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Jueves - 17.Agosto.2017

Ciencia de Bolsillo


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Marte y el invierno nuclear

Estamos en 1971. Una masiva tormenta de polvo oculta casi toda la superficie del planeta Marte. Una primitiva sonda terrestre, la "Mariner 9" la ha vigilado durante semanas mientras oscurecía al sol y la temperatura de Marte descendía dramáticamente. Sus datos cambiarían la política y puede que toda nuestra historia reciente.

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Publicado el: 24/03/2006 |
| En la categoría: Física
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Volando con la energía de la lámpara

No, nada de lámparas mágicas en esta bitácora. El titulo hay que tomarlo de la forma más literal. Yo pensaba en una vieja lámpara de casa. Inicialmente utilizaba seis bombillas incandescentes como estas. Ahora son de bajo consumo pero ¿hasta donde se puede llegar con los 360 watios que consumían?
¿Cuanta energía puede generar un ser humano? No mucha en realidad. Primero hay que descontar la energía que consumimos simplemente para mantenernos vivos. Es el conocido como metabolismo basal. Serian unos 100 W lo que equivale a una bombilla y media.

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Publicado el: 17/03/2006 |
| En la categoría: Física
| Visitas: 4454
Un golpe de ariete

Todos hemos visto las imágenes de un ariete golpeando las puertas de una fortaleza. El funcionamiento es simple e intuitivo. Se ha retroceder un elemento pesado ganando energía potencial y cinética de forma que al avanzar de nuevo golpee con fuerza. La inercia es suficiente para destrozar cualquier puerta. Tal vez os sorprenda saber que podemos encontrar algo similar en nuestras casas.
A la derecha tenemos la imagen típica de un ariete que he obtenido en Wikipedia. Pero hay que recordar que cualquier masa con velocidad puede provocar el mismo efecto. En particular, una masa equivalente de agua puede golpear con la misma fuerza que un tronco o una barra de acero. ¿donde buscarla?. Simple. En cualquier tubería larga como las que suministran agua a nuestras casas. De ellas surge el agua con una cierta velocidad que, si mantenemos fijo el diámetro, es la misma a lo largo de todo el tubo. Por tanto, si cerramos un grifo bruscamente tenemos muchos metros de agua moviéndose que deben parar de golpe.

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Publicado el: 10/03/2006 |
| En la categoría: Física
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Cuando el infierno se congele

Menudo tópico. Este título sirve para indicar lo imposible... ¿o no? La verdad es que el agua es capaz de sorprendernos con increíbles propiedades. Entre ellas una docena de variedades de hielo diferentes.

El agua es una de las moléculas más abundantes e importantes en la Tierra. Pero, además de abundante, es especial. Para empezar el hielo (la fase sólida) flota sobre el agua (la fase liquida) y eso es algo muy inusual. En casi todos los elementos el sólido es más denso y se hundiría. Gracias a esto el hielo superficial aísla y protege al resto del agua de la congelación. Y llegar la primavera puede calentarse, y descongelarse, más rápido en la superficie que en el fondo. Esto protege a muchas formas de vida acuática que sino morirían.

 

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Publicado el: 03/03/2006 |
| En la categoría: Química
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Sortijas, sabotajes y termómetros de mercurio - II

Navegando por Internet he localizado una estupenda página llamada Cientificos Aficionados donde no solo hablan de ciencia sino que también realizan experimentos. Me ha encantado uno titulado La Peste del Aluminio.

Contiene unas fotografías espectaculares donde puede verse el efecto del mercurio sobre el aluminio que describía en una anotación anterior. El efecto es rápido y el aluminio oxidado forma curiosos montículos sobre la chapa de metal. Merece la pena verse.

Publicado el: 28/02/2006 |
| En la categoría: Química
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Einstein se equivocó

Einstein se equivocó. Si, sé que es EL genio de la física del siglo XX. Y que queda mal decirlo cuando acabamos de celebrar el centenario de la teoría de la relatividad. Pero todos han escrito ya sobre eso. Creo que puede aprenderse algo importante recordando no solo los aciertos sino también los errores.

¿Qué distingue a una teoría científica de las opiniones personales, la adivinación, la astrología o la pura especulación? Hay varios criterios, aunque uno muy popular es la hipótesis de falsabilidad de Karl Popper, según la cual deben existir experimentos que permitan intentar probar que la teoría es falsa. Pongamos un ejemplo cercano. La teoría de la gravedad dice que dos cuerpos se atraen entre si con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Y podemos imaginar experimentos que la pongan a prueba. Con bolas de metal o con barcos en el mar, con planetas o con naves espaciales de 500 metros de largo (si existiesen, claro). A la primera excepción, si por cualquier razón dos cuerpos no se atraen hay que revisar la teoría.(1)
En cambio, pensemos en la teoría psicoanalítica de Freud. ¿Es posible demostrarque incorrecta? No hablamos de si es práctica, o útil o creíble. No discutimos si mejora los problemas de algunas personas. Simplemente ¿hace alguna predicción que, de ser incorrecta, nos diga que la teoría es falsa? (2)

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Publicado el: 24/02/2006 |
| En la categoría: Física
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Rayos, truenos y relámpagos

Pueden golpearnos con una temperatura hasta 28.000 grados centígrados, con un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperios. No hay forma de huir cuando pueden perseguirte a 30.000 kilómetros por segundo con trayectorias de más de 15 kilómetros. Pero siempre podemos aprender un poco mas de cómo funciona un rayo y la forma de protegernos.

Ya hablamos hace algunas semanas de las nubes y como se mantenían en el aire las gotas de agua que forman las nubes. El roce constante entre las gotas de agua y los cristales de hielo que suben y bajan provoca la acumulación de cargas electrostáticas en la nube. Los detalles aún no están muy claros y siguen siendo investigados. Pero el resultado final es que las nubes quedan cargadas negativamente en la parte inferior y positivamente en la superior como un gigantesco condensador. Y, como consecuencia, el terreno que sobrevuelan las nubes queda cargado positivamente.

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Publicado el: 18/02/2006 |
| En la categoría: Física
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Mis cinco extraños hábitos

Me ha llegado una invitación de omalaled, autor de la estupenda Historias de la ciencia para seguir este juego y explicar mis cinco hábitos más extraños. Y aunque soy reacio a contar temas personales en esta bitácora voy a hacer una excepción.

Primero: Leo todo lo que me ponen delante. Eso incluye hasta las etiquetas del agua mineral. El lado práctico es que puedes descubrir productos de marca blanca con el mismo fabricante que otros mucho más caros. Basta con comparar el Registro Sanitario, la Agencia de Seguridad Alimentaría tiene un buscador para identificar al fabricante de un producto. Y no puedo dejar un libro a medias, así que cada vez me vuelvo más selectivo con lo que empiezo.

Segundo: Me gusta despertarme despaaaaacio. No me importa madrugar, pero necesito una larga ducha, un desayuno tranquilo y hacer la cama lenta y cuidadosamente. Mientras tanto mi cerebro no funciona ni al 50%. Nada de agresividad, solo un poco de autismo temporal.

Tercero: Empiezo un plato de comida por las partes que no me gusta. Nada de masoquismo. Simplemente me gusta pensar que, en adelante, todo es mejorar.

Cuarto: Lleno el deposito del coche cuando esta a un cuarto como mínimo. Y nunca, nunca, nunca llego hasta la reserva.

Quinto: No continuo las cadenas, aunque agradezco enormemente que se acuerden de mi (gracias Omalaled, no es algo personal). Si es para darme suerte, llenarme de dinero o garantizarme sexo sin limite, me rio y lo dejo pasar. Cuando es una historia falsa, devuelvo el correo. E intento convencer al remitente, con suavidad, del error que supone reenviarlos. Una buena forma es remitirle a esta lista de historias falsas.

Así que ahora tengo que decidir si seguir el juego. Bien mirado no es una cadena, aunque tampoco tengo muchos a quien invitar que no hayan participado ya. Lo dejaremos en una persona y una bitácora, Historietas Variadas del amigo Kamelas. Y mañana, volveré con la anotación de esta semana.

Publicado el: 18/02/2006 |
| En la categoría: Ambrosio Liceaga
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Sortijas, sabotajes y termómetros de mercurio

Dice la leyenda que, durante la Segunda Guerra Mundial, comandos infiltrados aplicaban una pasta de mercurio sobre los aviones alemanes. Esta pasta corroía el avión provocando su caída en pleno vuelo. Iberia lo sabe y ha tomado medidas.

En iberia.com hay un listado de artículos peligrosos que solo se permiten como equipaje de mano y con condiciones. Entre ellos: “Un barómetro o un termómetro de mercurio transportado por un representante de un organismo oficial, siempre que vaya embalado con un embalaje exterior resistente y una bolsa interior sellada a prueba de filtraciones y de perforaciones y que impida la fuga de mercurio del paquete independientemente de la posición. Nota: Se debe notificar al comandante del avión.” Casi nada.

¿Es tan peligroso el mercurio? Lo cierto es que el mercurio tiene muchas aplicaciones útiles. Ha sido utilizado desde medicamentos a desinfectantes, pasando por pilas, especialmente de botón, o lámparas fluorescentes y de vapor de mercurio. En nuestro cuerpo esta presente en muchos empastes dentales que tienen entre un 40 y un 55 por ciento de mercurio. Y, por supuesto, tenemos los termómetros y barómetros. Actualmente su uso esta descendiendo debido al problema de los residuos, pero también tiene importantes riesgos para la salud. Además de irritante para piel, ojos y vías respiratorias, es tóxico y produce enfermedades por acumulación en riñones, cerebro y sistema nervioso. Uno de sus compuestos, el metil-mercurio , es aún mucho peor. Esos son los efectos sobre nuestro cuerpo, pero ¿ sobre los aviones?

Una viga de aluminio puede convertirse en polvo tras unas pocas horas de contacto con mercurio. El Aluminio esta protegido por una fina capa de oxido muy resistente. Pero si el mercurio la atraviesa, por ejemplo por un minuscula grieta, forma una amalgama que en contacto con el oxigeno se oxida. Eso libera al mercurio para volver a formar la amalgama y continuar el proceso de oxidación. Y no solo ataca al Aluminio. El mercurio es capaz de combinarse incluso con metales nobles como el oro o la plata. Esto ha motivado su utilización en minería, para recuperar minúsculas partículas de oro o plata que no podían recuperarse de otra forma. A cambio, se genera una masiva contaminación presente, por ejemplo, en la cuenca del Amazonas. Este mismo efecto puede producirse si un anillo o pendiente de oro entra en contacto con el mercurio. Se convierte en una pieza grisácea, con apariencia de bisutería barata. Una explicación completa puede encontrarse esta estupenda anotación de Historias de la Ciencia. Afortunadamente el oro sigue ahí y puede recuperarse pero, recordando su toxicidad, mejor dejárselo a un joyero experimentado.

Publicado el: 11/02/2006 |
| En la categoría: Química
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Lagrange, los viajes en el espacio y el Pico de los Tres Mares

En la comarca del Campoo, en Cantabria podemos encontrar un pico especial. Conocido como “el Pico de los Tres Mares” tiene la peculiaridad de que una gota de lluvia o un copo de nieve que caiga sobre el mismo pueden ser arrastrados y acabar en el Mar Cantábrico, Mediterráneo o el Océano Atlántico. Las matemáticas también permiten descubrir situaciones similares en el espacio y además sacarles un buen provecho para dirigir una nave especial en diversas direcciones con muy poco consumo de combustible.

En efecto, en el Pico de los Tres Mares nacen ríos y afluentes cuya desembocadura puede llevar a nuestra gota viajera en cualquier dirección. Es un buen ejemplo de la teoría del caos y de cómo pequeños cambio en un sistema pueden cambiar totalmente el resultado. Hacia 1772, el matemático italiano Joseph Louis Lagrange, descubrió unos puntos similares en el espacio alrededor de la Tierra. Estos puntos fueron denominador puntos de Lagrange en su honor y aparecen reflejados en el grafico siguiente cortesía de la NASA.



Los puntos de Lagrange son las zonas del espacio donde se equilibran la atracción gravitatorio de dos cuerpos con la fuerza centrípeta necesaria para orbitarlos. Las “curvas de nivel” que aparecen en la grafica representan distintos niveles de potencial similares a las diferencias de presión de un mapa del tiempo. Cuanto más cerca están las curvas mayor diferencia de potencial existe. Para el sistema Sol- Tierra- Luna hay cinco puntos destacados donde se equilibra las fuerzas centrifugas debidas al movimiento y las fuerzas de gravedad del Sol, la Luna y la Tierra. Los puntos L1 y L2 se comportan de una forma parecida a una “silla de montar”. Como se indica con las flechas hay fuerzas que te mantienen en la dirección del movimiento pero puedes “caerte hacia los lados” que son el Sol,la Tierra o una órbita exterior. El L1 es especialmente interesante porque siempre esta expuesto al sol. El observatorio SOHOlleva años vigilando al sol desde ahí y ha sido propuesto como punto idóneo para instalar grandes estaciones productoras de energía solar. Los puntos L4 y L5 representan un punto de equilibrio entre la Tierra y la Luna y se han considerado los ideales para una estación espacial intermedia entre ambas. El punto L3, tras el sol y justo en oposición a la Tierra, estuvo oculto hasta que las primeras sondas interplanetarias salieron de la órbita terrestre. Para decepción de algunos no ocultaba una enorme base de platillos volantes….

Estos puntos se desplazan en el tiempo al ser “arrastrados” por la Tierra y el sol en su movimiento. Asimismo, existen otros muchos puntos, definidos por los pares Sol- Marte, Sol-Júpiter o Sol-Venus. El resultado final es una serie de trayectorias definidas en cuatro dimensiones, tres espaciales más el tiempo, que permiten a una nave desplazarse por el Sistema Solar con muy escaso consumo de energía. Arrastradas, como nuestra gota de agua, por la gravedad y el caos creado por las leyes físicas más simples. Los matemáticos la llaman la Superautopista Interplanetaria y un español, Carles Simó fue de los primeros en aplicarla en las misiones de la Agencia Espacial Europea.

Publicado el: 03/02/2006 |
| En la categoría: Física
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