martes, 24 de noviembre del 2020 Fecha
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Sí, ¡todo es Universo!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (2)

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foto

 

                                          ¡La Naturaleza! ¿Cuándo dejará de sorprendernos?

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Los seres vivos que han poblado nuestro mundo, desde el origen de la vida que no ha dejado de evolucionar nunca. Todas las formas de vida, sin excepción, están basadas en el Carbono. Sabemos que actualmente existen sólo el 1% de todas las especies que poblaron nuestro planeta y, seguimos descubriendo especies nuevas mientras que otras desaparecen al no saberse adaptar al entorno. Estar atentos a los mensajes que la Naturaleza nos envía, ser consciente de su grandeza, cuidar nuestro mundo.

 

 

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La montaña que, curiosa, se asoma por encima de las nubes mientras el Sol la contempla y la baña con su resplandor

 

 

 

El privilegio de poder contemplar la Naturaleza y ver como el Sol tiñe de rojo el paisaje al final del día

 

 

La Tierra nos habla, ¡De tántas maneras!

 

 

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¿Que es la Belleza? ¡Está configurada de tantas formas, movimientos, colores y sabores! También de sensaciones y rumores que te pueden transportar… simplemente imaginando, a otros mundos sin salir de nuestro.
                                                              Arriba: El MAL del MUNDO

Sin embargo, escenas ésta, nos hacen olvidar la maldad. Estamos contemplando la mejor y más pura imágen del ser humano.
Me encantaría explicaros todas las imágenes que siguen a continuación pero no tenemos el tiempo necesario ni es aquí dónde procede hacer ese que reueriría un extenso libro. De todas las maneras, os dejo escrito algunos pensamientos relacionados con ellas y con nosotros. Pero, de todas las maneras veámoslas.

La Galaxia Remolino se localiza en la constelación del perro cazador. Descubierta en 1773, es una de las galaxias espirales más conocidas del firmamentoArchivo:MarsSunset.jpg
                                                          ¿ qué planeta estamos viendo el Sol?

Hay quien cree que la Tierra podría ser tragada por agujero negro. Sin embargo, la posibilidad es muy escasa, diría que casi nula por completo. Treinta mil años-luz nos separan del Centro Galáctico donde reside un Agunero negro que se traga todo lo que por allí pase , llegar aquí…

Los rayos Gamma son los fotones más energéticos conocidos, ¿Será ese nuestro final? ¡Convertirnos en pura energía! Bueno, de sabemos que aparecen en las explosiones de supernovas y en otros sucesos similares. ¿Seremos nosotros algún día fuentes de luz conscientes?

Supernova

                                 ¿Sabremos alguna vez comprender dónde estamos y para qué?

¡Es tan grande el Universo! ¿Podremos comprenderlo alguna vez? Sabemos que el Universo es todo lo que existe incluyendo la materia y el Espaciotiempo. Sin embargo, lo que no podemos saber (con plena certeza) es empezó todo ni cómo terminará. Tampoco podemos dar una explicación de si el universo está sólo o, por el contrario, deambula acompañado por otros universos por un inmenso Metacosmos que engloba múltiples universos.

Hemos puesto una serie de imágenes ahí arriba que quiere significar la diversidad que en el Universo existe, y, ni se pueden incluir todos los ejemplos que nos gustaría ni tampoco los tenemos a mano, ya que, la mayoría de los que podríamos poner, no están a nuestro alcance ni al alcance de nuestras tecnologías.

El Universo continúa, en muchos aspectos, siendo un gran misterio que pretendemos desvelar, pero como nos decía hace unos días Max Planck, el problema está en que nosotros, en último término, formamos parte de ese misterio que pretendemos .

Por ahí arriba podemos contemplar imágenes de bonitos paisajes de la Tierra cambiante, del Sol y de Nebulosas y galaxias. También de algunos seres humanos a los que el Universo, les ha otorgado el don de pensar (aunque no siempre lo demostremos). Algunas imágenes son de explosiones luminosos que nos enseñan y muestran las mayores energías que en el Universo se pueden generar, a través de explosiones de supernovas que son fuentes de potentes rayos gamma.

No cejamos en nuestro empeño de saber que es… ¡la materia!

La Materia y sus componentes han sido y son el objeto de muchos investigadores y pensadores que quieren profundizar y saber el por qué, a partir de lo que llamamos materia inerte, pudo surgir, mediante cambios producidos en muy especiales…¡La Vida!

Nos encontramos con el problema de la posible existencia de eso que llaman “materia oscura”, y, a primera vista, puede parecer que la materia oscura es sólo una pequeña pieza del enorme rompecabezas que resulta ser nuestro universo, un parámetro más, ni más ni menos importante que tantas otras. Claro que, este sería un punto de vista razonable si la materia oscura sólo formase una pequeña del Universo. En ese caso, la podríamos considerar como poco más que una nota a pie de página de la materia luminosa, más importante, ya que, de ella, estamos hecho nosotros. Además, es mucho más fácil detectar la materia Bariónica hecha de Quarks y Leptones que esa otra que, ni sabemos de qué estará hecha.

Sin embargo, ese punto de vista estaría equivocado, toda vez que, según todos los indicios, esa “materia oscura” supone casi el total del Universo junto con la “energía Oscura”, es decir, más del 90% de la materia-energía del universo, es oscura. Puede que las brillantes espirales de las Galaxias sirvan simplemente marcadores pasivos, testimonios mudos de fuerzas que operan en un nivel invisible para nosotros.

        El Universo y la Vida… El Tiempo que inexorable pasa…

Es posible que, cuando sepamos más sobre nuestro Universo reconozcamos que nuestros conocimientos del universo visible, tan difícilmente obtenidos, son poco más que el primer paso en el camino hacia la comprensión de cómo son en realidad las cosas. Muchas de las nuevas teorías tratan de buscar nuevos caminos que divergen de los que seguimos y, buscando por otros lugares no explorados, es posible, sólo posible que, podamos encontrar algunas respuestas que nos son negadas en las teorías actuales.

Es inquietante que, a estas alturas, con seguridad, ningún Astrónomo sepa darnos una respuesta fiel de cómo se pudieron formar las Galaxias, y, todos, sin excepción, nos responden con hipótesis y conjeturas que, de ninguna manera, podemos asimilar a la realidad de como fueron las cosas en aquellos comienzos del Universo.

¿Qué fuerzas ocultas estaban ahí presentes para posible que las galaxias se pudieran conformar, y formarse los cúmulos de galaxias antes de que, la materia recien creada, se dispersara por todo el universo sin más? Seguramente, esa fuerza no podría ser otra que la generada por la Materia Oscura que, a decir verdad, podría ser la materia primaria que permea todo el Universo y, a partir de la cual, se puede estar formando (al evolucionar) la materia que sí podemos ver.

A mí todo esto me sobrepasa, y, “conociendo” de qué está formada la materia de la que están hechas las estrellas y las montañas, los ríos y los océanos, o los delfines y también nosotros, no deja de sorprenderme (más bien maravillarme) que, de esa materia pudieran surgir seres vivos y que, algunos, como nosotros mismos, podamos pensar y ser conscientes de toda esta grandeza.

Alguna vez, hemos podido sentirnos en un estado de euforia al sentirnos los “amos” del universo, nuestros conocimientos nos hacen grandes y, posiblemente, nada se resistirá ante tanta sabiduría. Sin embargo, ese estado de “gracia” suele durarnos muy poco. De inmediato caemos en la de que, la realidad, es muy distinta y recordamos lo que nos dijeron aquellos grandes pensadores como Sócrates. Platón y más cercano a nosotros Popper: “Nuestro conocimiento es limitado, nuestra ignorancia infinita”. Y, lo malo de dicha conclusión, es que era, y, sigue siendo cierta.

Así que, amigos míos, procuremos aprender, enterarnos de las cosas, ser conscientes de lo que no sabemos y, sobre todo, procurar entender lo que en la Naturaleza ocurre, ella siempre nos marca el camino a seguir pero, nosotros, no siempre prestamos la debida atención.

emilio silvera

La necesidad agudiza la imaginación

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosas curiosas    ~    Comentarios Comments (0)

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La fuerza nuclear débil nos habla de materiales que, de manera natural, emiten radiación y se desintegran. Al pensar en la desintegración me ha traído a la memoria aquellos libros de Asimov que nos explicaba cuestiones de ciencia y nos decía existen materiales que se desintegran de manera natural y que son materiales fértiles, o que sin serlo, se pueden transformar en otros que sí lo son.

Al hablar de material fértil me estoy refiriendo a núclidos que pueden absorber neutrones formar material fisible. El uranio-238, por ejemplo, absorbe un neutrón para formar uranio-239, que se desintegra en plutonio-239. Este es el de conversión que la imaginación del hombre hace que ocurra en un reactor reproductor.

File:LMFBR schematics.png

Lo explicaré con más detalles: El Reactor Reproductor Rápido es un reactor de neutrones rápidos diseñado producir combustible generando más material fisible del que consume. El FBR es uno de los tipos posibles de reactores reproductores.

Veámos: El uranio-235 es un combustible práctico, es decir, los neutrones lentos son capaces de que el uranio-235 se fisione, o lo que es lo mismo, se rompan sus átomos en dos, produciendo neutrones lentos, que a su vez inducen otras fisiones atómicas. El uranio-233 y el plutonio-239 son también combustibles nucleares prácticos por las mismas razones.

Desgraciadamente, el uranio-233 y el plutonio-239 no existen en natural sino en trazas mínimas, y el uranio-235, aunque existe en cantidades apreciables, no deja de ser raro. En cualquier muestra de uranio natural, sólo siete de cada mil átomos son de uranio-235, el resto es uranio-238.

http://2.bp.blogspot.com/-vWNvoJ4zlMw/TmMs5lcQWdI/AAAAAAAAALw/MX4pqgVfjlk/s1600/Uranio.jpg

                                                                   Uranio

El uranio natural extraído de las minas contiene un 99´3 % de U-238  y apenas el  0´7 % de U-235.

El uranio-238, la variedad común de uranio, no es un combustible nuclear práctico. Así que, el uranio que más abunda en la naturaleza no sirve combustible nuclear. Podemos conseguir que se fisione, pero sólo con neutrones rápidos. Los átomos de uranio-238 que se rompen en dos, producen neutrones lentos, que no bastan para producir o inducir nuevas fisiones.  El uranio-238 cabría compararlo a la madera húmeda: es posible que arda, pero acabará por apagarse.

File:HEUraniumC.jpg

El uranio es un elemento químico metálico de color plateado-grisáceo de la serie de los actínidos, su símbolo químico es U y su número atómico es 92. Por ello posee 92 protones y 92 electrones, con una valencia de 6. Su núcleo puede contener entre 142 y 146 neutrones, sus isótopos más abundantes son el 238U que posee 146 neutrones y el 235U con 143 neutrones. El uranio tiene el mayor peso atómico de entre todos los elementos que se encuentran en la naturaleza. El uranio es aproximadamente un 70% más denso que el plomo, aunque menos denso que el oro o el wolframio. Es levemente radioactivo. Fue descubierto como óxido en 1789 por M. H. Klaproth que lo llamó así en el honor del planeta Urano que acababa de ser descubierto en 1781.

Supongamos, sin embargo, que se separa el uranio-235 del uranio-238 ( más bien difícil) y que se utiliza aquel para hacer funcionar un reactor nuclear. Los átomos de uranio-235 que forman el combustible del reactor se fisionan y esparcen miríadas de neutrones lentos en todas direcciones. Si el reactor está rodeado por una capa de uranio ordinario (que en su mayor es uranio-238), los neutrones que van a parar allí son absorbidos por el uranio-238 y, aunque no pueden hacer que el uranio-238 se fisione, sí pueden provocar otros cambios que finalmente, producirán plutonio-239. Separando este plutonio-239 del uranio (tarea muy fácil), puede ser utilizado como combustible nuclear practico para la fisión.

De esta manera, el reactor nuclear genera combustible a partir de un material (uranio-238) que no lo es. Este es el motivo de que al reactor nuclear que hace posible la transformación se le llame “reactor generador”.

Un reactor generador bien diseñado puede producir más plutonio-239 que el uranio-234 consumido para ello. De este modo, las reservas totales de uranio de la Tierra (y no sólo las de uranio-235) se convierten en potenciales de combustible nuclear.

                                        Torio

Carlo Rubbia, exdirector del CERN (los mismos que hicieron el Colisionador de Hadrones)  y ganador del premio Nobel de física en 1984, ha trabajado buena de su carrera en el desarrollo de tecnologías para la producción de energía a partir de torio y calcula que con un reactor adecuado, este proceso de fisión podría generar a partir de 1 tonelada del elemento la misma cantidad de energía que 200 toneladas de uranio y 3.500.000 toneladas de carbón.

El torio, tal se da en la naturaleza, consiste todo él en torio-232, que al igual que el uranio-238, no es un combustible nuclear práctico, porque requiere neutrones rápidos para fisionarse. Pero si se coloca torio-232 alrededor de un reactor nuclear, sus átomos absorberán los neutrones y, sin experimentar fisión alguna, se convertirán en átomos de uranio-233. el uranio-233 es un combustible práctico que se puede separar fácilmente del torio, el resultado es otra variedad del reactor generador, que convierte las reservas de torio en un combustible nuclear en potencia.

que no se descubra otra manera de producir energía, el Uranio seguirá

La cantidad total de uranio y de torio que hay en la Tierra es unas 800 veces mayor que las reservas de uranio-235, lo que significa que el buen uso de los reactores generadores podría multiplicar por 800 la oferta potencial de energía extraída de plantas de fisión nuclear.

En este punto, sin dejar de elogiar la inteligencia del hombre que ha sabido encontrar la manera de transformar una materia inservible en otra practica, hay que decir que la energía de fisión nuclear genera también muchos problemas.

Como estará comprobando al lector de este , el autor ha querido esta vez diversificar los temas y plasmar una variedad múltiple que facilite el conocimiento de distintas cosas que ocurren en la naturaleza, o que la mano del hombre hace que ocurran, y todas estas cuestiones tratadas aquí van encaminadas a resolver preguntas que en alguna ocasión nos hemos podido , tales como:

¿Por qué al calentar un metal se pone primero rojo, luego naranja, después amarillo, pero a continuación blanco en lugar de seguir el espectro y ponerse verde?

¿Y el color en las estrellas?

 

 

 

Cuando un herrero está trabajando, el metal adquiere diferentes colores según recibe el calor de la fragua. Primero se mostrará de un rojo intenso, ir progresivamente adoptando tonos más claros, pasando del anaranjado al amarillo, y por fin al blanco.

 

 

 

 

 

Si se pudiera seguir calentando el hierro, éste adquiriría tonos azulados. Estos cambios en la coloración son una consecuencia directa del aumento de la temperatura, que permitirá mayor maleabilidad. El Cúmulo del Joyero (en la constelación de la Cruz del Sur), fotografiado arriba, muestra cómo ocurre lo mismo con las estrellas, de manera que encontraremos estrellas azules, las más calientes, blancas, amarillas, anaranjadas y rojas, las más “frías”. A veces, estos colores pueden percibirse a simple vista, Antares (Alpha Scorpii) que es de color rojo, o Rigel (Beta Orionis) blanco-azulada.

En la Naturaleza rigen las mismas leyes todos y, en todas partes se producen los mismos fenómenos debidos a las mismas causas, en este caso: ¡La Temperatura!

Cualquier objeto, a cualquier energía superior al cero absoluto, radia ondas electromagnéticas. Si su temperatura es muy baja, emite sólo ondas de radio largas, muy pobres en energías. Al aumentar la temperatura, radia una cantidad mayor de ondas, pero empieza a radiar ondas de radio más cortas (y más energéticas). Si la temperatura sigue subiendo, empiezan a radiarse microondas aún más energéticas y después radiaciones infrarrojas.

Esto no quiere decir que a una temperatura dada sólo se emitan ondas de radio largas, un poco más arriba sólo ondas de radio cortas, luego sólo microondas y después sólo infrarrojos. En realidad, se emite toda la gama de radiaciones, pero siempre hay una radiación máxima, es decir, una gama de longitudes de onda que son las más radiadas, flanqueadas por cantidades menores en el lado de las energías bajas y por cantidades todavía más pequeñas en el de las altas.

un objeto alcanza la temperatura del cuerpo humano (37°C), el máximo de radiación se encuentra en los infrarrojos largos. El cuerpo humano también radia ondas de radio, pero las longitudes de ondas más cortas y más energéticas son siempre las más fáciles de detectar por ser los más potentes.

Cuando la temperatura alcanza aproximadamente los 600°C, el máximo de radiación se halla en el infrarrojo corto. Pero a estas alturas la pequeña cantidad de radiación que se halla en el lado de las energías altas adquiere una importancia especial, porque entra ya en la región de la luz visible roja. El objeto reluce entonces con un rojo intenso.

Este rojo constituye sólo un pequeño porcentaje de la radiación total, pero da la casualidad de que nuestro ojo lo percibe, le otorgamos toda nuestra atención y decimos que el objeto está al “rojo vivo”.

Si la temperatura sigue subiendo, el máximo de radiación continúa desplazándose las longitudes de ondas cortas y cada vez se emite más luz visible de longitudes cada vez menores. Aunque el objeto radia más luz roja, se van agregando poco a poco luz anaranjada y luz amarilla en cantidades menores pero significativas. Al llegar a los 1.000°C la mezcla de colores la percibimos como naranja, y a los 2.000°C como amarilla. Lo cual no significa que a los 1.000°C sólo se radie luz naranja y a los 2.000°C sólo se radie luz amarilla, porque si fuese así, habría efectivamente que esperar que lo siguiente fuese “color verde”. Lo que en realidad vemos son mezclas de colores.

Els Sol

Al llegar a los 6.000°C (la temperatura superficial del Sol), el máximo de radiación está en el amarillo visible y lo que llega a nuestros ojos son grandes cantidades de luz visible, el violeta hasta el rojo. La incidencia simultánea de toda la gama de luz visible sobre nuestra retina nos da la sensación de blanco, y de ahí el color del Sol.

Los objetos más calientes aún que el Sol radian todas las longitudes de ondas de luz visible y en cantidades todavía mayores, el máximo de radiación se desplaza al azul, de modo que la mezcla se desequilibra y el blanco adquiere un tinte azulado.

Toda esta travesía se produce para objetos calientes que emiten “espectros continuos”, es decir, que radian luz en la forma de una ancha banda de longitudes de ondas. Ciertas sustancias en adecuadas, radian sólo luz de determinadas longitudes de onda. El nitrato de bario radia luz verde cuando se calienta, y con ese fin se lo utiliza en los fuegos de artificio,  “calor verde”, podríamos decir.

                                                    Nitrato de Bario que produce el color verde en los bonitos fuegos artificiales

¡Qué bonito es saber!

LOS GASES NOBLES - Porque ser noble es cuestión de actitud

En alguna ocasión todos hemos oído mencionar la palabra “gases nobles”, y sin embargo no siempre sabemos lo que son y el por qué le llaman así. Los elementos que reaccionan difícilmente o que no reaccionan en absoluto con otros elementos se denominan “inertes”. El nitrógeno y el platino son ejemplos de elementos inertes.

En la última década del siglo pasado se descubrieron en la atmósfera una serie de gases que no parecían intervenir en ninguna reacción química.  Estos nuevos gases (helio, neón, argón, kripton, xenón y radón) son más inertes que cualquier otro elemento y se agrupan bajo el de gases inertes.

Los elementos inertes reciben a veces el calificativo de “nobles” porque esa resistencia a reaccionar con otros elementos recordaba un poco a la altanería de la aristocracia. El oro y el platino son ejemplos de “metales nobles”, y por la misma razón se llaman a veces “gases nobles” a los gases inertes. Hasta 1.962, el más común era el de gases inertes, quizá porque lo de nobles parecía poco apropiados en sociedades democráticas.

 

 

Es apropiado incluir una descripción de este grupo de elementos conocido en un capítulo dedicado a los halógenos, porque el flúor es el único elemento conocido que entra en combinación química directa con los dos gases nobles más pesados, el xenón y el criptón, resultando en  compuestos estables.

Los gases nobles surgen en la naturaleza como constituyentes menos abundantes de la atmósfera. La primera indicación de la existencia de los gases nobles fue divulgada por el químico ingles Cavendish, en 1784.

La razón de que los gases inertes sean inertes es que el conjunto de electrones de cada uno de sus átomos está distribuido en capas especialmente estables. La más exterior, en concreto, tiene 8 electrones. Así la distribución electrónica del neón es (2,8) y la del argón (2,8,8). Como la adición o sustracción de electrones rompe distribución estable, no pueden producirse cambios electrónicos. Lo cual significa que no pueden producirse reacciones químicas y que estos elementos son inertes.

bien, el grado de inercia depende de la fuerza con que el núcleo, cargado positivamente y situado en el centro del átomo sujeta a los 8 electrones de la capa exterior. Cuantas más capas electrónicas haya entre la exterior y el centro, más débil será la atracción del núcleo central sobre los electrones de esa última capa de electrones.

El Radón es un gas radiactivo de origen natural procedente de la desintegración radiactiva de pequeñas cantidades de uranio presentes en rocas y suelo, es el responsable de miles de muertes por cáncer de pulmón en Europa cada año. El gas se filtra en los edificios a través del suelo y de los sótanos, puede acumularse llegando a niveles elevados, especialmente en espacios cerrados y poco ventilados.

Quiere esto decir que el gas inerte más complejo es también el menos inerte. El gas inerte de estructura atómica más complicada es el radón. Sus átomos tienen una distribución electrónica de (2,8,18,32,18,8). El radón, sin embargo está sólo constituido por isótopos radiactivos y es un elemento con el que difícilmente se pueden experimentos químicos. El siguiente en orden de complejidad es el xenón, que es estable. Sus átomos tienen una distribución electrónica de (2,8,18,18,8).

Se sabe desde hace décadas que la abundancia en la Tierra del xenón es menor de lo que debería ser según las proporciones observadas del resto de gases nobles. Las abundancias de estos gases se usan por los geoquímicos para evaluar y datar los principales procesos terrestres, incluyendo la formación de la atmósfera. Para poder hacerlo parten de una hipótesis básica: que los gases nobles son inertes en toda circunstancia. Un realizado por Gary Schrobilgen y David Brock, de la Universidad McMaster (Canadá), cuyos resultados se publican en el Journal of the American Chemical Society explica la baja abundancia del xenón y pone en evidencia que el xenón no es tan noble se suponía.

Los electrones más exteriores de los átomos de xenón y radón están bastante alejados del núcleo y, por consiguiente, muy sueltos. En presencia de átomos que tienen una gran apetencia de electrones, son cedidos rápidamente. El átomo con mayor apetencia de electrones es el flúor, y así fue como en 1.962 el químico canadiense Neil Bartlett consiguió formar compuestos de xenón y flúor.

Desde entonces se han conseguido formar también compuestos de radón y kriptón. Por eso los químicos rehúyen el de gases inertes, porque a fin de cuentas, esos gases no son completamente inertes. Hoy día se ha impuesto la denominación de “gases nobles”, y existe toda una rama de la química que se ocupa de los “compuestos de gases nobles”.

Argon.jpg

Naturalmente, cuanto más pequeño es el átomo de un gas noble, más inerte es, y no se ha encontrado nada que sea capaz de arrancarles algún electrón. El argón, cuya distribución electrónica es de 2,8,8 y el neón, con 2,8 electrones respectivamente, sigue siendo completamente inerte. Y el más inerte de todos es el helio, cuyos átomos contienen una sola capa electrónica con dos electrones (que es lo máximo que alojar esta primera capa) que al estar en la primera linea cerca del núcleo positivo, están fuertemente atraídos al tener su carga eléctrica el signo negativo.

finalizar diré que los gases nobles (gases inertes, gases raros) están clasificados en el grupo 18 (antiguamente 0) de la Tabla periódica de los elementos y se definen por símbolos que responden a: helio (He), neón  (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y radón (Rn).

hyu.png

Ya se dijo antes la configuración electrónica de cada uno de ellos y todas las capas internas están completamente ocupadas, lo que hace que estos elementos, por tanto, constituyan la terminación de un periodo y posean configuración de capa completa, por lo que sus energías de ionización son muy elevadas y su reactividad química escasa.

Como son monoatómicos, las moléculas de los gases nobles poseen simetría esférica, y las fuerzas intermoleculares son muy débiles, por lo que sus entalpías de vaporización son muy bajas.

Con todo lo anteriormente expuesto sobre los gases nobles, espero que el lector del aquí reflejado pueda tener una idea más amplia y un conocimiento más certero sobre lo que en realidad son los denominados como “gases nobles”.

En comparación con la inmensidad del universo, nos queda aún muchísimo que aprender. Si nos limitamos a nuestro entorno más cercano, la Tierra, ¿cómo hemos podido llegar tan lejos?

¡La curiosidad! y ¡La necesidad! ¡El Instinto! y ¡La Evolución! Todo ello, amigos míos, nos lleva a querer saber y, para ello, debemos desvelar los secretos de la Naturaleza,  que por cierto, no resulta nada fácil.  Llevamos miles de años intentando comprender y, de momento, sólo sabemos… ¡Algunas cosas!

emilio silvera

Fuente: Variada y destacando, Cien preguntas básicas sobre ciencia de Asimov.

¿Convertir energía en materia?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Ciencia futura    ~    Comentarios Comments (0)

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elreplicadordesueños.com

 

Isaac Asimov, el bioquímico que eligió la Ciencia Ficción y la divulgación científica como medio de vida.  Escribió obras memorables que alcanzaron la fama mundial como la Saga o  La trilogía de la Fundación, aquella que nos hablaba del Ciclo de Trantor en la serie Imperio Galáctico y que, habilmente mezcló con aquella otra serie de los robots. También fue prolífico en escribir obras de no ficción y, aquí os dejo una pequeña muestra, cuando especuló con la posibilidad de convertir energía en materia.

 

 

Si la ecuación de Einstein es cierta… ¡Sí, se podría! Convertir energía en materia. Veámos lo que nos dice al respecto Asimov y como lo desarrolla.

 

“Sí, sería posible convertir energía en materia, hacerlo en grandes cantidades resulta poco práctico. Veamos por qué. Según la teoría de Einstein, tenemos que E = mc2, donde E representa la energía, medida en ergios, m representa la masa, medida en gramos, y c es la velocidad de la luz en centímetros por segundo. La luz se propaga en el vacío a una velocidad aproximada a los 30.000 millones (3×1010) de centímetros por segundo. La cantidad c2 representa el producto c×c, es decir: 3×1010 × 3×1010, ó 9×1020. Por tanto, c2 es igual a 900.000.000.000.000.000.000. Así pues, una masa de un gramo convertirse, en teoría, en 9×1020 ergios de energía.


Convertir la energía en materia requiere el poceso contrario al de converti la masa en energía, y, desde luego, se necesitaría una inmensa cantidad de energía para conseguir algo de masa. Fijémonos en que un fotón gamma, por ejemplo, aún siendo muy energético, sólo daría lugar a un electrón y un positrón (siendo la masa de ambos ridícula).

El ergio es una unida muy pequeña de energía que equivale a: “Unidad de o energía utilizado en el sistema c.g.s y actúa definida como realizado por una fuerza de 1 dina cuando actúa a lo largo de una distancia de 1 cm: 1 ergio = 10-7 julios”. La kilocaloría, de quizá mucho más conocido, es igual a unos 42.000 millones de ergios. Un gramo de materia convertido en energía daría 2’2×1010 (22 millones) de kilocalorías. Una persona puede sobrevivir cómodamente con 2.500 kilocalorías al día, obtenidas de los alimentos ingeridos. Con la energía que representa un solo gramo de materia tendríamos reservas para unos 24.110 años, que no es poco para la vida de un hombre.

O digámoslo de otro modo: si fuese posible convertir en energía eléctrica la energía representada por un solo gramo de materia, bastaría para tener luciendo continuamente una bombilla de 100 vatios durante unos 28.200 años.


Claro que una cosa es convertir la masa en energía y otra muy distinta lo contrario, pero ¿ sería posible convertir energía en materia? Bueno, ya antes hemos dado la respuesta: Sí, pero a costa de un gasto ingente de energía que haría el poceso demasiado costoso y poco rentable. Fijémonos en estos ejemplos:

La energía que representa un gramo de materia equivale a la que se obtendría de quemar unos 32 millones de litros de gasolina. Nada tiene de extraño, por tanto, que las bombas nucleares, donde se convierten en energías cantidades apreciables de materia, desaten tanta destrucción.

La conversión opera en ambos sentidos. La materia se puede convertir en energía y la energía en materia. Esto último puede hacerse en cualquier momento en el laboratorio, donde continuamente convierten partículas energéticas ( fotones de rayos gamma) en 1 electrón y 1 positrón sin ninguna dificultad. Con ello se invierte el proceso, convirtiéndose la energía en materia.


De momento, no hemos podido conseguir gran cosa para fines pacíficos en lo que a las reacciones nucleares se refiere. Si acaso la energía de fisión de las Centrales nucleares que, en realidad, no es muy aconsejable, y, por otro lado, con fines armamentísticos con las bombas atómicas y de otro que utilizan la fusión.

Pero estamos hablando de una transformación de ínfimas cantidades de masa casi despreciable. ¿Pero podremos utilizar el mismo principio para conseguir cantidades mayores de materia a partir de energía?

Bueno, si un gramo de materia puede convertirse en una cantidad de energía igual a la que produce la combustión de 32 millones de litros de gasolina, entonces hará falta toda esa energía para fabricar un solo gramo de materia, lo que nos lleva al convencimiento de que no sería muy rentable invertir el proceso.”

Fuente: Isaac Asimov