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.
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lunes, 2 de marzo de 2020
miércoles, 12 de febrero de 2020
Vale, una hormiga es muy fuerte, pero lo sería mucho más un hombre de su tamaño
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| 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.
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.
jueves, 28 de noviembre de 2019
Vamos a medir la masa de la atmósfera con el experimento de Torricelli
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| 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.
martes, 11 de septiembre de 2018
No es magia, es física
Primero lo veréis a velocidad normal, después a cámara lenta. Consejo: tras ver el vídeo, parad en distintos tiempos la imagen cuando el aro queda atrapado.
Cuando el aro, que cae girando, golpea la cadena, transfiere su momento a esta, que gira atrapándolo. Chulo, ¿verdad?
Lo he encontrado en Futility Closet.
Cuando el aro, que cae girando, golpea la cadena, transfiere su momento a esta, que gira atrapándolo. Chulo, ¿verdad?
Lo he encontrado en Futility Closet.
lunes, 14 de mayo de 2018
Comparamos "mejor" las fuerzas gravitatoria y eléctrica; hablemos de septillones
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| Una foto de hace unos años. De visita en el Kutxaespacio de San Sebastián. |
Tras su publicación tuve un diálogo interesante en Twitter:
Un poco después me proponía:Yo creo que el error está más bien en comparar dos constantes con distintas dimensiones. ¿Desde cuándo un kg equivale a un culombio?— Filéntropo ⚖️🇪🇺 (@Filentropo) 9 de mayo de 2018
Le comenté que no hay diferencia entre usar electrón o protón porque tienen la misma carga y él me señaló (no había caído) que ya, pero que tienen distinta masa, tonto de mí. En fin, una gran idea, la de @Filentropo, así que allá vamos. Comparemos las fuerzas gravitatoria y eléctrica entre dos protones, entre un protón y un electrón y entre dos electrones, siempre a un metro de distancia. Entre las unidades naturales de carga, en definitiva, con sus masas respectivas.Tan es así que se nos podría ocurrir echar las cuentas usando la masa y carga del electrón para poder comparar. https://t.co/jCrOSHWnf6 podría alegar que porqué electrón y no protón.— Filéntropo ⚖️🇪🇺 (@Filentropo) 9 de mayo de 2018
Para hacer los cálculos con las ecuaciones (que están en la susodicha entrada anterior) necesitamos las masas y las cargas de estas partículas en unidades SI:
Masa del protón: 1,7 · 10-27 kg
Masa del electrón: 9,1 · 10-31 kg
Carga (sin signo) tanto del protón como del electrón: 1,6 · 10-19 C
a) Dos protones a un metro:
F gravitatoria: 1,9 · 10-64 N
F eléctrica: 2,3 · 10-28 N
Una diferencia de 36 órdenes de magnitud.
b) Un protón y un electrón a un metro:
F gravitatoria: 10-67 N
F eléctrica: 2,3 · 10-28 N (la misma que en el caso anterior, claro)
Esto supone una diferencia de 39 órdenes de magnitud. Normal, si tenemos en cuenta que la masa del protón es unas 1000 veces (tres órdenes de magnitud) mayor que la del electrón. Se puede prever que el siguiente cálculo arrojará una diferencia de 3 órdenes de mágnitud más, pero lo voy a calcular porque me parece que vamos a añadir un cero más...
c) Dos electrones a un metro:
F gravitatoria: 5 · 10-71 N
F eléctrica: 2,3 · 10-28 N
Una diferencia de 43 órdenes de magnitud. No tres, sino cuatro órdenes de magnitud más, como sospechaba viendo las mantisas.
En definitiva, que enfrentando las partículas subatómicas con carga, y según cuáles elijamos, la fuerza eléctrica es entre un sextillón y diez septillones de veces mayor que la gravitatoria. Muchísimo (pero muchísimo más) que lo estimado entre el par kilogramo-culombio.
Lo que tiene su lógica teniendo en cuenta que un kilogramo de cualquier sustancia contiene siempre más de un mol de átomos, y por tanto más de 1023 protones y electrones, mientras que un culombio es la carga de "solo" 6,24 · 1018 electrones (o protones).
En definitiva, que lo miremos como lo miremos, la interacción eléctrica es muy muy muy (con perdón) superior a la gravitatoria.
martes, 8 de mayo de 2018
¿Cien millones, dices? Qué va, es mucho más
En el libro de Física y Química de 3º de ESO que usamos en mi aula se presenta la ley de la gravitación universal, de un tal Isaac Newton:
Atentos al valor de la constante, que en unidades SI es de 6,67 · 10-11. Esto significa que si colocamos dos cuerpos de 1 kg cada uno a una distancia de un metro, la fuerza gravitatoria que hay entre ellos vale 6,67 · 10-11 newtons. Para que os hagáis una idea, es la fuerza que debéis vencer para levantar un cuerpo de 7 milmillonésimas de gramo. Evidentemente, y tal como dice el libro, la fuerza gravitatoria es muy débil y solo se hace patente si alguna de las masas es enorme, como la Tierra. Entonces sí que notamos su efecto.
Después de esta ley el libro nos invita a conocer la ley de Coulomb, que permite calcular la fuerza entre cuerpos cargados eléctricamente. La ecuación tiene un aspecto similar a la anterior:
Similar, pero diferente. La constante, también en unidades SI, vale ahora 9,0 · 109. Además, donde en aquella ponía kg ahora pone C, culombio, la unidad de carga eléctrica. En definitiva, que si situamos dos cargas de 1 C cada una a un metro de distancia, se atraen o se repelen con una fuerza de 9,0 · 109 N. La misma fuerza que se necesita para levantar un cuerpo de más de 918 millones de kilogramos. (Recordad que la fuerza gravitatoria entre dos masas de 1 kg a 1 m era la del peso de un cuerpecillo de milmillonésimas de gramo).
Es evidente que la fuerza eléctrica es mucho más intensa que la gravitatoria. Lo podéis comprobar de una manera muy sencilla: si frotáis un boli de plástico con la manga de la sudadera se cargará (con una carga muy débil). Si ahora acercáis el boli a unos pedacitos de papel veréis cómo el boli los atrae y se quedan pegados a él. Sobre cada papelito actúan dos fuerzas: la de la débil carga del bolígrafo, una fracción muy pequeña de un culombio, y la de los seis cuatrillones de kg del planeta Tierra: ¡Gana el boli a la Tierra!
Vale, pero ¿cuántas veces es mayor la fuerza eléctrica que la gravitatoria? Esto es lo que nos dicen los autores del libro de texto:
100 millones; lo dice dos veces, por si acaso. ¿Seguro? Fijaos en que la constante gravitatoria, G, lleva un 10-11 mientras que K, la constante de la ley de Coulomb en el vacío, lleva un 109. Entre ambas hay 20 órdenes de magnitud, o lo que es lo mismo, si dividimos la constante eléctrica entre la gravitatoria obtenemos una cifra ¡con veinte ceros! En definitiva, la frase del libro debería haber sido la siguiente:
Han dado un valor con un pequeño error: un valor un billón de veces menor que el real. Casi na.
Edito: a raíz de un comentario en twitter hice nuevos cálculos. El resultado fue sorprendente. Lo podéis ver en esta entrada: Comparamos "mejor" las fuerzas gravitatoria y eléctrica; hablemos de septillones.
Atentos al valor de la constante, que en unidades SI es de 6,67 · 10-11. Esto significa que si colocamos dos cuerpos de 1 kg cada uno a una distancia de un metro, la fuerza gravitatoria que hay entre ellos vale 6,67 · 10-11 newtons. Para que os hagáis una idea, es la fuerza que debéis vencer para levantar un cuerpo de 7 milmillonésimas de gramo. Evidentemente, y tal como dice el libro, la fuerza gravitatoria es muy débil y solo se hace patente si alguna de las masas es enorme, como la Tierra. Entonces sí que notamos su efecto.
Después de esta ley el libro nos invita a conocer la ley de Coulomb, que permite calcular la fuerza entre cuerpos cargados eléctricamente. La ecuación tiene un aspecto similar a la anterior:
Similar, pero diferente. La constante, también en unidades SI, vale ahora 9,0 · 109. Además, donde en aquella ponía kg ahora pone C, culombio, la unidad de carga eléctrica. En definitiva, que si situamos dos cargas de 1 C cada una a un metro de distancia, se atraen o se repelen con una fuerza de 9,0 · 109 N. La misma fuerza que se necesita para levantar un cuerpo de más de 918 millones de kilogramos. (Recordad que la fuerza gravitatoria entre dos masas de 1 kg a 1 m era la del peso de un cuerpecillo de milmillonésimas de gramo).
Es evidente que la fuerza eléctrica es mucho más intensa que la gravitatoria. Lo podéis comprobar de una manera muy sencilla: si frotáis un boli de plástico con la manga de la sudadera se cargará (con una carga muy débil). Si ahora acercáis el boli a unos pedacitos de papel veréis cómo el boli los atrae y se quedan pegados a él. Sobre cada papelito actúan dos fuerzas: la de la débil carga del bolígrafo, una fracción muy pequeña de un culombio, y la de los seis cuatrillones de kg del planeta Tierra: ¡Gana el boli a la Tierra!
Vale, pero ¿cuántas veces es mayor la fuerza eléctrica que la gravitatoria? Esto es lo que nos dicen los autores del libro de texto:
100 millones; lo dice dos veces, por si acaso. ¿Seguro? Fijaos en que la constante gravitatoria, G, lleva un 10-11 mientras que K, la constante de la ley de Coulomb en el vacío, lleva un 109. Entre ambas hay 20 órdenes de magnitud, o lo que es lo mismo, si dividimos la constante eléctrica entre la gravitatoria obtenemos una cifra ¡con veinte ceros! En definitiva, la frase del libro debería haber sido la siguiente:
El valor de esta constante es unos 100 trillones de veces mayor...
Han dado un valor con un pequeño error: un valor un billón de veces menor que el real. Casi na.
Edito: a raíz de un comentario en twitter hice nuevos cálculos. El resultado fue sorprendente. Lo podéis ver en esta entrada: Comparamos "mejor" las fuerzas gravitatoria y eléctrica; hablemos de septillones.
lunes, 23 de abril de 2018
La gravedad no existe; la Tierra es plana
Increíble pero cierto: en pleno siglo XXI hay majaderos que están convencidos de que la Tierra es plana. Por si no me creéis, aquí está el enlace de la Flat Earth Society (Sociedad de la Tierra Plana).
Semejante estupidez, especialmente extendida en los USA, ha hecho presa entre los hispanohablantes, como no podía ser de otra manera. El astronauta Pedro Duque comentó en Twitter que le sorprendía que hubiera un youtuber en español con tantos seguidores (más de 150 000 a fecha de hoy). El susodicho le agradeció la mención:
Me pregunto si hay alguien que se cree de verdad que la tierra sea plana - no como broma. Alucino que haya un youtuber en Español con 88000 inscritos sobre este tema...— Pedro Duque (@astro_duque) 15 de noviembre de 2017
No puedo resistirme a poneros aquí un par de vídeos que he visto en una cuenta de Facebook.Gracias por la mención, Pedro. La gente cree que la Tierra es plana e inmóvil porque así lo indica el método científico y la simple observación. La Tierra bola, en cambio, está basada en teorías que jamás se han comprobado y en imágenes fraudulentas creadas por ordenador. Saludos https://t.co/6VdLg1DWjJ— Oliver Ibañez (@Oliver_Youtube) 20 de noviembre de 2017
En el primero nos dice que no se trata de gravedad, sino de densidades. El pobre muchacho no debió ir a clase cuando explicaron el Principio de Arquímedes, que trata de una fuerza vertical y hacia arriba (el empuje) que si es mayor que el peso (hacia abajo) sale ganando; de ahí que un balón sumergido en una piscina salga hasta la superficie o que un globo de helio haga lo mismo dentro de la atmósfera. En mi libro Más ciencia para Nicolás dedico un capítulo a analizar lo que sucedería si de repente desapareciera la atmósfera. Entre otras cosas, que un globo de helio caería a plomo. El físico Brian Cox hizo un bonito experimento en un ambiente sin atmósfera:
El segundo de sus vídeos viene acompañado por la siguiente pregunta:
"¿Si la gravedad existe, por qué cuando el tipo suelta los resortes, la parte de abajo NO cae, hasta que la parte de arriba golpea la de abajo? ¿No debería caer todo junto al mismo tiempo mientras el resorte se va cerrando?"
En fin, física de la ESO (de nuevo). En el muelle hay dos fuerzas en equilibrio: su peso y la fuerza de tensión que lo lleva a su longitud inicial. Lo dicho, qué atrevida es la ignorancia...
Para dejar claro de qué pie cojea semejante lumbrera, os pongo una captura de sus profundas reflexiones; hay un buen puñado de WTFs; atentos, por poner un ejemplo, a los illuminatis o a lo de Tesla sacando energía gratis del aire; y sed comprensivos con su ortografía:
Salud y pensamiento crítico.
lunes, 21 de noviembre de 2016
Los siete preceptos del magnetismo
Un precioso vídeo (que además hay que escuchar) de La physique autrement. Debajo os traduzco, aunque sé que no lo necesitáis:
The seven magnetic precepts (projet MAGNETIQUES!) from La physique autrement on Vimeo.
1.- Un imán crea un campo magnético que atrae materiales ferromagnéticos.
2.- El campo magnético induce una fuerza invisible que actúa alrededor del imán.
3.- El campo magnético circula entre los polos norte y sur del imán.
4.- El polo norte del imán siempre atrae al polo sur de otro imán, y viceversa.
5.- En la materia, cada átomo contiene pequeños imanes con sus polos norte y sur llamados "spins".
6.- Para que un material sea un imán, sus "spins" deben estar alineados.
7.- En los materiales llamados antiferromagnéticos, los "spins" están alineados pero alternativamente en sentido contrario. Su campo magnético total es cero y el material no es magnético.
The seven magnetic precepts (projet MAGNETIQUES!) from La physique autrement on Vimeo.
1.- Un imán crea un campo magnético que atrae materiales ferromagnéticos.
2.- El campo magnético induce una fuerza invisible que actúa alrededor del imán.
3.- El campo magnético circula entre los polos norte y sur del imán.
4.- El polo norte del imán siempre atrae al polo sur de otro imán, y viceversa.
5.- En la materia, cada átomo contiene pequeños imanes con sus polos norte y sur llamados "spins".
6.- Para que un material sea un imán, sus "spins" deben estar alineados.
7.- En los materiales llamados antiferromagnéticos, los "spins" están alineados pero alternativamente en sentido contrario. Su campo magnético total es cero y el material no es magnético.
lunes, 14 de noviembre de 2016
El bosón de Higgs no te va a hacer la cama, física de nivel para todo el mundo
Además de que nos cuenta la física más actual de manera comprensible, Javier Santaolalla, uno de los rostros del estupendo equipo divulgativo de Big Van, lo hace de una forma divertida. Como lo oís, ¡física divertida!
Para que os hagáis una idea, el primer capítulo, que a modo de introducción hace un repaso por la historia de la física, comienza en Mileto, con Tales de ídem, y termina en Ginebra, donde Javier nos presenta el CERN. Pues bien, este viaje temporal lo hace acompañado de unos personajes que no es habitual que aparezcan en un libro serio de física: Picachu, Frodo Bolsón, Luke Skywalker... Claro, es que no es un libro serio, os decía. De hecho a lo largo de la lectura nos encontramos con cantantes, futbolistas, presentadores friquis de la tele, videojuegos...
Pues en ese plan, todo el libro. El modelo estándar de la física de partículas con el que se pretende alcanzar la teoría del todo o la mecánica cuántica llegan a ser comprensibles, o al menos a mí me lo parece. Cosa rara, según la cita del gran Feynman: "Si usted piensa que entiende la mecánica cuántica entonces usted no entiende la mecánica cuántica". Javier, ¿qué me has hecho?
Una vez metido en faena, el libro destripa la Teoría de la relatividad de Einstein para presentarnos a Dirac, el padre de la mecánica cuántica relativista y quien predijo la existencia de la antimateria. Aquí Javier nos explica en qué consiste el efecto del campo de Higgs metiendo a Piqué en una fiesta abarrotada.
Javier ha tenido una buena idea al organizar su repaso por el mundo de la física intercalando hacia la mitad del libro un capítulo más relajado, dedicado a nuestro vecindario, con un montón de datos interesantes sobre los cuerpos del Sistema Solar, de la Vía Láctea, y de sus alrededores, y con las técnicas que nos han permitido calcular las distancias en el Universo.
¿Más cosas? En este plan tan del estilo de los Big Van, el libro te enseña un montón sobre agujeros negros y lo que le rodea, como la radiación de Hawking o el proceso de Penrose, el origen y evolución del Universo, la materia y la energía oscuras, la antimateria, que no es materia oscura (y que utilizamos, como en la tomografía por emisión de positrones, una técnica de diagnóstico) pero que no parece abundar mucho (¿dónde está si cuando se crea una partícula se crea su antipartícula? ¿por qué existe un universo de materia? ¿por qué se creó esta en exceso?) En más de una ocasión se nos resalta lo poco que sabemos. Fijaos que solo comprendemos un 5% de lo que está hecho el Universo:
"En tan solo dos mil años de ciencia y pensamiento hemos pasado de ser el centro de un pequeño universo en el que todo giraba a nuestro alrededor, a ser una pequeña excepción en una recóndita esquina de un cosmos enorme, frío y aparentemente muy solitario. Y la frustrante sensación que tenemos continuamente es que cuanto más sabemos, más nos queda por saber".
No se os ocurra no leerlo, malandrines.
El bosón de Higgs no te va a hacer la cama: La física como nunca te la han contado.
Javier Santaolalla
LA ESFERA DE LOS LIBROS, S.L. 2016372 páginas
ISBN: 978-84-9060-772-5
viernes, 22 de abril de 2016
El Ojo Cósmico, el clásico 'Potencias de 10' renovado
No es que sea precisamente reciente, pero lo acabo de ver y no tiene demasiadas visualizaciones, Además, tal y como nos indican en el enlace de youtube, está disponible para iPhone y iPad. Impresionante cómo se recorre las escalas del universo en tres minutos:
Una reinterpretación de aquel Potencias de 10 (Powers of ten), uno de los vídeos de divulgación científica más famosos, producido por Ray y Charles Eames para IBM en 1977. Ahí lo tenéis:
Una reinterpretación de aquel Potencias de 10 (Powers of ten), uno de los vídeos de divulgación científica más famosos, producido por Ray y Charles Eames para IBM en 1977. Ahí lo tenéis:
martes, 8 de diciembre de 2015
jueves, 11 de junio de 2015
San Francisco y la gravedad en un bonito vídeo
Siempre he pensado que los norteamericanos están un poquito idos. Mira que, con lo grande que es su país ir a hacer una ciudad como San Francisco, llena de cuestas... Que lo hiciéramos a este lado del Atlántico puede entenderse, pues muchas poblaciones buscaban la altura como mecanismo de defensa siglos antes de que los colonos llegaran a la costa oeste americana.
Allá ellos. Pero por lo menos un grupo de amiguetes ha encontrado algo positivo y se han puesto a jugar con las cuestas y con el hecho de que también allí la gravedad es un tirón hacia el centro de la Tierra. Disfrutad de las imágenes y también de la música, I Don’t Feel Like Dancin’ de Scissor Sisters:
(Lo vi en Neatorama).
Allá ellos. Pero por lo menos un grupo de amiguetes ha encontrado algo positivo y se han puesto a jugar con las cuestas y con el hecho de que también allí la gravedad es un tirón hacia el centro de la Tierra. Disfrutad de las imágenes y también de la música, I Don’t Feel Like Dancin’ de Scissor Sisters:
(Lo vi en Neatorama).
jueves, 21 de mayo de 2015
Un termómetro en el vacío
Del hecho de que las partículas se mueven se deduce que tienen energía cinética, la energía asociada al movimiento: una partícula tiene más energía cinética cuanto mayor es su velocidad. Podemos variar la energía cinética promedio de las partículas de un cuerpo de una forma muy sencilla: mediante el calor, una de las maneras en que el universo intercambia energía de unos lugares a otros. Si proporcionamos calor a un sistema material sus partículas se moverán más deprisa; por el contrario, si extraemos calor de él, sus partículas se enlentecerán. Esto es válido siempre que no se esté produciendo un cambio de estado, situación en que el calor no modifica la energía cinética de las partículas, sino su energía potencial.
En definitiva, la manifestación macroscópica de la energía cinética que tienen las partículas no es otra cosa que la temperatura. La diferencia que hay entre un vaso de agua a 10 ºC y otro con agua a 20 ºC es que en el segundo las moléculas se mueven más deprisa.
¿Y si conseguimos frenar las partículas hasta que quedan inmóviles? Entonces alcanzaríamos la temperatura más baja posible, el cero absoluto, que en la escala Celsius corresponde aproximadamente a -273,15 ºC. Pero, cosas del universo, es imposible conseguirlo; el récord en acercarse a ese límite lo tienen unos científicos italianos que en 2014 llevaron a un metro cúbico de cobre a una temperatura de tan solo seis milésimas de grado (seis milikelvins, en unidades del Sistema Internacional) por encima del cero absoluto.
Por tanto, la temperatura es una propiedad de los sistemas materiales. En el vacío absoluto no hay materia, y por tanto no hay partículas. Preguntarnos sobre la temperatura del vacío es tan absurdo como preguntarnos sobre su dureza. En el espacio exterior no existe un vacío absoluto, pues el universo está repleto de partículas. Por ejemplo, en el espacio interestelar se calcula que hay “tan solo” un millón de partículas por metro cúbico, y es cinco veces mayor en el espacio exterior cercano a nuestro planeta, en pleno Sistema Solar. Imaginemos que en el espacio exterior del Sistema Solar hay un vacío absoluto; en ese caso, decía, no hay temperatura.
De acuerdo, no hay temperatura, así que... ¿qué indicaría un termómetro en el vacío? Lo primero que tenemos que tener presente es que cuando utilizamos un termómetro para medir la temperatura de, pongamos por caso, un vaso de agua, en realidad el termómetro nos indica su propia temperatura, no la del agua. O al menos, no directamente. Cuando la lectura del termómetro permanece constante es porque ha alcanzado el equilibrio térmico con el agua; ambos tienen la misma temperatura, por lo que deducimos que la temperatura del agua es la del termómetro. En el vacío del Sistema Solar un termómetro, que como todo sistema material está formado por partículas, marcará ¡su temperatura! Una temperatura que será mayor cuanto más cerca del Sol se sitúe, de acuerdo con la ley del cuadrado de la distancia.
martes, 3 de febrero de 2015
miércoles, 7 de enero de 2015
Las gotitas que saltan sobre superficies superhidrofóbicas
¿Por qué? Si entendéis lo que nos ponen en el vídeo, cuando dos gotitas se unen, la superficie total se reduce y con ello, su energía superficial. Como la energía tiene la costumbre de conservarse, la sobrante se transforma en energía cinética. Si las gotitas son más pequeñas alcanzan más velocidad. Eso sí, la unión debe hacerse en contacto con la superficie o si no, no hay salto.
Vía We Are Star Stuff.
miércoles, 17 de diciembre de 2014
La soportable levedad del aerogel
Ahí lo tenéis: un aerogel de nanocristales de celulosa, tan ligero (su densidad es de tan solo 5,6 mg/cm3) que se apoya sobre un diente de león sin que este se resienta.
Este producto de la nanotecnología es un material con unas propiedades sorprendentes. Por ejemplo, después de comprimirlo veinte veces consecutivas es capaz de recuperar todavía el 80% de su volumen. Un volumen que en realidad es casi todo espacio vacío: los poros suponen un 99,6% de él. Precisamente esta alta porosidad le proporciona una alta capacidad de absorción de agua y de separación de mezclas de agua y aceites. También es excelente como aislante térmico y acústico y como elemento de absorción de impactos. Casi nada.
Vía Chemistry in Pictures.
martes, 16 de diciembre de 2014
martes, 21 de octubre de 2014
Haz tu propio bumerán y entérate de porqué vuelve
Echa un vistazo a este vídeo, a ver si te gusta el bumerán:
Se trata de un ingenioso artefacto diseñado por el matemático japonés Yutaka Nishiyama, que es un tío tan majo que ha colgado las instrucciones para fabricarlo en 70 idiomas, ríase usted de Ikea; aquí tenéis el enlace al PDF en español.
Incluye, además de las instrucciones para su fabricación, cómo debe ser lanzado y, quizá lo más interesante, los principios físicos que permiten su curioso vuelo.
¿Te animas a hacerlo?
(Vía Futility Closet).
miércoles, 20 de agosto de 2014
Sistema Métrico vs. Sistema Anglosajón
Es un fragmento de Wild Thing, de Josh Bazell.
Lo traduzco a mi manera:
"En el Sistema Métrico, un mililitro de agua ocupa un centímetro cúbico, tiene una masa de un gramo y requiere una caloría para subir su temperatura un grado centígrado -que es el 1% de la diferencia entre sus puntos de fusión y ebullición-. La misma masa de hidrógeno es un mol de átomos.
En el Sistema Anglosajón, la respuesta a '¿Cuánta energía es necesaria para llevar a ebullición un galón de agua a temperatura ambiente*?' es 'Vete a la mierda', porque no hay manera de relacionar ninguna de esas cantidades".
*Aproximadamente 25º (N. del T.)
Visto en reddit.
lunes, 7 de julio de 2014
¿Se desequilibra la balanza?
¿Se desequilibra la balanza si introduces un dedo en el vaso con agua, teniendo cuidado de no tocar el vidrio?
La encontré en Futility Closet, donde la rescatan del libro The Chicken From Minsk, de Yuri B. Chernyak.
La respuesta, tras el corte.
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