¿Cómo se puede escapar de un agujero negro?

Generalmente las partículas que se aproximan a los agujeros negros son capturadas en cuestión de milisegundos, pero una pequeña fracción podría tener la oportunidad de escapar. Así lo sugieren las últimas observaciones del satélite Integral de la Agencia Espacial Europea (ESA), con el que se han detectado partículas un milisegundo antes de quedar atrapadas.

Ahora los astrónomos han descubierto que esta caótica región está surcada por una compleja red de campos magnéticos, que presentan una compleja estructura en forma de túneles por los que algunas partículas logran huir del pozo gravitatorio. Por primera vez se ha identificado la presencia de estos campos gravitatorios tan cerca de un agujero negro.

Un equipo liderado por Philippe Laurent, investigador del CEA (Commissariat à l'énergie atomique) en Saclay (Francia), ha realizado el descubrimiento estudiando el sistema binario de Cygnus X-1, donde la gravedad del agujero negro está desmembrando la estrella que lo acompaña. Los resultados apuntan a que este campo magnético es suficientemente fuerte como para arrancar partículas del pozo gravitatorio y bombearlas hacia el exterior, proyectando un chorro de materia en el vacío del espacio. Las partículas que forman estos chorros ganan velocidad recorriendo trayectorias espirales, lo que afecta a una propiedad de la radiación conocida como polarización.

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Muy Interesante

Los tiburones usan "mapas mentales" para nadar

Los científicos señalan que los tiburones podrían guiarse por el campo magnético de la tierra.

Algunas especies de tiburones pueden hacer mapas mentales de su hábitat regular, lo que les permite ubicar destinos de hasta 50 kilómetros de distancia.

Científicos estadounidenses llegaron a esta conclusión tras analizar datos provenientes de tiburones tigres (Galeocerdo cuvier) a los que se les había colocado transmisores acústicos y descubrieron que éstos siempre toman caminos directos de un lado a otro.

Los investigadores destacan que esta conducta muestra una gran capacidad para registrar mentalmente mapas de sitios clave.

Los científicos señalan que esto constituye una evidencia más de que los tiburones pueden navegar guiándose por el campo magnético de la Tierra.

El estudio fue publicado en Journal of Animal Ecology (Revista de Ecología Animal).

Investigaciones anteriores en Hawai habían mostrado a tiburones tigres de aguas profundas dirigiéndose a zonas menos profundas y ricas en nutrientes ubicadas a 50 kilómetros.

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Patrón definido

Los datos estadísticos revelan que estos recorridos no se hicieron accidentalmente sino que seguían un patrón establecido.

Sin embargo, otras especies, como los tiburones punta negra (Carcharhinus melanopterus), no mostraron esta conducta. Por otra parte, el llamado tiburón azotador o zorro marino (Alopias vulpinus) mostró un patrón similar al de los tigres, pero en menor escala.

"La investigación muestra que los tiburones tigres y los azotadores no nadan al azar, sino que se dirigen a puntos específicos", señaló Yannis Papastamatiou, quien dirigió el equipo del Museo Nacional de Historia de Florida que condujo el estudio.

"Puesto en términos simples, saben hacia donde van", recalcó.

Mapas y campos magnéticos

Una pregunta clave es cómo saben hacia donde van.

Los tiburones forman parte de una serie de animales que pueden percibir el campo magnético de la Tierra.

El estudio mostró que el tiburón azotador no registra esta conducta.

Pero mientras el atún de aleta amarilla lo hace utilizando pequeñas cantidades de magnetita que guarda en su cabeza, los tiburones no tienen depósitos de este mineral en su cuerpo.

Otra posibilidad, según los científicos, es que éstos usan señales de las corrientes marinas, de la temperatura del agua o se guian por el olor.

"Esos tiburones deben tener un muy buen sistema de navegación porque las distancias que navegan son enormes", dijo Papastamatiou.

"Qué sistema usan, es un tema de debate, pero el hecho de que muchos de esos recorridos se realizan de noche refuerza la idea de que se orientan gracias al campo magnético", señaló la investigadora.

Entre los tiburones azotadores, los adultos recorren distancias más largas que los más jóvenes. Esto muestra que desarrollan su capacidad de construir mapas mentales a medida que maduran.

Las diferencias entre las especies pueden explicarse por sus formas variadas de vida.

Aunque los tiburones punta negra son muy comunes en todo el Pacífico, generalmente las poblaciones se mueven en un rango más limitado.

Sin embargo, los tiburones tigres pueden cubrir distancias de hasta 3.000 kilómetros.ç

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BBC Ciencia

¿Qué es la antimateria?

Como todos sabemos, toda la materia está formada por átomos. A su vez, los átomos están formados un núcleo de protones y neutrones, y electrones que dan vueltas alrededor de él. Existen además muchas otras partículas subatómicas, como el neutrino o la partícula Z de la que hablé hace un par de días.

Las partículas subatómicas tienen una serie de propiedades de las que las más conocidas son la masa y carga eléctrica (que puede ser nula, como en el caso del neutrón). Pero tienen además otras propiedades algo menos conocidas por los profanos, y más "exóticas", con nombres bastante peculiares. Pues bien, por cada tipo partícula, existe (o puede existir) otra con la misma masa pero con el resto de propiedades de distinto signo (excepto el espín). Por ejemplo, el electrón tiene carga electrica negativa, y su antipartícula, el positrón (o antielectrón), tiene igual masa que el electrón, pero carga positiva.

La antimateria estaría formada entonces por antipartículas. Podemos imaginar un "antiátomo" formado por un núcleo de antiprotones y antineutrones, con positrones dando vueltas alrededor de él.

Lo interesante de todo esto es que cuando una partícula colisiona con su correspondiente antipartícula, se aniquilan mutuamente, emitiendo una cantidad de energía que viene dada por la conocidísima ecuación de Einstein E=mc², donde E es la energía desprendida, m la masa de las partículas, y c la velocidad de la luz. Teniendo en cuenta que la velocidad de la luz es 300.000.000 m/s y que además está elevada al cuadrado, podemos ver que con una pequeña cantidad de masa se pueden conseguir cantidades increíbles de energía.

¿Se puede crear antimateria?

Todos hemos oído hablar es el famoso principio de conservación de la energía. "La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma". Esta es una ley inviolable. Debemos entender el concepto de energía de forma muy amplia, es decir, según la ecuación E=mc², la masa también es energía. Eso quiere decir que para "crear" antipartículas (con sus correspondientes partículas), debemos aplicar la misma increíble cantidad de energía que se desprende en su aniquilación. De hecho, necesitamos más, ya que nuestras máquinas no son eficientes al 100%, por lo que siempre se perderá parte de la energía (como ocurre con todas las máquinas existentes). La antimateria no se crea, sino que se obtiene a partir de la energía.

¿La antimateria podría ser una fuente de energía?

Puesto que necesitamos aportar más energía para crearla, de la que obtenemos con su aniquilación, la antimateria no puede ser nunca una fuente de energía. En el mejor de los casos, podría utilizarse como batería, y para eso primero hay que solucionar otros problemas, como su contención. La única forma en la que la antimateria podría covertirse en fuente de energía, es que la encontremos ya hecha, en estado natural, en alguna parte. Pero está claro que en la Tierra no va a ser, pues se aniquilaría inmediatamente al entrar en contacto con la materia (incluso con el aire). Tendríamos que encontrarla en el espacio. Y eso si la encontramos.

¿Cómo se podría almacenar la antimateria?

La contención de la antimateria es otra de las cosas que tiene miga. Dado que no puede estar en contacto con la materia, la única forma conocida de almacenarla es mediante campos magnéticos, como dice el libro. Pero para ello, lo que se pretende retener debe tener carga eléctrica. Esto no es problema si queremos almacenar unos cuantos positrones, por ejemplo. Pero no podríamos hacerlo con antineutrones. En la novela "Ángeles y Demonios" se supone que existen átomos de antihidrógeno. Puesto que cada átomo tendría un antiprotón y un positrón, la carga eléctrica global sería neutra, por lo que un campo electromagnético no funcionaría.

De hecho, a la hora de almacenar antipartículas, el que deban tener la misma carga eléctrica limita la cantidad que se puede almacenar, ya que éstas se repelen entre sí (creo que no hace falta explicar que cargas opuestas se atraen y cargas iguales se repelen). Para almacenar antimateria en cantidades apreciables, habría que buscar alguna otra solución (de momento desconocida).

¿Es la antimateria inestable?

La antimateria no es inestable per se. Cierto que en contacto con la materia se aniquila, pero uno puede imaginar un planeta de antimateria, con su atmósfera de antioxígeno y antinitrógenos, con formas de vida basadas en anticarbono, viviendo felices y sin problemas. Claro que si existiera un lugar así, el más pequeño meteorito de materia sería devastador para el "antiplaneta". Es más, podemos imaginar un universo entero formado por antimateria (como la famosa zona negativa que aparece en los cómics de los 4 Fantásticos).

Fuentes:

Mala Ciencia

Los celulares aceleran el metabolismo cerebral

Un estudio concluye que usar el teléfono móvil durante 50 minutos basta para que se acelere la actividad cerebral en la zona más próxima a la antena.

Utilizar el teléfono móvil durante 50 minutos basta para que se acelere la actividad cerebral justo en la zona que está más próxima a la antena. Esta es la conclusión de un estudio realizado por investigadores del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos y recién publicado por la revista JAMA (Journal of the American Medical Association). Y aunque no están claras las repercusiones que este hecho puede tener para la salud, el trabajo demuestra definitivamente que la exposición a la radiación electromagnética (en forma de microondas) emitida por los teléfonos móviles tiene efectos directos y medibles sobre el cerebro.

"El impresionante incremento mundial en el uso de teléfonos móviles -dice el estudio- ha suscitado preocupación sobre el posible efecto nocivo de la exposición a los campos magnéticos modulados. Particularmente preocupante son los potenciales efectos cancerígenos de las emisiones de los teléfonos móviles. Sin embargo, estudios epidemiológicos para establecer una relación entre el uso de móviles y el aumento de tumores cerebrales han resultado inconsistentes y la cuestión sigue sin resolver".

Los autores añaden que los estudios realizados en humanos para investigar los efectos de la exposición a la radiación electromagnética de los móviles han arrojado resultados muy variados, lo que pone de relieve la necesidad de trabajos adicionales que documenten cómo las radiaciones de los móviles afectan a las funciones cerebrales.

Ese ha sido precisamente el objetivo del estudio de Nora D. Volkow, del Instituto Nacional de Salud norteamericano. Un trabajo que ha conseguido demostrar por primera vez cómo el uso de teléfonos móviles puede afectar (por lo menos localmente) a la actividad cerebral. En concreto, Volkow y sus colegas han descubierto que los teléfonos móviles tienen la capacidad de alterar el metabolismo de la glucosa en nuestros cerebros, un indicador de la actividad neuronal.

Un móvil en cada oído

El estudio fue realizado entre el 1 de enero y el 31 de diciembre de 2009 y en él participaron 47 voluntarios. A los participantes se les acopló un teléfono móvil (Samsung Knack) en cada oído al mismo tiempo que se les realizaba una tomografía por emisión de positrones (PET). A cada participante se le midió el metabolismo cerebral de la glucosa dos veces: una con el móvil del oído derecho activado durante 50 minutos; y otra con ambos teléfonos móviles desactivados. Después se compararon los resultados de las tomografías.

Los investigadores no hallaron ningún cambio significativo en el metabolismo general del cerebro de los voluntarios, pero sí efectos locales muy significativos. Las regiones cerebrales más próximas a la antena (el cortex orbitofrontal y el lóbulo temporal) mostraron un metabolismo sensiblemente superior (en cerca de un 7%) en las tomografías realizadas con el móvil del oído derecho activado.

"Estos resultados - reza el estudio- proporcionan la evidencia de que el cerebro humano es sensible a los efectos de los campos magnéticos modulados producidos por una intensa exposición a un teléfono móvil". Sin embargo, los investigadores no saben cuál es exactamente el mecanismo que provoca esta reacción.

Y aclaran que sus resultados "no proporcionan información alguna sobre su posible relación con efectos cancerígenos derivados del uso crónico de teléfonos móviles. Habrá que realizar nuevos estudios para establecer si los efectos observados pueden tener, a largo plazo, algún efecto negativo sobre la salud".

Fuente:

ABC

Consiguen preparar materiales magnéticos y superconductores a la vez

Un grupo de científicos de la Universitat de Valencia ha conseguido preparar materiales magnéticos y superconductores a pesar de que el magnetismo y la superconductividad son "dos enemigos acérrimos" que se niegan a cohabitar en un mismo compuesto, según ha informado este martes la institución académica en un comunicado.

Así, ha indicado que el grupo de investigación dirigido por el profesor Eugenio Coronado acaba de desarrollar un procedimiento químico que permite diseñar materiales donde estas dos propiedades coexisten. El nuevo procedimiento, publicado en 'Nature Chemistry', consiste en construir un sólido laminar formado por capas alternadas superconductoras y magnéticas de grosor nanométrico.

En lugar de construir el nuevo material átomo a átomo, el procedimiento utiliza como bloques de partida dos nanocapas funcionales, una superconductora y otra ferromagnética, que se autoensamblan en disolución por interacciones electrostáticas. La técnica es como construir un edificio apilando pisos enteros preformados, en lugar de hacerlo ladrillo a ladrillo, ha precisado la Universitat.

La investigación, ha destacado la institución académica, abre las puertas al diseño químico de nuevos materiales difíciles o imposibles de obtener por otros métodos y aporta nuevos retos en la síntesis de materiales multifuncionales.

Fuente:

Europa Press

¡Conozca la plastilina magnética!

Martes, 06 de julio de 2010

¡Conozca la plastilina magnética!

La fuga de crudo de BP. Venom. El robot de Terminator 2. Magneto de X-men. Se cogen todos estos ingredientes, se meten en una batidora, y te sale algo parecido a esto: la plastilina magnética. Quizá no sea supernovedosa, lo sé, pero seguro que muchos la desconocíais, y algo tan raro y tan… magnético, digamos, no podía dejar de estar aquí. Mira su curioso comportamiento tras el maleable salto.

La plastilina magnética es similar a la que ya conoces, excepto en que tiene “millones de imanes de tamaño microscópico” y ese aspecto de chapapote.

El imán cúbico de aspecto metálico viene incluido en el pack.

Puedes encontrarla en Vat19 por 13′5 dólares, aunque están sin existencias. Si es que a todos nos gusta experimentar con cosas raras. —Javier G. Pereda [Vat 19 via OhGizmo]

Tomado de:

Gizmodo

El campo magnético de la Tierra puede caer en un instante

Viernes, 05 de marzo de 2010

El campo magnético de la Tierra puede caer en un instante

Incluso si conociéramos precisos detalles del núcleo de la Tierra, no seríamos capaces de predecir un cambio catastrófico en la polaridad del campo magnético terrestre con más de una década o dos de antelación

El campo magnético de nuestro planeta ha invertido su polaridad cada tanto en su historia. Algunos modelos indican que el cambio podría completarse en sólo un año o dos, pero si, como predicen otros, dura décadas o incluso más, quedaríamos expuestos a la radiación espacial. Esto pondría en corto-circuito a los satélites, lo cual es un riesgo para los pasajeros de aeronaves, y tambien podría causar estragos en los equipos eléctricos en superficie.

Para probar si podríamos detectar una futura inversión, Gauthier Hulot de Denis Diderot University de París, Francia, y sus colegas, realizaron simulaciones por computadora de la dínamo magnética de la Tierra sobre la base de un rango de valores plausibles para las variables tales como la viscosidad, conductividad eléctrica y térmica del núcleo externo y las diferencias de temperatura dentro de éste.

El equipo de Hulot informará en Geophysical Research Letters que las predicciones del modelo se mantuvieron consistentes para todo el rango de valores, indicando una duración de no más de unas pocas décadas.

El resultado implica que sólo se podrá prever un cambio de polaridad con poca antelación, y sólo con datos muy precisos. “Es como predecir el tiempo”, dijo Hulot.

El último cambio de polaridad fue hace alrededor de 800.000 años. En las últimas décadas, el campo magnético se ha debilitado con suficiente rapidez como para invertirse en unos pocos miles de años, pero esto también podría ser parte de una variación más limitada.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti

Tomado de:

AXXon

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Experimentos: Generador Eléctrico

Viernes, 11 de septiembre de 2009

Experimentos: Generador Eléctrico

Ya tratamos, hace aproximadamente un año, sobre los motores y los generadores eléctricos, si desea puede ingresar a nuestros archivos al final de la página. Pero un repaso a nadie le cae nada mal.

¿Qué es un generador eléctrico?

La definición más sencilla sería: Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica.

Si esto les parece corot entonces que tal: Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes.



El dinamo fue el primer generador eléctrico apto para uso industrial. La primera dinamo, basada en los principios de Faraday, fue construida en 1832 (ver modeo arriba) por el fabricante francés de herramientas Hipólito Pixii.

La fuerza electromotriz

Una característica de cada generador es su fuerza electromotriz (F.E.M.), definida como el trabajo que el generador realiza para pasar la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo por el interior del generador.

La F.E.M. se mide en voltios y en el caso del circuito de la figura de arriba, sería igual a la tensión E, mientras que la diferencia de potencial entre los puntos a y b, V_a-b, es dependiente de la carga Rc.

La F.E.M. y la diferencia de potencial coinciden en valor en ausencia de carga, ya que en este caso, al ser I = 0 no hay caída de tensión en Ri y por tanto V_a-b = E.

Michael Faraday

Michael Faraday (1791 - 1867) fue un físico y químico briténico.



Conocido principalmente por su descubrimiento de la inducción electromagnética, que ha permitido la construcción de generadores y motores eléctricos, por lo que es considerado como el verdadero fundador del electromagnetismo.

La inducción elctromagnética

Si movemos el imán en las proximidades de la bobina, observamos cómo el amperímetro detecta una corriente eléctrica.

Movemos el imán

Si movemos la bobina conectada al circuito en las proximidades del imán, observamos cómo el amperímetro detecta una corriente eléctrica.

Movemos la bobina

Faraday concluyó que para que se genere una corriente eléctrica en la bobina, es necesario que exista un movimiento relativo entre la bobina y el imán.

Si se mueve la bobina hacia el imán, hay una variación en el campo magnético en el circuito, pues el campo magnético es más intenso cerca del imán; si se mueve el imán hacia la bobina, el campo magnético también varía.

A la corriente generada se le llama corriente inducida y, al fenómeno, se le denomina inducción electromagnética.

Se obtiene energía eléctrica como consecuencia del movimiento del imán con respecto a la bobina o de la bobina con respecto al imán.

La inducción electromagnética es el fundamento de los generadores de corriente eléctrica, como son la dinamo y el alternador.

En comclusión la electricidad puede generar magnetismo. Y una fuerza magnética puede generar electricidad.

Veamos:



Quedaban pendientes los experimentos del generador eléctrico, aquí los tienen:

Generador y foco led

Con un par de imanes redondos, de bocinas, un tubo de PVC, un embobinado se puede iluminar un diodo led de 1,5 voltios. Esta es la manera:



El video no es de gran calidad, lo admito. Pero en este otro video se puede ver la elaboración del generador casero con mayor detalle, pero con imágens fijas.



Otro generador eléctrico

Si no encuentra imanes circulares puede crear un generador con imanes rectangulares, alambre de cobre, cartón y un clavo. No se precisan muchas explicaciones `pues el video es bastante explícito:



No es algo sorprendente, pero sirve para ilustrar los princios básicos de un generdor.

Lea los archivos de Conocer Ciencia:

Los motores más sencillos de hacer (noviembre de 2008)

Faraday descubrió el generador eléctrico y Henry el motor eléctrico (agosto de 2008)

Hasta pronto:

Leonardo Sánchez Coello
conocerciencia@yahoo.es