Dic
13
¡Aquellos personajes!
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Astronomía y Astrofísica ~
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¡El Espacio Profundo!
“La infinitud de la creación es suficientemente grande como para hacer que un mundo, o una Vía Láctea de mundos, parezca en comparación con ella, lo que una flor o un insecto en comparación con la Tierra.” Así quería expresar, Immanuel Kant la grandeza que se podía contemplar en los cielos. William Herschel, con razón, dijo una vez: “He observado más lejos en el espacio que ningún ser humano antes que mí.”
Immanuel Kant
Immanuel Kant fue un filósofo prusiano de la Ilustración. Fue el primero y más importante representante del criticismo y precursor del idealismo alemán. Es considerado como uno de los pensadores más influyentes de la Europa moderna y de la filosofía universal.
Una gran galaxia puede medir 100.000 años-luz de diámetro y contener cientos de miles de millones de estrellas. Del mismo modo que los seres humanos no pudieron investigar el espacio interestelar hasta que comprendieron que el Sol es una estrella entre muchas, así también la comprensión de que vivimos en un Universo de galaxias dispersas por enormes extensiones de espacio exigió primero la comprensión del carácter de las “nebulosas”. Esto involucraba comprender, no sólo la apariencia de las “nebulosas”, sino así mismo conocer su composición química, esfuerzo que dio origen a las ciencias de la espectroscopia y la astrofísica.
La experimental obtiene los datos y la información del universo, que pueden ser analizados, mientras que la teórica ofrece explicaciones para estos datos y sugiere entonces otras formas de adquirirlos o de preparar los experimentos
Se dice que la ciencia avanza sobre dos piernas, una teórica (o, dicho vagamente, la deducción) y otra la observación y experimentación (o inducción). El desarrollo de la ciencia recibe influencia de las modas intelectuales, a menudo depende del desarrollo de las tecnologías y, en cualquier caso, muy pocas veces puede ser planificado de antemano, pues su destino por lo común se desconoce. En el caso de la exploración del espacio intergaláctico, el primer paso lo dieron teóricos que, por no remontarnos muy lejos en el tiempo, lo dejamos en el filosofo Immanuel Kant y el matemático Johan Lambert, a los que siguieron las observaciones de astrónomo William Herschel.
Kant fue el que acuño la expresión de Universo Isla para las galaxias que, por aquel entonces llamaron “nebulosas”. Kant, habiendo leído las diferentes teorías e hipótesis que circulaban sobre el Cosmos, lanzó la suya propia que se convirtió en el primer atisbo que hubo en nuestro mundo del universo de las galaxias.
Kant fue capaz de dar un salto al universo de las galaxias. Sabía por sus lecturas de las observaciones del astrónomo francés Pierre-Louis de Maupertuis que se habían encontrado dispersas en el cielo “nebulosas elípticas”. Una de ellas, la nebulosa Andrómeda, podía verse a simple vista; otras sólo eran visibles a través del telescopio. Kant comprendió que si el Universo estaba compuesto por muchos agregados con la forma de discos de estrellas –galaxias, como diríamos hoy- entonces las nebulosas elípticas podían ser otras galaxias de estrellas como la misma Vía Láctea.
Universos Islas (galaxias como universos)
Allí quedó abierto el camino para comprender las galaxias, y, sin duda alguna, el hombre importante para la campaña de observaciones (también de las que arriba podemos contemplar hoy) fue William Herschel, el primer astrónomo que llevó a cabo observaciones agudas y sistemáticas del universo más allá del Sistema solar, donde está la mayor parte de lo que existe.
Herschel nació en Hannover el 15 de noviembre de 1738, hijo de un músico de intelecto activo que enseñó a sus seis hijos a pensar por sí mismos, estimulando acaloradas discusiones en la mesa sobre ciencia y filosofía, y llevándoles al aire libre las noches despejadas para enseñarles las constelaciones.
Aunque no todos lo saben, Herschel fue nombrado Organista de la Capilla de Bath, un distinguido puesto en el que podía permanecer el resto de su vida. Sin embargo, halló su plenitud siguiendo el camino de Kepler y Galileo a través del puente que lleva de la música a la astronomía.
Los Herschel, una dinastía de astrónomos
El apellido Herschel es cuatro veces conocido en la historia de la astronomía. William y su hermana Caroline descubrieron el planeta Urano, numerosos cometas y perfeccionaron la óptica de los telescopios. Su familia continuó la tradición astronómica durante otras dos generaciones.
Su inmensa labor ha quedado registrada en los libros y, todos nosotros, nuevas generaciones de su futuro que no llegó a conocer, podemos vanagloriarnos hoy de conocimientos que, nunca hubieran llegado a nosotros sin su talento y su enorme y sacrificado trabajo.
Dejemos el presente y breve trabajo como un humilde homenaje al personaje con el que siempre, estaremos en deuda.
emilio silvera
Dic
13
¿Hemos llegado más lejos que el Modelo Estándar?
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Cien explicaciones para la señal de una nueva partícula en el LHC
El hallazgo de una hipotética partícula desconocida ha desatado una avalancha de informes científicos publicados en un famoso servidor de preimpresión
Colisión de protones en el LHC – ATLAS/CERN
Los nuevos resultados del LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo, ubicado en el subsuelo de la frontera francosuiza, desvelaban a mediados de este mes la posible existencia de una partícula desconocida con una masa seis veces mayor que el bosón de Higgs, descubierto en 2012. Esta misteriosa señal pertenecería a un ámbito de la Física más allá del modelo estándar, es decir, un terreno completamente nuevo en el que todo lo que se conoce se pone en cuestión.
Pero nos movemos en el tambaleante campo de las hipótesis. Hasta ahora, no es posible decir qué es lo que han encontrado los dos grandes detectores del colisionador, los experimentos ATLAS y CMS. Ni siquiera se está en condiciones de afirmar que esa partícula existe o se trata, en cambio, de un simple error estadístico. A pesar de todo, el interés que suscita es tan alto que los investigadores teóricos ya han enviado 95 manuscritos al servidor de preimpresión arXiV en el que lanzan sus hipótesis sobre qué es lo que se ha visto en realidad, según informa la revista «Nature».
Esta oleada de interés ya estaba prevista. Poco después del anuncio del intrigante hallazgo, Tiziano Camporesi, portavoz del CMS, explicaba a «Nature» que esperaba ver cientos de preimpresos en las siguientes semanas. «Tengo mucha curiosidad por ver lo que nuestros amigos teóricos están preparando», reconocía a la publicación. Y no es para menos, porque el atisbo de una nueva partícula es el premio gordo para cualquier físico.
Entonces dijeron:
“Los científicos del CERN descubren unas partículas que viajan más rápidas que la luz” Se referían a los neutrinos y, la falsa noticia se debió a una mala medición de los Físicos del Proyecto Ópera en Italia
El 17 de noviembre la colaboración OPERA ha presentado el documento sobre la medición de la velocidad del neutrino para su publicación en el Journal of High Energy Physics, y en paralelo en el repositorio digital ArXiv. El documento está en línea desde el 18 de noviembre.
Desde el laboratorio europeo de física de partículas CERN saben que hay que ser cautelosos. No hay más que mirar los ejemplos del pasado. Una emoción similar se suscitó después del polémico anuncio en 2011 de que los neutrinos pueden viajar más rápido que la luz, o tras el falso positivo del descubrimiento de las ondas gravitacionales con un telescopio desde el Polo Sur en 2014, pero ninguna de las dos afirmaciones superó la revisión científica. En este caso, además, el interés ni siquiera se ha suscitado después de una publicación científica, sino de una transmisión en directo de un evento del CERN.
Supersimetría
Muchos de esos informes en arXiv relacionan la hipotética partícula con la supersimetría (SUSY), un nuevo marco teórico más allá de la teoría estándar que predice que cada partícula conocida tiene una gemela desconocida más pesada.
El mismo día que se hizo el anuncio, el teórico del CERN Gian Francesco Giudice y sus colaboradores publicaron un documento de 32 páginas con el análisis de las conclusiones, que ya tiene 68 citas. Al contrario que muchos de sus colegas, Giudice cree que la hipotética partícula no es fácil de conciliar con la supersimetría.
Otras posibilidades son que la partícula sea un primo más pesado del bosón de Higgs o un «gravitón», una partícula que podría llevar la fuerza de la gravedad, de una manera similar a cómo los fotones llevan la fuerza electromagnética.
El tiempo dirá cuál es la auténtica identidad de esta señal. El LHC, ( entonces en parón), volverá a ponerse en marcha en abril de 2016. Quizás en los meses siguientes pueda obtener más datos que esclarezcan su origen.
En el LHC se ha buscado (sin éxito), la partícula que revolucionará la Física: El Gravitón
El que los físicos no hayan dado todavía con el Gravitón debe ser debido (seguramente), a que la Gravedad es la Fuerza de la Naturaleza más débil, y, su partícula mediadora el hipotético Bosón que llamamos Gravitón, también lo será y se muestra esquivo, no se deja ver.
Sabemos que la gravedad es una interacción a distancia y sabemos gracias a la relatividad general de Einstein que esta interacción se transporta a través del espacio como una onda con velocidad c (la velocidad de la luz). Por tanto lo lógico siguiendo el principio de belleza es que lo que se transporta sea en realidad una partícula cuántica mediadora que llamamos gravitón.
El Gravitón es esquivo y, como las otras fuerzas tienen a su partícula portadora, la Gravedad también debe tenerla y es el desaparecido Gravitón que es el mediador de la fuerza. Muchas son las cosas que no sabemos, y, las deducimos empleando la lógica pero, hay que verificar la teoría.
Para estar seguros de que los gravitones existen deberíamos ver evidencia de que actúa como partícula en algún caso, no sólo como onda cuando viaja por el espacio. Algo parecido a cuando Einstein dijo que la luz tenía doble naturaleza onda-partícula debido al efecto fotoeléctrico. Pero claro, para ser capaces de detectar un comportamiento de partícula en un gravitón, haría falta un detector del tamaño de Júpiter, algo que por lo pronto no creo que sea experimentalmente posible.
Publica: emilio silvera
Dic
12
Procurar saber… Una buena manera de divertirse
por Emilio Silvera ~
Clasificado en El Universo y los pensamientos ~
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En lo que a mi concierne, el mejor tiempo que puedo dedicar -aparte de la familia y el trabajo-, está en el ámbito de la Ciencia en sus diversas direcciones o campos y, sobre todo, la Física, Astronomía, Astrofísica y Biología, junto con las complejidades a las que nos enfrentamos cuando queremos profundizar en nuestras mentes, ese lugar de inmensas posibilidades que, tiene poderes que ni podemos imaginar.
Somos inquietos y curiosos por naturaleza, nunca estamos satisfechos con nada y siempre queremos más. Sí, pudimos llegar a saber que existían los protones, neutrones y electrones y que, con ellos, se formaba el átomo, seguimos insistiendo al intuir que, más allá, en lo más profundo del núcleo, podrían existir otros objetos infinitesimales que llamamos Quarks. Fuimos poco a poco conociendo de qué estaba hecha la materia.
Las moléculas de la Vida
Pudimos desvelar las moléculas que se formaban cuando los átomos se unían y cuando éstas se juntaban formaban los cuerpos, los objetos del universo que podemos contemplar. El Mundo que nos acoge está hecho de esas partículas pequeñitas que se juntan para construir la materia que lo constituye.
El paso del tiempo convierte en líquido, gas o sólido algunos materiales y, a otros, los deforma hasta perder su estructura original para convertirlos en lo que antes no eran. Nada permanece, todo cambia. Sea cual fuere la línea de división, habrá algunos casos en los que no podamos definirla y, en otros, habrá objetos tan próximos a ella que el lenguaje ordinario no será lo suficientemente preciso como para poder afirmar a qué lado pertenece. Y, la propiedad de la vida, está, precisamente, en uno de esos continuos.
Para probar esto basta que consideremos los virus: son las estructuras biológicas más pequeñas que se conocen con la propiedad de poder “comer” (absorber sustancias situadas en sus proximidades), crecer y fabricar copias exactas de sí mismas.
Son mucho más pequeños que una bacteria (en realidad, algunos virus infectan las bacterias) y pasan sin dificultad a través de un filtro de porcelana fina que, aunque a nosotros nos parezca que está completamente sellada y su superficie es totalmente hermética y lisa, para ellos, tan “infinitamente” pequeños, ofrece miles de huecos por los que poder colarse.
Nuevas grabaciones en vídeo de un virus que infecta a las células sugiere que los virus se expanden mucho más rápido de lo que pensábamos. El descubrimiento de este mecanismo permitirá crear nuevos fármacos para hacer frente a algunos virus. En la punta de un alfiler caben millones de ellos. De hecho, los virus tienen el tamaño de una décima de micrómetro (diezmillonésima parte del metro).
El mundo de lo muy pequeño es fascinante y, por ejemplo, si hablamos de átomos, se necesitarían aproximadamente una cantidad para nosotros inconmensurable de átomos (602.300.000.000.000.000.000.000) para lograr un solo gramo de materia. Fijaos que hablamos de lo pequeño que pueden llegar a ser los virus y, sin embargo, el Hidrógeno con un sólo protón es el átomo más ligero y su masa es 400.000 veces menor que la masa de un virus, como antes dije, el organismo vivo más pequelo que se conoce.
El virus más diminuto conocido mide unos o,00000002 m; su tamaño es 2.000 veces mayor que el del átomo. Y, en la punta del alfiler que antes mencionamos cabrían 60.000.000.000 (sesenta mil millones) de átomos.
No hay consenso en la comunidad científica sobre si los virus son o no organismos vivos. Lo cierto es que, sean lo que sean, lo cierto es que es el enemigo.
Como los virus son menores que la longitud de onda de la luz, no pueden observarse con un microscopio luminoso ordinario, pero los bioquímicos disponen de métodos ingeniosos que les permiten deducir su estructura, ya que pueden verlos mediante bombardeos con rayos X u otras partículas elementales.
En ralidad, se puede decir que un cristal “crece”, pero lo hace de un modo ciertamente trivial. Cuando se encuentra en una solución que contiene un compuesto semejante a él, dicho compuesto se irá depositando sobre su superficie; a medida que esto ocurre, el cristal se va haciendo mayor, pero el virus, igual que todos los seres vivos, crece de una manera más asombrosa: toma elementos de su entorno, los sintetiza en compuestos que no están presentes en el mismo y hace que se combinen unos con otros de tal manera que lleguen a dar una estructura compleja, réplica del propio virus.
Representación esquemática de la molécula de ADN, la molécula portadora de la información genética. Las moléculas se forman por la Asociación de dos o más átomos, que se mantienen juntas por medio de enlaces químicos.
Pero la evolución continuó su camino y se formaron moléculas de ADN que se ramificaron por todas partes dentro de muchas clases de seres vivos no ya tan pequeños y con otras características que vinieron a cambiar la faz del planeta.
La doble hélice del ADN consiste en dos polinucleótidos enlazados a través de puentes de hidrógeno entre bases de cada cadena. b) Una timina de un lado se une con una adenina del otro. c) Una citosina con una guanina. Las unidades menores , llamadas nucleótidos están constituidas por átomos de Carbono, Oxigeno, Nitrógeno, Hidrógeno y Fósforo; pero donde las proteínas tienen unas veinte unidades de aminoácidos, el ácido nucleico tiene solamente cuatro nucleótidos distintos.
Se han encontrado moléculas y aminoácidos necesarios para la vida en nebulosas
Se pueden encadenar miles de nucleótidos entre sí, como lo hacen las subunidades de aminoácidos de las proteínas en una variedad practicamente infinita de combinaciones, para formar cientos de miles de millones de moléculas de ácido nucleico. Exactamente igual que los aminoácidos, cada nucleótido es asimétrico y orientado a la izquierda. A causa de ello, la espina dorsal de una molécula de ácido nucleico, igual que la de una molécula de proteína, tiene una estructura helicoidal orientada hacia la derecha.

El carbono no es el único átomo con capacidad para formar los citados esqueletos. Próximos al carbono en la tabla periódica, el silicio, fósforo y boro comparten con dicho átomo esa característica, si bien en un grado mucho menor. Refiriéndonos al silicio, señalaremos que las “moléculas” que dicho átomo forma con el oxígeno y otros átomos, generalmente metálicos poseyendo gran nivel de información, difieren en varios aspectos de las moléculas orgánicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de átomos de carbono.
El mundo de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies de minerales. Esas diferencias se refieren fundamentalmente a que el enlace químico en el caso de las moléculas orgánicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de moléculas) o es un líquido, como es el caso de los aceites, o bien un sólido que funde fácilmente. Entre las moléculas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de Van der Waals, que pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagnéticas, algo más débiles que éstas. En cambio, en los silicatos sólidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o iónico no se limita a una molécula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el sólido, resultando un entramado particularmente fuerte.
Realizando simulaciones en el supercomputador Mare-Nostrum de Barcelona, investigadores del CSIC y la Universidad Complutense de Madrid han comprobado que la clave del peculiar crecimiento de los cristales de nieve está en la estructura de su superficie. Predecir la forma y velocidad a la que crecen estos cristales puede ayudar a entender algunos efectos del cambio climático.
Al igual que para los cristales de hielo, en la mayoría de los silicatos la información que soportan es pequeña, aunque conviene matizar este punto. Para un cristal ideal así sería en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracción, ya que en el cristal real existen aquí y allá los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales. Precisamente esos defectos puntuales podían proporcionar una mayor información.
El cristal ideal no existe, en su estado natural, todos tienen imperfecciones y, sólo el elaborado, se podría decir que son cristales perfectos y, sin embargo, la mano del hombre lo que ha producido con tal intervención es perder una valiosa información inserta en ese cuerpo natural.
Si prescindimos de las orgánicas, el resto de las moléculas que resultan de la combinación entre los diferentes átomos no llega a 100.000, frente a los varios millones de las primeras. Resulta razonable suponer que toda la enorme variedad de moléculas existentes, principalmente en los planetas rocosos, se haya formado por evolución de los átomos, como corresponde a un proceso evolutivo. La molécula poseería mayor orden que los átomos de donde procede, esto es, menor entropía. En su formación, el ambiente se habría desordenado al ganar entropía en una cierta cantidad tal, que arrojarse un balance total positivo.
No puedo dejar pasar la oportunidad, aunque sea de pasada, de mencionar las sustancias. Las así llamadas, son cuerpos formados por moléculas idénticas, entre las cuales pueden o no existir enlaces químicos. Veremos varios ejemplos. Las sustancias como el oxígeno, cloro, metano, amoníaco, etc, se presentan en estado gaseoso en condiciones ordinarias de presión y temperatura. En esas nebulosas como la de arriba, están todas presentes.
En cualquier caso, un gas como los citados consiste en un enjambre de las moléculas correspondientes. Entre ellas no se ejercen fuerzas, salvo cuando colisionan, lo que hacen con una frecuencia que depende de la concentración, es decir, del número de ellas que están concentradas en la unidad de volumen; número que podemos calcular conociendo la presión y temperatura de la masa de gas confinada en un volumen conocido.
El Plasma de las estrellas y otros cuerpos estelares forman el estado más común de la materia en nuestro Universo -al menos la que vemos-
Si las temperaturas reinantes, son de miles de millones de grados, el estado de la materia es el plasma, el material más común del universo, el de las estrellas (aparte de la materia oscura, que no sabemos ni lo que es, ni donde está, ni que “estado” es el suyo, o, si realmente existe).
Los (otros) estados de la materia: mucho más que sólido, líquido y gas
En condiciones ordinarias de presión, la temperatura por debajo de la cual existe el líquido y/o sólido depende del tipo de sustancia. Se denomina temperatura de ebullición o fusión la que corresponde a los sucesivos equilibrios (a presión dada) de fases: vapor ↔ líquido ↔ sólido. Estas temperaturas son muy variadas, por ejemplo, para los gases nobles son muy bajas; también para el oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). En cambio, la mayoría de las sustancias son sólidos en condiciones ordinarias (grasas, ceras…
Fotografía del cometa C/2001 Q4 (NEAT) tomada el 7 de mayo de 2004 por el telescopio del Observatorio Nacional Kitt Peak, cerca de Tucson, Arizona. En estos objetos se encierran misterios que…
Un equipo de químicos de la Universidad de California en Berkeley y de la Universidad de Hawaii, Manoa, ha demostrado que las condiciones en el espacio pueden generar dipéptidos (pares de aminoácidos enlazados), que son elementos esenciales comunes a todos los seres vivos.
Moléculas esenciales para la vida y aminoácidos han sido localizados en las Nebulosas
El descubrimiento abre la puerta a la posibilidad de que estas moléculas llegaran a la Tierra a bordo de un cometa o de meteoritos, catalizando la formación de proteínas (polipéptidos), enzimas y moléculas aún más complejas y necesarias para la vida, como los azúcares.
Una de las posibilidades es que llegara del Espacio
Dic
12
Todo lo que podamos imaginar… ¡Podría ser una realidad!
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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¿Es la Vida la normalidad en el Universo?
¿Civilizaciones más avanzadas nos observan?
¿Esperan que evolucionemos para contactar con nosotros?
Dic
12
No me gusta nada el mundo que viene
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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