lunes, 2 de marzo de 2020

¿Qué tiene que ver un bolígrafo, un agujero negro y una Luna sin atmósfera?

Si es que estás dando clase y te lías...

Total, que en la unidad de la gravedad pregunta el libro sobre la ausencia de atmósfera en la Luna, y las mejores respuestas que obtengo son "porque tiene poca gravedad" (algunas son "porque no hay gravedad").

Como respuesta no está mal, especialmente para segundo de la ESO, pero me parece que se puede mejorar. Más que nada porque creo que no terminan de entenderlo, que no deja de ser una respuesta de compromiso.

Así que como tengo un boli Bic en la mano, lo lanzo suavemente hacia arriba y, con la habilidad que me caracteriza, lo recojo antes de que caiga al suelo.

- ¿Habéis visto que el boli ha subido, cada vez más despacio hasta detenerse, y ha comenzado a caer cada vez más deprisa? ¿Por qué ha pasado?

- Por la gravedad.

- Vale. ¿Qué pasa si lo lanzo con más fuerza, es decir con más velocidad? ¿Sube lo mismo?

- Sube más alto y cae.

-¿Siempre que lanzo algo hacia arriba vuelve a caer?

- Sí.

Ahí fallaron. Lo cierto es que si lanzamos algo con una velocidad superior a 11,2 km/s (más de 40 000 km/h), sube cada vez más despacio, por la aceleración de la gravedad, de - 9,8 m/s2, pero no cae sino que se aleja para siempre de nuestro planeta. Esta es la velocidad de escape de la Tierra, y es el denominador común de los tres elementos del título: el bolígrafo, el agujero negro y la atmósfera inexistente de la Luna.

Tras explicarles esto, paso a decirles que cada astro tiene su propia velocidad de escape, dependiendo de su gravedad (que a su vez depende de su masa y de su volumen). Que una estrella como el Sol, por ejemplo, tiene una velocidad de escape mayor que la de nuestro planeta (en aquel momento no conocía el dato, pero ahora tengo la Wikipedia abierta en otra pestaña y veo que es 617,7 km/s).

Continúo diciendo que conforme aumenta la velocidad de escape es más difícil escapar a la atracción gravitatoria de un astro.

- Si la gravedad de un cuerpo fuera tan potente como para que su velocidad de escape fuera superior a la velocidad de la luz, 300 000 km/s, ¿podria escapar la luz de él?

- No (con ciertas dudas).

- Exacto, ni la luz ni ninguna otra radiación, pues todas viajan a la misma velocidad. Eso es un agujero negro.

Aquí dejé caer que en realidad sí se puede detectar, por lo que sucede a su alrededor, y les hablé de la famosa foto del agujero negro del año pasado, aunque casi nadie había oído hablar de ella :-(

Finalmente ataqué la pregunta del libro, la de por qué la Luna no tiene atmósfera. Lo primero, preguntándoles sobre la teoría cinético molecular (estas cosas no les gustan mucho), y recordándoles que las moléculas de los gases se mueven libres a mucha velocidad. En esta velocidad está la clave.

La Luna tiene menor gravedad que la Tierra, unas seis veces menos y, por tanto, también menor velocidad de escape (2,4 km/s). En la Tierra, la velocidad de las partículas de los gases de la atmósfera está muy por debajo de la velocidad de escape, por lo que retiene perfectamente su cubierta gaseosa. En la Luna no sucede lo mismo, por lo que si en un pasado remoto tuvo una atmósfera, lo que es muy probable dado que se generó como consecuencia del impacto sobre la Tierra de Tea, un protoplaneta del tamaño de Marte, la fue perdiendo paulatinamente hasta su (casi) total desaparición. Por eso los cuerpos pequeños y poco masivos, como la Luna, no tienen atmósfera.

miércoles, 12 de febrero de 2020

Vale, una hormiga es muy fuerte, pero lo sería mucho más un hombre de su tamaño

hormiga
Imagen: hiveminer

Seguro que en más de una ocasión habéis oído eso de que las hormigas son muy fuertes, porque son capaces de levantar nosecuantasveces su propio peso y que si fueran tan grandes como un humano podrían levantar una barbaridad de kilogramos.

En este enlace de Muy Interesante, ¿Cuánto peso puede cargar una hormiga? podemos leer (lo pongo aquí, ya que si no os registráis no podéis acceder; las negritas son mías):

"En 2008, Thomas Endlein, un experto en biomecánica de insectos de la Universidad de Cambridge, captó una hormiga tejedora asiática, Oecophylla smaragdina, levantando una pesa de 500 miligramos (cien veces más que ella misma), una proeza que a escala humana equivaldría a la de un hombre que alzara con sus dientes una de 8 toneladas".

Eso de que un hombre tiene que levantar esa masa con los dientes, qué queréis que os diga, no estoy de acuerdo. Que lo levante con los brazos, que es la forma natural que tenemos de hacerlo, lo mismo que la hormiga utiliza sus mandíbulas.

Hecha esta salvedad, vamos a quedarnos con el dato más repetido, al menos según encuentro en un buscador muy popular: una hormiga puede cargar con un peso cincuenta veces mayor que el suyo. Cuatro mil kilogramos, si fuera como un hombre de 80 kg.

La hormiga negra de jardín, Lasius niger, tiene una masa de unos 3 mg. Reduzcamos a un hombre de 80 kg hasta los 3 mg. Un hombre tan ligero como una hormiga. ¿Cuántas veces lo hemos reducido? un sencillo cálculo nos permite resolverlo: aproximadamente 26 millones y medio de veces. Como no cambiamos la densidad (porque así lo vamos a considerar), su volumen se ha reducido 26 millones y medio de veces.

El volumen varía en función del cubo de las longitudes, mientras que la superficie lo hace al cuadrado de la longitud; la fuerza muscular depende de la sección de los músculos, y por tanto, de la superficie. Mientras que su volumen se ha reducido más de 26 millones de veces, su fuerza solo ha disminuido en un factor 90 000.

¿Qué significa esto? Para un hombre joven y sano de 80 kg no supone mucha dificultad llevar sobre sus espaldas un hombre tan pesado como él. Usando este valor, si lo reducimos hasta el tamaño de una hormiga de jardín, podría llevar un objeto de 900 mg. Esto es 300 veces su propio peso; la hormiga podía levantar 50 veces su propio peso: ¡Si un hombre tuviera el tamaño de una hormiga podría levantar objetos seis veces más pesados que lo que puede una hormiga!

Retorzamos el argumento hasta el absurdo: Si un hombre tuviera el tamaño de una hormiga y aumentáramos su tamaño hasta que tuviera el de un hombre, podría levantar 24 toneladas; una hormiga del tamaño de un hombre, solo 4 toneladas. Hombre 1, hormiga 0.

¿Os habéis fijado en que cuanto más pequeño es un animal más finas se puede permitir tener las patas, en proporción a su cuerpo? ¿Os imagináis un elefante con unas patas relativamente finas, que le dieran el aspecto de un escarabajo? Efectivamente, las patas se le quebrarían. Lo mismo que a un escarabajo tamaño elefante. Lo cierto es que si una hormiga tuviera el tamaño de una persona, bastante tendría con sujetar su peso con unas patas tan ridículamente finas; como para andar cargando cuatro toneladas. (Eso, sin contar con que su sistema respiratorio traqueal se vería incapaz de mantenerla viva).

Salud y pensamiento crítico.

lunes, 20 de enero de 2020

Carta abierta al colegio público Príncipe de Viana de Olite-Erriberri sobre su petición de retirada del WiFi de las aulas

El pasado 14 de enero el claustro de profesores del CPEIP Príncipe de Viana de Olite-Erriberri envió una carta a todos los centros de enseñanza pública de Navarra con el asunto

"Sistema WiFi en los centros de enseñanza de la Comunidad Foral de Navarra".

La podéis leer íntegramente en este enlace.

Para la redacción de esta carta de respuesta, que hago pública por este medio, me he basado en las observaciones que muy amablemente me ha aportado Alberto Nájera, Licenciado en Física, Doctor en Neurociencias y Profesor Contratado Doctor del  área de Radiología y Medicina Física en la Universidad de Castilla la Mancha. Es autor del blog Radiandando, que os recomiendo muy especialmente; a él toda mi gratitud y reconocimiento. Esta es la carta:

Estimados compañeros docentes del CPEIP Príncipe de Viana de Olite-Erriberri:

Ha llegado a mis manos la carta que estáis enviando a los centros de enseñanza pública de la Comunidad Foral. En ella manifestáis vuestra "enorme preocupación por la instalación indiscriminada del WiFi que se está haciendo en las escuelas". Fruto de esta preocupación solicitáis apoyos para que se sustituya la red WiFi por conexiones por cable.

Comprendo vuestra inquietud, ya que consideráis que esta tecnología, hoy tan extendida, está sometiendo a alumnado y docentes a un daño potencial, tal y como recogen -aseguráis-, "numerosísimos estudios". Según dichos estudios, afirmáis que "esta tecnología no sólo no es inocua, sino que su potencial nocivo puede ser equiparado al tabaco e incluso al amianto, según científicos independientes de renombrado prestigio internacional. En el caso de los niños, los expertos advierten que el daño puede ser aún más grave ya que su sistema nervioso está todavía en desarrollo".

El documento en el que basáis vuestra argumentación es el informe Bioinitiative, que no tiene ninguna validez científica. No es una revisión sistemática, no ha sido publicado en una revista científica, ni cuenta con el consenso o aval de ninguna sociedad científica. Además, ha sido duramente criticado por constituir un ejercicio de lo que en ciencia se conoce como cherry picking o selección interesada de aquellos trabajos, independientemente de su calidad o rigor, que parecen demostrar unos postulados previos. 

De todos modos, podemos asomarnos al contenido del informe. En el prefacio se lee que "la información y las conclusiones de cada capítulo son responsabilidad de los autores de ese capítulo", algo más propio de un artículo de opinión que de un informe científico. Por otro lado, el informe está plagado de afirmaciones alarmistas expresadas de forma subjetiva. Además, se apoya en 1800 artículos que aseguran encontrar una relación entre los campos electromagnéticos y distintas afecciones a la salud, sin incluir la metodología utilizada para la selección de dichos artículos, algo imprescindible en cualquier revisión científica. Para más inri, la mayoría de ellos se han publicado en revistas sin revisión por pares (un requisito necesario para las publicaciones científicas) o en revistas de dudosa reputación, que haberlas, haylas. Los que sí cumplen los requisitos vienen a ser estudios in vitro o con unas condiciones de laboratorio que no se pueden extrapolar a la vida real. En definitiva, que los "numerosísimos estudios" a los que aludís son una falsedad. No hay una sola revisión sistemática (desde luego, Bionitiative no lo es, insisto) que lo demuestre con un mínimo de rigor.

En vuestra carta os hacéis eco de resoluciones de organismos como la Resolución 1815 del Consejo de Europa, que no es un documento científico sino político y tampoco cuenta con el reconocimiento o apoyo de ninguna Sociedad Científica del campo del Bioelectromagnetismo. Fue promovida por el equipo de Bioinitiative y seguidores, entre ellos un profesor de la Universidad Politécnica de Madrid, Ceferino Maestu, a quien el Colegio de Médicos de Valladolid le canceló una conferencia por su contenido pseudocientífico. El Gobierno de Navarra se adhirió de forma vergonzante (Maestu estuvo entre los ponentes), por criterios políticos y no científicos. Por cierto, Maestu estuvo midiendo radiaciones en Burlada de forma muy chapucera por nada menos que 15 000 euros... Nos lo cuenta Alberto Nájera en este enlaceQuizás no sabéis que muchos gobiernos y organismos han puesto en cuestión el informe Bionitiative, como la Organización Mundial de la Salud, la Agencia para la Protección de la Salud del Reino Unido o la Comisión Internacional para la Protección de la Radiación No Ionizante, entre otros, que podéis encontrar en este enlace.

En definitiva, las dos principales fuentes utilizadas en vuestro texto adolecen de falta de rigor científico. Si existiera una relación clara, esa evidencia, de la que decís que hay miles de estudios, estaría disponible en las revistas científicas de prestigio en forma de revisiones sistemáticas o metaanálisis, pero no es así.

Es cierto que los campos electromagnéticos asociados a las radiofrecuencias (aunque se refiere a los móviles, no al WiFi, como afirmáis) están catalogadas como un posible cancerígeno para humanos en el grupo 2B (como el extracto de Aloe vera o los polvos de talco), lo que viene a ser una clasificación más o menos provisional, como vemos en la definición del grupo según la clasificación estándar de la IARC:

"...existen pruebas limitadas de carcinogenicidad en humanos y pruebas insuficientes de carcinogenicidad en experimentación animal. También puede ser utilizada cuando existan pruebas inadecuadas de carcinogenicidad en humanos pero suficientes de carcinogenicidad en experimentación animal".

(Por cierto, en vuestra carta decís del WiFi que "su potencial nocivo puede ser equiparado al tabaco e incluso al amianto", sustancias ambas incluidas en el grupo 1).

También compartís el resultado de las mediciones de radiación WiFi en vuestras aulas, que en el contexto resulta muy alarmante. Nájera me informa de que el equipo que ellos utilizan cuesta 7000 euros, y calibrarlo 2500 euros, y que sospecha de la fiabilidad del instrumento utilizado en vuestro centro. Y añade que la exposición al WiFi está regulada y que los routers no emiten nunca por encima de los niveles. Generalmente están alrededor de 1000 o 10 000 veces por debajo de los límites que establece la comisión internacional ICNIRP.

En cuanto a vuestra afirmación de que "se ha constatado que la exposición a campos electromagnéticos puede producir..." seguida de una larga lista de trastornos, incluido cáncer y leucemia aguda infantil es, simple y llanamente, falsa. Nájera lo cuenta muy bien en este enlace.

Finalmente, respecto a que muchos países de nuestro entorno están retirando el WiFi de las escuelas, lo que se está haciendo es regular el acceso a Internet para evitar distracciones y accesos no autorizados, y no por cuestiones de salud.

Cualquier manual de Física de Bachillerato explica la diferencia entre radiación no ionizante (como la de la WiFi) y la ionizante, muy energética y peligrosa. La radiación de radiofrecuencia puede ser peligrosa, pero a niveles de exposición muy elevados (ejemplo, el microondas). En cambio, los niveles de exposición que se han demostrado en toda Europa en varias revisiones sistemáticas recientes sitúan la exposición personal en condiciones reales en torno a 10.000 a 100.000 veces por debajo de los límites ICNIRP, por lo que no tienen capacidad de producir ningún tipo de efecto. Una sencilla búsqueda en Internet os permitirá acceder a mucha información fiable al respecto. Os remito al blog del Dr. Nájera, Radiandando. Pero, insisto, hay muchas páginas que abordan la cuestión desde las evidencias de que dispone la ciencia.

No quiero terminar sin justificar mi intromisión al escribiros esta carta. Me he sentido obligado porque considero que, aun actuando de buena fe, lo hacéis desde una posición errónea, y porque con vuestra carta podéis alarmar injustificadamente a padres, alumnos y profesores de toda Navarra, y quizá de otros lugares, pues los medios facilitan enormemente la difusión de los documentos que alertan sobre cualquier tipo de peligro. Por eso la hago pública, para tratar de llegar más fácilmente a quienes hayan podido recibir vuestra comunicación. Os pido mil disculpas si en algo os he podido molestar; creedme que no es esa mi intención.

Un cordial saludo de vuestro compañero,

Carlos Chordá
Profesor de Ciencias de ESO en el colegio Escuelas Pías de Tafalla

jueves, 28 de noviembre de 2019

Vamos a medir la masa de la atmósfera con el experimento de Torricelli

El famoso experimento de Torricelli

(Si eres profe te puede servir como ejercicio de clase, faltaría más).

Si has estudiado Física de cuarto de ESO seguro que conoces el famoso experimento de Torricelli, con el que consiguió medir la presión atmosférica. Como se ve en la imagen, el físico italiano llenó un tubo de vidrio de mercurio, tapó el extremo abierto, giró el tubo e introdujo dicho extremo en una cubeta con mercurio. Al retirar el dedo, el nivel del denso líquido comenzó a descender... y se detuvo a los 760 mm de altura sobre la superficie del mercurio de la cubeta. (Conviene indicar que el espacio vacío sobre el mercurio está efectivamente vacío: no hay aire en él).

Sigue leyendo el artículo en Naukas.

jueves, 14 de noviembre de 2019

Esto ¿no es quimiofobia? (En un libro de texto)

Este es el título de un apartado de una unidad en un libro de texto de Física y Quimica de segundo de ESO:

quimica

A lo largo de dos páginas se aborda las ventajas e inconvenientes de la química. Sin embargo, no dice nada sobre la ciencia de la química, la investigación; se centra, sobre todo, en la industria. Pero ni siquiera se refiere solo a la industria "química" en un sentido más estricto (medicamentos, fertilizantes, plásticos...) sino a la industria en general, y de paso nos cuela la vivienda y el transporte:

quimica

El apartado termina con esta actividad:

quimica

Llamadme tiquismiquis, pero esto aparece en el primer curso en que se habla de química en la enseñanza obligatoria. No hay nada parecido ni en física, ni en matemáticas, ni en biología, ni en geología.

Cierto es que en muchos libros de texto de cuarto de biología, en los temas de genética se habla de la polémica generada con la tecnología de los transgénicos, por poner un ejemplo en que se aborda "la cruz" en otras disciplinas. Pero no es lo mismo, no sé si me entendéis.

Malo sería que una ciencia no tuviera aspectos positivos pero ¿realmente es necesario decir que la química tiene una versión Mr. Hyde? Posiblemente la intención de los autors no era la que yo aprecio: que nuestros jóvenes, en su primer contacto con la química, quedan avisados de su maldad. Es lo que tiene la educación, que tenemos que tener mucho cuidado.

lunes, 28 de octubre de 2019

Animales y cámaras, una interesante obsesión

Encuentro los enlaces en MetaFilter y no me puedo resistir a compartirlos:

El mapache le roba la cámara y esta termina en el agua. Por suerte, es sumergible (el mapache también).



La ardilla se apodera de una GoPro. Al final la suelta, o no podríamos ver su viaje por el árbol, claro.



Otra ardilla ladrona:



Un águila calva que se lleva una GoPro que apuntaba a un cebo:



Otra GoPro apuntando a un cebo. Para leones:



Un cangrejo:



Ahora es una nutria:



Un león marino:



Y no podía faltar un pulpo:

lunes, 23 de septiembre de 2019

Pezones masculinos, orgasmos femeninos: mi charla en Naukas Bilbao 2019

Imagen: Xurxo Mariño, @xurxomar

Un año más (y ya van nueve), se ha celebrado el gran evento de la divulgación mundial Naukas Bilbao 2019. Entre el 19 y el 22 de septiembre, y en el espectacular Palacio Euskalduna, la ciencia, el humor y el escepticismo han sido protagonistas, acompañadas de música, poesía, teatro e incluso alguna que otra delirante performance.

Después de dos años sin acudir, he tenido la ocasión de dar una charla al más que entregado público (por cierto, hubo gente que no pudo entrar por llenarse el aforo, nada menos que 2164 asientos). No es la mejor, ni mucho menos, pero es la mía, qué puñetas.

Y cuando terminéis de verla, no dejéis de ver el resto en la página de eitb, quienes han hecho una labor estupenda, como siempre. Espero que os guste: