{"id":1041,"date":"2010-08-19T11:38:01","date_gmt":"2010-08-19T09:38:01","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1041"},"modified":"2010-08-19T11:38:23","modified_gmt":"2010-08-19T09:38:23","slug":"la-velocidad-de-escape","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/08\/19\/la-velocidad-de-escape\/","title":{"rendered":"La Velocidad de Escape, entropia, y otros."},"content":{"rendered":"

La velocidad de escape<\/a> est\u00e1 referida a la velocidad m\u00ednima requerida para escapar de un campo gravitacional. El objeto que escapa puede ser cualquier cosa, desde una mol\u00e9cula de gas a una nave espacial. Como antes he reflejado est\u00e1 dada por \"\", donde G<\/em> es la constante gravitacional, M<\/em> es la masa del cuerpo y R<\/em> es la distancia del objeto que escapa del centro del cuerpo del que pretende escapar (del n\u00facleo). Un objeto que se mueva a velocidad menor a la de escape entra en una \u00f3rbita el\u00edptica; si se mueve a una velocidad exactamente igual a la de escape, sigue una \u00f3rbita parab\u00f3lica, y si el objeto supera la velocidad de escape<\/a>, se mueve en una trayectoria hiperb\u00f3lica.<\/p>\n

As\u00ed hemos comprendido que, a mayor masa del cuerpo del que se pretende escapar, mayor ser\u00e1 la velocidad que necesitamos para escapar de \u00e9l. Veamos algunas:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

Objeto<\/p>\n<\/td>\n

\n

Velocidad de escape<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

La Tierra<\/p>\n<\/td>\n

\n

………….11,18 Km\/s<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

El Sol<\/p>\n<\/td>\n

\n

………….617,3 Km\/s<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

J\u00fapiter<\/p>\n<\/td>\n

\n

……………59,6 Km\/s<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Saturno<\/p>\n<\/td>\n

\n

……………35,6 Km\/s<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Venus<\/p>\n<\/td>\n

\n

………….10,36 Km\/s<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

\n

Agujero negro<\/p>\n<\/td>\n

\n

….+ de 299.000 Km\/s<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Como se ve en el cuadro anterior, cada objeto celeste, en funci\u00f3n de su masa, tiene su propia velocidad de escape<\/a> para que cualquier cosa pueda salir de su \u00f3rbita y escapar de \u00e9l.<\/p>\n

<\/p>\n

La excepci\u00f3n est\u00e1 en el \u00faltimo ejemplo, la velocidad de escape<\/a> necesaria para vencer la fuerza de atracci\u00f3n de un agujero negro<\/a> que, siendo preciso superar la velocidad de la luz 299.792’458 Km\/s, es algo que no est\u00e1 permitido, ya que todos sabemos que conforme determina la teor\u00eda de la relatividad<\/a> especial de Einstein<\/a>, la velocidad de la luz es la velocidad l\u00edmite en nuestro universo; nada puede ir m\u00e1s r\u00e1pido que la velocidad de la luz, entre otras razones porque el objeto sufrir\u00eda la transformaci\u00f3n de Lorentz y su masa ser\u00eda infinita.<\/p>\n

Podr\u00eda continuar explicando otros aspectos que rodean a los agujeros negros<\/a>, pero estimo que el objetivo que persegu\u00eda de hacer conocer lo que es un agujero negro<\/a> y el origen del mismo, est\u00e1 sobradamente cumplido.<\/p>\n

A lo largo de la exposici\u00f3n anterior, en alg\u00fan momento determinado me refer\u00ed la entrop\u00eda<\/a>, y haciendo un alto en el camino, antes de continuar con nuestro objetivo, quiero explicar aqu\u00ed qu\u00e9 es la entrop\u00eda<\/a><\/em>:<\/p>\n

Se denota con el s\u00edmbolo S<\/em> y est\u00e1 referida a la medida de la NO<\/span> disponibilidad de la energ\u00eda de un sistema para producir trabajo; en un sistema cerrado, un aumento de la entrop\u00eda<\/a> est\u00e1 acompa\u00f1ado por un descenso en la energ\u00eda disponible. Cuando un sistema desarrolla un cambio reversible, la entrop\u00eda<\/a> (S<\/em>) cambia en una cantidad igual a la energ\u00eda transferida al sistema en forma de calor (Q<\/em>) dividida por la temperatura termodin\u00e1mica a la cual tiene lugar el proceso (T<\/em>), es decir:<\/p>\n

\u0394S = Q\/T<\/p>\n

Sin embargo, todos los procesos reales son en un cierto grado cambios irreversibles y en cualquier sistema cerrado un cambio irreversible siempre est\u00e1 acompa\u00f1ado de un aumento de la entrop\u00eda<\/a>.<\/p>\n

En un sentido m\u00e1s amplio, la entrop\u00eda<\/a> puede ser interpretada como una medida del desorden; cuanto mayor es la entrop\u00eda<\/a>, mayor es el desorden.<\/p>\n

Como cualquier cambio real en un sistema cerrado tiende a una mayor entrop\u00eda<\/a>, y por tanto a un mayor desorden, se deduce que si la entrop\u00eda<\/a> del universo est\u00e1 aumentando, la energ\u00eda disponible est\u00e1 decreciendo (muerte t\u00e9rmica del universo), si se considera el universo como un sistema cerrado. Este aumento de la entrop\u00eda<\/a> del universo es una manera de formular el segundo principio de la termodin\u00e1mica.<\/p>\n

Tambi\u00e9n nosotros mismos, considerados individualmente como sistemas cerrados, estamos afectados por la entrop\u00eda<\/a> que con el paso del tiempo aumenta y perdemos energ\u00eda ganando en desorden. El desorden f\u00edsico de nuestro sistema animal que inexorablemente se encamina, imparable, al caos final. Claro que mientras eso llega, tenemos la obligaci\u00f3n ineludible de contribuir, en la forma que cada cual pueda, para que el ma\u00f1ana sea mejor para aquellos que nos siguen.<\/p>\n

Continuemos con los objetos supermasivos y, tras el agujero negro<\/a>, el m\u00e1s cercano en densidad es una estrella de neutrones<\/a><\/em>. Objeto extremadamente peque\u00f1o y denso que se forma cuando una estrella masiva, de 1’5 a 2 masas solares, al finalizar la fusi\u00f3n, sufre una explosi\u00f3n de supernova de tipo II. Durante la explosi\u00f3n, el n\u00facleo de la estrella masiva se colapsa bajo su propia gravedad hasta que, a una densidad de unos 1017 <\/sup>Kg\/m3<\/sup>, los electrones<\/a> y los protones<\/a> est\u00e1n tan juntos que pueden combinarse para formar neutrones<\/a>. El objeto resultante consiste s\u00f3lo en neutrones<\/a>; se mantiene estable frente a un mayor colapso gravitacional por la presi\u00f3n de degeneraci\u00f3n de los neutrones<\/a>, siempre que su masa no sea mayor que dos masas solares (l\u00edmite de Oppenheimer-Volkoff). Si el objeto fuese m\u00e1s masivo colapsar\u00eda hasta formar un agujero negro<\/a>.<\/p>\n

Una t\u00edpica estrella de neutrones<\/a>, con una masa poco mayor que la del Sol, tendr\u00eda un di\u00e1metro de solo unos 30 Km, y una densidad mucho mayor que la que habr\u00eda en un terr\u00f3n de az\u00facar con una masa igual a la de toda la humanidad.<\/p>\n

Cuanto mayor es la masa de una estrella de neutrones<\/a>, menor es su di\u00e1metro. Se cree que las estrellas de neutrones<\/a> tienen un interior de neutrones<\/a> superfluidos (es decir, neutrones<\/a> que se comportan como un fluido de viscosidad cero), rodeados por una corteza s\u00f3lida de m\u00e1s o menos 1 Km de grosor compuesta por elementos como el hierro.<\/p>\n

Los p\u00falsares<\/a> son estrellas de neutrones<\/a> magnetizadas en rotaci\u00f3n. Las binarias de rayos X<\/a> masivas tambi\u00e9n se piensa que contienen estrellas de neutrones<\/a>.<\/p>\n

Un p\u00falsar<\/a> es una fuente de radio desde la que recibimos se\u00f1ales altamente regulares. Han sido catalogados m\u00e1s de 700 p\u00falsares<\/a> desde que se descubri\u00f3 el primero en 1.967. Como antes dije, son estrellas de neutrones<\/a> que est\u00e1n en r\u00e1pida rotaci\u00f3n y cuyo di\u00e1metro ronda 20 – 30 Km. Est\u00e1n altamente magnetizadas (alrededor de 108<\/sup> tesla), con el eje magn\u00e9tico inclinado con respecto al eje de rotaci\u00f3n. La emisi\u00f3n de radio se cree que surge por la aceleraci\u00f3n de part\u00edculas cargadas por encima de los polos magn\u00e9ticos. A medida que rota la estrella, un haz de ondas de radio barre la Tierra, siendo entonces observado el pulso, de forma similar a la luz de un faro. Los per\u00edodos de los pulsos son t\u00edpicamente de 1 s, pero var\u00edan desde los 1’56 ms (p\u00falsares<\/a> de milisegundo) hasta los 4’35. Los periodos de los pulsos se alargan gradualmente a medida que las estrellas de neutrones<\/a> pierden energ\u00eda rotacional, aunque unos pocos p\u00falsares<\/a> j\u00f3venes son propensos a s\u00fabitas perturbaciones conocidas como r\u00e1fagas.<\/p>\n

Las medidas precisas de tiempos en los p\u00falsares<\/a> han revelado la existencia de p\u00falsares<\/a> binarios, y un pulsar, PSR1257+12, se ha demostrado que est\u00e1 acompa\u00f1ado por objetos de masa planetaria.<\/p>\n

Han sido detectados destellos \u00f3pticos procedentes de unos pocos p\u00falsares<\/a>, notablemente los p\u00falsares<\/a> del Cangrejo y Vela.<\/p>\n

La mayor\u00eda de los p\u00falsares<\/a> se piensa que se crean en explosiones de supernova por el colapso del n\u00facleo de una estrella supergigantes (como en el caso de los agujeros negros<\/a> pero en estrellas menos masivas), aunque en la actualidad hay considerables evidencias de que al menos algunos de ellos se originan a partir de enanas blancas que han colapsado en estrella de neutrones<\/a> despu\u00e9s de una acreci\u00f3n de masa de una estrella compa\u00f1era, formando lo que se conoce como p\u00falsar<\/a> reciclado.<\/p>\n

La gran mayor\u00eda de p\u00falsares<\/a> conocidos se encuentran en la V\u00eda L\u00e1ctea y est\u00e1n concentrados en el plano gal\u00e1ctico. Se estima que hay unos 100.000 p\u00falsares<\/a> en la galaxia. Las observaciones de la dispersi\u00f3n interestelar y del efecto Faraday en los p\u00falsares<\/a> suministran informaci\u00f3n sobre la distribuci\u00f3n de electrones<\/a> libres y de los campos magn\u00e9ticos de la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n

Los p\u00falsares<\/a> se denotan por el prefijo PSR seguido de la posici\u00f3n aproximada en ascensi\u00f3n recta (4 d\u00edgitos) y declinaci\u00f3n (2 \u00f3 3 d\u00edgitos), normalmente para la \u00e9poca 1.950,0. Las cifras pueden estar precedidas por B si las coordenadas son para la \u00e9poca 1.950,0 o J para la \u00e9poca 2.000,0.<\/p>\n

Nuestro universo es igual en todas partes. Las leyes que rigen en todo el universo son las mismas. La materia que puebla el universo, gases estelares, polvo c\u00f3smico, galaxias con cientos de miles de millones de estrellas y sistemas planetarios, tambi\u00e9n son iguales en cualquier conf\u00edn del universo. Todo el universo, por lo tanto, est\u00e1 plagado de agujeros negros<\/a> y de estrellas de neutrones<\/a>. En realidad, con el transcurso del tiempo, el n\u00famero de estos objetos masivos estelares ir\u00e1 en aumento, ya que cada vez que explota una estrella supermasiva, nace un nuevo agujero negro<\/a> o una estrella de neutrones<\/a>, transform\u00e1ndose as\u00ed en un objeto distinto del que fue en su origen. De gas y polvo pas\u00f3 a ser estrella y despu\u00e9s se transform\u00f3 en un agujero negro<\/a> o en una estrella de neutrones<\/a>.<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

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<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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