martes, 29 de noviembre del 2022 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR




Partículas

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

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

“Adentrarse en el universo de las partículas que componen los elementos de la tabla periódica, y en definitiva, la materia conocida, es verdaderamente fantástico”.

                                                       Doctor atomi cppt

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. 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.

Archivo:Fusión del hidrógeno pesado y del tritio.JPG - Wikipedia, la  enciclopedia libreHidrógeno, el combustible limpio para el transporte pesado - YouTube

            Fusión del 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

ISÓTOPOS

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.

                      Precesión - WikiwandPrecesión - Wikipedia, la enciclopedia libre

Estamos hablando de las partículas y no podemos dejar a un lado el tema del movimiento rotatorio de las mismas. Usualmente se ve cómo la partícula gira sobre su eje, a semejanza de un trompo, o como la Tierra o el Sol, o nuestra galaxia o, si se me permite decirlo, como el propio universo. En 1925, los físicos holandeses George Eugene Uhlenbeck y Samuel Abraham Goudsmit aludieron por primera vez a esa rotación de las partículas. Éstas, al girar, generan un minúsculo campo electromagnético; tales campos han sido objeto de medidas y exploraciones, principalmente por parte del físico alemán Otto Stern y el físico norteamericano Isaac Rabi, quienes recibieron los premios Nobel de Física en 1943 y 1944 respectivamente, por sus trabajos sobre dicho fenómeno.

Estadísticas de Fermi-Dirac - frwiki.wikiThe Fermi-Dirac Distribution

Esas partículas (al igual que el protón, el neutrón y el electrón), que poseen espines que pueden medirse en números mitad, se consideran según un sistema de reglas elaboradas independientemente, en 1926, por Fermi y Dirac; por ello, se las llama y conoce como estadísticas Fermi-Dirac. Las partículas que obedecen a las mismas se denominan fermiones, por lo cual el protón, el electrón y el neutrón son todos fermiones.

Estadística de Bose-Einstein ▷ Información, Historia, Biografía y más.Las contribuciones menos conocidas de Einstein - ppt descargar

Hay también partículas cuya rotación, al duplicarse, resulta igual a un número par. Para manipular sus energías hay otra serie de reglas, ideadas por Einstein y el físico indio S. N. Bose. Las partículas que se adaptan a la estadística Bose-Einstein son bosones, como por ejemplo la partícula alfa.

Las reglas de la mecánica cuántica tienen que ser aplicadas si queremos describir estadísticamente un sistema de partículas que obedece a reglas de esta teoría en vez de los de la mecánica clásica. En estadística cuántica, los estados de energía se considera que están cuantizados. La estadística de Bose-Einstein se aplica si cualquier número de partículas puede ocupar un estado cuántico dad. Dichas partículas (como dije antes) son bosones, que tienden a juntarse.

Se ha descubierto una quinta fuerza fundamental del universo? | EnterarseUn paseo por el Cosmos: Los bosones

Los bosones tienen un momento angular nh/2π, donde n es 0 o un entero, y h es la constante de Planck. Para bosones idénticos, la función de ondas es siempre simétrica. Si sólo una partícula puede ocupar un estado cuántico, tenemos que aplicar la estadística Fermi-Dirac y las partículas (como también antes dije) son los fermiones que tienen momento angular (n + ½)h / 2π y cualquier función de ondas de fermiones idénticos es siempre antisimétrica. La relación entre el espín y la estadística de las partículas está demostrada por el teorema espín-estadística.

                             ESPACIO BIDIMENSIONAL ESPACIO  BIDIMENSIONAL Figuras Planas

En un espacio de dos dimensiones es posible que haya partículas (o cuasipartículas) con estadística intermedia entre bosones y fermiones. Estas partículas se conocen con el nombre de aniones; para aniones idénticos, la función de ondas no es simétrica (un cambio de fase de +1) o antisimétrica (un cambio de fase de -1), sino que interpola continuamente entre +1 y -1. Los aniones pueden ser importantes en el análisis del efecto Hall cuántico fraccional y han sido sugeridos como un mecanismo para la superconductividad de alta temperatura.

El Consejo del experto sobre el {secreto} en El Principio De Exclusión De  Pauli {al descubierto } - La fisica y quimicaPrincipio de exclusión de Pauli - YouTube

Debido al principio de exclusión de Pauli, es imposible que dos fermiones ocupen el mismo estado cuántico (al contrario de lo que ocurre con los bosones). La condensación Bose-Einstein es de importancia fundamental para explicar el fenómeno de la super-fluidez. A temperaturas muy bajas (del orden de 2×10-7 K) se puede formar un condensado de Bose-Einstein, en el que varios miles de átomos dorman una única entidad (un supe-rátomo).

La NASA crea el estado de materia conocido como condensado Bose-Einstein -  PDM Productos Digitales Móviles

Este efecto ha sido observado con átomos de rubidio y litio. Como ha habréis podido suponer, la condensación Bose-Einstein es llamada así en honor al físico Satyendra Nath Bose (1894 – 1974) y a Albert Einstein. Así que, el principio de exclusión de Pauli tiene aplicación no sólo a los electrones, sino también a los fermiones; pero no a los bosones.

Si nos fijamos en todo lo que estamos hablando aquí, es fácil comprender cómo forma  un campo magnético la partícula cargada que gira, pero ya no resulta tan fácil saber por qué ha de hacer lo mismo un neutrón descargado. Lo cierto es que cuando un rayo de neutrones incide sobre un hierro magnetizado, no se comporta de la misma forma que lo haría si el hierro no estuviese magnetizado. El magnetismo del neutrón sigue siendo un misterio; los físicos sospechan que contiene cargas positivas y negativas equivalente a cero, aunque por alguna razón desconocida, logran crear un campo magnético cuando gira la partícula.

                 Neutron estrella GIF - Buscar en GIFER

                                      Masa, energía, magnetismo, electricidad… ¡Materia!

Particularmente creo que, si el neutrón tiene masa, si la masa es energía (E = mc2), y si la energía es electricidad y magnetismo (según Maxwell), el magnetismo del neutrón no es tan extraño, sino que es un aspecto de lo que en realidad es materia. La materia es la luz, la energía, el magnetismo, en  definitiva, la fuerza que reina en el universo y que está presente de una u otra forma en todas partes (aunque no podamos verla).

emilio silvera

Partículas II

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

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Partículas

El universo de las partículas es fascinante. Cuando las partículas primarias chocan con átomos y moléculas en el aire, aplastan sus núcleos y producen toda clase de partículas secundarias. En esta radiación secundaria (aún muy energética) la que detectamos cerca de la Tierra, por los globos enviados a la atmósfera superior, han registrado la radiación primaria.

                   100cia Química - Biografía de científicos - MillicanRobert Andrews Millikan (Biografia) - YouTube

         El llegó realmente a poder ver al electrón

El físico estadounidense Robert Andrews Millikan, que recogió una gran cantidad de información acerca de esta radiación (y que le dio el nombre de rayos cósmicos), decidió que debería haber una clase de radiación electromagnética. Su poder de penetración era tal que, parte del mismo, atravesaba muchos centímetros de plomo. Para Millikan, esto sugería que la radiación se parecía a la de los penetrantes rayos gamma, pero con una longitud de onda más corta.

aurora_borealis_fire_rainbow_by_aparks45-d3ftq7f.gif (750×474) | Aurora  boreal, Northern lights, Northen lights

Otros, sobre todo el físico norteamericano Holly Compton, no estaban de acuerdo en que los rayos cósmicos fuesen partículas. Había un medio para investigar este asunto; si se trataba de partículas cargadas, deberían ser rechazadas por el campo magnético de la Tierra al aproximarse a nuestro planeta desde el espacio exterior. Compton estudió las mediciones de la radiación cósmica en varias latitudes y descubrió que en realidad se curvaban con el campo magnético: era más débil cera del ecuador magnético y más fuerte cerca de los polos, donde las líneas de fuerza magnética se hundían más en la Tierra.

Protón - WikicharliEEl fascinante “universo” de las partículas : Blog de Emilio Silvera V.

Las partículas cósmicas primarias, cuando entran en nuestra atmósfera, llevan consigo unas energías fantásticas, muy elevadas. En general, cuanto más pesado es el núcleo, más raro resulta entre las partículas cósmicas. Núcleos tan complejos como los que forman los átomos de hierro se detectaron con rapidez; en 1.968, otros núcleos como el del uranio. Los núcleos de uranio constituyen sólo una partícula entre 10 millones. También se incluirán aquí electrones de muy elevada energía.

El lejano origen de los rayos cósmicos de alta energía - INVDESFísica de partículas para profesores

Ahora bien, la siguiente partícula inédita (después del neutrón) se descubrió en los rayos cósmicos. A decir verdad, cierto físico teórico había predicho ya este descubrimiento. Paul Adrien Dirac había aducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatómicas, que cada partícula debería tener su antipartícula (los científicos desean no sólo que la naturaleza sea simple, sino también simétrica). Así pues, debería haber un antielectrón, salvo por su carga que sería positiva y no negativa, idéntico al electrón; y un antiprotón, con carga negativa en vez de positiva.

                                                 GAE UNAM: Gravitación y Altas Energías - Con esta bonita ecuación, Paul  Dirac logró describir a los electrones. Analizándola, notó sorprendido que  la ecuación PREDICE además la existencia de antielectrones, partículas  idénticas

En 1.930, 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.

      58 Partículas elementales - Relatividad - Dilatación del tiempo y muones -  YouTubeRadiación cósmica Fotos e Imágenes de stock - Alamy

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 1.963 se descubrió que los positrones figuraban también entre las radiaciones primarias.

                                                   Positrón - EcuRed

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 1.945, el físico americano Arthur Edwed Ruark sugirió que se diera el nombre de positronio a este sistema de dos partículas, y en 1.951, el físico americano de origen austriaco  Martin Deutsch consiguió detectarlo guiándose por los rayos gamma característicos del conjunto.

                positronio – Mola SaberNeoFronteras » Sintetizan positronio molecular - Portada -

                                                                                                Sintetizan positronio molecular

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 1.936.

                                                                Irène y Frédéric Joliot-Curie: radiactividad a la carta - Mujeres con  ciencia

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.

Partícula alfa - Wikipedia, la enciclopedia libre1.Teoría atómica de la materia 2.Modelo atómico de Thomson - ppt video  online descargar

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.

emilio silvera

Desvelando secretos del Universo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (0)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

He podido leer en una revista especializada:

 

Captan la mayor explosión del universo jamás observada (y se ha cazado en  Canarias)

          EN UNA GALAXIA A 4.500 MILLONES DE AÑOS LUZ

                     Los telescopios MAGIC detectan desde La Palma la emisión de rayos gamma más  distante hasta la fecha

Los dos telescopios MAGIC de La Palma, de 17 metros de diámetro y construidos en fibra de carbono, analizaron un estallido de rayos gamma de un rango de energía nunca antes detectado

“Otra fuente de explosión gamma sin identificar observada por debajo del plano galáctico, está probablemente más allá de los límites de la Vía Láctea, su naturaleza continúa siendo un misterio.”

                             Los sorprendentes misterios que esconde el Universo -

                          Los sorprendentes misterios que el Universo esconde

Queda expresada nuestra enorme ignorancia sobre los muchos secretos que el Universo nos esconde, y, sin embargo, también ha quedado claro que, cada día, desvelamos algunos de esos innumerables secretos como lo demuestran el sin fin de misiones de todo tipo que en los últimos 10 años han sido puestas en marcha hacia el espacio para saber lo que en él ocurre.

                Fermi Gamma-ray Space Telescope - Novedades y Discusión general sobre  Astronomía - Espacio ProfundoEl Telescopio Fermi descubre dos colosales burbujas en nuestra galaxia

                                      Fermi descubre dos colosales burbujas en nuestra Galaxia

El Fermi es otro proyecto que se sumará a esos otros muchos que nos facilitan datos e información valiosa para desentrañar esos misterios y tener respuestas a muchas preguntas que no han podido ser contestadas.

Fermi  nos revela imágenes de las primeras observaciones y el telescopio espacial nos dirá dónde están las fuentes de rayos gamma.

NASA publica impresionantes imágenes de prueba del telescopio espacial  James Webb | Ciencia y Ecología | DW | 10.05.2022El telescopio Glast, camino del espacio | RTVE.es

     GLAST captó imágenes sorprendentes                   Aquí su lanzamiento al Espacio

El telescopio más nuevo de la NASA, anteriormente conocido como GLAST, una vez que pasó exitosamente su verificación orbital, comenzó una misión destinada a explorar el violento e impredecible universo de los rayos gamma.

El telescopio comenzó la misión con un nuevo nombre. La NASA decidió que a GLAST se le asignara un nuevo nombre: Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, en honor al profesor Enrico Fermi (1901 – 1954), un pionero en el campo de la física de alta energía.

                                                          Date Unknown - Location Unknown - ENRICO FERMI (September 29, 1901 -  November 28, Foto de Stock, Imagen Derechos Protegidos Pic.  ZUK-19600508-CAP-K09-022 | agefotostock

                                                                              Enrico Fermi

Enrico Fermi fue la primera persona que sugirió la forma en la cual las partículas cósmicas podrían ser aceleradas a grandes velocidades. Su teoría proporciona los fundamentos para entender el nuevo fenómeno que su telescopio homónimo descubrirá.

Los científicos esperan que Fermi, mediante la observación de rayos gamma energéticos, descubra muchos nuevos pulsares, revele el funcionamiento de los agujeros negros súper masivos y ayude a los físicos a buscar nuevas leyes de la Naturaleza.

Leer más

Homenaje a una época: ElSiglo XIX en Alemania

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

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Es evidente el florecimiento de la vida intelectual alemana durante el siglo XIX, el cual, se podría calificar como fenómeno contemporáneo. Por aquella época se dieron y convergieron en Alemania personajes y circunstancias que hicieron de ese período de tiempo algo muy especial.

Por aquel tiempo, surgieron figuras que cada uno en su campo del saber, marcaron una época:

OBRAS COMPLETAS DE SIGMUND FREUD: EN ORDEN CRONOLOGICO 19-21 - SIGMUND FREUD  - 9781517420574Planck y la revolución cuántica - Revista MètodeBernhard riemann, matemático alemán pinturas para la pared • cuadros  Hanover, matemático, retrato | myloview.esErnst Mach - Wikipedia, la enciclopedia libreBiografía de Hermann von Helmholtz (Su vida, historia, bio resumida)

                                                   Los cinco primeros de la lista de abajo

Sigmund Freud, Max Planck, Riemann, Ernest Mach, Hermann Helmholtz, Marx, Weber, Nietzsche, Ibsen, Strinberg, Von Hofmannsthal, Rodolf Clausius, Wilhelm Rötgen, Eduard von Hartmann… todos ellos alemanes o de habla alemana.

Con frecuencia se olvida y se pasa por alto que el periodo comprendido entre 1.843 y 1.933, que se solapa con el cambio de siglo, representó el punto culminante del genio alemán.

Ciudades, paisajes y tesoros de Alemania

                Alemania tiene muchos tesoros

Como anotaba el historiador estadounidense Norman Cantor en 1.991: “Se suponía que el siglo XX iba a ser el siglo alemán”.  Sus palabras se hacen eco de las que pronunciara el filósofo francés Raymond Aron en una conversación que mantuvo con el historiador alemán Fritz Stern, mientras se encontraba en Berlín para una exhibición que conmemoraba el centenario del nacimiento de los Físicos Albert Einstein, Otto Hahn y Lise Meitner.  Todos ellos habían nacido entre 1.878 y 1.879 y esto llevó a Aron a señalar: “Podría haber sido el siglo de Alemania”.

                    Enero 1, 1930 - Berlín, Alemania - Judío, Alemán de nacimiento físico  teórico Albert Einstein, quien es ampliamente considerado como el  científico más importante del siglo XX y uno de los mayoresLise Meitner and Otto Hahn in 1937. Courtesy Archiv zur Geschichte der... |  Download Scientific Diagram

                                                    Albert Einstein, Otto Hahn y Lise Meitner

Lo que Cantor y Aron querían decir era que, dejados a su suerte, los pensadores, artistas, escritores, filósofos y científicos alemanes, que entre 1.848 y 1.933 eran los mejores del mundo, habrían llevado su recién unificado país a unas alturas jamás soñadas, y que estaban haciéndolo cuando el desastre personificado en Adolf Hitler irrumpió en la vida nacional.

Leer más