muy cargada negativamente (le faltan muchísimos electrones), los electrones del suelo no acumulan la rabia suficiente para correr a rellenar todo ese montón de huecos en los que alojarse, formando lo que llamamos un rayo.  
El flujo eléctrico resultante suele tener un voltaje de 10 a 120 millones de voltios y una intensidad unos 30.000 amperios. En comparación, 10 miliamperios (0.0001 amperios)  pueden ser suficientes para detener un corazón humano. El voltaje no influye tanto a la hora de matar a una persona ya que, al fin y al cabo, esta magnitud tan sólo determina la velocidad con la que la corriente eléctrica se desplaza por el cuerpo. Lo realmente peligroso es la cantidad de electrones que nos atraviesan
Demasiados párrafos sin contenido visual. Procedo a incluir un poco para hacerlo más interesante.
Justo en el momento anterior a que los electrones empiecen a ascender del suelo hacia la nube, el aire se ioniza. Esto quiere decir que las moléculas de gas se separan en iones positivos y electrones, de manera que estos electrones libres ahora pueden moverse como les dé la gana y son capaces de abrir un “camino” desde la nube hasta el suelo. En el principio de este vídeo puede observarse que es un fenómeno más complejo de lo que podría parecer a primera vista.

El primer “tentáculo” en llegar al suelo marca el camino
que seguirá el rayo.

Lo curioso, en este caso, es que el aire empieza a ionizarse en todas direcciones, ramificándose en pequeños destellos que van abriéndose camino por donde les sale de las narices, buscando la carga positiva más cercana. Cuando una de estas ramas alcanza una carga positiva (en este caso, el suelo), conecta la nube con el suelo mediante la autopista eléctrica, y es entonces cuando todos los electrones encuentran vía libre para ascender a sus ansiados huecos libres en el cielo a unos 440.000 m/s.
Y, al fin, hemos entendido cómo funciona, más o menos, un rayo.
¡Eh, sinvergüenza, aquí no has dicho de dónde vienen los truenos que acompañan a los rayos!

Tienes razón. Por suerte, es rápido de explicar.

Como hemos dicho, el aire es muy mal conductor de la electricidad. Eso significa que cualquier corriente eléctrica que intente atravesar una masa de aire va a perder muchísima energía por el camino, y esta energía se disipará en forma de calor.
La potentísima corriente eléctrica de un rayo genera tanto calor a medida que atraviesan el aire, que éste se calienta muchísimo en un espacio muy corto de tiempo. Hablamos de temperaturas que pueden alcanzar los 28.000ºC, casi cinco veces la temperatura de la superficie del sol. Al calentarse, el aire tiende a expandirse por lo que, por la regla de tres, al calentarse a 28.000 grados, se expandirá a velocidades inimaginables. 
Esa expansión repentina del aire es que llega a nuestros oídos y nuestro cerebro interpreta como un sonido atronador
Vale, GRACIAS.

Y, a todo esto, caen como 50 rayos por segundo en la superficie de la tierra. Que cayera uno en el Vaticano el otro día tras la dimisión del Papa, no es más que una curiosidad estadística. Así que BASTA YA.

Las puertas del infierno

HOY HA IMPACTADO UN METEORITO SOBRE LA CIUDAD DE NUEVA YORK Y ESTO ES TODO LO QUE HA QUEDADO DE LA GRAN MANZANA.
Que no, que no, que es broma. Ya os tenemos calados a los que sólo leéis los titulares.
Poco después de empezar esta web, tras el estallido de un meteorito sobre los Urales, esta imagen y otras parecidas fueron utilizadas en varias páginas web de noticias amarillistas que sostenían que esto era el resultado del devastador impacto del asteroide en cuestión.

Lo cierto es que el meteorito no llegó a tocar el suelo y que, en realidad, la foto ni siquiera corresponde al cráter recién excavado por ningún pedazo de roca espacial. Se puede deducir porque, al contrario de lo que Hollywood nos ha enseñado, las rocas no arden a menos que estén impregnadas de algo que sí que arde. Por tanto, roca contra roca es sinónimo de destrucción, pero no de llamas.

El fenómeno que tratamos esta vez fue provocado por el ser humano en la pequeña localidad de Derweze (o Darvaza), un pueblo de 350 habitantes en medio del desierto de Turkmenistan.

Resulta que, en 1971, los soviéticos estaban haciendo prospecciones por la zona (que por aquel entonces era suya) y encontraron una gruta llena de gas natural. Antes de que pudieran empezar a extraer el gas y brindar con vodka, el techo de la caverna se derrumbó, dejando en su lugar una sima de 70 metros de diámetro y 20 de profundidad.
“Ya os dije que no dejarais a Vladimir preparar la barbacoa” Fuente.
¿PERO TE QUIERES CALLAR Y DECIRME POR QUÉ ARDE?
En un alarde de sentido común sin precedentes, mezclado con su instinto natural destructivo, los científicos  rusos decidieron que la situación se estaba volviendo un poco peligrosa y le prendieron fuego al yacimiento,  ya que grandes cantidades de gases tóxicos y de efecto invernadero estaban saliendo a la atmósfera.

En realidad, la solución no era tan mala.

Gas natural es la manera bonita de decir una mezcla de gases de los cuales entre un 90 y un 95% es metano.  El efecto de un volumen de metano cualquiera sobre la temperatura es 25 veces superior al mismo volumen de dióxido de carbonoAl arder, todo ese metano se descompone en vapor de agua y dióxido de carbono que, pese a contribuir al efecto invernadero, lo hace en menor medida que el metano. De todas maneras, en 1971 el efecto invernadero les traía sin cuidado y lo que realmente querían era utilizar el mismo principio de descomposición mediante combustión para convertir los gases tóxicos en algo seguro.

La sorpresa se la llevaron de manera continuada durante los años siguiente, cuando habían calculado que el fuego se extinguiría en un par de días y veían que la caverna seguía ardiendo, sin dar señales de parar de hacerlo en un futuro cercano. Gracias a este error de cálculo, contamos con todas estas imágenes curiosas en nuestra galería especializada favorita.
El presidente de Turkmenistán decidió en 2010 que reanudaría las prospecciones por la zona en busca de más gas natural (el gas natural da más dinero que los ocasionales turistas que acudían para ver las puertas del infierno), por lo que mandó sellar la cueva, que entonces ya llevaba 39 años en llamas, para evitar que el fuego se propagara a otros yacimientos.

¿La mejor manera de sellar algo en llamas? Inundarlo.  Pero,como todo proceso burocrático que se precie, aún nadie ha hecho nada y las puertas del infierno siguen ardiendo después de 42 años.

Si no hay vuelos directos a Turkmenistán en vuestro aeropuerto más cercano, siempre podéis maravillaros con los vídeos de Youtube.

ACTUALIZACIÓN: 
Habíamos escrito que el fuego estaba extincto en 2010 por inundación, pero resulta que hay dos agujeros separados por 20 km en Derweze, y la imagen que adjuntábamos era del otro pozo. Gracias Ricardo Silva, por avisarnos por Facebook.

Más asteroides

Anteayer se pusieron de moda los asteroides y Ciencia de Sofá no va a ser menos, así que vamos a profundizar en el asunto. 
Cuando una roca considerablemente grande se acerca a nuestro planeta, en seguida aparecen estimaciones sobre la probabilidad que tiene el objeto de estrellarse contra nosotros. Suele hablarse de una posibilidad de impacto entre muchos miles, una entre cientos, como muchísimo. Pero, ahora que no estamos lejos de contar con la tecnología necesaria para desviar asteroides, ¿Qué probabilidad deberíamos tomarnos en serio para dejar de mirar como pasan lo asteroides y empezar a actuar? 
Se ha apodado NEOs (Near Earth Objects) a los objetos que pasan peligrosamente cerca de la Tierra, y desde 1995 han aparecido varios programas con el fin de catalogar las órbitas de todos y tenerlos más o menos controlados.

 Fuente: neo.jpl.nasa.gov
En el gráfico aparece reflejado el número de asteroides descubierto desde que empezaron los esfuerzos, por semestre y programas de búsqueda, siendo Catalina el más efectivo (no son ningunas siglas extrañas, es el nombre del observatorio, situado en la Sierra de Santa Catalina, Arizona). 
Se han descubierto hasta la fecha unos 10.000 NEOs, de tamaños dispares. De momento, se estima que más del 90% de los objetos de más de un kilómetro de diámetro, los más peligrosos, han sido catalogados.
Fuente: neo.jpl.nasa.gov 
(también conocida como la web con más puntos del mundo)
En el gráfico de aquí arriba, aparece el número de asteroides descubierto según su tamaño. A partir de 100 metros, más o menos, un asteroide empieza a considerarse una amenaza.
Si somos tan listos y tenemos el asunto tan controlado, ¿entonces por qué no vimos venir el meteorito ruso?
Por lo que se sabe hasta le momento, el pedazo de roca que cayó sobre Rusia apenas pesaba 7 toneladas y medía 15 metros de diámetro. En jerga astronómica, es una puñetera broma.
Nuestros sistemas podrían haber detectado algo tan pequeño, porque ya lo han hecho con cuerpos similares, pero es bastante complicado y no sale a cuenta porque el daño que pueden hacernos es mínimo. Por eso, los esfuerzos prefieren centrarse en buscar cosas más grandes que de verdad supongan un riesgo para la Tierra y no perder el tiempo analizando en cielo en busca de pedruscos que de tanto en tanto puedan darnos un susto (menos mal que esto no lo leen muchos rusos).
Meteoritos como el de Rusia simplemente arden al entrar en la atmósfera hasta consumirse y, aunque suele decirse que esto es debido a la fricción del aire, en realidad no tiene nada que ver
Cuando una masa sólida se sumerge muy, muy rápido en un volumen de aire (un asteroide normalito puede viajar fácilmente a 54.000 km/h), el gas que tiene delante tiende a apartarse de la trayectoria a medida que la masa, en este caso un asteroide, lo atraviesa. 
El problema es que, a esas velocidades, el objeto va tan rápido que al aire no le da tiempo a quitarse de en medio, y empieza a amontonarse frente al morro del asteroide, comprimiéndose. Un gas, al comprimirse, se calienta. Si alguien ha intentado inflar vigorosamente las ruedas de una bici con una mancha manual, lo habrá comprobado.
Intentando plasmarlo en imágenes.
El aire alcanza unas temperaturas tan altas, y el meteorito lo empuja con tanta fuerza, que el calor se transfiere muy rápido a la masa de la roca espacial y las altas temperaturas terminan debilitando su estructura.
La caída violenta del asteroide debilitado termina desintegrándolo y toda la energía cinética generada se transfiere al aire que lo rodea, que se expande violentamente al calentarse aún más. Esta expansión descontrolada es la onda expansiva que llega al suelo y revienta los cristales de las casas o hace saltar las alarmas de los coches. 
Ya me he ido por las ramas.
Volviendo a las probabilidades de que terminemos como los dinosaurios, la NASA calcula que un asteroide llamado 2011 AG5 tiene una posibilidad 1 entre 500 de chocar contra la Tierra en el año 2040. Vamos, un 99,8% de posibilidades de pasar sin pena ni gloria. 
Pero un 0,2% no es una cifra que deba desestimarse. Al fin y al cabo, si este pedrusco de 140 metros de diámetro impactara contra la superficie terrestre, liberaría una cantidad de energía equivalente a 100 megatones (o 100.000.000 de toneladas de TNT), pudiendo arrasar un área de unos 160 kilómetros de diámetro.
En principio, parece que no piensa hacerse nada al respecto y esperarán a que 2011 AG5 vuelva a pasar relativamente cerca de la Tierra en Septiembre de este año para salir de dudas. 
Como decía al empezar la entrada, la tecnología necesaria para desviar asteroides está a la vuelta de la esquina. Recordemos que ya estrellamos estrellamos algo contra un asteroide en 2005.

El problema es que salvar a la humanidad sale carísimo, y la comunidad internacional no se quiere gastar un dineral para desviar un asteroide que tiene un 0.2% de probabilidades de estrellarse contra nosotros.

Para evaluar el peligro que representa un asteroide que pasa cerca de la Tierra, se elaboró la escala Torino, que valora del 0 al 10 su nivel de peligrosidad.

Que, en resumidas cuentas, viene a ser:

Nivel 0: no pasa nada.

Nivel 1: no pasa nada.

Nivel 2: no pasa nada.

Nivel 3: hacemos como que pasa algo, pero no pasa nada.

Nivel 4: la probabilidad de impacto es del 1% o mayor, pero no pasa nada.

Nivel 5: seguramente no impacte, pero si faltan menos de 10 años para que venga el asteroide, deberíamos reunirnos para hablar y ver qué hacemos.

Nivel 6: seguramente no impacte, pero es bastante grande y si faltan menos de 30 años para que venga el asteroide, deberíamos reunirnos para hablar y ver qué hacemos.

Nivel 7: algo muy grande pasará muy cerca, seguramente no podremos hacer nada, pero reunámonos para ver si de verdad estamos condenados.

Nivel 8: los suicidios sectarios probablemente maten a más gente que el propio asteroide.

Nivel 9: muere mucha gente.

Nivel 10: fin.

Lo curioso es que la escala lo da todo por perdido del nivel 8 hacia arriba y ni siquiera recomienda qué medidas tomar al respecto, porque probablemente no haya ninguna.

Para los próximos cincuenta años, están previstos encuentros con 56 objetos catalogados como nivel 6, 12 nivel 7 y de nivel 9 hay…

QUE NO, QUE ES BROMA.

Lo más alto que ha llegado a puntuar un asteroide que pase por aquí cerca con regularidad es 4, y luego fue degradado a nivel 0. El que supone un mayor riesgo actualmente, es de nivel 1.

Así que será mejor preocuparse por las cosas que pasan en la superficie de nuestro planeta y dejemos al resto del sistema solar tranquilo.

ACTUALIZACIÓN DEL 22/02/2013.

He encontrado el siguiente vídeo que muestra los efectos de la onda expansiva del meteorito de Rusia, grabado por diversos aficionados y cámaras de seguridad.

Es impresionante cómo es capaz hasta de tumbar puertas de almacenes.

¿Cuánto oro contienen los océanos?

El agua del mar no sólo contiene sal. Tiene disueltas pequeñísimas cantidades de casi todos los elementos, entre ellos el oro: alrededor de 13 milmillonésimas de gramo de oro por cada litro de agua de mar.

Se estima que el volumen de agua de los océanos, en conjunto, es de unos mil trescientos sesenta y ocho millones (1.368.000.000) de kilómetros cúbicos. Con la cantidad de oro por litro de agua que hemos mencionado, podemos calcular que hay 13 kilogramos de oro por kilómetro cúbico de agua por lo que, en total, en los océanos de todo el mundo hay unas 20 millones de toneladas de oro disuelto.

Fuentes:
http://oceanservice.noaa.gov/facts/gold.html
http://oceanservice.noaa.gov/facts/oceanwater.html

Asteroides y diamantes

Como ya sabréis, un meteorito ha caído sobre Rusia y me ha recordado una historia que leí hace un tiempo. 
Pero primero, hablemos de actualidad. 
Esta madrugada, un meteorito ha entrado en la atmósfera y ha provocado daños las poblaciones rusas  de Cheliabinsk, Sverdlovs y Tyumen

Fuente: BBC.
Casi un millar de personas han resultado heridas, pero no a causa de una lluvia de roca fundida al estilo Hollywood, sino porque el meteorito ha explotado en el aire y la onda expansiva generada ha reventado todos los cristales que ha encontrado en su camino, que luego han caído a la calle, concretamente sobre las cabezas de los que paseaban tranquilamente bajo las ventanas.



Cómo no, he visto que en las redes sociales la gente empezaba a sacar sus teorías (probablemente, ni siquiera eran propias).

Hay quién dice que el meteorito fue interceptado por el sistema de defensa anti-misiles ruso, cosa  que dudo, dado que esta mole de 10 toneladas se movía a 54.000 km/h. Un misil intercontinental tiene suerte si pasa de 2.500 km/h. 

No soy un experto, pero yo lo descartaría.

Otros argumentan que esto no era más que la carta de presentación de un asteroide más grande, 2012 DA14 (que, por cierto, fue descubierto por un equipo amateur español), que pasará muy cerca de la Tierra esta noche, y que ahora viene le gordo. Dos cosas:

– El asteroide viene en dirección opuesta a la que ha caído el meteorito ruso.
– La órbita del asteroide lleva tiempo siguiéndose y se conoce muy bien. Todo indica a que no va a impactar contra nosotros.
EN EL HIPOTÉTICO CASO, que no es el nuestro, de que impactara, es un cuerpo muy pequeño. Mide unos 50 metros de diámetro. Me suena que hace algunos años ya pasó algo parecido con uno más grande, y no hizo más que desintegrarse en la atmósfera. Cuando encuentre algo lo actualizaré, pero ahora tengo prisa porque me van a cerrar el supermercado.

Así que nadie se preocupe, podemos posponer el sacrificio de Bruce Willis unos años más.
Si queréis seguir en directo el paso del asteroide, la NASA lo ha montado para que podáis verlo aquí.

Y la noticia de la que hablaba al principio.

Hace 35 millones de años, un asteroide de verdad impactó al noreste de lo que ahora es Rusia (a saber en aquella época cómo estaban distribuidos los continentes) y el impacto generó un cráter de casi 100 kilómetros de diámetro al que, millones de años después, los rusos llamaron Popigai. Muy mal.

Normalmente, las historias de asteroides terminan así y volvemos a Facebook a ver si durante el minuto que llevamos leyendo ha pasado algo importante. Pero esta es diferente.

Al parecer, el meteorito se estrelló contra un yacimiento de grafito, por lo que el calor y la presión desatados durante el impacto convirtieron grandes cantidades de carbono en diamante. En otra entrada ya hablamos de las diferentes estructuras que puede adoptar el carbono

En fin, que esos diamantes no se han movido del sitio y han permanecido en el mismo lugar durante todos esos millones de años, hasta que un grupo de geólogos rusos lo descubrió en los años 70 y lo archivaron automáticamente como secreto de estado. Recientemente, estos archivos han salido a la luz y Rusia no hace más que chulear porque dicen que pueden abastecer ellos solitos el mercado de diamantes durante 3.000 años.

Teniendo en cuenta que un quilate (o 200 miligramos, hablamos del tema aquí) suele valer alrededor de 2.000$, y teniendo en cuenta que los cálculos apuntan a que en el cráter hay varios billones de quilates enterrados, podemos imaginar cómo crecerá el PIB de Rusia cuando empiece a explotarlo en serio.

Aunque deberían habérselo callado, porque encontrar unas reservas tan grandes no hará más que abaratar los diamantes, ¿no?

Lo siento, tampoco soy economista.