{"id":13276,"date":"2015-10-08T01:46:47","date_gmt":"2015-10-08T00:46:47","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=13276"},"modified":"2015-10-08T01:46:47","modified_gmt":"2015-10-08T00:46:47","slug":"%c2%bfel-universo-siempre-hemos-querido-conocerlo","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2015\/10\/08\/%c2%bfel-universo-siempre-hemos-querido-conocerlo\/","title":{"rendered":"\u00bfEl Universo? Siempre hemos querido conocerlo"},"content":{"rendered":"
\u00a1El Universo! Gracias a la Astronom\u00eda, la Astrof\u00edsica y otras disciplinas y estudios relacionados, estamos conociendo cada d\u00eda lo que en realidad es nuestro Universo que, nos tiene deparadas muchas, muchas sorpresas y maravillas que ni podemos imaginar. \u00a1Son t\u00e1ntas las cosas que a\u00fan tenemos que aprender de \u00e9ste Universo Inmenso!<\/div>\n
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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Las primeras estrellas aparecieron despu\u00e9s de cientos de millonesde a\u00f1os<\/p>\n

Al principio, cuando el universo era sim\u00e9trico, s\u00f3lo exist\u00eda una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagn\u00e9ticas y las nucleares d\u00e9bil y fuerte, todas emerg\u00edan de aquel plasma<\/a><\/a> opaco de alta energ\u00eda que lo inundaba todo. M\u00e1s tarde, cuando el universo comenz\u00f3 a enfriarse, se hizo transparente y apareci\u00f3 la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron los primeros quarks<\/a> para unirse y formar protones<\/a> y neutrones<\/a>, los primeros n\u00facleos aparecieron para atraer a los electrones<\/a> que formaron aquellos primeros \u00e1tomos.Doscientos millones de a\u00f1os m\u00e1s tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova an\u00f3nima explot\u00f3 hace miles de millones de a\u00f1os y sembr\u00f3 la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo all\u00ed los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de a\u00f1os m\u00e1s tarde, tras la evoluci\u00f3n, apareci\u00e9ramos nosotros.<\/p>\n

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\u00a1El Universo! Gracias a la Astronom\u00eda, la Astrof\u00edsica y otras disciplinas y estudios relacionados, estamos conociendo cada d\u00eda lo que en realidad es nuestro Universo que, nos tiene deparadas muchas, muchas sorpresas y maravillas que ni podemos imaginar. \u00a1Son t\u00e1ntas las cosas que a\u00fan tenemos que aprender de \u00e9ste Universo Inmenso!<\/p>\n

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Al principio, cuando el universo era sim\u00e9trico, s\u00f3lo exist\u00eda una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagn\u00e9ticas y las nucleares d\u00e9bil y fuerte, todas emerg\u00edan de aquel plasma<\/a><\/a> opaco de alta energ\u00eda que lo inundaba todo. M\u00e1s tarde, cuando el universo comenz\u00f3 a enfriarse, se hizo transparente y apareci\u00f3 la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron los primeros quarks<\/a> para unirse y formar protones<\/a> y neutrones<\/a>, los primeros n\u00facleos aparecieron para atraer a los electrones<\/a> que formaron aquellos primeros \u00e1tomos.Doscientos millones de a\u00f1os m\u00e1s tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova an\u00f3nima explot\u00f3 hace miles de millones de a\u00f1os y sembr\u00f3 la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo all\u00ed los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de a\u00f1os m\u00e1s tarde, tras la evoluci\u00f3n, apareci\u00e9ramos nosotros.<\/p>\n

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\u00ab Conociendo el Universo<\/a><\/p>\n

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Un viaje: desde los \u00e1tomos hasta las estrellas<\/a> \u00bb<\/div>\n<\/div>\n

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Todo en el Universo tiene un principio y un final y, el mismo universo tuvo que nacer y evolucionar para que hoy podamos contemplar, mediante nuestros sofisticados telescopios, un universo en expansi\u00f3n lleno de galaxias que contienen estrellas nuevas y viejas estrellas, muchas de ellas rodeadas de mundos que, a\u00fan no hemos podido determinar de qu\u00e9 criaturas estar\u00e1n poblados muchos de ellos.<\/p>\n

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\"http:\/\/astronomia.cuatrineros.es\/images\/evoluciongalaxias1.jpg\"<\/div>\n
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Antes de que la imagen de arriba fuese una realidad tuvieron que pasar millones de a\u00f1os. Hasta donde sabemos y el origen m\u00e1s aceptado para nuestro Universo es el de una inmensa explosi\u00f3n proveniente de una singularidad<\/a><\/a> en la que la densidad y la energ\u00eda eran \u201cinfinitas\u201d y a partir de ah\u00ed, comenz\u00f3 la gran aventura.<\/div>\n
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\u00a1El Universo!<\/p>\n

Antes de alrededor de un minuto y cuarenta segundos desde el comienzo del tiempo, \u00a0no hay n\u00facleos at\u00f3micos estables.\u00a0 El nivel de energ\u00eda en el ambiente es mayor que la energ\u00eda de uni\u00f3n nuclear. Por consiguiente, todos los n\u00facleos que se forman, se destruyen de r\u00e1pidamente.<\/p>\n

Alrededor de un segundo desde el comienzo del tiempo, llegamos a la \u00e9poca de desacoplamiento de los neutrinos<\/a>.\u00a0 Aunque en esa \u00e9poca el Universo es m\u00e1s denso que las otras (y tan caliente como la explosi\u00f3n de una bomba de hidr\u00f3geno), ya ha empezado a parecer vac\u00edo a los neutrinos<\/a>.\u00a0 Puesto que los neutrinos<\/a> s\u00f3lo reaccionan a la fuerza d\u00e9bil, que tiene un alcance extremadamente corto, pueden escapar de sus garras y volar indefinidamente sin experimentar ninguna otra interacci\u00f3n.<\/p>\n

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Aunque parezca mentira, al d\u00eda de hoy no sabemos, a ciencia cierta, como se formaron las galaxias<\/p>\n

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As\u00ed, emancipados, en lo sucesivo son libres de vagar por el Universo a su manera indiferente, volando a trav\u00e9s de la mayor \u00a0 de la materia como sino existiese. (Diez trillones de neutrinos<\/a> atravesar\u00e1n sin causar da\u00f1os el cerebro y el cuerpo del lector en el tiempo que le lleve leer esta frase.\u00a0 Y en el tiempo en que usted haya le\u00eddo esta frase estar\u00e1n m\u00e1s lejos que la Luna).<\/p>\n

En menos de un siglo, el neutrino<\/a> pas\u00f3 de una part\u00edcula fantasma \u2013 propuesta en 1930 por el f\u00edsico austr\u00edaco Wolfgang Pauli (1900-1958) a explicar el balance de energ\u00eda en una forma de radioactividad,\u00a0 el llamado\u00a0decaimiento beta<\/em><\/strong>, en una sonda capaz de escrutar el interior de estrellas y de la propia Tierra.<\/p>\n

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De esa manera, oleadas de neutrinos<\/a> liberados en un segundo despu\u00e9s del big bang persiste a\u00fan despu\u00e9s, formando una radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo de neutrinos<\/a> semejante a la radiaci\u00f3n de fondo de microondas producida por el desacoplamiento de los fotones<\/a><\/a>.<\/p>\n

Si estos neutrinos<\/a> \u201cc\u00f3smicos\u201d (como se los llama para diferenciarlos de los neutrinos<\/a> liberados m\u00e1s tarde por las supernovas) pudiesen ser observador por un telescopio de neutrinos<\/a> de alguna clase, proporcionar\u00edan una visi\u00f3n directa del Universo cuando s\u00f3lo ten\u00eda un segundo.<\/p>\n

A medida que retrocedemos en el tiempo, el Universo se vuelve m\u00e1s denso y m\u00e1s caliente, y el nivel de\u00a0 estructura que puede existir se hace cada vez m\u00e1s rudimentario.<\/p>\n

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Por supuesto, en ese tiempo, no hay mol\u00e9culas, ni \u00e1tomos, ni n\u00facleos at\u00f3micos, y, a 10-6<\/sup> (0.000001) de segundo despu\u00e9s del comienzo del tiempo, tampoco hay neutrones<\/a> ni protones<\/a>.\u00a0 El Universo es un oc\u00e9ano de quarks<\/a> libres y otras part\u00edculas elementales.<\/p>\n

Si nos tomamos el de contarlos, hallaremos que por cada mil millones de antiquarks existen mil millones y un quark<\/a>. La asimetr\u00eda es importante.\u00a0 Los pocos quarks<\/a> en exceso destinados a sobrevivir a la aniquilaci\u00f3n general quark-antiquark formaran todos los \u00e1tomos de materia del Universo del \u00faltimo d\u00eda.\u00a0 Se desconoce el origen de la desigualdad; presumiblemente obedezca a la ruptura de una simetr\u00eda materia antimateria en alguna etapa anterior.<\/p>\n

Nos aproximamos a un tiempo en que las estructuras b\u00e1sicas de las leyes naturales, y no s\u00f3lo las de las part\u00edculas y campos cuya conducta dictaban, cambiaron a medida que evolucion\u00f3 el Universo.<\/p>\n

La primera transici\u00f3n semejante se produjo en los 10-11 <\/sup>de segundo despu\u00e9s del comienzo del tiempo, cuando las funciones de las fuerzas d\u00e9biles y electromagn\u00e9ticas se reg\u00edan por una sola fuerza, la electrod\u00e9bil.\u00a0 hay bastante energ\u00eda ambiente para permitir la creaci\u00f3n y el mantenimiento de gran de bosones<\/a><\/a> w y z.<\/p>\n

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Estas part\u00edculas \u2013las mismas cuya aparici\u00f3n en el acelerador del CERN verific\u00f3 la teor\u00eda electrod\u00e9bil\u2013 son las mediadoras intercambiables en las interacciones de fuerzas electromagn\u00e9ticas y d\u00e9biles, lo que las hace indistinguibles.\u00a0 En ese tiempo, el Universo est\u00e1 gobernando s\u00f3lo por tres fuerzas: la gravedad, la interacci\u00f3n nuclear fuerte y la electrod\u00e9bil.<\/p>\n

M\u00e1s atr\u00e1s de ese tiempo nos quedamos en el misterio y envueltos en una gran nebulosa de ignorancia.\u00a0 Cada uno se despacha a su gusto para lanzar conjeturas y teorizar sobre lo que pudo haber sido.\u00a0\u00a0 Seguramente, en el futuro, ser\u00e1 la teor\u00eda M<\/a><\/a> (de supercuerdas) la que contestar\u00e1 esas preguntas sin respuestas ahora.<\/p>\n

En los 10-35<\/sup> de segundo desde el comienzo del tiempo, entramos en un \u00e1mbito en el que las c\u00f3smicas son a\u00fan menos conocidas.\u00a0 Si las grandes teor\u00edas unificadas son correctas, se produjo una ruptura de la simetr\u00eda por la que la fuerza electronuclear<\/a><\/a> unificada se escindi\u00f3 en las fuerzas electrod\u00e9bil y las fuertes.\u00a0 Si es correcta la teor\u00eda de la supersimetr\u00eda<\/a><\/a>, la transici\u00f3n puede haberse producido antes, hab\u00eda involucrado a la gravitaci\u00f3n.<\/p>\n

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En el universo temprano la primera materia (hidr\u00f3geno y Helio) era llevada por la fuerza de gravedad a conformarse en grandes conglomerados de gas y polvo que interacioban, produc\u00edan calor y formaron las primeras estrellas.<\/p>\n

Elaborar una teor\u00eda totalmente unificada es tratar de comprender lo que ocurri\u00f3 en ese tiempo remoto que, seg\u00fan los \u00faltimos estudios est\u00e1 situado entre 15.000 y 18.000 millones de a\u00f1os, cunado la perfecta simetr\u00eda que, se pensaba, caracteriz\u00f3 el Universo, se hizo a\u00f1icos para dar lugar a los simetr\u00edas rotas que hallamos a nuestro alrededor y que, nos trajo las fuerzas y constantes Universales que, parad\u00f3jicamente, hicieron posible nuestra aparici\u00f3n para que , sea posible que, alguien como yo est\u00e9 contando lo que pas\u00f3.<\/p>\n

Pero hasta que no tengamos tal teor\u00eda no podemos esperar comprender lo que realmente ocurri\u00f3 en ese Universo beb\u00e9.\u00a0 Los l\u00edmites de nuestras conjeturas actuales cuando la edad del Universo s\u00f3lo es de 10-43<\/sup> de segundo, nos da la \u00fanica respuesta de encontrarnos ante una puerta cerrada.<\/p>\n

Del otro lado de esa puerta est\u00e1 la \u00e9poca de Plank, un tiempo en que la atracci\u00f3n gravitatoria ejercida por cada part\u00edcula era comparable en intensidad a la fuerza nuclear fuerte<\/a><\/a>.<\/p>\n

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La fuerza nuclear fuerte<\/a><\/a> hizo posible la existencia de los n\u00facleos que atra\u00edan electrones<\/a> para formar \u00e1tomos<\/p>\n

As\u00ed que, llegados a este punto podemos decir que la clave te\u00f3rica que podr\u00eda abrir esa puerta ser\u00eda una teor\u00eda unificada que incluyese la gravitaci\u00f3n, es decir, una teor\u00eda cu\u00e1ntica-gravitatoria que uniese, de una vez por todas, a Planck y Einstein<\/a><\/a>s que, aunque eran muy amigos, no parecen que sus teor\u00edas (la Mec\u00e1nica Cu\u00e1ntica) y (la Relatividad General) se lleven de maravilla.<\/p>\n

Seguiremos buscando esa deseada Teor\u00eda de la Gravedad cu\u00b4\u00e7antica pero, mientras tanto, ve\u00e1mos que otras cosas existen en el Universo que puedan llamarnos la atenci\u00f3n.<\/p>\n

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En inmensa, colorida y hermosa Nebulosa de Orion\u00a0 se crean nuevas estrellas que, llenas de energ\u00eda emiten radiaciones ultravioletas que ionizan toda la regi\u00f3n que las circundan y hace que la Nebulosa resplandezca\u00a0 como una inconmensurable isla de luces y colores que nos desata la imaginaci\u00f3n sabiendo que nuevas estrellas y mundos surgen de todo ese conglomerado de gas y polvo que interacciona con las fuerzas de la Naturaleza presentes en todas partes.<\/p>\n

El universo entero es energ\u00eda. En sus formas diferentes la energ\u00eda cambia continuamente y lo mismo que brillen las estrellas del cielo, que los planetas giren, que los estables \u00e1tomos formen mol\u00e9culas y materia, que las plantas crezcan o que las civilizaciones evolucionen.<\/p>\n

La ciencia del siglo XIX reconoci\u00f3 la universalidad de la energ\u00eda y supo ver que la Humanidad sin energ\u00eda que hiciera el m\u00e1s duro, no evolucionar\u00edan en el bienestar social y el saber. De todas maneras, a\u00fan hoy d\u00eda, a comienzos del siglo XXI, no tenemos un conocimiento unificado de todos los \u00e1mbitos y disciplinas, que relacionados de una u otra manera con la energ\u00eda, nos presente una visi\u00f3n global y completa de este problema. Los estudios energ\u00e9ticos modernos se presentan fragmentados, divididos en disciplinas, y los cient\u00edficos que trabajan en cada una de ellas est\u00e1n muy ocupados para leer el resultado obtenido en los otros estudios.<\/p>\n

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Los ge\u00f3logos, por ejemplo, al tratar de entender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planeta por el movimiento de las placas tect\u00f3nicas, rara vez est\u00e1n al d\u00eda de los descubrimientos en las otras ramas de la energ\u00e9tica moderna, donde se estudia el esfuerzo de un corredor de \u00e9lite hasta el vuelo de un colibr\u00ed.<\/p>\n

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Los ingenieros se preocupan por las plantas generadoras de electricidad y piensan poco en las constantes fundamentales de la energ\u00eda o en los cambios que determinaron la evoluci\u00f3n de las sociedades de la llegada de la civilizaci\u00f3n de los combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n

Energ\u00eda es todo, desde el Sol hasta un embarazo; desde el pan que comemos hasta un . Sin embargo, es dif\u00edcil que un t\u00e9cnico pueda pensar en ello cuando est\u00e1 centrado en resolver el problema del momento.<\/p>\n

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Aqu\u00ed est\u00e1 presente la energ\u00eda<\/p>\n

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La progresi\u00f3n l\u00f3gica se realiza siguiendo una secuencia progresiva los flujos de energ\u00eda planetarios a la vida de las plantas y los animales, siguiendo con la energ\u00eda humana, la energ\u00eda en el desarrollo de las sociedades preindustriales y modernas, y concluyendo con el transporte y los flujos de informaci\u00f3n, que son las dos caracter\u00edsticas m\u00e1s importantes de la civilizaci\u00f3n de los combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n

Los que han le\u00eddo algunos de mis trabajos saben que aqu\u00ed podr\u00e1n encontrarse con y materias diversas, y aunque el tema central, como he rese\u00f1ado por t\u00edtulo, es la evoluci\u00f3n por la energ\u00eda, tambi\u00e9n podr\u00e1n leer sobre la entrop\u00eda<\/a><\/a>, las fuerzas de la naturaleza, el \u00e1tomo, o incluso, del Sol, los vientos, radiaci\u00f3n solar o cualquier dato que, en realidad, pueda estar conectado con el concepto de energ\u00eda.<\/p>\n

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El conocimiento, las peculiaridades y las complejidades de las diferentes formas de energ\u00edas, as\u00ed su almacenamiento y transformaci\u00f3n, requiere que cuantifiquemos esas cualidades y procesos. Para ello debemos introducir cierto n\u00famero de conceptos cient\u00edficos y medidas, as\u00ed como sus unidades correspondientes.<\/p>\n

Al hablar sobre energ\u00eda nos encontramos con el problema de que el uso en el habla com\u00fan de muchos t\u00e9rminos cient\u00edficos est\u00e1 equivocado. Como dice Henk Tennekes, \u201chemos creado una terrible confusi\u00f3n con los conceptos f\u00edsicos simples en la vida ordinaria<\/em>\u201d. Pocos de esos malentendidos son tan generales y molestos como los relacionados con los t\u00e9rminos energ\u00eda<\/em>, potencia<\/em> y fuerza<\/em>.<\/p>\n

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Definimos la fuerza y la intensidad con la que intentamos desplazar \u2013 empujar, tirar, levantar, golpear\u2026 \u2013 un objeto. Podemos ejercer una fuerza enorme sobre la roca que sobresale en una monta\u00f1a incluso si \u00e9sta permanece inm\u00f3vil. Sin embargo, s\u00f3lo realizamos trabajo<\/em> cuando el objeto que empujamos se mueve en la direcci\u00f3n de la fuerza aplicada. De hecho, se define el realizado como el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida. La energ\u00eda, como se define en los libros de texto, es \u201cla capacidad de hacer trabajo\u201d, y as\u00ed, \u00e9sta se medir\u00e1 con las mismas unidades que el trabajo.<\/p>\n

Si medimos la fuerza en unidades denominadas newton<\/em> (N), llamada as\u00ed en honor de Isaac Newton<\/a><\/a>, y la distancia en metros (m), el trabajo se mide en la malsonante unidad de newton-metro. simplificar, los cient\u00edficos llaman al newton-metro julio<\/em> (J), en honor de James Prescot Joule (1.818 \u2013 1.889), quien public\u00f3 el primer c\u00e1lculo preciso de la equivalencia trabajo y energ\u00eda. El julio es la unidad est\u00e1ndar de trabajo y energ\u00eda.<\/p>\n

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La potencia es simplemente la tasa de , es decir, un flujo de energ\u00eda por unidad de tiempo. A un julio por segundo lo llamamos vatio<\/em> (W) en honor de James Watt (1.736 \u2013 1.819), inventor de la m\u00e1quina de vapor mejorada y el hombre que estableci\u00f3 la primera unidad de potencia, que no fue el vatio sino el caballo de vapor<\/em> (CV), una unidad aproximadamente igual a 750 W.<\/p>\n

Seguimos con algunas tablas documentarnos:<\/p>\n

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Almacenamiento de energ\u00eda<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Energ\u00eda de<\/strong><\/td>\nMagnitud<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Reservas mundiales de carb\u00f3n<\/td>\n200.000 EJ<\/td>\n<\/tr>\n
Reservas mundiales de masa vegetal<\/td>\n10.000 EJ<\/td>\n<\/tr>\n
Calor latente de un tormenta<\/td>\n5 PJ<\/td>\n<\/tr>\n
Carga de carb\u00f3n de un cami\u00f3n de 100 t<\/td>\n2 TJ<\/td>\n<\/tr>\n
Barril de petr\u00f3leo crudo<\/td>\n6 GJ<\/td>\n<\/tr>\n
Botella de vino de mesa blanco<\/td>\n3 MJ<\/td>\n<\/tr>\n
Garbanzo peque\u00f1o<\/td>\n5 KJ<\/td>\n<\/tr>\n
Mosca en la mesa de la cocina<\/td>\n9 mJ<\/td>\n<\/tr>\n
Gota de agua de 2 mm en una hoja de \u00e1rbol<\/td>\n4 \u03bcJ<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Flujos de energ\u00eda<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Energ\u00eda de<\/strong><\/td>\nMagnitud<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Radiaci\u00f3n solar<\/td>\n5.500.000 EJ<\/td>\n<\/tr>\n
Fotos\u00edntesis mundial neta<\/td>\n2.000 EJ<\/td>\n<\/tr>\n
Producci\u00f3n mundial de combustibles f\u00f3siles<\/td>\n300 EJ<\/td>\n<\/tr>\n
Hurac\u00e1n t\u00edpico en el Caribe<\/td>\n38 EJ<\/td>\n<\/tr>\n
La mayor explosi\u00f3n de bomba H en 1.961<\/td>\n240 PJ<\/td>\n<\/tr>\n
Calor latente de un tormenta<\/td>\n5 PJ<\/td>\n<\/tr>\n
Bomba de Hiroshima en 1.945<\/td>\n84 TJ<\/td>\n<\/tr>\n
Metabolismo basal de un caballo grande<\/td>\n100 MJ<\/td>\n<\/tr>\n
Ingesta diaria de un adulto<\/td>\n10 MJ<\/td>\n<\/tr>\n
Pulsaci\u00f3n de una tecla del ordenador<\/td>\n20 mJ<\/td>\n<\/tr>\n
Salto de una pulga<\/td>\n100 nJ<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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Avanzar un poco m\u00e1s tenemos que pasar de empujar y tirar (lo que llamamos energ\u00eda mec\u00e1nica o energ\u00eda cin\u00e9tica) a calentar (energ\u00eda t\u00e9rmica). Definimos una unidad llamada calor\u00eda<\/em> como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua 14\u20195 a 15\u20195 \u00baC. Usando esta unidad podemos comparar energ\u00edas t\u00e9rmicas, pero una vez m\u00e1s, esta unidad no nos permite comparar todas las clases diferentes de energ\u00edas.<\/p>\n

Si nos preguntamos \u00bfqu\u00e9 es la energ\u00eda?, esta pregunta no es f\u00e1cil de contestar. Incluso uno de los m\u00e1s grandes f\u00edsicos modernos resulta de poca ayuda: \u201ces importante darse de que en f\u00edsica, en realidad, no se sabe muy bien qu\u00e9 es la energ\u00eda. No tenemos una idea de por qu\u00e9 la energ\u00eda est\u00e1 formada por peque\u00f1os pulsos de una cantidad definida\u201d, dec\u00eda Richard Feynman en su libro Lectures on Physics<\/em>.<\/p>\n

David Rose, para definir la energ\u00eda, dec\u00eda: \u201ces un concepto abstracto inventado por los f\u00edsicos en el siglo XIX para describir cuantitativamente una amplia variedad de fen\u00f3menos naturales\u201d.<\/p>\n

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Definir la energ\u00eda no ha sido nunca cosa f\u00e1cil, dado que est\u00e1 presente en todo lo que podamos mirar desde una piedra que yace en las finas arenas del fondo de un r\u00edo, la monta\u00f1a que majestuosa nos mira desde su altanera e imponente figura, la simple visi\u00f3n de un hermoso \u00e1rbol, y, sobre todo, energ\u00eda para m\u00ed\u2026 \u00a1son las estrellas del espacio interestelar! que crean el material del que se forjan los mundos y surje la vida, la m\u00e1s elevada del energ\u00eda que est\u00e1 presente en nuestro Universo.<\/p>\n

El conocimiento moderno de la energ\u00eda incluye un de descubrimientos fundamentales: la masa y la energ\u00eda son equivalente; los diferentes tipos de energ\u00eda est\u00e1n relacionados por muchas transformaciones; durante esas transformaciones, la energ\u00eda no se destruye (primer principio de la termodin\u00e1mica) y esta conservaci\u00f3n de la energ\u00eda est\u00e1 inexorablemente acompa\u00f1ada por una p\u00e9rdida de utilidad (segundo principio de la termodin\u00e1mica).<\/p>\n

El primer descubrimiento, descrito en una carta de Einstein<\/a><\/a> a un amigo suyo una \u201cidea atrevida, divertida y atractiva\u201d, se resume en su ecuaci\u00f3n m = E\/c2<\/sup><\/em>, que en su versi\u00f3n m\u00e1s famosa se escribe como E = mc2<\/sup><\/em>; la ecuaci\u00f3n m\u00e1s conocida de la f\u00edsica.<\/p>\n

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El segundo descubrimiento se demuestra continuamente en miles de trasformaciones energ\u00e9ticas que se producen en el universo. La energ\u00eda gravitatoria mantiene las galaxias en movimiento, a la Tierra girando alrededor del Sol y confinada la atm\u00f3sfera que hace nuestro planeta habitable. La transformaci\u00f3n de la energ\u00eda nuclear en el interior del Sol produce el continuo flujo de energ\u00eda electromagn\u00e9tica, llamada radiaci\u00f3n solar. Una peque\u00f1a de esa energ\u00eda llega al planeta Tierra que, a su vez, libera energ\u00eda geot\u00e9rmica. El calor producido en ambos procesos pone en movimiento la atm\u00f3sfera, los oc\u00e9anos y las gigantescas placas tect\u00f3nicas terrestres.<\/p>\n

Una peque\u00f1a parte de la energ\u00eda radiante del Sol se transforma, a trav\u00e9s de la fotos\u00edntesis, en reservas de energ\u00eda qu\u00edmica, que son utilizadas por muchas clases de bacterias y plantas. Los seres heter\u00f3trofos (organismos que van desde las bacterias, los protozoos y los hongos hasta los mam\u00edferos), ingieren y reorganizan vegetales de las plantas en nuevos qu\u00edmicos y los utilizan para crear energ\u00eda mec\u00e1nica (cin\u00e9tica).<\/p>\n

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Piscina de energ\u00eda geot\u00e9rmica en el Parque Nacional Yellowstone en Wyoming EE.UU.<\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 decir de la atm\u00f3sfera de la Tierra?<\/strong><\/p>\n


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<\/strong>La atm\u00f3sfera terrestre (troposfera y estratosfera) es tan delgada que, dibujando el planeta con un di\u00e1metro de 10 cm, tendr\u00eda un espesor de unos 0\u20194 mil\u00edmetros, equivalente al grosor de una l\u00ednea de l\u00e1piz. Sin embargo, delgada capa gaseosa posee una importancia cr\u00edtica para mantener el balance energ\u00e9tico de la Tierra.<\/p>\n

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El planeta es adecuado el desarrollo de la vida debido a que su atm\u00f3sfera el llamativamente diferente de la de sus vecinos m\u00e1s pr\u00f3ximos. La atm\u00f3sfera de Venus est\u00e1 compuesta en un 96 por ciento de CO2<\/sub>, con un 3\u20195 por ciento de nitr\u00f3geno y trazas de gases nobles. La atm\u00f3sfera de Marte contiene un 95\u20193 por ciento de CO2<\/sub>, un 2\u20197 por ciento de nitr\u00f3geno, 1\u20196 por ciento de arg\u00f3n y trazas de agua y O3<\/sub>. Una atm\u00f3sfera parecida a la terrestre determinar\u00eda que en la superficie marciana la temperatura ser\u00eda superior a los 200\u00ba C y la presi\u00f3n de pocos MPa. En tales condiciones no podr\u00eda existir vida compleja basada en el carbono con tejidos h\u00famedos.<\/p>\n

Hay pocas dudas de que la primera atm\u00f3sfera de la Tierra contuviera abundante CO2<\/sub>, no est\u00e1 claro si su posterior desaparici\u00f3n se debi\u00f3 exclusivamente a procesos geoqu\u00edmicos inorg\u00e1nicos (sobre todo a la p\u00e9rdida de \u00e1cido carb\u00f3nico), o si los primeros organismos fueron importantes en la posterior conversi\u00f3n de CO2<\/sub> en sedimentos de CaCO3<\/sub>. Parece claro, por el contrario, que la fotos\u00edntesis llevada a cabo inicialmente por bacterias fue la responsable de la transformaci\u00f3n de la atm\u00f3sfera sin ox\u00edgeno en el Arcaico.<\/p>\n

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La Biosfera se vio protegida contra la radiaci\u00f3n ultravioleta que llegaba del espacio<\/p>\n

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El aumento de ox\u00edgeno comenz\u00f3 a acelerarse hace unos 2.100 millones de a\u00f1os y el actual nivel del 20 por ciento se alcanz\u00f3 hace unos 300 millones de a\u00f1os. El aumento del ox\u00edgeno troposf\u00e9rico permiti\u00f3 la formaci\u00f3n de ozono estratosf\u00e9rico, que protegi\u00f3 la biosfera de la energ\u00e9tica radiaci\u00f3n UV de longitudes de onda inferiores a 295 nm. Sin protecci\u00f3n no hubiera sido posible la evoluci\u00f3n de plantas y animales m\u00e1s complejos, ya que si la radiaci\u00f3n UV de frecuencias menores ya mata los g\u00e9rmenes y quema la piel, la de frecuencias altas es letal para la mayor\u00eda de los organismos.<\/p>\n

Las actividades humanas pueden modificar poco las proporciones de los constituyentes atmosf\u00e9ricos. La cantidad de nitr\u00f3geno que se utiliza sintetizar amoniaco representa una fracci\u00f3n despreciable de las enormes reservas troposf\u00e9ricas y la desnitrificaci\u00f3n finalmente recicle todo el gas. Incluso el consumo de todas las reservas conocidas de combustibles f\u00f3siles (un hecho imposible debido a los costos prohibitivos de la extracci\u00f3n de algunas de estas fuentes de energ\u00eda, sumergidas en las fosas abisales a miles de kil\u00f3metros de profundidad) reducir\u00eda la concentraci\u00f3n de O2<\/sub> en de un 2 por ciento.<\/p>\n

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Las emisiones locales y regionales de aire contaminado contienen muchos gases, los riesgos de un cambio clim\u00e1tico global s\u00f3lo pueden venir de mayores emisiones de compuestos en trazas. Algunos de esos gases (sobre todo CO2<\/sub>, N2<\/sub>O y CH4<\/sub>), as\u00ed como el vapor de agua, absorben fuertemente la radiaci\u00f3n en el espectro IR. Consecuentemente, la radiaci\u00f3n IR emitida por la superficie de la Tierra tiene longitudes de onda comprendidas en distintas ventanas intercaladas bandas de absorci\u00f3n.<\/p>\n

Las bandas de absorci\u00f3n m\u00e1s importantes del vapor de agua est\u00e1n comprendidas 2\u20195 y 3 \u03bcm y entre 5 y 7 \u03bcm, mientras que el CO2<\/sub> tiene dos picos estrechos en 2\u20195 y 4 \u03bcm, y una banda m\u00e1s ancha cerca de los 15 \u03bcm. Como la radiaci\u00f3n terrestre est\u00e1 completamente incluida en el espectro IR, absorci\u00f3n tiene un gran efecto en el balance de la radiaci\u00f3n de la Tierra.<\/p>\n

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Mantener la biosfera habitable hacen falta solamente concentraciones muy peque\u00f1as de gases de \u201cefecto invernadero\u201d. El CO2<\/sub> representa actualmente s\u00f3lo unos 360 ppm<\/a>* ( del 0\u201904%) de la atm\u00f3sfera terrestre, y los dem\u00e1s gases en traza miden en ppb o ppt. Esta composici\u00f3n hace que la temperatura media en la superficie del planeta sea de unos 16\u00ba C, la cual, combinada con una presi\u00f3n superficial de 101 KPa, asegura que el agua permanezca l\u00edquida y que sea posible la fotos\u00edntesis y el metabolismo heter\u00f3trofo. Hay que procurar (hablando coloquialmente) que Gaia no se enfade, ya que el aumento de las concentraciones de gases en traza elevar\u00eda gradualmente la temperatura media de la troposfera.<\/p>\n

La conversi\u00f3n de bosques y praderas en campos de cultivo y la utilizaci\u00f3n de combustibles s\u00f3lidos han hecho aumentar las emisiones de CO2<\/sub>, mientras que el creciente uso de fertilizantes nitrogenados, la vez m\u00e1s numerosa caba\u00f1a vacuna y el aumento del cultivo de arroz emiten cantidades adicionales de N2<\/sub>O y CH4<\/sub>. Los fluorforocarbonados, adem\u00e1s de sus destructivos efectos sobre el ozono troposf\u00e9rico, son gases con efecto invernadero muy potentes. Debido a la acci\u00f3n combinada de los gases invernaderos antropog\u00e9nicos, el flujo medio de calor absorbido ha aumentado en 2\u20195 W\/m2<\/sup> en grandes \u00e1reas del hemisferio norte, pero no estamos seguros de hasta d\u00f3nde llegar\u00e1 esta tendencia ni de su velocidad. Lo mejor ser\u00eda no confiarse; mi padre, hombre no cultivado, dec\u00eda a menudo que \u201cm\u00e1s vale un por si acaso que un yo cre\u00ed\u201d.<\/p>\n

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La atm\u00f3sfera tambi\u00e9n interviene en el balance energ\u00e9tico del planeta redistribuyendo el calor sensible y el calor latente del agua con los vientos y las lluvias, y de una manera completamente diferente pero m\u00e1s espectacular, con los rayos. La mayor\u00eda de esas descargas de elevad\u00edsima concentraci\u00f3n de energ\u00eda se originan en los cumulonimbos, y tienen una enorme potencia (duplicar el tama\u00f1o de implica aumentar la potencia del rayo treinta veces). Un rayo normal descarga entre 20 y 50 MJ, la mayor parte de esa energ\u00eda en 10 \u03bcs, produciendo la impresionante potencia de 1-10 GW. La luz visible emitida representa solamente el 0\u20192-2% de la energ\u00eda disipada, invirti\u00e9ndose el resto en calentar la atm\u00f3sfera a su alrededor y en la energ\u00eda ac\u00fastica del trueno. La observaci\u00f3n de sat\u00e9lites indica que por t\u00e9rmino medio se producen unos cien mil rel\u00e1mpagos por segundo.<\/p>\n

Sabemos que la atm\u00f3sfera es la envoltura gaseosa que rodea a un cuerpo astron\u00f3mico. Varios planetas (incluyendo la Tierra) poseen atm\u00f3sferas considerables debido a su intensa gravedad. Los movimientos de los gases en las atm\u00f3sferas planetarias en respuesta al calentamiento, junto con las fuerzas rotacionales, generan sistemas meteorol\u00f3gicos. Los sat\u00e9lites planetarios Tit\u00e1n y Trit\u00f3n tambi\u00e9n poseen atm\u00f3sferas.<\/p>\n

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\u00a1Nuestra casa! De cuyas maravillas y su relaci\u00f3n con el Sol, ser\u00eda interesante y muy instructivo saber<\/p>\n

Creo que la atm\u00f3sfera es quiz\u00e1 el t\u00e9rmino m\u00e1s vago para identificar una de un cuerpo celeste. Est\u00e1 referido a su envoltura superficial, generalmente de un planeta o estrella. Parece f\u00e1cil decirlo, pero los gases no son como un l\u00edquido o un trozo de roca, en los que puede determinarse exactamente d\u00f3nde est\u00e1 la superficie que los separa del entorno circundante de una manera precisa. Es imposible indicar el nivel exacto donde acaba la atm\u00f3sfera y comienza el plasma<\/a><\/a> interplanetario. De hecho, los gases apenas est\u00e1n sometidos a la fuerza de la gravedad; se \u201cesfuman\u201d hacia el espacio y abandonan continuamente el cuerpo celeste. En el caso de la Tierra, por estar cerca del Sol, determinar d\u00f3nde termina la atm\u00f3sfera terrestre y d\u00f3nde empieza la solar es un problema al que s\u00f3lo responderse te\u00f3ricamente, que dicho sea de paso, permite licencias literarias que proh\u00edben las matem\u00e1ticas.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

emilio silvera<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\u00a1El Universo! Gracias a la Astronom\u00eda, la Astrof\u00edsica y otras disciplinas y estudios relacionados, estamos conociendo cada d\u00eda lo que en realidad es nuestro Universo que, nos tiene deparadas muchas, muchas sorpresas y maravillas que ni podemos imaginar. \u00a1Son t\u00e1ntas las cosas que a\u00fan tenemos que aprender de \u00e9ste Universo Inmenso! \u00a0 \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Las primeras […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[234],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13276"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13276"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13276\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13276"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13276"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13276"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}