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28 de enero de 2020

¿A qué velocidad viaja la electricidad por el cable?


Como ya sabrás, la luz viaja muy rápido, aproximadamente a 299.792.458 metros por segundo, pero claro, ésta velocidad sólo se alcanza a través del vacío o lo que es lo mismo, el espacio, y nuestro planeta está completamente formado por materia, incluido el aire, por lo que nunca llega a darse este caso.

Pero ¿te has preguntado alguna vez a cuánta velocidad viaja la electricidad dentro de un cable como los que nos suministran la corriente a diario? Te adelantamos que la respuesta, comparada con la velocidad de la luz es casi ridícula y seguro que te va a dejar anonadado.

Para responder a esta pregunta debemos ampliar nuestra lupa y viajar al nivel subatómico. El término Átomo es una palabra que pertenece al griego antiguo y quiere decir «indivisible», aunque gracias a los descubrimientos hechos a lo largo de los siglos XIX y XX sabemos que no es así, pues el átomo se divide en distintas unidades como son los neutrones, sin carga eléctrica; los protones, con carga positiva y los electrones, con carga negativa. Estos últimos son lo que nos interesan en esta cuestión y sí que son indivisibles, al menos para la ciencia actual, y tienen un tamaño tan pequeño que es imposible de determinar.

La energía que se produce durante el desplazamiento de los electrones a través del cable es la que genera la electricidad pero sorprendentemente la velocidad que adquieren dichos electrones en un cable de cobre como los que recorren nuestra casa es menor a 1 milímetro por segundo. Para establecer una comparativa, es menor que la velocidad a la que se desplaza un caracol.

Esto es sorprendente principalmente porque cuando pulsamos cualquiera de los interruptores la luz se enciende automáticamente y los cables que recorren nuestras casas suelen ser considerablemente largos.

Pues bien, para entender el porqué de ese encendido automático debemos visualizar un pequeño tubo completamente relleno de canicas del mismo tamaño que su diámetro, ya que los electrones se sitúan en el cable de una manera parecida y en un tamaño casi infinitamente grande.

Si introdujéramos una canica más por un extremo del tubo podríamos observar que, por muy largo que éste sea, la canica que se encuentre en el otro extremo va a salir. Y es que así es el comportamiento de los electrones dentro del cable: uno sólo no recorre todo el cable, si no que al aparecer uno nuevo todos los demás se desplazan liberando el último, por lo que la velocidad de la corriente en su conjunto es similar a la velocidad de la luz.

Fuente: PLC Madrid

10 de junio de 2019

Edvard Moser, el Nobel que descubrió el GPS de nuestros cerebros

El paciente HM

Cuando tenía 7 años, Henry Molaison se dio un golpe en la cabeza y se fracturó el cráneo. 

Tres años después empezó a tener unas convulsiones que cada vez se volvieron más intensas y frecuentes, a pesar de la medicación.

Para cuando cumplió los 27 años ya no podía tener una vida normal.

Es por eso que, en 1953, Molaison aceptó formar parte de un procedimiento experimental en el que le extirparon los dos hipocampos del cerebro.

La operación funcionó y el hombre dejó de tener convulsiones. Incluso su coeficiente intelectual aumentó.

Pero entonces los médicos se dieron cuenta de que, en el proceso, habían dañado su memoria. El joven no podía recordar si había desayunado o cómo llegar hasta el baño.

Olvidaba las caras y nombres del personal médico y, lo que era más perturbador, debían decirle una y otra vez que su tío había muerto.

El trágico desenlace de su cirugía dio inicio a cinco décadas de estudios que lo inmortalizaron como el paciente "HM", el más famoso de la historia de la neurociencia.

Molaison no llegaría a verlo, pero su caso derivó en un descubrimiento crucial sobre el funcionamiento del cerebro y la memoria.

No en vano le valió el premio Nobel de Medicina al neurocientífico noruego Edvard Moser.


Filosofía y ciencia

"El espacio y tiempo son propiedades totalmente fundamentales de nuestra propia experiencia subjetiva", dice Edvard Moser.

"Es difícil mantener cierto entendimiento del mundo si no podemos colocar las cosas en algún lugar del espacio y organizar los eventos en un tiempo", agrega.

"Por eso, cuando estas habilidades se pierden, de alguna manera nos perdemos a nosotros mismos".

La propia Academia Sueca reconoció al anunciar su premio en 2014 que había logrado resolver "un problema que ha ocupado a filósofos y científicos durante siglos".

El GPS del cerebro
 
"El premio Nobel fue por descubrir las células que forman parte del sistema que nos permite saber dónde estamos y encontrar el camino" para ir de un lugar a otro, explica Moser.

En otras palabras, se trata de células que funcionan como el "GPS interno" del cerebro.

Pero el galardón no lo recibió en solitario, sino que lo compartió con el estadounidense John O'Keefe y la noruega May-Britt Moser.

El apellido Moser no es una extraña coincidencia.
Edvard y May-Britt no solo forman parte del selecto club de los laureados por la Academia Sueca, sino que además son parte de uno todavía más reducido: el de los cinco matrimonios Nobel.

Un camino difícil

A pesar de no haber crecido en una familia ni un lugar con tradición académica (un poblado de 500 habitantes en Noruega), a través de su ávido consumo de libros descubrió la ciencia y se apasionó por ella.

Cumplió con el servicio militar obligatorio, hizo algunos cursos de matemáticas y estadística, se doctoró en neuropsicología y comenzó un periplo internacional por distintos laboratorios.

"Creo que venir de un lugar donde no había nada más me ayudó a tener una perspectiva diferente y original sobre los problemas".

A lo largo de esos años, May-Britt se convertiría en su esposa, pero también en su compañera de investigación y cofundadora del Instituto Kavli para Sistemas de Neurociencia en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología en Trondheim, en el centro del país.

Y si bien los Moser ahora están divorciados, sus carreras siguen profundamente interrelacionadas.

Espacio y tiempo

"El intrincado sistema de mapeo del espacio que derivó en el descubrimiento de la célula red en 2005 y el premio en 2014 fue apenas el principio", afirma Moser.

En estos años, por ejemplo, descubrieron que esas células "no solo se encargan del espacio, sino también del tiempo, por lo que hay un cambio a medida que el tiempo pasa".

"Ahora sabemos también que el espacio y tiempo son elementos de los recuerdos que son almacenados en este sistema".

Hasta han dado inicio a lo que llaman la "fase dos" de sus investigaciones: "Entender la enfermedad de Alzheimer y, ojalá, contribuir al desarrollo de algún tipo de tratamiento".
"El área del cerebro que contiene todas estas células especializadas y registra el pasaje del tiempo suele ser la primera área que se daña en el alzhéimer", dice el Nobel.

Esta enfermedad, que aún no tiene cura, afecta a entre el 60 y 70% de personas con demencia, que son nada menos que 50 millones alrededor del mundo, según la Organización Mundial de la Salud.

Tomado de BBC Mundo

16 de enero de 2019

China consigue que una semilla de algodón brote en la Luna por primera vez

La sonda 'Chang'e 4', que el pasado 3 de enero alunizó con éxito en la cara oculta del satélite, llevó consigo otras semillas, huevos de mosca de la fruta y algunas levaduras.


China ha conseguido que una semilla de algodón brote en la Luna por primera vez, en lo que supone el éxito de uno de los experimentos de la sonda Chang'e 4, la primera en alunizar en la cara oculta del satélite en la historia de la exploración espacial, ha informado este martes la agencia estatal de noticias Xinhua. Según un equipo de científicos de la Universidad de Chongqing (sureste de China), este hallazgo supone el primer "miniexperimento" de biosfera realizado con éxito en el satélite.

La sonda Chang'e 4, que el pasado 3 de enero alunizó con éxito en la cara oculta de la Luna por primera vez en la historia, llevó consigo semillas de algodón, colza, patatas y arabidopsis, así como huevos de mosca de la fruta y algunas levaduras, para poder crear una "minibiosfera simple", según Xinhua. En este sentido, las imágenes enviadas por la Chang'e 4 mostraron este martes un brote de algodón que había crecido con éxito, la única semilla que ha conseguido germinar hasta ahora.

Dicho cultivo, sin embargo, no resulta sencillo: las temperaturas sobre la superficie lunar pueden superar los 100 grados centígrados por el día y bajar a los 100 negativos por la noche, además de recibir una mayor radiación solar y de presentar una menor gravedad que en la Tierra. Xie Gengxin, un científico encargado del experimento con plantas en la Luna, ha señalado que su equipo había diseñado un recipiente que mantendría la temperatura entre 1 y 30 grados, permitiendo la entrada de luz natural y el suministro de agua y nutrientes para las plantas, ha señalado al rotativo hongkonés South China Morning Post.

Lea el artículo completo en: El País Ciencia


1 de diciembre de 2018

Las matemáticas revelan datos curiosos sobre Star Wars

¿Crees que lo sabes todo sobre el universo de Star Wars? Este software te dejará asombrado.


Empleando un innovador software, un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) ha descubierto una visión poco común dentro del universo de Star Wars o La Guerra de las Galaxias, la franquicia de ópera espacial épica, creada por el guionista y director estadounidense George Lucas y que cuenta con millones de fans en todo el mundo desde que se inició la saga en 1977.

Gracias al nuevo algoritmo -desarrollado en el Laboratorio de Procesamiento de Señal 2 (LTS2)- que aprovecha los principios de la teoría de grafos y los cálculos matemáticos llevados a cabo por un ordenador, los expertos pusieron a prueba el software con centenares de webs en la red dedicadas exclusivamente a la exitosa saga que ha trascendido la gran pantalla (libros, juegos, etc...).

Los resultados han revelado datos interesantes: Star Wars integra más de 20.000 personajes repartidos entre 640 comunidades durante un período de 36.000 años: “Los fans se sorprenderán al saber, por ejemplo, que contabilizamos más de 20.000 personajes; entre ellos, 7.500 juegan un papel importante”, explica Kirell Benzi, líder del trabajo.

Además, la eterna rivalidad de los Sith y Jedi también ofrece sus estadísticas: existen 1.367 Jedi y 724 Sith. Pese a la multitud de razas y especies que conviven en la galaxia como los nautolanos o los toydarianos (antes de la República, en la Antigua República, durante el Imperio, la rebelión, la Nueva República o la Orden Jedi), casi el 80% de la población es humana.

Para poner un poco de orden en este bosque masivo de datos, hemos basado nuestro enfoque en el análisis de redes. En otras palabras, todas las conexiones que tiene un personaje con el resto de ellos. Usando estas referencias cruzadas, hemos sido capaces de determinar con precisión el período de tiempo del personaje casi sin excepción, a pesar de que esta información no se proporciona directamente en los libros o las películas”, afirma Xavier Bresson, coautor del estudio.

El logro de este programa informático es que traza conexiones en la masa de datos no organizados disponibles en Internet y los algoritmos desarrollados por los investigadores de LTS2 ofrecen datos muy precisos que pueden ser cuantificados, ordenados y, por supuesto, sencillos de leer.

Según los expertos, “este método podría ser útil para llenar los vacíos de conocimiento que permanecen en la investigación histórica y sociológica y en numerosos campos científicos también”.


21 de agosto de 2018

Inventan en Rusia un cañón láser para destruir basura espacial

Los científicos proponen desarrollarlo a partir de un telescopio instalado en tierra y no en una estación espacial.

Ingenieros de un consorcio instrumental que forma parte de la Agencia Espacial Rusa Roscosmos están desarrollando una tecnología para eliminar la basura espacial, abundante en la órbita, por medio de un láser. Un informe de la corporación al respecto ha llegado a la Academia de Ciencias de Rusia, informa RIA Novosti.

La idea inicial era instalar un láser para dispararlo contra dichos residuos desde la Estación Internacional Espacial, recuerda la fuente. Fue impulsado por científicos japoneses y sus colegas de Europa y Rusia también aportaron posteriormente a su desarrollo. Sin embargo, esta vez los científicos rusos optan por un sistema instalado en tierra.

El informe recomienda desarrollar un "sistema localizador óptico con uso de un láser de cuerpo firme y un módulo de transmisión-recepción óptico adaptivo". Se propone reconvertir en un "cañón láser" el telescopio óptico de 3 metros de diámetro que se está construyendo en el Centro Titov de Óptica Láser de Altái. La función de este telescopio hasta el momento ha sido monitorear los movimientos de los satélites y la basura espacial que les podría amenazar.

Para el suministro eléctrico del cañón se estiman dos modificaciones de osciladores de estado sólido diseñados por la Universidad de Tecnologías de Información, Mecánica y Óptica (ITMO, por sus siglas en ruso) de San Petersburgo.

Fuente:

RT en español

9 de enero de 2018

¡Astronauta japonés creció 9 centímetros en el espacio!

El japonés Norishige Kanai ha crecido nueve centímetros durante su estancia en la Estación Espacial Internacional (EEI) debido a la ingravidez, según escribió hoy en Twitter el propio astronauta.


"Hoy tengo una noticia importante. He pasado el examen médico con medición de los parámetros físicos y resulta que mi estatura ha aumentado en 9 centímetros. Así me he alargado en tres semanas", escribió Kanai, que llegó a la EEI el pasado 19 de diciembre a bordo de una nave pilotada rusa Soyuz.

El astronauta japonés, de 41 años, recordó que no crecía de esta forma desde la adolescencia. 

"Esto no pasaba desde los tiempos de la educación secundaria. Ahora estoy preocupado sobre si voy a caber en el asiento de la nave Soyuz", agregó, citado por la agencia rusa TASS.

¿Es normal este cambio?

El cirujano ortopeda ruso Vladímir Joroshev dijo a RIA Nóvosti que el drástico cambio de la estatura "es fácil de explicar".

"El tejido cartilaginoso se modifica en condiciones de ingravidez. Nuestra columna espinal se compone no sólo por vértebras, que son un tejido óseo, sino también por los discos intervertebrales, que son tejido cartilaginoso", explicó el cirujano.

Ese tejido cartilaginoso es muy flexible y susceptible de sufrir cambios, a diferencia de los huesos, que permanecen inalterables en condiciones de ingravidez. 

"Cuando la carga sobre la columna vertebral se reduce en decenas de veces en condiciones de ingravidez, el tejido cartilaginoso de los discos intervertebrales se alarga, lo que lleva al incremento de la longitud del cuerpo", concluyó Joroshev. 

Kanai, ingeniero de a bordo en su primera misión espacial, llegó a la EEI junto al ruso Antón Shkaplerov el estadounidense Scott Tingle.

Los tres astronautas, que permanecerán en el espacio cerca de medio año, se sumaron al ruso Alexandr Misurkin y los estadounidenses Mark Vande Hei y Joseph Acaba, que se encuentran la la EEI desde septiembre pasado.

La EEI, un proyecto de más de 150.000 millones de dólares en el que participan 16 naciones, actualmente está integrada por 14 módulos permanentes y orbita a una velocidad de más de 27.000 kilómetros por hora a una distancia de 400 kilómetros de la Tierra.  

Tomado de:

10 de diciembre de 2017

Estudio revela que los genes explotan al llegar al espacio

"La expresión génica en el espacio es como los fuegos artificiales despegando, tan pronto como el cuerpo humano entra al espacio", dijo el científico Chris Mason.




Los viajes al espacio desatan en los astronautas un proceso explosivo de activación y desactivación de los genes, así lo revelaron los resultados preliminares del estudio Twins de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA).

"Algunas de las cosas más emocionantes que hemos visto al observar la expresión génica en el espacio es que realmente vemos una explosión, como los fuegos artificiales despegando, tan pronto como el cuerpo humano entra  al espacio", dijo el investigador principal del estudio, Chris Mason.

"Con este estudio hemos visto miles y miles de genes cambiar la forma en que se encienden y se apagan. Esto sucede tan pronto como un astronauta llega al espacio y parte de la actividad persiste temporalmente al regresar a la Tierra", agregó el científico.

El estudio representa, según Mason, uno de los puntos de vista más completos de la biología humana, precisó que establece la base para comprender los riesgos moleculares de los viajes espaciales así como las formas de proteger potencialmente y corregir los cambios genéticos. 

Twins (gemelos) lleva su nombre debido a los astronautas Scott Kelly y Mark Kelly, quienes una vez retirados de los viajes espaciales, comenzaron a combinar datos y revisar la enorme cantidad de información en busca de correlaciones.
Fuente:

9 de mayo de 2016

El astronauta que creció 5 cm tras pasar un año en el espacio

El aumento en la estatura es una consecuencia de la ingravidez, ya que la columna vertebral se alargs.



El astronauta Scott Kelly de la NASA ha crecido 5 centímetros después de pasar un año flotando en la Estación Espacial Internacional (ISS), según informa la CNN, que cita fuentes de la agencia espacial estadounidense. El aumento en la estatura es una consecuencia de la ingravidez, ya que la columna vertebral se alarga. Ahora, Kelly será más alto que su hermano gemelo Marc, un astronauta retirado que se ha utilizado como control de los experimentos fisiológicos y psíquicos a los que Scott ha sido sometido. Eso sí, su ventaja no durará para siempre. Volverá a su altura normal tras un tiempo en la Tierra.

Scott Kelly regresó a la Tierra el pasado miércoles a bordo de una cápsula Soyuz tras pasar 340 días en la plataforma orbital. Aparentemente con buena salud y excelente ánimo, el astronauta será sometido ahora a una serie de pruebas médicas para conocer cómo responde el cuerpo humano a las condiciones prolongadas de microgravedad. El estudio resulta de fundamental importancia para un futuro viaje a Marte u otras ambiciosas misiones interplanetarias.

Los informes se fijarán en transformaciones genéticas, afección a la vista, efectos sobre el sistema cardiovascular, impacto en el tracto digestivo o cambios en el comportamiento, que se cotejarán con los de su hermano gemelo.

El estudio del ADN y el conjunto de biomoléculas en el cuerpo humano proporcionará a la NASA «una información única» acerca de la reacción de los astronatuas a factores de estrés como los asociados con los vuelos espaciales.

Corazón, músculos y cerebro

Las investigaciones fisiológicas analizarán cómo un entorno tan especial puede inducir cambios en diferentes órganos como el corazón, los músculos o el cerebro, mientras que los estudios sobre salud mental ayudarán a prevenir qué efectos puede tener vivir en el espacio sobre la percepción y el razonamiento, la toma de decisiones y el estado de alerta.

Las investigaciones de microbiología-microbioma explorarán los efectos de la dieta y el estrés, y los estudios moleculares observarán cómo las células se activan y desactivan por el vuelo espacial, y cómo afectan la radiación o los cambios rápidos de microgravedad en muestras biológicas como sangre, saliva, orina y heces.

En la NASA esperan que estas investigaciones ayuden a identificar, de una forma como antes no se había hecho, los peligros y las consecuencias para la salud de los vuelos espaciales prolongados, especialmente cuando Marte se propone como próximo destino para la humanidad.

Kelly ya ha regresado a Estados Unidos, su país natal, procedente de Kazajistán, donde aterrizó la nave Soyuz que le trajo de la ISS. Lo esperaban sus hijas, su pareja y su hermano gemelo, además del director de la NASA, Charles Bolden, entre otros. 

Tomado de:

El Mundo Ciencia

9 de enero de 2016

Difunden imágenes de la "acuarela cósmica"


Difunden imágenes de la "acuarela cósmica"


Composición de la Acuarela Cósmica

Un fragmento de la "acuarela cósmica" que fue fotografiada con un telescopio de 2,2 metros.

Algunos artistas pasan meses e incluso años diseñando piezas con las que expresarse, pero hay otras obras, como la que este miércoles ha difundido el Observatorio La Silla, en Chile, que simplemente aparecen ante los ojos de los científicos, eso sí, a años luz de distancia.
En este caso, la "fuente de inspiración" fue la zona que rodea a la estrella "R. Coronae Australis" y dio lugar a una "acuarela cósmica" que parece una pintura impresionista.

La composición fue creada con imágenes tomadas por la Agencia Espacial Europea (AEE) y revela nuevos detalles de este área del cielo.

Según explicó la agencia europea en un comunicado, "la estrella R Coronae Australis se ubica en el corazón de una región cercana de formación estelar y está rodeada por una delicada nebulosa de reflexión azulada que se encuentra en una enorme nube de polvo".

El retrato fue tomado con el Wide Field Imager (WFI), un telescopio de 2,2 metros del Observatorio La Silla, en Chile, y es una combinación de doce imágenes tomadas a través de filtros rojo, verde y azul.

La imagen muestra un trozo del cielo que abarca aproximadamente el tamaño de la Luna llena, lo que equivale a unos cuatro años luz de extensión en el lugar donde se encuentra la nebulosa, ubicada a unos 420 años-luz de distancia, en la constelación de Corona Australis (la Corona Austral).

Acuarela cósmica
Vista de campo amplio de la zona de la estrella R. Coronae Australis 

El complejo fue nombrado así en honor a la estrella R Coronae Australis, que es una de las numerosas estrellas en esta zona que se clasifican como muy jóvenes y que varían en brillo, rodeadas aún por las nubes de gas y polvo de donde se formaron.
"La intensa radiación que se desprende de estas estrellas jóvenes y calientes interactúa con el gas que las rodea y es reflejada o reemitida en diferentes longitudes de onda", explicó la AEE quien atribuyó "los magníficos colores de la nebulosa" a estos procesos que se producen en ella.

Según el comunicado, la nubosidad celeste que se observa en la composición "se debe mayormente al reflejo de la luz de la estrella en pequeñas partículas de polvo (mientras que) las estrellas jóvenes (...) poseen masas similares al Sol y no emiten suficiente luz ultravioleta como para ionizar una parte importante del hidrógeno que las rodea".

La agencia espacial europea explicó que estos objetos sólo pueden ser observados en longitudes de onda más largas, usando una cámara capaz de detectar la radiación infrarroja.

La propia R Coronae Australis no es observable a simple vista, pero la diminuta constelación con forma de corona donde se encuentra es fácilmente detectable desde los sitios oscuros, debido a su proximidad en el cielo a la gran constelación de Sagitario y a las nubes ricas en estrellas hacia el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Fuente:

BBC Ciencia

7 de octubre de 2015

Se crea el primer agujero gusano magnético ¡que conecta dos regiones del espacio!

Películas como «Stargate», «Star Trek» o «Interstellar» han popularizado el término «agujero de gusano», que es una hipotética característica topológica de un espacio-tiempo que, en esencia, consiste en un atajo a través del espacio y el tiempo. Lo ideal para llegar a un planeta remoto en un instante. 

Ahora, científicos de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), ha logrado crear el equivalente magnético a un agujero de gusano. Este túnel invisible, pues, conecta magnéticamente dos regiones del espacio, según publican en la revista en Scientific Reports.





Lo que han conseguido, pues, es un túnel cósmico que transfiere «el campo magnético de un extremo a otro manteniéndolo indetectable e invisible a lo largo de todo el camino». Según el director del proyecto, Álvar Sánchez, un agujero de gusano magnético «es una analogía de los gravitatorios, ya que cambia la topología del espacio, como si la región interior hubiera sido borrada magnéticamente del espacio».


En el ámbito gravitatorio es imposible por tanto crear agujeros de gusano con la tecnología actual, ya que habría que manipular el campo con grandes cantidades de energía gravitacional, pero no así en el ámbito del electromagnetismo, donde el uso de metamateriales y metasuperficies, como en este caso, permiten construir el túnel experimental, de manera que el campo magnético de una fuente, como un imán o un electroimán, aparece en el otro extremo del agujero de gusano como un monopolo magnético aislado. El efecto es el de un campo magnético que va de un punto a otro como si se propagara por una dimensión ajena a las tres dimensiones convencionales. 

Los metamateriales son materiales que adquieren propiedades que no existen de manera natural en nuestro universo. Aquí han concebido una esfera compuesta de dos capas: la primera está formada por tiras de un material super conductor capaz de deflectar los campos magnéticos. Y en el interior esta esfera se encuentra otra de material magnético capaz de "ocultar" el efecto de los super conductores. Al surgir de la nada, por uno de los puntos, el campo magnético tiene un solo polo y se puede trabajar con él (a pesar de que en la naturaleza no existan imanes monopolo, sí existían teóricamente).

Este descubrimiento es un paso adelante para acercar a posibles aplicaciones en las que se utiliza el campo electromagnético, como en la medicina, donde las resonancias magnéticas podrían ser más cómodas y se podrían obtener imágenes de diferentes partes del cuerpo simultáneamente.

Tomado de:

Xakata Ciencia

23 de diciembre de 2014

¿Cómo podría Santa Claus entregar todos los regalos de Navidad?


El reto es bastante claro. Papá Noel necesita entregar todos sus regalos en 24 horas: ¿cómo puede lograrlo? Bueno, tiene que ser inteligente, creativo y algo más.
Para empezar, los números no se ven tan mal como podrías pensar.
Unicef dice que hay 2.200 millones de niños en el mundo. Pero recordemos que Santa Claus sólo entrega regalos a los niños buenos (de todas las religiones, incluyendo ateos, agnósticos, etc.).
Así que vamos a estimar el 50% de los niños pasan la prueba. ¡Y eso puede ser un cálculo generoso!
Muchos de los niños viven en la misma casa, por lo que si tomamos el promedio mundial de 2,5 niños por hogar y esperamos que los niños buenos estén juntos, sólo podría tener que visitar 440 millones de hogares.
También podría tener más de 24 horas.
Roger Highfield, autor de "La Física de Navidad, calcula que si se viaja en la dirección opuesta a la rotación de la Tierra, San Nicolás tendría otras 24 horas para llevar a cabo su misión.
Pero aun así, esto seguramente no sea suficiente tiempo para un trabajo de tal magnitud.
Entonces, ¿cómo lo hace? Aquí hay cinco posibles respuestas:

Podría volar muy, muy rápidamente

Según Highfield, exeditor de la revista New Scientist, Papá Noel tendría que acercarse a la velocidad de la luz con el fin de entregar todos los regalos.
A 300.000 kilómetros por segundo, podría vuelta al mundo siete veces en un segundo.
Trineo
A 300.000 kilómetros por segundo, Papá Noel podría vuelta al mundo siete veces en un segundo.
Aunque esto podría explicar por qué la nariz del reno Rodolfo se ve tan roja, no parece posible.
A esta velocidad San Nicolás iría arrinconado contra el asiento del trineo por las enormes fuerzas y él, sus renos y el trineo simplemente se quemarían en la atmósfera.

...o tal vez usar un ejército de elfos

En base a nuestros cálculos anteriores, Santa Claus tiene que visitar 440 millones de hogares.
El Servicio Postal de Estados Unidos dice que maneja cerca del 40% de la correspondencia mundial y realiza alrededor de 158.000 millones de envíos cada año, un promedio de 434 millones artículos al día.
Camiones del Servicio Postal de EE.UU.
El Servicio Postal de EE.UU. entrega un promedio de 434 millones de artículos al día.
Así que si utilizara su plantilla de más de 600.000 empleados y una de las mayores flotas de vehículos en el mundo, San Nicolás podría ser capaz de hacer el trabajo. O casi.
Pero aunque los elfos le pueden ayudar con la logística en la trastienda, sólo hay un Papá Noel para las entregas.
Sin embargo, todavía le queda el camino de la física.

Quizás utiliza agujeros espacio-temporales

Para entender cómo funcionan, imagínate que dibujas tu casa en el lado izquierdo de una hoja de papel y la de tu amigo en el lado derecho, con un camino que las une.
Agujero espacio-temporal
Papá Noel podría aprovecharse de los agujeros espacio-temporales.
Un agujero espacio-temporal sería como doblar el papel por la mitad –las casas ahora están enfrentadas por detrás–, y Papá Noel puede utilizar su profundo conocimiento de la Teoría de la Relatividad para viajar a través del papel sin tener que seguir la línea de la ruta.
¡Mucho más rápido!

...o crea una nube de relatividad

Larry Silverberg, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de Carolina del Norte (EE.UU.), también sostiene que Papá Noel es experto en manipular y controlar el tiempo y el espacio.
Él postula que podría crear una nube de relatividad en la que el espacio, el tiempo y la luz se perciben de una manera completamente diferente a como se perciben fuera de esta nube.
Albert Einstein
"Dentro de la nube, San Nicolás tiene meses para entregar los regalos. Desde el interior, ve el mundo congelado", explica Silverberg.
"Dentro de la nube, San Nicolás tiene meses para entregar los regalos. Desde el interior, ve el mundo congelado", explica Silverberg.
Aquellos de nosotros fuera de esa nube sólo veríamos un momento fugaz. Y seis meses dentro de ella es apenas un abrir y cerrar de ojos para nosotros. Es por ello que Santa no tiene prisa para entregar los regalos.
Según Silverberg, Papá Noel literalmente tiene todo el tiempo en el mundo.

... o recurre a la física cuántica

Papá Noel también podría recurrir a un fenómeno cuántico, y así podría estar en cualquier lugar en el mundo en cualquier momento en Nochebuena.
Así lo afirma Daniel Tapia, científico en los laboratorios en Ginebra del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN).
Carrera de Papás Noel en Michendorf (Alemania) en 2013
Papá Noel podría comportarse como un fenómeno cuántico, y así podría estar en cualquier lugar en el mundo en cualquier momento en Nochebuena.
"Puede ser que Santa Claus sea una superposición de estados cuánticos, en otras palabras, una colección de Santas difundidos en todo el planeta".
Siguiendo la teoría del físico mexicano, cada uno de los estados cuánticos de Papá Noel daría un regalo a cada niño que esté dormido en ese momento.
Si un solo niño lo viera, su estado cuántico se derrumbaría y no podría entregar más regalos.
Así que por favor, niños, ¡duerman bien! La maravilla de Santa depende de que nunca lo veamos. Si lo llegamos a ver, deja de existir.
Fuente:

12 de septiembre de 2014

Tormenta solar extrema se dirige a la Tierra

Podría causar daños en algunas redes eléctricas, satélites y transmisiones de radio, indicaron científicos.





Los meteorólogos del Centro de Predicciones Meteorológicas del Espacio aún no saben en qué momento llegará la tormenta solar a Tierra y qué parte del planeta se llevará la peor parte de los efectos. Podría ser entre hoy y un par de días después.


Tom Berger, director del Centro, señaló que los científicos tendrán un pronóstico más claro una vez que reciban información del satélite.

La llamarada es considerada extrema en la escala de los analistas, pero apenas. Llamaradas como la que se anunció causan tormentas geomagnéticas capaces de cortar temporalmente el suministro de algunas redes eléctricas offline. También pueden causar daños en satélites e interrumpir las transmisiones de radio. Pero expanden las coloridas auroras boreales.

Fuente:

El Comercio (Perú)

 

1 de mayo de 2014

¿Qué sucede con el agua en el espacio?

Cómo se comporta en condiciones de gravedad cero y presión cero del espacio exterior una de las moléculas más interesantes de la Tierra:
“Día tras día, día tras día,
permanecíamos fijos, sin aliento,
ociosos como una nave pintada
a flote en un pintado mar.

Agua, por todas partes agua,
y un rechinar de cundernas;
agua, por todas partes agua,
y ni una gota que beber.”
La Balada del Viejo Marinero. Samuel Taylor Coleridge.
La Tierra es uno de esos lugares extremadamente escasos y especiales en el Universo donde el agua puede existir, de forma estable, en forma de líquido. Nuestra canica azul nos resulta tan familiar que olvidamos lo escasa que es el agua líquida en el Universo.
 
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Image credit: NASA Goddard Space Flight Center Image by Reto Stöckli, Terra Satellite / MODIS instrument.

Hay tanta agua en la Tierra que si juntáramos todos los océanos del planeta, pesarían más de 10^18 toneladas, más que el mayor de los asteroides descubiertos y aproximadamente lo mismo que Caronte, la luna gigante de Plutón. En resumidas cuentas, un montón de agua,  ¡la suficiente como para llenar una esfera de 1.385 km de diámetro!

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Image credit: Jack Cook / WHOI / USGS.

Sin embargo, el agua sólo dispone de un pequeño margen en el que puede existir físicamente como líquido, incluso en la Tierra. Por ejemplo, si lleváramos agua caliente a un lugar muy elevado, comenzaría a hervir y se convertiría en gas. Cuanto más alto la llevásemos, más descendería su punto de ebullición.


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Image credit: Thomson Higher Education.

¿Y esto por qué es así? Porque a mayor altitud, hay un menor porcentaje de atmósfera presionando sobre el agua, es decir, la presión es menor. A las temperaturas atmosféricas que son normales en la Tierra, las moléculas de agua tienen una determinada cantidad de energía cinética y tienden a moverse a una determinada velocidad media. Algunas de esas moléculas tienen la suficiente energía como para escapar en un momento dado de la fase líquida y convertirse en gas. La mayor fuerza que contrarresta esto es la presión atmosférica. Si se incrementa la presión se vuelve más difícil para el agua escapar y pasar a gas; si se disminuye la presión, se vuelve más fácil. Esta es la razón de que la temperatura de ebullición del agua sea mayor dentro de una olla a presión, pero menor en grandes altitudes, donde la presión atmosférica es más baja.

Por otra parte, el agua tampoco puede ser líquida a bajas temperaturas. Puedes comprobar (en el diagrama de debajo) que si empiezas con agua líquida, puedes convertirla en gas bajando la presión, pero también puedes convertirla en un sólido bajando la temperatura.

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Divúlgame

14 de enero de 2014

'Pandora' desvela las galaxias más lejanas y primitivas del Universo

El telescopio Hubble capta la imagen más nítida de algunas de las galaxias más distantes y antiguas, cuya luz es amplificada al atravesar el cúmulo de Pandora.


El telescopio espacial Hubble ha conquistado un nuevo hito astronómico al fotografiar un conjunto de galaxias sumamente interesante con la mayor resolución conseguida hasta el momento. Esta agrupación de galaxias, que ya había sido estudiada por el Hubble y otros telescopios en el año 2011, es conocida como Abell 2744. Su formación se produjo a partir de un choque de cuatro grupos de galaxias, generando así un conjunto gigante con una estructura aparentemente caótica. Abell 2744 también se es conocido como 'cúmulo de Pandora' pues, según los astrónomos, esta colisión múltiple entre cúmulos abrió una caja de Pandora de notables fenómenos astrofísicos.

La mezcla de fenómenos cósmicos que se dan en Pandora, "algunos de los cuales nunca se habían visto antes", según señalan desde el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, hacen que los cúmulos de galaxias actúen como lentes gravitacionales, de manera que las imágenes recogidas por el telescopio Hubble permiten ver lo que se encuentra a 12.000 millones de años luz, recreando cómo era el Universo poco después del Big Bang.

Un telescopio natural

La lente gravitacional es un fenómeno que se produce en astrofísica cuando la luz procedente de un objeto lejano pasa por las proximidades de una gran masa que se encuentra en la misma línea de mirada. Esta masa amplifica la imagen del objeto lejano actuando como un gran telescopio natural.

Estas nuevas imágenes captadas telescopio Hubble, en las que el cúmulo de Pandora actúa como una lente gravitacional, muestra galaxias situadas a distancias muy lejanas y a la vez muy jóvenes. Algunas de ellas son excepcionalmente brillantes. "Hemos observado cómo de repente las galaxias se han empezado a acumular y a hacerse cada vez más luminosas en muy poco tiempo", dice el doctor Garth Illingworth de la Universidad de California en Santa Cruz. Casi 3.000 galaxias de fondo y cientos de ellas en el primer plano aparecen en las fotografías.

Las galaxias que aparecen distorsionadas en forma de arco azul son porciones de los llamados anillos de Einstein. "Los anillos sólo se ven completos cuando la galaxia distante está perfectamente alineada con la que actúa como lente", apunta Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional en España. Los anillos de Einstein permiten estudiar cómo eran las galaxias cuando el Universo tenía apenas 3.000 millones de años de edad.

El 75% de la masa de Pandora está compuesta por la enigmática materia oscura, uno de los mayores misterios de la astrofísica contemporánea, que también tiene una gran importancia en estas agrupaciones de galaxias.

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El Mundo Ciencia

16 de noviembre de 2013

Un universo “de juguete” revela que el tiempo es una ilusión

Investigadores italianos demuestran empíricamente una teoría de los años 80 a partir del entrelazamiento cuántico de dos fotones.

Un experimento realizado con un modelo de universo “de juguete”, formado sólo por dos fotones cuánticamente entrelazados, sugiere que el tiempo “es una ilusión” o que la existencia del tiempo depende de la existencia de los relojes, como propuso una teoría matemática de la década de 1980. Además, vincula la emergencia del tiempo al entrelazamiento cuántico. Interesantes resultados que avivan una cuestión fundamental, tanto para la ciencia como para la filosofía. Por Yaiza Martínez.


Imagen: JoLin. Fuente: PhotoXpress.
Imagen: JoLin. Fuente: PhotoXpress.

Un experimento realizado con un modelo de universo “de juguete” sugiere que el tiempo “es una ilusión” o que la existencia del tiempo depende sólo de la existencia de los relojes.

La física moderna intenta fusionar las leyes de dos “universos”: el macrocoscópico, y el de las partículas atómicas y subatómicas. Actualmente, describe así la realidad a través de dos vías: la mecánica cuántica‎, que explica lo que sucede a escala microscópica; y la relatividad general‎, que da cuenta de lo que sucede en el resto del cosmos: a los planetas, a los agujeros negros, etc.

Pero ambas descripciones no terminan de combinar bien. Desde que las ideas de la mecánica cuántica se expandieron, a partir de la primera mitad del siglo XX, parece que son incompatibles.

La cuestión del tiempo

A mediados de la década de los años 60 del siglo pasado, los físicos John Wheeler y Bryce DeWitt parecieron encontrar una solución a este dilema: la llamada ecuación de Wheeler-DeWitt.

Con ella se eludían los problemáticos infinitos que surgían de otras combinaciones de ambas teorías. Pero, aunque la ecuación de Wheeler DeWitt resolvió uno de los problemas fundamentales de la combinatoria entre las dos interpretaciones de la realidad antes mencionadas, hizo emerger un segundo y muy serio problema: expresaba un universo estático, “sin tiempo”, algo que a todas luces no existe.

En 1983, los teóricos Don Page y William Wootters propusieron una solución a este segundo problema basada en el llamado “entrelazamiento cuántico”, esa propiedad subatómica que tan bien describieron en su libro “El cántico de la cuántica” Ortoli y Pharabod: si tienes dos peces (o partículas) en un mismo charco y éstos se unen tan íntimamente que alcanzan un estado “entrelazado”, cuando pases uno de ellos a otra charca, ambos seguirán reaccionando de la misma manera, aunque ya no estén juntos. Así, si el primero es pescado, el segundo saltará igualmente fuera de su charca.

Este extraño comportamiento de las partículas subatómicas entrelazadas –al que Einstein denominó “acción fantasmal a distancia”- provoca que éstas no puedan definirse a partir del entrelazamiento como partículas individuales con estados definidos, sino como un sistema. El entrelazamiento cuántico hace que las partículas pasen a tener una “misma existencia”, a pesar de encontrarse espacialmente separadas.

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Tendencias21

4 de noviembre de 2013

La galaxia más lejana revela cómo era el Universo primitivo

Detalle de la región del cielo donde está z8_GND_5296 en una imagen...
Detalle de la región del cielo donde está z8_GND_5296 en una imagen del telescopio 'Hubble'. 

Se formó cuando el Universo sólo tenía 700 millones de años, es decir cuando apenas era un niño. Ha sido denominada z8_GND_5296 y se trata de la galaxia más lejana confirmada hasta ahora. Un equipo internacional de investigadores ha logrado precisar su edad gracias al telescopio Keck I de 10 metros situado en Hawaii, en concreto, utilizando su espectrógrafo MOSFIRE.

Considerando que el Big Bang se produjo hace 13.800 millones de años, esta galaxia se formó cuando el Universo sólo tenía el 5% de la edad actual., según explicanesta semana en la revista Nature.

El hallazgo supone un nuevo paso para lograr averiguar cómo era el Universo durante sus etapas iniciales de formación: "La luz que [las primeras galaxias] emitieron poco después de la Gran Explosión ha estado viajando durante la mayor parte de la vida del Universo hasta alcanzar hoy a nuestros telescopios", explica a ELMUNDO.es Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional.

El estudio está liderado por investigadores de las Universidades Texas A&M y Texas Austin, aunque también han participado científicos de otros centros de EEUU, Italia e Israel.

Distancias espaciales

El Universo está en continua expansión. Para calcular distancias espaciales, además del año luz los (la distancia que la luz recorre en un año) los astrónomos utilizan el denominado desplazamiento hacia el rojo (redshift en inglés), que es una medida de la velocidad y de la distancia. La galaxia descrita en Nature tiene un desplazamiento al rojo de 7,51.

En el listado que manejan los astrónomos están incluidas más de 100 galaxias que son candidatas a tener desplazamientos hacia el rojo mayor que 7. Aunque en el pasado se han localizado galaxias más lejanas de la Vía Láctea que la que se describe en este estudio, no han sido confirmadas mediante espectrógrafo.

"Ahora, la denominada galaxia z8_GND_5296 ha resultado tener el brillo suficiente para permitir tanto la medida precisa de su distancia (desplazamiento hacia el rojo o 'redshift' ) como el análisis de su débil luz por medio de un espectrógrafo. 

Naturalmente para este tipo de observaciones se necesitan los mayores telescopios del mundo", afirma Bachiller, que señala el telescopio usado (el Keck equipado con un espejo segmentado de 10 metros de diámetro efectivo), es similar en muchos aspectos al Gran Telescopio de Canarias.

La galaxia z8_GND_5296 se formó hace unos 13.000 millones de años, que es el tiempo que ha tardado la luz de la galaxia en llegar a la Tierra. Así, los astrónomos calculan que esa galaxia está a unos 30.000 millones de años luz de nuestro planeta.

"La búsqueda de objetos que se encuentran más alejados de la Tierra de aquellos que ya se conocen es importante para mejorar nuestra comprensión de la historia del Universo y necesario para llegar a encontrar la primera generación de galaxias que se formaron después del Big Bang", explica Dominik A. Riechers, astrónomo de la Universidad de Cornell (EEUU), en un artículo complementario de la revista Nature.

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El Mundo Ciencia
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