Jun
3
¡Las partículas! ese universo infinitesimal II
por Emilio Silvera ~
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En 1930, cuando Dirac expuso su teoría, no llamó demasiado la atención en el mundo de la ciencia. Pero, fiel a la cita, dos años después apareció el antielectrón. Por entonces, el físico americano Carl David Anderson trabajaba con Millikan en un intento por averiguar si los rayos cósmicos eran radiación electromagnética o partículas. Por aquellas fechas, casi todo el mundo estaba dispuesto a aceptar las pruebas presentadas por Compton, según las cuales, se trataría de partículas cargadas; pero Millikan no acababa de darse por satisfecho con tal solución.
Anderson se propuso averiguar si los rayos cósmicos que penetraban en una cámara de ionización se curvaban bajo la acción de un potente campo magnético. Al objeto de frenar dichos rayos lo suficiente como para detectar la curvatura, si la había, puso en la cámara una barrera de plomo de 6’35 mm de espesor. Descubrió que, cuando cruzaba el plomo, la radiación cósmica trazaba una estela curva a través de la cámara; y descubrió algo más. A su paso por el plomo, los rayos cósmicos energéticos arrancaban partículas de los átomos de plomo. Una de esas partículas dejó una estela similar a la del electrón. ¡Allí estaba, pues, el antielectrón de Dirac! Anderson le dio el nombre de positrón. Tenemos aquí un ejemplo de radiación secundaria producida por rayos cósmicos. Pero aún había más, pues en 1963 se descubrió que los positrones figuraban también entre las radiaciones primarias.
Abandonado a sus propios medios, el positrón es tan estable como el electrón (¿y por qué no habría de serlo si el idéntico al electrón, excepto en su carga eléctrica?). Además, su existencia puede ser indefinida. Ahora bien, en realidad no queda abandonado nunca a sus propios medios, ya que se mueve en un universo repleto de electrones. Apenas inicia su veloz carrera (cuya duración ronda la millonésima de segundo), se encuentra ya con uno.
Así, durante un momento relampagueante quedaron asociados el electrón y el positrón; ambas partículas girarán en torno a un centro de fuerza común. En 1945, el físico americano Arthur Edwed Ruark sugirió que se diera el nombre de positronio a este sistema de dos partículas, y en 1951, el físico americano de origen austriaco Martin Deutsch consiguió detectarlo guiándose por los rayos gamma característicos del conjunto.
Pero no nos confundamos, aunque se forme un sistema positronio, su existencia durará, como máximo, una diezmillonésima de segundo. El encuentro del electrón-positrón provoca un aniquilamiento mutuo; sólo queda energía en forma de radiación gamma. Ocurre pues, tal como había sugerido Einstein: la materia puede convertirse en energía y viceversa. Por cierto, que Anderson consiguió detectar muy pronto el fenómeno inverso: desaparición súbita de rayos gamma para dar origen a una pareja electrón-positrón. Este fenómeno se llama producción en pareja. Anderson compartió con Hess el premio Nobel de Física de 1936.
Poco después, los Joliot-Curie detectaron el positrón por otros medios, y al hacerlo así realizaron, de paso, un importante descubrimiento. Al bombardear los átomos de aluminio con partículas alfa, descubrieron que con tal sistema no sólo se obtenían protones, sino también positrones. Cuando suspendieron el bombardeo, el aluminio siguió emitiendo positrones, emisión que sólo con el tiempo se debilitó. Aparentemente habían creado, sin proponérselo, una nueva sustancia radiactiva. He aquí la interpretación de lo ocurrido según los Joliot-Curie: cuando un núcleo de aluminio absorbe una partícula alfa, la adición de los dos protones transforma el aluminio (número atómico 13) en fósforo (número atómico 15). Puesto que las partículas alfa contienen cuatro nucleones en total, el número masivo se eleva 4 unidades, es decir, del aluminio 27 al fósforo 31. Ahora bien, si al reaccionar se expulsa un protón de ese núcleo, la reducción en una unidad de sus números atómicos y masivos hará surgir otro elemento, o sea, el silicio 30.
Puesto que la partícula alfa es el núcleo del helio, y un protón es el núcleo del hidrógeno, podemos escribir la siguiente ecuación de esta reacción nuclear:
aluminio 27 + helio 4 = silicio 30 + hidrógeno 1
Nótese que los números másicos se equilibran:
27 + 4 = 30 + 1
Adentrarse en el universo de las partículas que componen los elementos de la tabla periódica, y en definitiva, la materia conocida, es verdaderamente fantástico.
El letal cuaderno de Marie Curie
Tan pronto como los Joliot-Curie crearon el primer isótopo radiactivo artificial, los físicos se lanzaron en tropel a producir tribus enteras de ellas. En realidad, las variedades radiactivas de cada elemento en la tabla periódica son producto de laboratorio. En la moderna tabla periódica, cada elemento es una familia con miembros estables e inestables, algunos procedentes de la naturaleza, otros sólo del laboratorio.
Isótopos del Hidrógeno
Por ejemplo, el hidrógeno presenta tres variedades: en primer lugar, el corriente, que tienen un solo protón. En 1932, el químico Harold Urey logró aislar el segundo. Lo consiguió sometiendo a lenta evaporación una gran cantidad de agua, de acuerdo con la teoría de que los residuos representarían una concentración de la forma más pesada del hidrógeno que se conocía, y, en efecto, cuando se examinaron al espectroscopio las últimas gotas de agua no evaporadas, se descubrió en el espectro una leve línea cuya posición matemática revelaba la presencia de hidrógeno pesado.
El núcleo de hidrógeno pesado está constituido por un protón y un neutrón. Como tiene un número másico de 2, el isótopo es hidrógeno. Urey llamó a este átomo deuterio (de la voz griega deutoros, “segundo”), y el núcleo deuterón. Una molécula de agua que contenga deuterio se denomina agua pesada, que tiene puntos de ebullición y congelación superiores al agua ordinaria, ya que la masa del deuterio es dos veces mayor que la del hidrógeno corriente. Mientras que ésta hierve a 100º C y se congela a 0º C, el agua pesada hierve a 101’42º C y se congela a 3’79º C. El punto de ebullición del deuterio es de -23’7º K, frente a los 20’4º K del hidrógeno corriente. El deuterio se presenta en la naturaleza en la proporción de una parte por cada 6.000 partes de hidrógeno corriente. En 1934 se otorgó a Urey el premio Nobel de Química por su descubrimiento del deuterio.
El deuterio resultó ser una partícula muy valiosa para bombardear los núcleos. En 1934, el físico australiano Marcus Lawrence Edwin Oliphant y el austriaco P. Harteck atacaron el deuterio con deuterones y produjeron una tercera forma de hidrógeno, constituido por un protón y dos neutrones. La reacción se planteó así:
hidrógeno 2 + hidrógeno 2 = hidrógeno 3 + hidrógeno 1
Este nuevo hidrógeno superpesado se denominó tritio (del griego tritos, “tercero”); su ebullición a 25º K y su fusión a 20’5º K.
Como es mi costumbre, me desvío del tema y sin poderlo evitar, mis ideas (que parecen tener vida propia), cogen los caminos más diversos. Basta con que se cruce en el camino del trabajo que realizo un fugaz recuerdo; lo sigo y me lleva a destinos distintos de los que me propuse al comenzar. Así, en este caso, me pasé a la química, que también me gusta mucho y está directamente relacionada con la física; de hecho son hermanas: la madre, las matemáticas, la única que finalmente lo podrá explicar todo.
Emilio Silvera V.
Jun
2
Saber de donde venimos (gracias a ellos estamos aquí)
por Emilio Silvera ~
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El sendero recorrido por nuestros ancestros fue terrorífico, no lo tuvieron nada fácil. Sin embargo, soportando todos los inconvenientes lograron que la especie fuese evolucionando, a base de pasar calamidades y de observar lo que sucedía a su alrededor fueron aprendiendo y adaptándose para finalmente, conseguir un a especie de simbiosis con el planeta que nos coge y… ¡Aquí estamos!
¿!Qué hacia donde vamos?
Eso es más difícil de predecir, lo único que sabemos es que el Futuro es incierto, que no siempre sucede lo que esperamos, y, que existe algo llamado Azar que, en cualquier momento puede romper las previsiones y desviar los caminos previstos por la causalidad.
Esperemos que nuestras propias ambiciones no superen los niveles permitidos, que a veces siento que nos llevan a caminos que sobrepasan nuestras posibilidades, al ver como algunos tratan de recrear la creación y también, se creen “dioses” e intentan crear una nueva especie artificial que, realmente, no sabemos en que puede desembocar.
Aconsejo mirar hacia atrás, retrotraernos en el Tiempo, ver lo que pasó y lo que tuvieron que soportar nuestros ancestros, y, por todos los medios posibles, evitar volver a tiempos que ya están en el olvido.
Emilio Silvera Vázquez
Jun
1
Fue un largo camino y muy doloroso
por Emilio Silvera ~
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Pero no nos equivoquemos, el camino sigue siendo tortuoso y… ¡Doloroso también!
Antes nos acechaban peligros que estaban por todas partes en el deambular del día a día, en busca de comida, de refugios en la oscuridad de la noche y en la lluvia y la tormenta.
Ahora miramos hacia atrás en el Tiempo y podemos ver las reproducciones que intentamos plasmar en imágenes guiadas por los datos que nos han dado los hallazgos arqueológicos de aquellos lejanos antepasados.
En el presente, los peligros que nos acechan son distintos pero… ¡Mucho más sofisticados y de un nivel de ocultación que… ¡No los veremos venir! La Inteligencia Artificial, las enfermedades, la falta de medios para vivir dignamente, en función del lugar de nacimiento… ¡Los políticos! Esa lacra moderna de la que no nos podemos librar y nos chupan la sangre con la excusa del bien común que, cuando investigamos, se traduce en el bien de sus privilegios (que me perdonen algunos que (inocentes ellos), llegaron a la política con buenas intenciones -pero son pocos-.
Ellos no tenían que pagar por la agonía de pagar la hipoteca todos los meses que se lleva la mitad del sueldo, los servicios y suministros, la Comunidad, los supermercados, los estudios de los niños, la renovación del coche que tiene más de 15 años, el novio de la niña que no nos gusta, el hijo mayor que no estudia (ha repetido tres años), el trabajo y su precariedad…
Otros peligros que nos mantienen en una tensión bastante insoportable, y, si me dicen que conteste a la pregunta:
¿Qué vida era mejor a pesar de los peligros, la de nuestros ancestros en el Pasado o la nuestra en el presente?
No sabría que contestar.
Claro que no era una vida placentera
Ellos, nuestros antepasados lejanos, a pesar de la vida arrastrada que llevaban, estaban centrados en su papel, no profundizaban mentalmente, no se planteaban preguntas de por qué vivían así. Se limitaban a ir tirando lo mejor posible viviendo el día a día sin pensar en el mañana.
Deudas y falta de trabajo
Los jóvenes finalizan los estudios y no encuentran trabajo, tienen que emigrar
La lacra de la Droga
Soportar el control de una Agencia Tributaria que por Recaudar, comete abusos y produce injusticias con su enorme maquinaria que, no siempre utiliza sin vulnerar la Normativa y a la Ley. Dicen que hay que Contribuir a los Gastos generales del Estado en proporción a los ingresos, y, que se prohíbe la Confiscación.
Lo cierto mes que, imputan expedientes por mil motivos y tratan de retorcer la Ley tratando de hacer ver que esta dice lo contrario de lo que pretendía decir el Legislador.
No se si reír o llorar
Estudiamos hasta quedarnos dormido con la cabeza encima del libro, y, después de muchos años de sacrificio, encontramos un trabajo, una profesión a la que dedicamos toda nuestra vida. Y, como pasa siempre, nos casamos y tenemos familia a la que tratamos de darle más de lo que nuestros padres nos dieron, nos sacrificamos, ahorramos para el mañana, nos privamos de muchas cosas, poco a poco nos hacemos con un pequeño patrimonio: La vivienda habitual, una casita en el campo, el apartamento de la playa.
Pagamos al Notario en el momento de la compra por el otorgamiento de las Escrituras, para ahorrar algún dinero, tramitamos nosotros mismos las declaraciones del Impuesto de Transmisiones patrimoniales (autoliquidación), pagamos la cuota resultante en función del tipo aplicable y el valor de la vivienda, la llevamos al Registro de la propiedad para su inscripción, la damos de alta a nuestro nombre para pagar el Impuesto de la Contribución Urbana (IBI), el municipio nos cobrará las tasas municipales, tendremos que apechugar con el pago de la Comunidad de propietarios y las obras de mantenimiento, y, al final del camino, cuando después de todo ese esfuerzo queremos dejarlo a nuestros hijos… ¡Nos vuelven a pedir que paguemos por la Herencia?
Y, me pregunto Yo ¿Estuvieron ellos cuando había que apretarse el cinturón, cuando se anulaba el viaje de las vacaciones, cuando las pasábamos p. y nos privamos de tantas cosas para que nuestros hijos tuvieran algo?
Bueno lo dejo aquí, podríamos seguir como aquel cuento de nunca jamás, la idea inicial era simplemente esbozar aquel escenario del pasado de nuestros ancestros, y, también el que tenemos hoy, y, como un juego, elegir el más benigno.
Antes de elegir de manera precipitada que no os dejéis engañar por la Sociedad moderna, por todo lo que tenemos, los avances de los que podemos disfrutar, el enorme salto que ha dado la Ciencia, de como hoy conocemos secretos de la Naturaleza que impensables hace solo doscientos años…
Comparando los dos escenarios está claro que, los humanos del presente no podrían vivir como lo hicieron nuestros ancestros. Sin embargo, tendremos que mentalizarnos para impedir que ningún Gobierno abuse de nosotros, que no confisquen el rendimiento de nuestro trabajo, que no nos digan en qué gastamos nuestro dinero, como debemos pagar lo que compramos, o, lo que tenemos que comer…
¡Pandilla de sinvergüenzas!
Por catalogarlos de manera muy benigna (que no es lo que se merecen).
Emilio Silvera Vázquez
Jun
1
Nos hacemos preguntas que no sabemos contestar
por Emilio Silvera ~
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¿Por qué nuestro universo no es mucho más viejo de lo que parece ser? Es fácil entender por qué el universo no es mucho más joven. Las estrellas tardan mucho tiempo en formarse y producir elementos más pesados que son las que requiere la complejidad biológica. Pero los universos viejos también tienen sus problemas. Conforme para el tiempo en el universo el proceso de formación de estrellas se frena. Todo el gas y el polvo cósmico que constituyen las materias primas de las estrellas habrían sido procesados por las estrellas y lanzados al espacio intergaláctico donde no pueden enfriarse y fundirse en nuevas estrellas. Pocas estrellas hacen que, a su vez, también sean pocos los sistemas solares y los planetas. Los planetas que se forman son menos activos que los que se formaron antes, la entropía va debilitando la energía del sistema para realizar trabajo. La producción de elementos radiactivos en las estrellas disminuirá, y los que se formen tendrán semividas más largas. Los nuevos planetas serán menos activos geológicamente y carecerán de muchos de los movimientos internos que impulsan el vulcanismo, la deriva continental y la elevación de las montañas en el planeta. Si esto también hace menos probable la presencia de un campo magnético en un planeta, entonces será muy poco probable que la vida evolucione hasta formas complejas.
Las estrellas típicas como el Sol, emiten desde su superficie un viento de partículas cargadas eléctricamente que barre las atmósferas de los planetas en órbitas a su alrededor y, a menos que el viento pueda ser desviado por un campo magnético, los posibles habitantes de ese planeta lo podrían tener complicado soportando tal lluvia de radiactividad. En nuestro sistema solar el campo magnético de la Tierra ha protegido su atmósfera del viento solar, pero Marte, que no está protegido por ningún campo magnético, perdió su atmósfera hace tiempo.
Muchas son las confluencias que tienen que unirse para que surja la Vida
Probablemente no es fácil mantener una larga vida en un planeta del Sistema solar. Poco a poco hemos llegado a apreciar cuán precaria es. Dejando a un lado los intentos que siguen realizando los seres vivos de extinguirse a sí mismos, agotar los recursos naturales, propagar infecciones letales y venenos mortales y emponzoñar la atmósfera, también existen serias amenazas exteriores.
Jun
1
La pregunta sigue siendo la misma: ¿Quiénes somos?
por Emilio Silvera ~
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Se habla de un eslabón perdido.
De cree que tuvimos un ancestro común con el Chimpancé. El ancestro no era ni Homo ni Pan.
En un momento indeterminado, las dos ramas divergieron, y, mientras los Chimpancés siguen el la copa de los árboles, Los Humanos tratan de alcanzar las estrellas.
Sí, es mucho lo que no sabemos.