Archivo de la categoría: Física

¿Qué aspecto tiene un átomo? (2/3)

Inauguro la temporada 2016 del blog con la segunda parte de “¿Qué aspecto tiene un átomo?“. Me gustaría haberlo tenido lista antes, pero no me gustó cómo quedaba y preferí volver a grabarlo desde cero. Podéis ver el primer vídeo haciendo click aquí.

Esta vez toca hablar del descubrimiento de las partículas fundamentales que forman el núcleo de los átomos, que nos permitirían saber qué distingue unos elementos de otros. Como siempre, cualquier crítica que me ayude a mejorar los vídeos es bienvenida (ya tengo en cuenta que comprar un foco será una buena idea).

¿Es posible la fusión fría?

Los inventos que podrían revolucionar el paradigma energético suelen despertar mucho interés, por lo que son muy susceptibles a ser mal interpretados por la prensa o a formar parte del guión de alguna de las incontables teorías conspiratorias que circulan por internet.

Teniendo en cuenta que últimamente se habla bastante de generadores de fusión nuclear como solución a nuestras crecientes necesidades energéticas, no es de extrañar que me estéis mandando algunos mensajes preguntando por la llamada fusión fría. ¿Es posible la fusión fría? ¿De verdad hay máquinas capaces de producirla?

…Y, más importante aún, ¿qué es la fusión fría?

Sí, claro, gracias, voz cursiva. Vamos a echarle un vistazo al tema.

Una tecnología alimentada por la fusión nuclear tendría el potencial de generar una cantidad de energía tremenda a partir de una cantidad mínima de combustible: la fusión de un kilo hidrógeno para formar helio libera más energía que 10 millones de kilos de combustibles fósiles.

(Fuente)

El concepto es estupendo pero, por desgracia, como comentaba en este artículo que escribí para El Confidencial, hasta ahora no se ha conseguido que ninguna reacción de fusión nuclear que genere más energía de la que se invierte en producirla… Y, a día de hoy, la reacción que se ha podido mantener estable durante más tiempo sólo ha durado 30 segundos.

Así que, de momento, el panorama no es muy esperanzador, pero tampoco es de extrañar: fusionar átomos es un percalazo.
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¿Cuál es la “velocidad de la gravedad”?

Afonso RL me preguntó hace un tiempo a qué velocidad se transmite la gravedad. Ilustraba su pregunta con un ejemplo: si fuéramos capaces de materializar de la nada un objeto tremendamente masivo a una gran distancia (como la órbita de Neptuno, por ejemplo), ¿notaríamos su influencia gravitatoria al instante o ésta tardaría un tiempo en alcanzarnos?

Es una pregunta muy interesante porque tiene cierta similitud con debate que existió alrededor de la luz durante los siglos XVII y XVIII: ¿se propaga por el espacio a una velocidad finita o su velocidad es infinita y, por tanto, puede recorrer el universo de punta a punta de manera instantánea?

Con el tiempo, experimentos cada vez más precisos determinaron que la luz se propaga a casi 300.000 kilómetros por segundo en el vacío. Muy lejos de una velocidad infinita, por supuesto, pero tan rápido que, a efectos prácticos, a nuestros sentidos les es imposible distinguirlo.

Hoy en día existe un debate parecido entorno a la “velocidad a la que se propaga la gravedad“. Voy a poner un poco de contexto, porque nuestra visión de la gravedad ha cambiado bastante con el tiempo.

A finales del siglo XVII Newton publicó la que es considerada la obra científica más importante de la historia y en la que, entre otras cosas, explicaba que lo que mantenía a los planetas dando vueltas alrededor del sol era la misma fuerza invisible que nos mantiene a nosotros pegados al suelo. A esta fuerza invisible le llamó gravedad, una palabra que deriva del latín “gravis“, “pesado“.

Dato curioso: Para experimentar con su percepción de la luz, Newton se hurgaba el ojo con una barra de metal para ver cómo le afectaba la deformación de su globo ocular. (Fuente)

Respuestas (XLV): ¿Seria posible construir un sable laser como los de Star Wars?

Alex Delgado me preguntó el otro día si podríamos construir un sable láser como los que aparecen en La Guerra de las Galaxias. El concepto de mezclar un arma tan antigua como una espada con una tecnología futurista es muy curioso, así que me he tomado la libertad de añadir la respuesta a una segunda pregunta en esta entrada: ¿son vaibles los sables láser de Star Wars como arma cuerpo a cuerpo?

No pegaréis tantos brincos por el desierto cuando termine esta entrada.

Sin más dilación, pongámonos manos a la obra.

  1. ¿PODRÍAMOS CONSTRUIR UN SABLE LÁSER?

En primer lugar, en inglés se usa el término Lightsaber, cuya traducción literal es sable de luz, pero al menos yo personalmente suelo escuchar a la gente referirse a ellos más a menudo como espadas láser o sables láser.

Pero, por otro lado, las hojas de las espadas láser tienen una longitud determinada, son capaces de atravesar cualquier material y sólo pueden ser detenidas al entrar en contacto con otra espada láser. Esto último es lo más importante: si las hojas de estos sables realmente estuvieran hechas de luz, entonces simplemente se atravesarían al cruzarse.

Ostras, es verdad. ¿De qué otra cosa podrían hechas las hojas de los sable de… Digooo… Los sables que emiten luz?
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¿Qué aspecto tiene un átomo? (1/3)

Para la entrada de hoy he querido volver a experimentar con los vídeos. Ya hice uno en verano, pero quedó bastante cutre, así que me he comprado equipamiento más decente y he aprendido a usar un programa de edición de vídeo más complejo que el Movie Maker.

Este vídeo es el primero de una serie de tres (espero) en la que hablaré sobre cómo nuestra visión de los elementos más básicos que componen la materia, los átomos, ha ido cambiando a lo largo de la historia. La intención, a parte de saber por qué creemos que los átomos tienen una estructura determinada pese a que no podamos verlos, es terminar tocando de refilón un poco de física de partículas y mecánica cuántica… Y mejorar a medida que haga más vídeos, por supuesto.

Aquí os dejo con la quimera. Cualquier crítica es bienvenida.

¿Es posible construir una “máquina de movimiento perpetuo”?

Muchas veces me habéis sugerido que hable sobre las llamadas “máquinas de movimiento perpetuo“, aparatos que parecen funcionar de manera ininterrumpida sin combustible ni ayuda de ninguna fuente externa de energía después de darles un pequeño empujón inicial. Hay un porrón y medio de vídeos en Youtube donde aparecen supuestas máquinas de este tipo pero, ¿realmente pueden existir estos dispositivos? ¿ha construido alguien alguna que funcione de verdad? Por desgracia existen mucha charlatanería e ideas equivocadas entorno a este tema, así que he pensado que sería buena idea escribir una entrada sobre ello e intentar separar la realidad de los engaños.

En primer lugar, el movimiento perpetuo como tal no existe.

¡ENTONCES QUÉ ME DICES DE LOS PLANETAS Y…!

Calma, voz cursiva, caaaaaaaaalma. Deja que me explique.
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¿Qué pasa si salgo al espacio sin traje espacial?

Anteayer estuve viendo Gravity con mis compañeros de piso y, además de ser intensamente spoileado durante la película por el ilustrador del libro de astronomía que publiqué hace poco con Ediciones Paidós (al que podéis echar un vistazo haciendo click en este enlace), también surgieron muchas preguntas acerca de la exposición humana al vacío espacial a cuerpo desnudo. Cosas como: ¿En el espacio tendrías frío sin el traje espacial? ¿Qué efectos tendría la despresurización? ¿Podrías sobrevivir aunque sólo fuera un momento?

He pensado que son preguntas interesantes que tal vez os surjan cuando veáis alguna película de astronautas, así que aquí hoy voy a explicar que le ocurriría a vuestro cuerpo si salierais al espacio sin vuestro traje de astronauta.

En primer lugar: ¿se pasa frío en el espacio?

La temperatura del espacio ronda los -156ºC en las cercanías de la Tierra. Pero para medir esa temperatura no puedes sacar un termómetro por la ventana de tu satélite y mirar a ver qué cifra marca porque, como el espacio está vacío, no hay materia que pueda transferir su calor al termómetro para ver a qué temperatura se encuentra. Por este mismo motivo tampoco hay materia a la que tu cuerpo pueda ceder calor para bajar su temperatura.

Pero el calor no sólo se transfiere de un lugar a otro a través de la materia.

En tierra firme sentimos frío cuando el entorno está a una temperatura menor que la nuestra y, por tanto, el calor se transfiere de nuestro cuerpo al medio que nos rodea. Si nos tumbamos en el suelo, por ejemplo, nuestro cuerpo cederá calor a la superficie sobre la que estamos en contacto directo hasta que la temperatura de ambos se equilibre. En la atmósfera o en el agua el efecto es aún mayor porque nunca podemos alcanzar el equilibrio térmico al aire libre: al transferir nuestro calor al fluido que está en contacto con nuestro cuerpo, éste asciende y nueva materia fría se coloca en su lugar, absorbiendo más calor de nuestra piel. Éste fenómeno se llama convección.

¿Por qué siempre vemos la misma cara de la Luna?

El otro día Joan Misram preguntaba por Facebook “¿por qué no podemos ver un lado de la Luna?“. Para que nadie se confunda, técnicamente esta pregunta es la misma que “¿por qué siempre vemos la misma cara de la Luna desde la Tierra?“. La respuesta es bastante interesante, pero antes vamos a dejar claro de qué cara estamos hablando.

La cara que vemos siempre (izquierda) y la que no vemos nunca (derecha). (Fuente)

Bueno, obviamente siempre vemos la misma cara porque la Luna no rota sobre sí misma. Duh.

Ah, craso error, voz cursiva. Si ese fuera el caso, llegaría un momento en el que la cara “visible” de la Luna se encontraría apuntando en la dirección opuesta a la Tierra y, por tanto, terminaríamos por ver la cara “oculta” en algún momento.

En realidad siempre vemos la misma cara de nuestro satélite porque la Luna tarda lo mismo en rotar una vez sobre sí misma que en dar una vuelta alrededor de la Tierra (un poco más de 27 días). El resultado es que siempre apunta hacia nosotros la misma parte de nuestro satélite, tal y como podéis ver en la parte izquierda de esta animación.

Así que, nada, ya lo sabéis. Hasta aquí la entrada de hoy, espero que os haya gus…

¡EH, EH, NO TAN DEPRISA! ¡Tú no te vas de aquí hasta que me digas cómo han llegado la Tierra y la Luna hasta esta situación!

Vaaaale, vaaaale, ya va…
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El premio Nobel de física que ha demostrado que el sol no se está apagando

Habréis visto estos días que se ha concedido el premio Nobel de Física 2015 a Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald por aportar pruebas, cada uno por su cuenta, de que los neutrinos tienen masa y oscilan.

Bah, yo oscilo de vuelta a casa cada sábado por la noche y no me verás reclamando ningún premio Nobel.

Qué chispa tienes, voz cursiva, pero esta oscilación que se ha descubierto no implica que los neutrinos vayan haciendo “eses” por el cosmos. La “oscilación” significa que un neutrino es capaz de transformarse espontáneamente en cualquiera de los otros dos tipos de neutrino que existen mientras viaja por el espacio.

Eh, eh, te acabas de adelantar muchísimo. Más te vale aclararme primero qué es un neutrino porque esto no me ha aclarado nada. Además, la entrada queda bastante corta de momento.

Tienes razón, voy a llenar toda esta página de paja.

Todos conocemos los protones, los neutrones y los electrones, ¿verdad? Hablo de vez en cuando sobre ellos en este blog y en esta entrada expliqué el papel que juega cada uno de ellos a la hora de formar la materia que nos rodea. Pues, bien, resulta que existen otros tipos de partículas que no se pasan el día encerradas en un átomo.
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Respuestas (LXIV): ¿La Tierra gana o pierde masa con el tiempo? ¿Cuánto ha cambiado su masa desde que se formó?

Nuria Lozano me ha enviado una pregunta (a jordipereyra@cienciadesofa.com) que me pareció muy interesante: ¿Está la Tierra entradita en carnes o más bien flaqui? Ese era el “asunto” del e-mail, en el cuerpo especificaba que le gustaría saber si la masa de nuestro planeta ha ido aumentando o ha disminuido desde que se formó, ya sea debido al bombardeo por meteoritos o cualquier otra causa.

Es un tema interesante, pero antes de empezar tenemos que grabarnos a fuego una cifra en la cabeza: la Tierra tiene una masa de 6 cuatrillones de kilos. El número en sí tiene este aspecto: 6.000.000.000.000.000.000.000.000.

Teniendo esto presente, ya podemos empezar.

En primer lugar, lo obvio. Aunque construimos edificios, la población aumenta, las rocas se erosionan con el agua o los ríos sueltan material en sus desembocaduras, ninguno de estos procesos hace que la masa de nuestro planeta cambie porque simplemente se trata de mover la materia que ya contiene de un lado a otro.

¿De verdad tenías que aclarar eso?

Bueno, a todos se nos va la pinza de vez en cuando y siempre aparece algún despistado en la sección de comentarios. O sea, que lo que hace que la masa de la Tierra aumente es la caída de nuevo material sobre ella desde el espacio. Como bien dice Nuria en su e-mail, los meteoritos que caen a la Tierra cada día añaden masa a nuestro planeta.

Cuando hablamos de meteoritos no sólo nos referimos a pedruscos espaciales inmensos en plan Armaggedon. Meteoritos mucho más pequeños entran constantemente en la atmósfera terrestre. Algunos de ellos, como el meteorito de Chelyabinsk, son especialmente llamativos. Caído el 15 de febrero de 2013, no sólo fue capturado en vídeo por un montón de cámaras, sino que además explotó en el aire y su onda expansiva reventó los cristales de los edificios en un radio de varias decenas de kilómetros.