domingo, 09 de agosto del 2020 Fecha
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Nebulosas Planetarias y estrellas enanas blancas

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Nebulosas y estrellas    ~    Comentarios Comments (10)

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File:Ngc2392.jpg

                    NGC 2392 es una nebulosa planetaria en la constelación de Gérminis

En la imagen del día del Blog, hoy aparece la Nebulosa del Esquimal o del Payaso, NGC 2392, que forma un conjunto vistoso. Por su curiosa apariencia, que recuerda a la cara de una persona rodeada por una capucha, recibe también los nombres de Nebulosa Esquimal. Se encuentra, según autores, a unos 3000 o 5000 años-luz de la Tierra.

La edad de NGC 2392 se estima en unos 10.000 años, y está compuesta por dos lóbulos elípticos de materia saliendo de la estrella moribunda. Desde nuestra perspectiva, unos de los lóbulos está delante del otro.

Se cree que la forma de la nebulosa se debe a un anillo de material denso alrededor del ecuador de la estrella expulsado durante la fase de gigante roja. Este material denso es arrastrado a una velocidad de 115.000 km/h., impidiendo que el viento estelar, que posee una velocidad mucho mayor, empuje la materia a lo largo del ecuador. Por el contrario, este viento de gran velocidad (1,5 millones de km/h) barre material por encima y debajo de la estrella, formando burbujas alargadas. Estas burbujas, de 1 año luz de longitud y la mitad de anchura, tienen filamentos de materia más densa. No obstante, las líneas que van de dentro a afuera en el anillo exterior (en la capucha) no tienen todavía explicación, si bien su origen puede deberse a la colisión entre gases de baja y alta velocidad.

La Nebulosa del Esquimal fue descubierta por William Herschel  el 17 de enero de 1787. 

                                                               La Nebulosa Reloj de Arena

Una nebulosa planetaria es una nebulosa de emisión consistente en una envoltura brillante en expansión de plasma y gas ionizado,  expulsada durante la fase de rama asintótica gigante que atraviesan las estrellas gogantes rojas  en los últimos momentos de sus vidas.

Las nebulosas planetarias son objetos de gran importancia en astronpmía,  debido a que desempeñan un papel crucial en la evolución química de las Galaxias,  devolviendo al medio interestelar metales pesados  y otros productos de la nucleosíntesis de las estrellas (como Carbono, Nitrógeno, xígeno, Calcio… y otros).  En galaxias lejanas, las nebulosas planetarias son los únicos objetos de los que se puede obtener información útil acerca de su composición química.

File:NGC6543.jpg

La gama y diseños de Nebulosas Planetarias es de muy amplio abanico y, en esa familia de Nubulosas podemos admirar y asombrarnos con algunas que, como la famosa Ojo de Gato (arriba), nos muestra una sinfonía de arquitectónica superpuesta que ni la mente del más avispado arquitecto habría podido soñar.

Enanas Blancas son estrellas misteriosas que, como residuos de otras que fueron, se resisten a “morir” y quedan envueltas en ese manto precioso de nebulosas planetarias durante siglos.

fisica

Una enana blanca es una pequeña y densa estrella que es el resultado final de la evolución de todas las estrellas (por el ejemplo el Sol), excepto las muy masivas. Según todos los estudios y observaciones, cálculos, modelos de simulación, etc., estas estrellas se forman cuando, al final de la vida de las estrellas medianas, agotan el combustible de fusión nuclear, se produce el colapso de sus núcleos estelares, y quedan expuestas, cuando las partes exteriores de la estrella son expulsadas al espacio interestelar formar una Nebulosa Planetaria. En el centro de la Nebulosa, queda denudo un puntito blanco que es, la estrella enana blanca.

El Núcleo se contrae bajo su propia gravedad hasta que, habiendo alcanzado un tamaño similar al de la Tierra , se ha vuelto tan densa (5 x 10 ^8 Kg/m3) que sólo evita su propio colapso por la preseión de degeneración de los electrones ( saben los electrones son fermiones que estando sometidos al Principio de exclusión de Pauli, no pueden ocupar niguno de ellos el mismo lugar de otro al tener el mismo número cuántico y, siendo así, cuando se juntan demasiado, se degeneran y comienzan una frenética carrera que, en su intensidad, , incluso frenar la implosión de una estrella -como es el caso de las enanas blancas).

Las enanas blancas se forman con muy altas temperaturas superficiales (por encima de los 10 000 K) debido al calor atrapados en ellas, y liberado por combustiones nucleares previas y por la intensa atracción gravitacional que sólo se ve frenada por la degeneración de los electrones que, finalmente, la estabilizan como estrella enana blanca.

estrellas

tipo de estrellas, con el paso del tiempo, se enfrían gradualmente, volviéndose más débiles y rojas. Las enanas blancas pueden constituir el 30 por ciento de las estrellas de la vecindad solar, aunque debido a sus bajas luminosidades de 10 ^-3 – 10 ^-4 veces la del Sol, pasan desapercibidas. La máxima máxima posible de una enana blanca es de 1,44 masas solares, el límite de Shandrasekhar. Un objeto de masa mayor se contraería aún más y se convertiría en una estrella de neutrones o, de tener mucha masa, en un agujero negro.

energia
Visión artística de una enana blanca, Sirio B – Crédito: NASA, ESA y G. Bacon (STScl)

Las enanas blancas son estrellas calientes y pequeñas, generalmente del tamaño de la Tierra, por lo que su luminosidad es muy baja. Se cree que las enanas blancas son los residuos presentes en el centro de las nebulosas planetarias. Dicho de otra manera, las enanas blancas son el núcleo de las estrellas de baja masa que quedan después de que la envoltura se ha convertido en una nebulosa planetaria.

El núcleo de una enana blanca consiste de material de electrones degenerados. Sin la posibilidad de tener nuevas reacciones nucleares, y probablemente después de haber perdido sus capas externas debido al viento solar y la expulsión de una nebulosa planetaria, la enana blanca se contrae debido a la fuerza de gravedad. La contracción hace que la densidad en el núcleo aumente hasta que se den las necesarias para tener un material de electrones degenerados. Este material genera presión de degeneración, el cual contrarresta la contracción gravitacional.

Al ser estudiadas más a fondo las propiedades de las enanas blancas se encontró que al aumentar su masa, su radio disminuye. A partir de esto es que se encuentra que hay un límite superior la masa de una enana blanca, el cual se encuentra alrededor de 1.4 masas solares (MS). Si la masa es superior a 1.4 MS la presión de degeneración del núcleo no es suficiente detener la contracción gravitacional. Este se llama el límite de Chandrasekhar.

Debido a la existencia de este límite es que las estrellas de entre 1.4 MS y 11 MS deben perder masa para poder convertirse en enanas blancas. Ya explicamos que dos medios de pérdida de masa son los vientos estelares y la expulsión de nebulosas planetarias. Sin embargo, existen otras posiblidades que se puedan dar en este tipo de estrellas que son muy densas. Por ejemplo, si cerca de alguna de ellas reside otra estrella que esté lo bastante cerca, la enana blanca, poco a poco, puede ir robándole masa a la estrela compañera hasta que, llegado a un punto, ella misma se recicla y se convierte en una estrella de Neutrones.

enanas
                              A esto dar lugar la unión de dos enanas blancas

Después de que una estrella se ha convertido en enana blanca, lo más probable es que su destino sea enfriarse y perder brillo. Debido a que las enanas blancas tienen una baja luminosidad, pierden energía lentamente, por lo que pueden permanecer en etapa en el orden de años. Una vez que se enfrían, se vuelven rocas que se quedan vagando por el Universo. Este es el triste destino de nuestro Sol.

La detección de enanas blancas es difícil, ya que son objetos con un brillo muy débil. Por otro lado, hay ciertas diferencias en las enanas blancas según su masa. Las enanas blancas menos masivas sólo alcanzan a quemar hidrógeno en helio. Es decir, el núcleo de la estrella nunca se comprime lo suficiente como alcanzar la temperatura necesaria para quemar helio en carbono. Las enanas blancas más masivas sí llevan a cabo reacciones nucleares de elementos más pesados, es decir, en su núcleo podemos encontrar carbono y oxígeno.


misteriosas
Comparación de tamaños entre la enana blanca IK Pegasi B (centro abajo), su compañera de clase espectral A IK Pegasi A (izquierda) y el Sol (derecha). enana blanca tiene una temperatura en la superficie de 35.500 K.

Allá por el año 1908, siendo Chandrasekhar un avanzado estudiante de física, vivía en Madrás, en la Bahía de Bengala (En cuyo Puerto trabajó Ramanujan), y, estando en  aquella ciudad el célebre científico Arnold Sommerfeld, le pidió audiciencia y se pudo entrevistar con él que, le vino a decir que la física que estudiaba estaba pasada, que se estaban estudiando nuevos caminos de la física y, sobre todo, uno a cuya teoría se la llamaba mecánica cuántica que podía explicar el comportamiento de lo muy pequeño.


blancas
                  El joven Chandrasekhar

Cuando se despidieron Sommerfeld dio a Chandrasekhar la prueba de imprenta de un artículo técnico que acaba de escribir. Contenía una derivación de las leyes mecanocuánticas que gobiernan grandes conjuntos de electrones comprimidos en volúmenes pequeños, por ejemplo ( este caso) en una estrella enana blanca.

A partir de aquel artículo, Chandrasekhar buscó más información y estudió estos fenómenos estelares que desembocaban en enanas blancas. Este tipo de estrella habían descuibiertas por las astrónomos a través de sus telescopios. Lo misterioso de las enanas blancas era su densidad extraordinariamente alta de la materia en su interior, una densidad muchísimo mayor que la de cualquier otra cosa que los seres humanos hubieran encontrado antes. Chandrasekhar no tenía forma de saberlo cuando abrió un libro de Eddintong que versaba sobre la materia, pero la lucha por desvelar el misterio de alta densidad le obligaría fibnalmente a él y a Eddintong a afrontar la posibilidad de que las estrellas masivas, cuando mueren, pudieran contraerse para formar agujeros negros.

astrofisica

De las enanas blancas más conocidas y cercanas, tenemos a Sirio B. Sirio A y Sirio B son la sexta y la séptima estrellas en orden de proximidad a la Tierra, a 8,6 años-luz de distancia, y Sirio es la estrella más brillante en nuestro cielo. Sirio B orbita en torno a Sirio de la misma manera que lo hace la Tierra alrededor del Sol, pero Sirio B tarde 50 años en completar una órbita a Sirio y la Tierra 1 año al Sol.

Eddintong describía como habían estimado los astrónomos, a partir de observaciones con telescopios, la masa y la circunferencia de Sirio B. La masa era de 0,85 veces la masa del Sol; la circunferencia media 118.000 km. Esto significaba que la densidad media de Sirio B era de 61.000 gramos por centímetro cúbico, es decir 61.000 veces mayor que la densidad del agua. “Este argumento se conoce ya hace algunos años -nos decía Eddintong-” Sin embargo, la mayoría de los astrónomos de aquel tiempo, no se tomaban en serio tal densidad, Sin embargo, si hubieran conocido la verdad que conocemos: (Una masa de 1,05 soles, una circunferencia de 31.000 km y una densidad de 4 millones de gramos por cm3), la habrían considerado aún más absurda.

teorica

Arriba la famosa Nebulosa planetaria ojo de Gato que, en su centro luce una estrella enana blanca de energéticas radiaciones en el ultravioleta y que, a medida que se vaya enfriando, serán de rayos C y radio que, dentro de unos 100 millones de años vieja y fria, será más rojiza y se habrá convertido en un cadáver estelar.

Aquellos trabajos de Chandraskar y Eddintong desembocaron en un profundo conocimiento de las estrellas de neutrones y, se llego a saber el por qué conseguian el equilibrio que las estabilizaba a través de la salvación que, finalmente encontraban, en la mecánica cuántica, cuando los electrones degenerados por causa del Principio de esclusión de Pauli, no dejaban que la fuerza gravitatoria continuara el proceso de contracción de la estrella y así, quedaba estabilizada como estrella de neutrones.

De la misma manera, se repetía el proceso estrellas más masivas que, no pudiendo ser frenadas en su implosión gravitatoria por la degeneración de los electrones, sí que podia frenarse la Gravedad, mediante la degeneración de los Neutrones. Cuando esa estrella más masiva se contraía más y más, el Principio de exclusión de pauli que impide que los fermiones estén juntos, comenzaba su trabajo e impedía que los neutrones (que son fermiones), se juntaran más, entonces, como antes los electrones, se degeneraban y comenzaban a moverse con velocidades relativistas y, tan hecho, impedía, por sí mismo que la Gravedad consiguiera comprimir más la masa de la estrella que, de manera, quedaba convertida, finalmente, en una Estrella de Neutrones.


Enanas Blancas, estrellas misteriosas



Al formarse la estrella de neutrones la estrella se colapsa hasta formar una esfera perfecta con un radio de tan solo unos 10 kilómetros. En este punto la presión neutrónica de Fermi resultante compensa la fuerza gravitatoria y estabiliza la estrella de neutrones. Apenas una cucharilla del material que conforma una estrella de neutrones tendría una masa superior a 5 x 10 ^12 kilogramos.

Los modelos de estrellas de neutrones que se han logrado construir utilizando las leyes físicas presentan varias capas. Las estrella de neutrones presentarían una corteza de hierro muy liso de, aproximadamente, un metro de espesor. Debajo de corteza, prácticamente todo el material está compuesto por núcleos y partículas atómicas fuertemente comprimidos formando un “cristal” sólido de materia nucleica.

Son objetos extremadamente pequeños u densos que surgen cuando estrellas masivas sufren una explosión supernova del II, el núculeo se colapsa bajo su propia gravedad y puede llegar hasta una densidad de 10 ^17 Kg/m3. Los electrones y los protones que están muy juntos se fusionan y forman neutrones. El resultado final consiste solo en neutrones, cuyo material, conforma la estrella del mismo . Con una masa poco mayor que la del Sol, tendría un diámetro de sólo 30 Km, y una densidad mucho mayor que la que habría en un terrón de azúcar con una masa igual a la de toda la humkanidad. Cuanto mayor es la masa de una estrella de neutrones, menor será su diámetro. Está compuesta por un interior de neutrones superfluidos (es decir, neutrones que se comportan como un fluido de viscosidad cero), rodeado por más o menos una corteza sólida de 1 km de grosor compuesta de elementos como el hierro. Los púlsares son estrellas de neutrones magnetizadas en rotación. Las binarias de rayos X masivas también se piensan que contienen estrellas de neutrones.

universo

Todos aquellos argumentos sobre el comportamiento de las enanas blancas vinieron a desembocar en la paradoja de Edddintong que, en realidad, fue resuelta por el Joven Chandrasekhar en el año 1925 al leer un artículo de R.H. Fowler “Sobre la materia densa”. La solución residía en el fallo de las leyes de la física que utilizaba Eddintong. Dichas leyes debían ser reemplazadas por la nueva mecánica cuántica, que describía la presión en el interior de Sirio B y otras enanas blancas como debida no al calor sino a un fenómeno mecanocuántico : los movimientos degenerados de los electrones, también llamado degeneración electrónica.

La degeneración electrónica es algo muy parecido a la claustrofia humana. Cuando la materia es comprimida hasta una densidad 10.000 veces mayor que la de una roca, la nube de electrones en torno a cada uno de sus núcleos atómicos se hace 10.000 veces más condensada, Así, cada electrón queda confinado en una “celda” con un volumen 10.000 veces menor que el volumen en el que previamente podía moverse. Con tan poco espacio disponible, el electrón, como nos pasaría a cualquiera de nosotros, se siente incómodo, siente claustrofobia y comienza a agitarse de manera incontrolada, golpeando con enorme fuerza las paredes de las celdas adyacentes. Nada puede deternerlo, el electrón está obligado a ello por las leyes de la mecánica cuántica. Esto está producido por el Principio de esclusión de Pauli que impide que dos fermiones estén juntos, así que, fuerza es, la que finalmente posibilita que la estrella que se comprime más y más, quede finalmente, constituida estable como una enana blanca.

emilio silvera

¡El Mundo! ¡La Vida! ¡La Ciencia! ¿Y la conciencia?

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Las cosas son…,  ¡de tantas maneras!

El año no lo recuerdo bien, y, podrían haber pasado mucho tiempo, tranquilamente, unos treinta y cinco años entonces. Estuve en Brasil no por turismo, un asunto de un contrato mercantil de cierta importancia, me llevó hasta aquel país en el que estuve algo más de una semana.

No se borra de mi recuerdo que en la ciudad de Río, donde sobre las colinas se habían  construido “casas” con simples tablones de madera del desecho de viejas construcciones y derrumbes, o, de viejas vallas, la procedencia sería diversa y, para lo que aquí cuento, poca importancia puede tener. Sobrecogía la pobreza de la gente que allí habita. El lugar, carente de alcantarillado, agua o del más elemental de los servicios, obligaba a sus moradores a con grandes recipientes hasta la parte baja donde, en obras o en cualquier lugar que pudieran encontrar, se abastecían del agua mínima para poder, de alguna manera, cubrir sus distintas necesidades.

Cargaban con aquellos grandes recipientes llenos de líquido tan deseado y, más tarde, se podía contemplar cómo, colina abajo, el agua corría sucia y mal oliente, la situación, ponía a prueba la estabilidad de cualquier persona medianamente sensible que, ante aquella realidad, se vería afectada por tan descomunal injustica.

Muy cerca del lugar, quedan situados los imponentes edificios de la playa de Copacabana, apartamentos lujosos de cierta belleza y lleno de comodidades y lujos.

¿Qué era aquello? ¿Acaso carecían de los conocimientos técnicos para unas tuberías que subieran la colina y paliaran aquel vergonzoso problema?

Claro que, el problema de entonces es el mismo problema de hoy. La Sociedad, no nos parece completa si no tenemos esos focos de pobreza que son, como el complemento ideal de toda gran ciudad. ¿No se les cae la cara de vergüenza a los políticos de turno?

   Esos políticos saben como tener adormecido al Pueblo que, engañado con batallas que no mejoran sus vidas…

Nunca estuve en política y, aunque como a todos nosotros, de una u otra manera, nos afectan sus resultados, también como a cualquiera de nosotros, ante situaciones como la descrita arriba, se nos da el derecho a que, por haber pagado unos impuestos (que no siempre se destinaron debidamente), podamos criticar pero nunca decidir sobre su uso y, de esa manera, pasa el tiempo y, amigos míos, todo sigue igual.

No hace mucho, por algunos barrios de Madrid (supongo que pasará lo mismo en Nueva York o Montevideo), veía con pesar, como hombres y mujeres, desarrapados sociales que reflejaban en sus caras tristes, las carencias y las penas que tenían que soportar, estaban arrinconados, en lugares estratégicos, tratando de estar resguardados del frío intenso reinante. ¿Por qué soportamos esto? Y, lo peor del caso es que, no solo lo soportamos sino que, miramos la escena como sin ver, pasando de largo inmutables. Así lo pude comprobar en algún que otro lugar y, la verdad, es triste que nuestra Sociedad, esté anclada en ese punto intermedio entre el propio egoísmo y la insensibilidad de la desgracia ajena, lo cual, no deja de ser paradójico si, tenemos en que, mañana, cualquiera de nosotros podríamos estar en el lugar de uno de aquellos, ya que, las circunstancias actuales, no son precisamente de seguridad para nadie. Bueno, excepto para aquellos que pueden ser los culpables de esa situación.

      Nunca se detiene, el Tiempo es el ritmo del Universo

Aquí mismo hemos hablado muchas veces del Tiempo que transcurre siempre, en una sola dirección: Hacia el futuro. Eso quiere decir que, su transcurrir, nos impide poder remediar lo que pasó en el pasado.

Nunca, en ninguna , he podido leer, ni escrito por un poeta, algo sobre el Tiempo que se sea comparable al “tiempo real” que conlleva un largo, muy largo, proceso de evolución que nos afecta de manera directa e incide en el transcurrir de nuestras vidas.

No hace mucho, dejamos aquí un básico esbozo del proceso que en la Tierra estuvo presente hasta que, hace ya muchísimo tiempo, apareció aquella primaria de vida que, pasados algunos miles de millones de años, nos trajo hasta aquí. El Mundo, desde muy temprano, sintió bullir sobre su superficie, en las profundas aguas primero y en la tierra después, como la vida latía y se abría camino con fuerzas.

Y, ¿han tenido que pasar tantos miles de años para que, nosotros tengamos que contemplar escenas como las antes descritas? ¿No hemos sido capaces, en tanto tiempo, de tener una más justa de Sociedad?

Claro que, paralelamente, a las cuestiones cotidianas, también ha estado presente aquí ese otro mundo llamado “Ciencia” en el que, habitan seres que, al contrario de los políticos, sólo trabajan aplicando su pensamiento y dando rienda suelta a su imaginación, para construir algo nuevo y mejor que requiere mucho esfuerzo y un duro que nadie ve. A cambio, lo único que piden como pago, es el placer de descubrir y poder desarrollar modos y sistemas de poder aplicar esos descubrimientos que nos lleven a tener un mundo mejor. Su pago (aparte del salario que puedan recibir), su verdadero pago, está en la excitación del momento en el que, tras inmensos esfuerzos, ven la recompensa de llegar, a esa meta soñada, a ese saber oculto, a un nuevo panorama que despeja el camino para poder desarrollar otros sistemas y otros futuros. Y, como eso es así, me llega una ráfaga de esperanza en el devenir de esta Sociedad nuestra que, sólo podrá ser salvada gracias a la Ciencia.

Si no llegamos a comprender que eso es así, podríamos perder de vista el horizonte y desviarnos del buen camino. Estamos inmersos en una gran aventura que, si actuamos con mesura y sabemos aplicar todo aquello que podamos , estaremos en el buen camino para erradicar ese otro mundo del que al principio os hablaba.

Acordaos de aquellos que, en viejas Sociedades antiguas creían que el mundo estaba situado encima de una tortuga y ésta, estaba sobre otra y otra y otra. Estaban en un mar que no tenía fondo y, lo que sustentara al mar, era otra cuestión que, ¿a quién le importaba? Además, nadie lo sabía. De la misma manera, ahora no hablamos de tortugas pero sí, lo hacemos de universos paralelos y multiversos,o, incluso de metaversos que, conforman inmensas estructuras de muchos universos unidos que los conforman y, unos estarán muertos y carentes de vida, otros no tendrán ni la materia tal como la conocemos, en algunos, carentes de partículas, no habrán aparecidos los átomos y, en otros muchos, como en el nuestro, la vida bullirá y evolucionará llevada de la mano de las leyes fundamentales de la Naturaleza que hacen posible su presencia en mundos que, como el nuestro, tienen las precisas requeridas para el surgir de la química-biológica de la vida.

Nuestro universo ha sido descrito por muchos, pero él, el Universo, simplemente continúa y continúa, con un límite tan desconocido como el fondo de aquel mar que sustentaba a las tortugas de aquellos antiguos. La Gravedad y el Magnetismo, imponen su ley en todo el universo y, la materia, dominada por las fuerzas nucleares fuerte y débil, sigue su marcha evolutiva que la lleva a transmutarse la materia inerte hasta la materia viva que, a veces, llega a adquirir consciencia.

Podemos imaginar como será el futuro pero… en el presente, ¡Nunca sabremos como será!

Claro que, el límite de lo desconocido sigue estando ante nosotros, allí reside el futuro de lo que será y que, por mucho que podamos imaginar, realmente, nunca podremos conocer. ¿Cómo se conocer aquello que no existe? ¿Si no ha pasado no podemos contar nada de ello, ya que, nadie lo vio ni fue testigo?

Sin embargo, y, a pesar de esa “verdad”, nosotros nos atrevemos a comentar sobre el futuro y a especular con o aquel cuadro que en ese futuro presentido, se podría dar. Todo será consecuencia de lo que hagamos hoy. Ya sabéis, la causalidad de la Física: El presente está cargado del pasado y, el futuro, será la consecuencia de nuestro presente.

Las maravillas nos rodean y nuestros avances en el conocimiento de las cosas nos llevan a perder alguna capacidad de asombrarnos. Cada día, sabemos de nuevos descubrimientos y de nuevas técnicas que nos hacen avanzar, imparables, hacia ese futuro soñado pero, volviendo al principio de estos pensamientos, ¿no serán precisamente estos avances los que, nos hace olvidar las cosas que, equivocadamente creemos “pequeñas” y, al contrario de lo que pretendemos construir, estamos haciendo una sociedad injusta de marginados sin techo que, al margen de todas estas cuestiones, su único problema es el hoy y, luego, el mañana para ello no existe?

Si miramos una puesta de Sol, extasiados ante la belleza de un océano inmenso que brilla ante los últimos rayos de la luz del día que se va, podemos exclamar ¡Qué mundo tan maravilloso! Y, sin embargo, si pensamos en otras cuestiones, podemos llegar a la conclusión de que, quizás, seamos nosotros los que no somos tan maravillosos como el mundo que nos acoge.

¡Es todo tan complicado!

Necesitamos de las hipótesis y conjeturas científicas que nos lleven hasta las buenas teorías que, con el tiempo, se convertirán en leyes. De la misma manera, en nuestra misma ignorancia de lo que la Naturaleza es, necesitamos de Filósofos y Poetas que nos lleven esos mundos presentidos o soñados que nos alejen, de la frialdad de esa realidad irrebatible del no saber, al menos, los filósofos y los poetas, procuran enseñarnos otros mundos y nos dicen, los unos cómo podrían ser y, los otros, como nos gustaría que fueran. Es como una especie de alimento del Alma que, como sabéis, no sólo de pan se alimenta.

Si bien ciertas hipótesis “científicas” recientes no abarcan un abanico tan amplio como el que nos puedan ofrecer los filósofos, en cierto sentido son todavía más exóticas o extremas: ¿Universos Paralelos o Multiversos? ¿Hasta dónde podrá llegar nuestra imaginación?

Como alguna vez deje aquí escrito, la conciencia ha sido a un tiempo misterio y fuente de misterio. Objeto de los principales estudios filosóficos que, de mil maneras, han querido con sus pensamientos, plasmar lo que la consciencia es, y, sin embargo, sus logros no han sido suficientes. Entraron en escena otros estudiosos más especializados para tratar de entrar en ese complejo campo del funcionamiento cerebral y tratar de saber cómo surgía eso que llamamos consciencia y, hasta que punto, la conciencia era consciente.

Ahí estamos, en el camino, tratando de descubrir quiénes somos y hacia dónde vamos. Como nuestra complejidad ser comparada con la del universo mismo, la tarea no es fácil y habrá que estar, no ya a la espera de investigaciones y nuevos descubrimientos, sino que, nuestros conocimientos sobre nosotros mismos, llegará por la evolución que conlleva el paso del tiempo y, probablemente, por descubrimientos que haremos fuera de la Tierra, en el espacio exterior, y, sin descartar que, los que nos faltan podrían venir de la mano de seres que, de momento, ni sabemos que existen y, sin embargo, ellos podrían tener la clave de nosotros, de por qué somos así, de cómo hemos podido construir la Sociedad que ahora tenemos y, sobre todo, de cómo podríamos llegar a cristalizar una Humanidad en la que, las desigualdades de hoy, se puedan transmutar en ese “todos somos iguales” en el sentido más amplio de la palabra y queriendo significar que nadie, sin excepción, carecerá de aquello que le aleje de una vida digna.

Cuando se mira detenidamente, podemos ver que no todo es jolgorio y alegría. Las cosas nunca fueron fáciles y todo nos ha costado siempre mucho esfuerzo y trabajo y, los que están situados en sitios de privilegio tratan de enseñar un mundo irreal que no retrata lo mal que lo pasan muchos que, en la más infernal de las miserias, mal viven mientras otros derrochan a manos llenas. ¡Qué Humanidad! ¿Hasta cuando durará ésto? A veces me pregunto para qué habrá servido la Ciencia y todos los avances logrados hasta el momento si, en realidad, no hemos sabido solucionar los problemas de nuestro propio entorno.

emilio silvera

¿La Mecánica Cuántica! ¡El Efecto Túnel! Y, ¿cuanto más?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Descubrir y aprender    ~    Comentarios Comments (5)

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Como otras tantas veces aquí, comenzaré hablando del átomo de Carbono que, para mí, es el más importante de todos al ser el que posibilita la vida tal como la conocemos.

 

HibridaciónMetano CH4

 

El átomo de carbono

La química de los compuestos que contienen carbono se denomina química orgánica.  Originalmente se la llamaba así porque se creía que solo los organismos vivos podían fabricar o poseer estos compuestos.

Los compuestos orgánicos se basan en el carbono combinado con otros átomos de carbono y con otros elementos como el hidrógeno, el nitrógeno, el azufre , etc. Formando grandes estructuras con distinta complejidad y diversidad, el átomo de carbono unirse a otros átomos de carbono formando largas cadenas las cuales pueden ser lineales, ramificadas o bien cíclicas. Se han aislado miles de compuestos de carbono de varios sistemas biológicos, aquí algunos ejemplos:

 

Etano CH3CH3

 

 

 

Fig. 2.9 – Los átomos de carbono pueden unirse con otros átomos de carbono y con muchos de otro para formar una gran variedad de compuestos orgánicos. Las mismas fuerzas que mantienen unido al metano (CH4) también permiten la formación de moléculas extremadamente complicadas pero estables. En diversas estructuras, como los triacilgliceroles. predominan las cadenas lineales. En otras, como el azúcar glucosa. son anillos. La muscona, el atrayente sexual del venado almizclero del Tibet, también se basa en un anillo de carbonos. Otras moléculas vitales como la clorofila y la vitamina B12 contienen cadenas, anillos e iones metálicos.

El átomo de carbono tiene seis protones y seis electrones ubicados en dos niveles de energía, en la capa interna encontramos dos y en la más externa cuatro.  Dada esta configuración el carbono tiene poca tendencia a ganar o perder electrones , sino que tiende a compartirlos con otros átomos,  por lo tanto se forman uniones covalentes. Los electrones que participan de dichas uniones covalentes son los cuatro que se ubican en el nivel exterior y son conocidos como electrones de valencia.  Estos cuatro electrones de valencia se ubican los vértices de un tetraedro equilátero, es decir que los ángulos de unión no son en 90° ( de lo que resultaría una estructura plana) si no que son superiores a los 100°.  Como resultado de está estructura tetraédrica las moléculas tienen entonces estructuras tridimensionales.  Cuando el carbono se une a cuatro átomos distintos, éstos se pueden unir a él de dos maneras distintas.

 

 

 

 

Fig. 2.10 – (a) Cuando un átomo de carbono enlaces covalentes con otros cuatro átomos, los electrones de su nivel de energía exterior forman nuevos orbitales. Estos nuevos orbitales, que son todos de la misma configuración, se orientan hacia los cuatro vértices de un tetraedro. Así, los cuatro orbitales e encuentran separados tanto como es posible. (b) Cuando un átomo de carbono reacciona con cuatro átomos de hidrógeno, cada uno de los electrones en su nivel de energía exterior forma un enlace covalente con el único electrón de un átomo de hidrógeno, produciéndose una molécula de metano. (c) Cada par de electrones se mueve en un orbital molecular . La molécula adopta configuración de un tetraedro.

 

 

 

 

Fig. 2.11 – Como las valencias del carbono están ordenadas en forma tetraédrica, la molécula tridimensional que se muestra construirse en dos formas que son imágenes especulares una de la otra. Esto se aplica a cualquier átomo de carbono que tenga cuatro grupos distintos unidos a él. Aunque las propiedades químicas de estos pares de compuestos son similares, sus propiedades biológicas suelen ser muy distintas. Esto se debe a que el reconocimiento biológico funciona por interacciones entre moléculas que tienen formas complementarias. Generalmente una de las moléculas tendrá actividad biológica y la otra será totalmente inactiva. Hasta aquí la reseña que tiene su fuente en  biologialosalpes’s Blog.

 

 

taglio In più l ENEL è l unica società che potrebbe realizzarlo in quanto l ENI ha una visione geo politica che parte dalla Libia e arriva alla Russia attraverso le tubazione del gas L atomo italiano ha invece una forte opzione francese che tende a trasferire le tecnologie ma anche le attività di controllo L Italia potrebbe decidere di spingere ENEL a investire sul

 

 

Los núcleos electrones y todos sabemos que un átomo es la protones y neutrones (los nucleones) rodeados de electrones moviéndose a velocidades cercanas a las de la luz. Es lo que se conoce electrones ocupan en sus orbitales.

El orbital s tiene simetría esférica alrededor del núcleo atómico. En la figura siguiente se muestran dos formas alternativas para representar la nube electrónica de un orbital s: en la primera, la probabilidad de encontrar al electrón (representada por la densidad de puntos) disminuye a medida que nos alejamos del centro; en la segunda, se representa el volumen esférico en que el electrón pasa la mayor Archivo:Es-Orbital s.png

La forma geométrica de los orbitales p es la de dos esferas achatadas hacia el punto de electrón se aleja del núcleo atómico. El orbital “p” representa también la energía que posee un electrón y se incrementa a medida que se aleja Es-Orbitales p.png

Los orbitales d tienen formas más diversas cuatro de ellos tienen  Orbitales d.jpg

Los orbitales f tienen formas aún más exóticas, que se pueden derivar de añadir un plano nodal a las formas de los orbitales d. Presentan n-4 nodos radiales.

Una vez dejada la reseña básica de lo que es el átomo y donde están situados los electrones por capas o niveles alrededor de su núcleo, veamos el fenómeno principal de Si un fotón viajero va por el espacio a 299.792’458 Km/s, velocidad de c, golpea a un electrón situado alrededor de un núcleo, lo que ocurre trae de cabeza a los científicos que no saben explicar de manera convincente la realidad de los hechos. El electrón golpeado absorbe el fotón y, de manera inmediata, desaparece del nivel que ocupa y, sin recorrer la distancia que los separa, simultáneamente aparece en el nivel superior. Es lo que llamamos el “salto cuántico” que es ir, más allá de los límites que podemos comprender, el fenómeno se aparta de lo que nos dicta el sentido común.

 

Imagen ilustrativa de la dualidad onda-partícula, en el cual se El Salto cuántico es uno de los muchos misterrios que desean desvelar los físicos, y, la pregunta a contestar es: ¿Por dónde hizo el viaje el electrón? ¿En qué lugar se escondió mientras desapareció? ¿Cómo pudo aparecer simultáneamente en otro lugar, sin recorrer la distancia existente Estas son preguntas que aún no podemos contestar, aunque sí es verdad que nos gusta especular con el hecho de que sería una posible manera traspasar el muro que supone, para los viajes espaciales, la velocidad de la luz y si pudiéramos electrón, conocido como “efecto túnel” o salto cuántico, es una idea que, http://1.bp.blogspot.com/_--V--Hap59U/TVKZVSvvscI/AAAAAAAADVc/S6bLQBFATiU/s1600/salto.JPG

                                                                                  ¿Estará la respuesta del viaje a otros mundos en la mecánica cuántica?

Necesitamos tiempo para cambiar las cosas. Sobre todo, la cultura científica de los pueblos.La Ciencia es un ámbito que sólo visitan unos pocos. Debería ser obligatorio que en las escuelas todos salieran sabiendo (de manera básica) lo que es la Ciencia, en qué mundo vivimos, el origen de los seres humanos y de las demás criaturas, y, desde luego, un conocimiento sencillo de la Naturaleza y del Universo al que pertenecemos. Es penoso que, preguntados unos recien licenciados por cómo se formaban las estrellas, de una encuesta realizada a 100 individuos, sólo tres contestaron de manera correcta.

Sinceramente creo que son los gobiernos los que fomentan este  

¡¡ Es una pena!! Sin embargo, así suele ser y los programas embrutecedores y mediocres llenan las pantallas de televisión en la mayoría de los hogares.

Tenemos que desterrar esta situación de programas vacíos de contenido o prensa embrutecedora de los sentidos. Mejorar los hábitos y, Para seguir avanzando habrá que eliminar esta clase de sociedad aberrante, lo que de El tiempo es una dimensión que permite distinguir entre dos sucesos que ocurren en el mismo punto del espacio y que de otra forma serían idénticos (espacio-tiempo). El intervalo entre dos de esos sucesos constituye la base de la medida del tiempo. Para propósitos generales, más cotidianos, la rotación de la Tierra sobre su eje sirve para definir las unidades del reloj (el día y la noche con 24 horas) y la órbita del planeta Tierra, alrededor del Sol, (el año) se utiliza para definir las unidades del calendario con 365 días. Para fines científicos, los intervalos de tiempo son Como estamos comentando asuntos diversos que de alguna manera pueden estar relacionados con el tiempo, y comentamos también las diversas perspectivas y formas o enfoques de mirar el tiempo, no me puedo resistir aquí una reseña de lo que es el…

 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Max_Planck_1878.GIF

                                                                                                               El joven Planck en su época de estudiante

Tiempo de Planck

Es el tiempo que necesita el fotón (viajando a la velocidad de la luz, c, longitud de Planck. Está dado por segundos, donde G es la constante gravitacional (6’672 59 (85) ×10-11 N m2 kg-2), ħ es la constante de Planck racionalizada (ħ = h/2π = 1’054589 × 10-34 Julios segundo) y c es la velocidad de la luz (299.792.458 m/s).

El valor del tiempo del Planck es del orden de 10-44 segundos. En la cosmología del Big Bang, Expresado en números corrientes que todos podamos entender, su valor es el de la fracción de 1 segundo, que es el tiempo que necesita el fotón para recorrer la longitud de Planck, de 10-35 metros (veinte ordenes de magnitud menor que el tamaño del protón de 10-15 metros).  El límite de Planck es Lp= √ ( G ħ / C3 )

Todo, Einstein, es relativo. Depende de la pregunta que se formule y de quién nos de la respuesta. Y, Fue por eso que Einstein se negó a aceptar las conclusiones que pudiesen llegar de un método científico tan abierto a errores relativos, enunciando así su ya conocida frase “No creo que Dios juegue a los dados con nosotros”.

Sin embargo, la Teoría Cuántica siguió adelante y hemos llegado a lo que hemos llegado. Hoy podemos explicar algunos de los más especiales fenómenos de

Si hasta casi 1930 las únicas partículas realmente conocidas eran los electrones y los fotones, a partir de entonces comenzaron a descubrirse teóricamente más tipos de ellas, y experimentalmente a lo largo de las décadas siguientes. Hoy son cientos las partículas conocidas y sabemos las funciones que cada una de ellas tiene asignado, sus vidas medias, sus masas y cargas, sus espines, y, en definitiva, podemos estar orgullosos de conocer, en gran medida, a los principales componentes de la mate3ria que nos rodea y podemos ver y detectar por medio de su radiación elecdtromagnética. Incluso, estamos buscando partículas profundamente escondidas, unas pueden estar en los océanos de Higgs, como el dicho Bosón que supuestamente le da masa a las demás partículas, y, otras, como el gravitón, No pocas veces nos olvidamos de que todo lo grande está hecho de cosas pequeñas, y, así, una estrella está compuesta de partículas pequeñísimas que juntas hace ese todo descomunal que brilla en el cielo y emite luz y calor al espacio que la circunda. Hay estrellas, como VY Canis Majoris cuyo diámetro es de entre ~ 3,600 a 4,200 D☉, su radio podría extenderse mas allá de la órbita de saturno, alrededor de 9 UA.

File:Sun and VY Canis Majoris.svg

Lo cierto es que para las estrellas supermasivas, cuando llegan al final de su ciclo y dejan de brillar por agotamiento de su combustible nuclear, en ese preciso instante, el tiempo se agota para ella. Cuando una estrella pierde el equilibrio existente entre la energía termonuclear (que tiende a expandir la estrella) y la fuerza de gravedad (que tiende a comprimirla), al quedar sin oposición esta última, la estrella supermasiva se contrae aplastada bajo su propia masa. Queda comprimida hasta tal nivel que llega un momento que desaparece, para convertirse en un agujero negro, una singularidad, donde dejan de existir el “tiempo” y el espacio. A su alrededor nace un horizonte de sucesos, que si se traspasa se es engullido por la enorme gravedad del agujero negro, y, es precisamente cuando se forma ese singularidad es.

En fin amigos, ¡es todo tan complej0!

emilio silvera