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Archivo de febrero de 2018

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Feb

21

¿El núcleo del átomo? ¡Una maravilla de la Naturaleza!

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

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Symphony of Science – The Quantum World! (Subtitulado)

El contertulio José C Gómez me envía el enlace de arriba y, por lo simpático, os lo pongo aquí.
 

 

 

Aunque nos parezcan muy diferentes (que lo son en la física visual), lo cierrto que es que, en lo esencial,  ambos estarían hechos de los mismos materiales, el hombre gris y la bella humana tienen vidas basadas en el Carbono.
¿Podemos ir más allá? ¿Podemos esperar semejanzas más concretas entre la vida extraterrestre y la vida tal como la conocemos? Creo que sí, que de la misma manera que existen planetas como la Tierra que tendrán paisajes parecidos a los que podemos contemplar en nuestro mundo, de igual forma, dichos planetas podrán albergar formas de vida que, habiéndo surgido en condiciones similares a las nuestras de Gravedad, Magnetismo, Radiación… Habrán seguido el mismo camino que tomamos nosotros y los otros seres que en la fauna terrestre nos acompañan.
La región de formación estelar S106
Es cierto que cuando vemos las cosas con cierta asiduidad y de forma permanente, esa cotidianidad nos hace perder la perspectiva y no pensamos en lo que realmente esas cosas pueden ser y, con las estrellas nos ocurre algo similar, ya que son algo más, mucho más, que simples puntitos luminosos que brillan en la oscuridad de la noche. Una estrella es una gran bola de gas luminoso que, en alguna etapa de su vida, produce energía por la fusión nuclear del hidrógeno para formar helio. El término estrella por tanto, no sólo incluye estrellas como nuestro Sol, que están en la actualidad quemando hidrógeno, sino también protoestrellas, aún no lo suficientemente calientes como para que dicha combustión haya comenzado, y varios tipos de objetos evolucionados como estrellas gigantes y supergigantes, que están quemando otros combustibles nucleares, o las enanas blancas y las estrellas nucleares, que están formadas por combustible nuclear gastado.

                 Las partículas del núcleo atómico. Protón y neutrón.

En 1920 (Rutherford) descdubrió las partículas positivas que forman los átomos, los protones.

Rutherford descubrió que bombardear átomos de nitrógeno con partículas alfa ( y esto es bien sencillo ya que basta con poner la sustancia radiactiva en el aire cuyo 75 % es nitrógeno) se producían una nuevas partículas con estas características:
Su carga eléctrica es la misma que la de los electrones, pero positiva, y su masa es semejante a la del átomo de hidrógeno (recuerda que la masa de los electrones es 1836 menor que la del átomo de hidrógeno. LLamó a estas partículas positivas protones.

Por lo tanto en los núcleos de los átomos hay unas partículas positivas que se llaman protones. En el hidrógeno solo hay una partícula ya que recordemos su masa era casi la misma.

Se comprobó que el número de protones es una característica especial de cada elemento quí­mico, ya que todos los átomos del mismo elemento tienen el mismo número de protones. Se llama nú­mero atómico (Z) al número de protones que tienen los átomos de un elemento químico. A cada elemento químico le corresponde un número atómico desde 1 hasta 106.

Todavía tenemos que buscar otras partículas en el núcleo atómico. La masa de los protones de un núcleo es mucho menor que la masa del núcleo.

ISÓTOPOS

 

Cada elemento químico se caracteriza por el número de protones de su núcleo, que se denomina número atómico (Z). Así, el hidrógeno ( 1H) tiene un protón, el carbono ( 6C) tiene 6 protones y el oxígeno ( 8O) tiene 8 protones en el núcleo.

El número de neutrones del núcleo puede variar. Casi siempre hay tantos o más neutrones que protones. La masa atómica (A) se obtiene sumando el número de protones y de neutrones de un núcleo determinado.

Un mismo elemento químico puede estar constituído por átomos diferentes, es decir, sus números atómicos son iguales, pero el número de neutrones es distinto. Estos átomos se denominan isótopos del elemento en cuestión. Isótopos significa “mismo lugar“, es decir, que como todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número atómico, ocupan el mismo lugar en la Tabla Periódica.

isótopos del Hidrógeno

isótopos del Carbono

Desde 1918 estaba probado que existían los isótopos. Estos, eran átomos que tenían propiedades químicas iguales (parecían elementos iguales, por tanto), tenían el mismo número atómico, pero sus masas atómicas eran di­ferentes. En el núcleo debían existir partículas neutras que contribuyeran a la masa pero no tuvieran carga eléctrica.

Estas partículas neutras del núcleo se descubrieron en 1932 y se llamaron neutrones. Chadwick consiguió detectarlas y medir su masa. Un neutrón  tiene una masa ligeramente mayor que la del protón(exactamente 1,00014 veces). Los neutrones proporcionan las fuerzas de unión que estabilizan el núcleo atómico.
Representación aproximada del átomo de Helio,  en el núcleo los protones están representados en rojo y los neutrones en azul. En la realidad el núcleo también es simétricamente esférico.
Hasta aquí tenemos una idea de las partículas que forman el núcleo atómico y de otras propiedades que en él pueden estar presentes. Sin embargo, el núcleo atómico tiene que ser visto como el corazón central del átomo que contiene la mayor parte de su masa, exactamente, el 99,9%. Digamos que el núcleo más masivo que se encuentra en la Naturaleza es el del Uranio-238 que contiene 92 protones y  146 neutrones. El núcleo más simple es el del Hidrógeno que consiste en un único protón.
Resultado de imagen de Neutrones
Hasta aquí hemos dado un repaso sobre los componentes de los núcleos atómicos y algunas de sus particularidades para saber, sobre ellos y tener una idea más exacta de cómo fueron descubiertos y que son en realidad con sus cargas y sus masas. Sin embargo, podemos seguir explicandolo de manera sencilla pero con algo más de detalles.
El tamaño de un átomo

La curiosidad acerca del tamaño y masa del átomo atrajo a cientos de científicos durante un largo período en el que la falta de instrumentos y técnicas apropiadas impidió lograr respuestas satisfactorias. Con posterioridad se diseñaron numerosos experimentos ingeniosos para determinar el tamaño y peso de los diferentes átomos.

El átomo más ligero, el de hidrógeno, tiene un diámetro de aproximadamente 10-10 m (0,0000000001 m) y una masa alrededor de 1,7 x 10-27 kg (la fracción de un kilogramo representada por 17 precedido de 26 ceros y una coma decimal).

 

 

Empecemos por decir que los átomos son muy pequeños, tan pequeños que necesitaríamos una fila de unos diez millones para poder rellenar el espacio que ocupa un milímetro, es decir, los átomos son tan pequeños que los tamaños típicos son alrededor de 100 pm (diez mil millonésima parte de un metro). Una peculiaridad del átomo es que está casi vacío, su estructura conformada por el núcleo rodeado de electrones que orbitan a su alrededor lo hace un objeto singular.
Si el átomo tuviera 10 metros de diámetro el núcleo sería un puntito diminuto central de apenas un milímetro, y, sin embargo… ¡Cuanta complejidad contiene dentro tan minúsculo objeto! Tenemos que señalar que algunos núcleos pueden ser inestable y se desintegran emitiendo partículas Alfa, con carga positiva, mientras que otros emiten partículas Beta, con carga negativa. También pueden emitir radiación Gamma.
Pero dejémos tranquilas a las partículas Alfa y Beta de las que nos ocuparemos en otra oportunidad. El tema de este pequeño trabajo es el núcleo atómico y, a él, nos dedicaremos. Nunca podré dejar de asombrarme ante los hechos mágicos que la Naturaleza es capaz de realizar. En realidad, la Naturaleza se vale de estos pequeños objetos llamados átomos para que unidos sean los responsables de conformar toda la materia que existe (al menos la conocida) estén formando cualquier objeto, grande o pequeño que podamos ver en el Universo. Desde las estrellas y los mundos hasta las inmensas galaxias, todo está conformado por átomos.
Cuando hablamos del núcleo atómico, por lo general, nos referimos a que está hecho de protones y neutrones, dos partículas que pertenecen a la familia de los Hadrones en la rama de los Bariones donde están las partículas de materia. Cuando nos referimos a ellas situadas en el núcleo atómico, las solemos llamar nucleaones.
Pero veámos que hay ahí, dentro de los nucleones (protones y neutrones).
Monografias.com
Los hadrones (protones y neutrones), a su vez, están hechos por otras partículas más pequeñas que pertenecen a la familia de los Quarks. Tanto el protón como el Neutrón están conformados por tripletes de Quarks. El protón de 2 quarks up y un quark down, mientras que el nutrón está hecho por 2 quarksdown y 1 quark up.
La familia Quark

Como no es el objeto del trabao, no hablaremos hoy de los Quarks, y, simplemente diremos que en la naturaleza no se encuentran quarks aislados. Estos siempre se encuentran en grupos, llamados Hadrones. de dos o tres quarks, conocidos como mesones y bariones respectivamente. Esto es una consecuencia directa del confinamiento de color.  En el año 2003 se encontró evidencia experimental de una nueva asociación de cinco quarks, los Pentaquarks, cuya evidencia, en principio controvertida , fue demostrada gracias al Colisionador de Partículas LHC en el pasado Julio de 2.015.

Pero sigamos con lo que nos ocupa y veámos que los Quarks están confinados dentro de los nucleones(protones y neutrones) donde la fuerza fuerte les retiene y nos los deja que se vayan alejando más de lo debido como se explica en el cuadro de arriba.

Dentro del nucleo se desatan las fuerzas de la Naturaleza, la que conocemos como fuerza nuclear fuerte, la más potente de las cuatro fuerzas fundamentales que, intermediada por otras partículas de la familia de los Bosones, los Gluones, no dejan que los Quarks se alejen y son retenidos allí, dentro de los nucleones donde tienen su función de conformar los hadrones másicos del núcleo que le aporta la materia al átomo.

Los Gluones, son las partículas intermediarias de la fuerza fuerte, y, de la misma manera, existen otros Bosones encargados de mediar en las otras fuerzas conocidas de la Naturaleza: El Fotón para los fenómenos electromagnéticos, el Gravitón (no encontrado aún) para la fuerza de Gravedad, y, los W+,  W–y Zº para la fuerza nuclear débil.

Lo cierto es que, el núcleo atómico está cargado positivamente y, tal carga, hace la llamada para que, un enjambre de electrones, con cargas negativas, vengan a rodear el núcleo atómico y, de esa manera, queda estabilidado el átomo, ese pequeño objeto que conforma todas las cosas hechas de materia.

Así, los electrones que rodea el núcleo, con su carga eléctrica negativa que complementa la positiva de los protones y hace estable al átomo; una masa de solamente 1/1.836 de la del núcleo más ligero (el del hidrógeno). Y, sin embargo, la importancia del electrón es vital en el universo.

Repasando todo esto, no puedo dejar de recordar aquellas palabras que el físico Freeman Dyson escribió:

“Cuando miramos en el universo e identificamos los muchos accidentes de la física y la astronomía que han colaborado en nuestro beneficio, casi parece que el universo debe haber sabido, en cierto sentido, que nosotros íbamos a venir“.

 

Fijaros en el hecho cierto de que, si la carga del electrón, o, la masa del protón, variaran aunque sólo fuese una diezmillonésima parte… ¡La vida no podría existir en el Universo! Estamos hechos de átomos y, con tal cambio, éstos nunca se habrían podido conformar.

emilio silvera.

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Feb

21

Entrelazamiento cuántico

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

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Entrelazamiento, así funcionan la computación y la teleportación cuántica

 

                                             Una nota antes del Reportaje:

 

En 1935 un molesto Albert Einstein, junto con sus colegas Podolsky y Rosen, presentaron la llamada “paradoja EPR”, por sus iniciales. Esta quería servir de ejemplo para decir que la mecánica cuántica era una “teoría” incompleta y fallida. Que necesitaba de una profunda revisión. ¿Y por qué? Porque, según el propio Einstein, este conjunto de hipótesis violaba el universo tal y como lo conocemos. Por lo tanto, tenía que estar mal en algún punto. Sin embargo, lo que no sabía Einstein es que la paradoja presentada es en realidad una manifestación real de lo que ocurre en la naturaleza. Efectivamente, en los tiempos que corren hemos podido comprobar un fenómeno inquietante y extraordinario que permite que dos partículas separadas entre sí por una distancia monstruosa sean capaces de “comunicarse” sin que exista nada, ningún canal de transmisión, entre las dos. A este extraño fenómeno, que rompe por completo nuestra manera de entender el mundo, lo llamamos entrelazamiento cuántico.

 

 

Física

Científicos del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austríaca de Ciencias, de la Universidad de Viena y de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) han conseguido por primera vez entrelazar tres partículas de luz o fotones utilizando una propiedad cuántica relacionada con el retorcimiento (twist) de la estructura de sus frentes de onda.

De la misma manera que el famoso gato de Schrödinger está simultáneamente vivo y muerto, todas las demostraciones experimentales realizadas hasta ahora de entrelazamiento de varias partículas han sido llevadas a cabo con objetos cuánticos en dos dimensiones, dos niveles discretos posibles. Los fotonesretorcidos utilizados en el experimento de Viena no tienen ese límite bidimensional y pueden existir en tres o más estados cuánticos vez.

El estado de entrelazamiento entre tres fotones creado por el grupo de Viena bate el récord previo de dimensionalidad, y da luz a una nueva forma de entrelazamiento asimétrico que nunca ha sido observado hasta ahora. Los resultados aparecen esta semana publicados en Nature Photonics.

Resultado de imagen de Entrelazamiento cuántico

El entrelazamiento es una propiedad antiintuitiva de la física cuántica que siempre ha desconcertado a los científicos y los filósofos. Los cuantos de luz entrelazados parecen ejercer una influencia entre ellos, no importa la distancia a la que se encuentren. De manera metafórica puede considerarse un patinador de hielo con la asombrosa habilidad de girar sobre sí mismo tanto en el sentido de las agujas del reloj como en el sentido contrario, al mismo tiempo.

Un par de patinadores entrelazados alejándose entre ellos mientras hacen este sorprendente giro tendrán las direcciones de giro perfectamente correlacionadas: si en un instante el primero gira en un sentido, también lo hace el otro, aunque estén tan lejos que terminen en pistas en continentes diferentes.

Recreación artística del estado de entrelazamiento de los fotones retorcidos creado en el experimento de Viena. (Foto: Mehul Malik, Manuel Erhard, © Faculty of Physics, University of Vienna)

“Los fotones entrelazados de nuestro experimento se pueden ilustrar no con dos, sino con tres patinadores, danzando una coreografía cuántica pefectamente sincronizada”, explica Mehul Malik, el primer autor del artículo. “Su danza es un poco más compleja, con dos de los patinadores mostrando, además, otro movimiento correlacionado, además del giro mencionado. De hecho, somos los primeros que hemos conseguido este tipo de entrelazamiento cuántico asimétrico en el laboratorio”, continúa Malik.

Los investigadores han creado el estado de entrelazamiento entre tres fotones utilizando otro artificio cuántico: han combinado dos pares de fotones con entrelazamiento de alta dimensión de tal manera que era imposible saber de dónde procedía cada uno de los fotones. Aparte de servir como campo de pruebas para estudiar muchos conceptos fundamentales de la mecància cuántica, los estados de entrelazamiento de varios fotones vez, como este, tienen aplicaciones que van desde la computación cuántica hasta la encriptación cuántica.

En esta línea, los autores de la investigación proponen un nuevo tipo de protocolo de criptografía cuántica, basado en este estado de entrelazamiento asimétrico, que permite que diferentes capas de información se compartan de forma asimétrica entre varios emisores y destinatarios con total seguridad.

Los científicos consideran que, aunque todavía habrá que solventar muchos obstáculos técnicos antes de que este protocolo se pueda utilizar en la práctica, el rápido progreso de la tecnología cuántica hace que sea sólo cuestión de tiempo que esta tecnología encuentre su lugar en las redes cuánticas del futuro. “El experimento abre las puertas a un futuro Internet cuántico, con más de dos interlocutores, que permitiría una comunicación de más de dos bits por fotón”, añade Zeilinger.

En la investigación ha participado Mehul Malik, Manuel Erhard, Mario Krenn, Robert Fickler, Anton Zeilinger, del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia Austríaca de Ciencia (IQOQI) y el investigador del Grupo de información y de Fenómenos Cuánticos del Departamento de Física de la UAB Marcus Huber, físico teórico que ha inventado las técnicas necesarias para analizar el experiemento. La investigación ha sido financiada por la Comisión Europea, el Consejo Europeo de Investigación (ERC) y la Austrian Science Fund (FWF). (Fuente: UAB)

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Feb

21

¡El Universo y la Mente! Una prueba de la evolución de la materia hasta...

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo dinámico    ~    Comentarios Comments (2)

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 La única explicación posible para la formación de las galaxias, a pesar de la expansión de Hubble, es que allí, existía una especie de sustancia cósmica que generaba Gravedad, y, de esa manera, pudo ser retenida la materia para conformarlas.

 

 

Es verdaderamente admirable constatar cómo ha ido evolucionando nuestro entendimiento del mundo que nos rodea, de la Naturaleza, del Universo. Hubo un tiempo en el que, los individuos de nuestra especie deambulaban por el planeta pero no sabían comprender el “mundo”, ni podían pensar siquiera en el misterio que representaban los fenómenos naturales que a su alrededor se sucedían.

Pasado el tiempo, pudieron mirar hacia arriba y, la presencia de aquellos puntitos brillantes en la oscura y misteriosa oscuridad de la noche, el paso de los cometas, y otras maravillas que no podían explicar, despertó su curiosidad consciente y comenzaron a plantearse algunas preguntas. Muchas decenas de miles de más tarde, nuestro deambular por el planeta, las experiencias y la observación de la Naturaleza, nos llevó a comprender, algunas de las cosas que antes no tenían explicación.

Pensadores del pasado dejaron la huella de sus inquietudes y los llamados filósofos naturales, hicieron el ejercicio de dibujar el “mundo” según ellos lo veían. Nos hablaron de “elementos” de “átomos” y, aunque no era el concepto que ahora de esas palabras podamos tener, ya denotaba una gran intuición en el pensamiento humano que trataba de entender la Naturaleza y cómo estaban hechas las cosas que nos rodeaban. Ellos, a la materia primigenia la llamaron “Ylem” la sustancia cósmica.

Es cierto que siempre hemos quertido abarcar más de lo que nuestra “sabiduría” nos podía permitir. Ahora, en el presente, las cosas no han cambiado y tratamos de explicar lo que no sabemos, y, para ello, si hay que inventarse la “materia oscura”, las “fluctuaciones de vacío”, los “universos paralelos”, los “agujeros de gusano”, o, cualesquiera otros conceptos o fenómenos inexistentes en el mundo material o experimental… ¡qué más da! Lo importante es exponer las ideas que nos pasen por la cabeza que, de alguna manera, pasando el tiempo, se harán realidad. Nuestras mentes, como digo, siempre fueron por delante de nosotros mismos y ha dejado al descubierto esa intuición que nos caracteriza y que, de alguna manera, nos habla de esos hilos invisbles que, no sabemos explicar como pero,  nos conectan con el resto del Universo del que, al fin y al cabo, formamos parte, ¡la que piensa!

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Tales de Mileto, uno de los siete sabios de Grecia, nos habló de la importancia del agua para la vida. Él intuyó que sin agua, la vida sería estéril en el planeta. Allí donde el agua corria y se mezclaba con las sustancias de la tierra, unido a los fenómenos naturales y ayudada por el tiempo, hacía posible el surgir de la vida.

Ahora, que hemos podido realizar un cierto avance en el “conocimiento del mundo que nos rodea”, no le damos la verdadera importancia que tienen algunos pensamientos del pasado que, en realidad, son los responsables de que ahora, nos encontremos en el nivel de conocimiento que hemos podido conquistar. Tales de Mileto, uno de los siete sabios de Grecia, fue el primero que dejó a un lado la mitología para utilizar la lógica y, entre otras muchas cosas, indicó la importancia que tenía el agua para la existencia de la vida. Empédocles nos habló de los elementos y Demócrito del a-tomo o átomo., Arquitas de Tarento (filósofo, soldado y músico), el amigo de Platón y seguidor de Pitágoras, ya se preguntaba: ¿Es el Universo infinito?

Él mismo se contestaba diciendo que todo tenía un límite y pensaba en el final que lindaba con el “vacío”, allí donde nada impedía que su espada, lanzada con fuerza en el borde del universo, siguiera su camino sin fin, ninguna fuerza podría pararla y con ninguna clase de materia podría chocar. Así, con esos pensamientos surgidos de la mente humana, podemos constatar que, desde siempre, hemos tratado de saber de qué están hechas las cosas, cómo funciona la Naturtaleza y de qué manera funciona el universo que tratamos de comprender.

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El Universo se expande y nuestras mentes también. Eso que llamamos Tiempo siguió su transcurrir inexorable, los pensamientos de los grandes pensadores se fueron acumulando en un sin fin de conjeturas y teorías que, poco a poco, pudimos ir comprobando mediante la observación, el estudio y la experimentación hasta que pudimos llegar a saber de qué estaban hechas las estrellas y cómo la materia se transmutaba en sus “hornos” nucleares para crear elementos que hicieran posible el suregir de la vida en los mundos (no creo que la vida esté supeditada a este mundo nuestro).

Puede estar representada de muchas maneras pero, materia es.

“Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.”

 

 

El conocimiento que creemos que tenemos sobre cómo está conformada la materia y las fuerzas fundamentales que con ella interaccionan, nos ha llevado a escenificar un Universo algo más comprensible que aquel, que nuestros ancestros imaginaron con la presencia de dioses y divinidades que eran los que, creaban los “mundos” o, el universo mismo, cada vez que soñaban. Es asombroso que hayamos podido llegar hasta la consciencia siendo la línea de salida la “materia inerte”. Sin embargo, el recorrido ha sido árduo y muy largo…, ¡diez mil millones de años han necesitado las estrellas para poder  solidificar los elementos de la vida para crear, en algunos de los muchos mundos presentes en las galaxias, el protoplasma vivo que diera lugar a esa primera célula replicante que comenzara la fascinante aventura de la vida hasta llegar a los pensamientos.

El Universo se contempla a través de nuestros ojos y de otros muchos que en los mundos están observando su evolución.

Si nos preguntaran: ¿Es consciente el Universo? Tendríamos que contestar de manera afirmativa, toda vez que, al menos una parte, ¡la que piensa!, representada por seres vivos y que forman parte de ese inmenso universo, sí que lo es. La vida es la consecuencia de la materia evolucionada hasta su más alto nivel y, a partir de ella, ha podido surgir eso que llamamos cerebro del que surge el concepto de mente, ese ente inmaterial y superior que trasciende y va más allá, lo que los filósofos llamaron Ser y quisieron explicar mediante la metafísica. Todavía, no sabemos lo que la vida es y tampoco, podemos explicar,  lo que es la energía, o, por exponer algún concepto de los muchos que denota nuestra ignorancia, tampoco podemos contestar a una simple pregunta: ¿Qué es el Tiempo? ¿Existe en realidad o simplemente es una abstracción de la mente?

Lo cierto es que nuestra especie ha dejado profundas huellas de su deambular por el mundo. Muchos de sus “tesoros y obras” quedaron enterrados en las profundidades del tiempo o inundados por los diluvios que las distintas civilizaciones que fueron nos contaron con sus maravillosas leyendas que, en realidad, trataban de explicar algo que sucedió y que no llegaban a comprender y, para ello, inventaban bonitas historias en las que, narraban hechos que quedaron difuminados por la fantasía hasta el punto de no saber, en el presente, donde termina la realidad y comienza la leyenda y si eran ciertas o no las bonitas “historias” que nos contaron.

Lo cierto es que con frecuencia sucede que al surgir  ideas nuevas que tienden a querer explicar científicamente lo que es la Naturaleza, aparecen viejos datos  que relacionan esas nuevas ideas con aquellos viejos problemas. Tenemos que admitir que todavía “no sabemos” cómo es la realidad del mundo y que, nuestra realidad, no tiene que coincidir con la verdadera realidad que incansables buscamos y que, no siempre podemos “ver” aunque la tengamos delante de nuestros propios ojos.

De hecho, no sabemos explicar ni cómo se pudieron formar las galaxias, y, a pesar de ello, no tenemos empacho de hablar de singularidades y agujeros de gusano o de universos paralelos. ¡La imaginación!, creo que sin ella, no habríamos podido llegar hasta aquí. La imaginación unida a la curiosidad ha sido desde siempre, el motor que nos llevó hacia el futuro.

Si en realidad existe “el infinito”, seguro que está en nuestras mentes, o, posiblemente en otras que, como las nuestras, han imaginado cómo ensanchar el mundo y  universo de los pensamientos sin límite alguno, el único límite que existe, amigos míos, es el de nos impone nuestra ignorancia para llegar a comprender lo que la Naturaleza es. En la Naturaleza están todas las respuestas a las preguntas que planteamos y que nadie sabe contestar. En ella, en la Naturaleza, buscan nuestros sabios esas respuestas y, para poder encontrarlas hemos inventado los aceleradores de partículas, los microscopios y telescopios que nos llevan a ese “otro universo” que el ojo desnudo no puede ver pero que, no deja de ser nuestro propio mundo, y, al ser conscientes de ello, también lo somos de nuestras limitaciones. En realidad, la única manera de avanzar es ser consciente de que no sabemos, toda vez que, si creyéramos que ya lo sabiamos todo… ¿para qué seguir buscando?

Todo está hecho de Quarks y Leptones, desde una galaxia hasta el fiero león que habita en la selva

El pensamiento filosófico es un “mundo” que ensanchó los límites de la mente humana, nos llevó hasta la Ciencia, en un mundo en el que, las semillas de Quarks y Leptones se constituían en un universo material en el que, unas  fuerzas fundamentales interaccionaban para hacer posible el ritmo de todo lo que podemos observar, de todo lo que existe y que llegó, a crear el espaciotiempo y dentro de toda esa inmensidad, ¡los pensamientos y la imaginación! de objetos complejos que llamamos cerebro y transportan mentes creadoras de ideas como la de universos en la sombra, cuerdas cósmicas y otros muchos fantásticos fenómenos que pueblan un paisaje inmenso de “cosas” en constante ebullición que se transforman para crear otras diferentes. Para que eso sea posible, a veces podemos contemplar lugares violentos donde impera un Caos aparente pero, necesario para la creación.

Estamos rodeados de cosas bellas presentes en cualquier lugar al que podamos mirar pero… ¿Prestamos atención?

“Todas las cosas son”

Con esas sencillas palabras, el sabio, elevó a todas las cosas a la categoría de SER. ¿Tendrá memoría la materia? ¿Será posible que eso que llamamos materia “inerte”, no sea en realidad tan inocua ni tan insensible como imaginamos? Es posible que cada de la materia sea un paso necesario para poder llegar hasta su estado de consciencia que, en este mundo, se ha revelado en nosotros.

http://jehuelverdadero.files.wordpress.com/2012/01/cambiar-la-vida5b15d.jpg

Y, en todo ese aparente maremágnum, apareció la vida. “La Vida, una cúpula de vidrio multicolor, mancha el blanco resplandor de la eternidad.” De la misma manera que no llegamos a comprender el Universo, tampoco conocemos lo que la vida es, y, hasta las definiciones que hemos encontrado para explicarla, ni se acercan a la realidad, a la grandiosidad, a la maravillosa verdad que el universo nos muestra a través de la vida, en la que, a veces, subyacen los pensamientos y los mejores sentimientos.

emilio silvera

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Feb

20

El Universo y la química de la Vida

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo y la Química de la Vida    ~    Comentarios Comments (0)

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Ilustración de la misión Juno de la NASA

 

Ilustración de la misión Juno de la NASA – NASA

 

El rey de los dioses romanos, Júpiter, ocultaba sus travesuras tras un velo de nubes. Solo su esposa, Juno, era capaz de ver a través de ellas y descubrir su auténtica esencia. Del mismo modo, una nave de la NASA bautizada con el nombre de esta diosa está a punto de llegar al mayor planeta del Sistema Solar para revelar los secretos que oculta bajo la misteriosa capa de franjas multicolores que lo envuelve. En el caso de los científicos, su interés por Júpiter no se debe a los pecadillos de la principal de las divinidades de la antigua Roma, sino por cuanto pueda contar de sí mismo y de los orígenes del Sistema Solar este gigantesco astro.

Seguimos el viaje que, en el futuro, nos llevará a las estrellas 

 

 

Se comprobó que el número de protones es una característica especial de cada elemento quí­mico, ya que todos los átomos del mismo elemento tienen el mismo número de protones. Se llama nú­mero atómico (Z) al número de protones que tienen los átomos de un elemento químico. A cada elemento químico le corresponde un número atómico desde 1 hasta 106.

Todavía tenemos que buscar otras partículas en el núcleo atómico. La masa de los protones de un núcleo es mucho menor que la masa del núcleo.

¿El núcleo del átomo? ¡Una maravilla de la Naturaleza!

En nuestro sistema solar la vida se desarrolló por primera vez sorprendentemente pronto tras la formación de un entorno terrestre hospitalario.  Hay algo inusual en esto. Según toos los datos que tenenos la edad de la Tierra data de hace unos 4.500 millones de años, y, los primeros signos de vida que han podido ser localizados fosilizados en rocas antiguas, tienen unos 3.800 millones de años, es decir, cuando la Tierra era muy joven ya apareció en ella la vida.

El secreto reside en el tiempo biológico necesario para desarrollar la vida y el tiempo necesario para desarrollar estrellas de segunda generación y siguientes que en novas y supernovas cristalicen los materiales complejos necesarios para la vida, tales como el Hidrógeno, Nitrógeno, Oxígeno, CARBONO, etc.

La Inmensidad del Universo y, la “pequeñez” de los seres…

 

A medida que se expandía a partir de su estado primordial uniforme, el universo se enfriaba. Y con las temperaturas más bajas vinieron nuevas posibilidades. La materia fue capaz de agregarse en enormes estructuras amorfas: las semillas de las galaxias actuales. Empezaron a formarse los átomos allanando el camino para la química y la formación de objetos físicos sólidos.

Comparado con los patrones actuales, el universo en dicha época era sorprendentemente homogeneo. El material cósmico estaba presente por todo el espacio con una uniformidad casi perfecta. La Temperatura era la misma en todas partes. La materia, descompuestas en sus constityentes básicos por el tremendo calor, estaba en un estado de extraordinaria simplicidad. Ningún hipotético observador hubiera podido conjeturar a partir de este estado poco prometedor que el universo estaba dotado de enormes potencialidades. Ninguna clave podía desvelar que, algunos miles de millones de años más tarde, billones de estrellas refulgentes se organizarían en miles de millones de galaxias espirales; que aparecerían planetas y cristales, nubes y océanos, montañas y glaciares; que uno de esos planetas (al menos que sepamos) sería habitado por árboles y bacterias, por elefantes y peces. Ninguna de estas cosas podía predecirse.

La Tierra se formó hace aproximadamente 4550 millones de años y la vida surgió unos mil millones de años después. Es el hogar de millones de especies, incluyendo los seres humanos y actualmente el único cuerpo astronómico donde se conoce la existencia de vida.18 La atmósfera y otras condiciones abióticas han sido alteradas significativamente por la biosfera del planeta, favoreciendo la proliferación de organismos aerobios, así como la formación de una capa de ozono que junto con el campo magnético terrestre bloquean la radiación solar dañina, permitiendo así la vida en la Tierra.

a historia de la vida en la Tierra pretende narrar los procesos por los cuales los organismos vivos han evolucionado,  desde el origen de la vida en la Tierra, hace entre  3800 millones de años y 3500 millones de años, hasta la gran diversidad y comp`lejidad biológica presente en las diferentes formas de los organismos, su fisiología y comportamiento que conocemos en la actualidad; así como la naturaleza que, en forma de catástrofes globales, cambios climáticos o uniones y separaciones de continentes y océanos, han condicionado su desarrollo. Las similitudes entre todos los organismos actuales indican la existencia de un ancestro común universal del cual todas las especies conocidas se han diferenciado a través de los procesos de la evolución

Muchos fenómenos maravillosos han emergido en el universo desde aquella época primera: agujeros negros monstruosos tan masivos como miles de millones de soles, que engullen estrellas y escupen chorros de gas; estrellas de neutrones y púlsares que giran miles de veces por segundo y cuyo material está comprimido hasta una densidad de mil millones de toneladas por centímetro cúbico; partículas subatómicas tan esquivas que podrían atravesar una capa de plomo sólido de años-luz de espesor y que, sin embargo, no dejan ninguna traza discernible; ondas gravitatorias fantasmales producidas por la colisión de dos agujeros negros que finalizan su danza de gravedad fusionando sus terribles fuerzas de densidades “infinitas”. Pese a todo, y por sorprendentes que estas cosas nos puedan parecer, el fenómeno de la vida es más notable que todas ellas en conjunto.

         ¿De dónde surgieron con su gracia y colorido, su agilidad de movimiento y su sentido de orientación?

En realidad, la Vida, no produjo ninguna alteración súbita o espectacular en la esfera cósmica. De hecho, y a juzgar por la vida en la Tierra, los cambios que han provocado han sido extraordinariamente graduales. De todas formas, una vez que la vida se inició, el universo nunca sería el mismo. De manera lenta pero segura, ha transformado el planeta Tierra. Y al ofrecer un camino a la consciencia, la inteligencia y  la tecnología, ella tiene la capacidad de cambiar el universo.

Si mramos esa Nebulosa que abre este trabajo, podemos pensar en qué materiales están ahí presentes sometidos a fuerzas de marea de estrellas jóvenes y de inusitadas energías de radiación ultravioleta que, junto con la fuerza de gravedad, conformar el lugar y hacen que se distorsionen los materiales en los que inciden parámetros que los hacen cambiar de fase y transmutarse en otros distintos de los que, en principio eran. Ahí, en esa nubes inmensas productos de explosiones supernovas, están los materiales de los que se forman nuevas estrellas y mundos que, si se sitúan en el lugar adecuado…pueden traer consigo la vida.

¡Han sido y son tantas formas de vida las que han pasado y están en la Tierra! Dicen los expertos que sólo el uno por ciento de las especies que han existido viven actualmente en nuestro planeta y, teniendo en cuenta que son millones, ¿cuántas especies han pasado por aquí?

Claro que no podemos hacer caso de todo lo que los científicos puedan decir alguna que otra vez que, en realidad, va encaminado a producir el asombro de la gente corriente, alimentar el consumo público y, sobre todo, conseguir subvenciones para nuevos proyectos. Es curioso que, la ignorancia, proporcione mejor situación para seguir investigando que la certeza, toda vez que, con la incertidumbre del qué será, se despierta la curiosidad y nos proporciona una motiviación, en cambio, la certeza nos relaja.

Está claro que debemos apoyar con fuerza el programa de Astrobiología de la NASA y de las otras naciones. Si queremos que, finalmente, se lleve a cabo un Proyecto de cierta entidad, tendremos que aunar las fuerzas y, las distintas Agencvias Espaciales del Mundo Occidental tendrán que poner sobre la mesa lo que tienen para que, de una vez por todas podamos, por ejemplo, hacer realidad una colonia terrestre en el Planeta Marte.

Todos sabemos que resolver el problema de biogenesis está en la mente de muchos. Los astrónomos consioderan que planetas como Júpiter y Saturno y, también sus lunas, son inmensos laboratorios prebióticos, en donde los pasos que trajeron la vida a la Tierra podrían estar ahora misma allí presentes y, de ahí, la enorme importancia que tendría poder investigarlos en la forma adecuada.

¿Qué sorpresas nos aguarda en Titán con su atmósfera y acéanos de metano?

Resolver el misterio de la biogénesis no es sólo un problema más de una larga lista de proyectos científicos indispensables. Como el origen del Universo y el origen de la Consciencia, representa algo en conjunto  mucho más profundo, puesto que pone a prueba las bases mismas de nuestra ciencia y de nuestra visión del mundo. Un descubrimiento que promete cambiar los principios mismos en los que se basa nuestra comprensión del mundo físico merece que se le de una prioridad urgente.

El misterio del origen de la vida ha intrigado a filósofos, teólogos y científicos durante dos mil quinientos años. Durante los próximos siglos tendremos la oportunidad de ahondar más en ese misterio grandioso que es la Vida, una oportunidad dorada que no debemos, de ninguna manera desechar, ahí tendremos la oportunidad, con los nuevos medios tecnológicos y de todo tipo que vendrán, los avances en el saber del mundo, la nueva manera de mirtar las cosas, la nueva física…Todo ello, nos dará la llave para abrir esa puerta durante tanto tiempo cerrada. Ahora parece un poco entreabierta pero, no podemos conseguir que se abra de par en par para poder mirar dentro del misterio central.

Árbol filogenético mostrando la divergencia de las especies modernas de su ancestro común en el centro. Los tres dominios están coloreados de la siguiente forma; las Bacterias en azul, las Archeas en verde, y las Eucariotas en color rojo. Puede parecer mentira que a partir de estos minúsculos seres puediera comenzar la fascinante aventura de la Vida en la Tierra.

Aquellos primeros tiempos fueron duros y de una larga transición para nuestro planeta, las visitas de meteoritos, el inmenso calor de sus entrañas, la química de los materiales fabricados en las estrellas que allí estaban presentes…Todo ello, contribuyó, junto a otros muchos y complejos sucesos, fuerzas e interacciones, a que, hacde ahora unos cuatro mil millones de años, surgiera aquella primera célula replicante que, con el tiempo, nos trajo a nosotros aquí.

Los protobiontes fueron los precursores evolutivos de las primeras células procariotas. Los protobiontes se originaron por la convergencia y conjugación de microesferas de proteínas, carbohidratos, lípidos y otras substancias orgánicas encerradas por membranas lipídicas. El agua fue el factor más significativo para la configuración del endo plama de los protobiontes.

Como físico teórico hecho así mismo, algo ingenuo y con un enorme grado de fantasía en mis pensamientos, cuando pienso acerca de la vida a nivel molecular, la pregunta que se me viene a la mente es: ¿Cómo saben lo que tienen que hacer todos estos átomos estúpidos? La complejidad de la célula viva es inmensa, similar a la de una ciudad en cuanto al grado de su elaborada actividad. Cada molécula tiene una función específica y un lugar asignado en el esquema global, y así se manufacturan los objetos correctos. Hay mucho ir y venir en marcha. Las moléculas tienen que viajar a través de la célula para encontrarse con otras en el lugar correcto para llevar a cabo sus tareas de forma adecuada.

Todo esto sucede sin un jefe que dé órdenes a las moléculas y las dirija a sus posiciones adecuadas. Ningún supervisor controla sus actividades. Las moléculas hacen simplemente lo que las moléculas tienen que hacer: moverse ciegamente, chocar con las demás, rebotar, unirse. En el nivel de los átomos individuales, la vida es una anarquía: un caos confuso y sin propósito. Pero, de algún modo, colectivamente, estos átomos inconscientes se unen y ejecutan, a la perfección, el cometido que la Naturaleza les tiene encomendados en la danza de la vida y con una exquisita precisión.

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Ya más recientemente, evolucionistas tales como el inglés Richard Dawkins, han destacado el paradigma del “gen egoista”, una imagen poderosa que pretende ilustrar la idea de que los genes son el objetivo último de la selección natural. Los teóricos como Stuart Kauffman, asociado desde hace tiempo al famoso Instituto de Santa Fe, donde los ordenadores crean la llamada vida artificial, insisten en la “autoorganización” como una propiedad fundamental de la vida.

¿Puede la ciencia llegar a explicar un proceso tan magníficamente autoorquestado? Muchos son los científicos que lo niegan al estimar que, la Naturaleza, nunca podrá ser suplantada ni tampoco descubierta en todos sus secretos que, celosamente nos esconde. Sin embargo…Tengo mis dudas. Ellos piensan que la célula viva es demasiado elaborada, demasiado complicada, para ser el producto de fuerzas ciegas solamente y, que debajo de esa aleatoriedad y de un falso azar, deben estar escondidas otras razones que no llegamos a alcanzar. La Ciencia podrá llegar a dar una buena explicación de esta o aquella característica individual, siguen diciendo ellos, pero nunca explicará la organización global, o cómo fue ensamblada la célula original por primera vez.

Sección transversal a través de un liposoma.

    = Sección captor de agua de moléculas lípidas

    = Colas repelentes de agua

 

 

Las «alfombras» microbianas son múltiples capas, multi-especies de colonias de bacterias y otros organismos que generalmente sólo tienen unos pocos milímetros de grosor, pero todavía contienen una amplia gama de entornos químicos, cada uno de ellos a favor de un conjunto diferente de microorganismos. Hasta cierto punto, cada alfombra forma su propia cadena alimenticia, pues los subproductos de cada grupo de microorganismos generalmente sirven de “alimento” para los grupos adyacentes.

Los estromatolitos (arriba) son pilares rechonchos construidos como alfombras microbianas que migran lentamente hacia arriba para evitar ser sofocados por los sedimentos depositados en ellos por el agua. Ha habido un intenso debate acerca de la validez de fósiles que supuestamente tienen más de 3000 millones de años, con los críticos argumentando que los llamados estromatolitos podrían haberse formado por procesos no biológicos.En 2006, otro descubrimiento de estromatolitos fue reportado en el mismo lugar de Australia, como los anteriores, en las rocas de hace 3500 millones de años.

En las modernas alfombras bajo el agua, la capa superior consiste a menudo de cianobacterias fotosintéticas  que crean un ambiente rico en oxígeno, mientras que la capa inferior es libre de oxígeno y, a menudo dominado por el sulfuro de hidrógeno emitido por los organismos que viven allí.  Se estima que la aparición de la fotosíntesis oxigénica por las bacterias en las alfombras, aumentó la productividad biológica por un factor de entre 100 y 1.000. El agente reductor utilizada por la fotosíntesis oxigénica es el agua, pues es mucho más abundante que los agentes geológicos producidos por la reducción requerida de la anterior fotosíntesis no oxigénica. A partir de este punto en adelante, la «vida» misma produce mucho más los recursos que necesita que los procesos geoquímicos.67 El oxígeno, en ciertos organismos, puede ser tóxico, pues éstos no están adaptados a él, así mismo, en otros organismos que sí lo están, aumenta considerablemente su eficiencia metabólica.  El oxígeno se convirtió en un componente importante de la atmósfera de la Tierra alrededor de hace 2400 millones de años.

 Al igual que muchas esponjas, hay cianobacterias fotosintéticas que viven dentro de sus células.

¿Cuál es el secreto de esta sorprendente organización? ¿Cómo puede ser obra de átomos estúpidos? Tomados de uno en uno, los átomos solo pueden dar empujones a sus vecinos y unirse a ellos si las circunstancias son apropiadas. Pero colectivamente consiguen ingeniosas maravillas de construcción y control, con un ajuste fino y una complejidad todavía no igualada por ninguna ingeniería humana. De algún modo la Naturaleza descubrió cómo construir intrincadas máquinas que llamamos célula viva, utilizando sólo todas las materias primas disponibles, todas en un revoltijo. Repite esta hazaña cada día en nuestros propios cuerpos, cada vez que se forma una nueva célula. Esto ya es un logro fantástico. Más notable incluso es que la Naturaleza construyó la primera célula a partir de cero. ¿Cómo lo hizo?

Una célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos según el número de células que posean: si sólo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microscópicos); si poseen más, se les llama pluricelulares En estos últimos el número de células es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014), como en el caso del ser humano.. Las células suelen poseer un tamaño de 10 μm y una masa de 1 ng, si bien existen células mucho mayores.

Algunas veces he pensado que el secreto de la vida puede proceder de sus propiedades de información; un organismo es un completo sistema de procesos de información. La complejidad y la información pueden ser iluminadas por la disciplina de la termodinámica. La vida es tan siroprendente que, de algún modo, debe haber piodido sortear las leyes de la termodinámica. En particular, la segunda ley que puede considerar como la más fundamental de todas las leyes de la naturaleza, describe una tendencia hacia la desintegración y la degeneración que la vida, ¡claramente evita!

¿Cómo es posible tal cosa?

Si alguno de ustedes sabe contestar esa pregunta…que nos lo exponga, así sabremos un poco más.

emilio silvera

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Feb

20

Los elementos de la Tabla Periódica ¿Para que sirven?

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

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APLICACIONES PRÁCTICAS DE LOS ELEMENTOS DE LA TABLA PERIÓDICA

1. HIDRÓGENO (H)

 

En estado líquido unido al hidrógeno, se utiliza para propulsar cohetes espaciales
Se está considerando su uso como combustible ya que es un elemento no contaminante.

2. HELIO (He)

 

 

En cirugía, se utilizan cabezas de helio ionizado en el tratamiento de tumores de los ojos, estabilizando o provocando la remisión de los mismos y para reducir el flujo sanguíneo en pacientes con malformaciones cerebrales, unido al oxígeno se usa en los tanques de los buzos como aire artificial, para rellenar globos

 

3. LITIO (LI)

 

Para aleaciones con el aluminio, Fabricación de vidrios especiales, Elaboración de esmaltes para la cerámica, También es utilizado en pirotecnia, fabricación de baterías eléctricas

4. BERILIO(Be)

 

 

Se utiliza para fabricar aleaciones para usos industriales diversos sobre todo en la industria aeronáutica y aeroespacial, a causa de su ligereza, rigidez y estabilidad dimensional, también se usa en la fabricación de materiales electrónicos, así mismo para la fabricación de discos, pantallas y ventanas de radiación para aparatos de rayos X.

5. BORO (B)
Fabricación de vidrios  y esmaltes, principalmente de utensilios de cocina.

 

 

6. CARBONO (C)

 

Se producen diamantes a partir del carbono, como grafito en los lápices, para generar fibras de carbono.

 

7. NITRÓGENO (N)

 

 

En la producción de fertilizantes, explosivos, colorantes, amoniaco, así como también para rellenar los paquetes de alimentos como las sabritas para mantener su frescura

 

 

8. OXÍGENO (O)

 

 

Se utiliza en medicina como parte del aire artificial, en forma líquida como combustible de cohetes, en la industria siderúrgica para el afinado del acero

 

 

9. FLÚOR (F)

 

 

Para hacer polímeros como el teflón, para hacer pasta de dientes y enjuagues bucales, en el tratamiento de aguas

 

10. NEON (Ne)

 

 

Se utiliza para hacer tubos incandescentes, pantallas de televisión o como refrigerante

 

11. SODIO (Na)

Para preparar colorantes, detergentes, para fabricar lámparas de vapor de sodio, preparación de sustancias orgánicas

12. MAGNESIO (Mg)

 

 

Su principal uso es en las aleaciones de magnesio tienen gran resistencia a la tensión, es muy usado para construcciones metálicas ligeras, para la industria aeronáutica, esquíes, aparatos ortopédicos, elaboración de émbolos y pistones, en polvo se utiliza para los flashes de cámaras fotográficas

13. ALUMINIO (Al)

 

Para la fabricación de materiales de cocina, ollas, sartenes etc., en la fabricación de pistones y motores automotrices, también se utiliza en la fabricación de aeronaves, embarcaciones, chasis de automóviles, vagones de ferrocarril, cables eléctricos, papel aluminio y otros más

14. SILICIO (Si)

 

 

Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos.
El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como Silicón Valley (Valle del Silicio) a la región de California en la que concentran numerosas empresas del sector de la electrónica y la informática.
Otros importantes usos del silicio son:
Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados.

15. FOSFORO (P)

 

 

Tiene un uso comercial en la elaboración de ácido fosfórico, sus compuestos son usados como fertilizantes, también se utiliza para aclarar las soluciones de azúcar, el fosforo blanco es utilizado en la fabricación de veneno para ratas, insecticidas, material pirotécnico, el fósforo rojo se utiliza en la fabricación de cerillos

16. AZUFRE (S)

 

 

Es utilizado principalmente en la elaboración de explosivos, pigmentos, jabones y detergentes, tinturas y plásticos., como ácido sulfúrico en muchos compuestos químicos industriales, para hacer cerillos

17. CLORO (Cl)

 

 

Es un excelente blanqueador de materiales como la pasta de papel, algunas telas. Como ácido clorhídrico en las industrias

 

18. ARGON (Ar)

 

 

Es utilizado en la fabricación de lámparas de incandescencia para disminuir la rapidez con que se evapora el filamento de wolframio y aumentar su duración, en la industria sirve como gas para soldaduras, y evitar que se oxiden durante el proceso de soldado.

19. POTASIO (K)

Se usa, junto con el sodio, como refrigerante en las plantas eléctricas nucleares. Los compuestos tienen muchos usos: el bromuro y el yoduro se emplean en medicina y en fotografía, el clorato en la fabricación de algunos explosivos y de las cerillas, el sulfato se emplea como fertilizante para la agricultura, el hidróxido se emplea para fabricar jabones blandos.

20. CALCIO (Ca)

 

 

Para hacer aleaciones, en el refinado de aceites eliminado el azufre y sus compuestos, sirve para eliminar el agua en los disolventes como los alcoholes, en la industria médica sirve en la elaboración de pastillas, como cal se usa como material refractario

21. ESCANDIO (Sc)

Se emplea en la fabricación de luces de gran intensidad y como rastreador en las refinerías de petróleo.
También se utiliza en la construcción de naves espaciales por su gran ligereza y su elevado punto de fusión.

22. TITANIO (Ti)

 

 

Fabricación de aleaciones sustituyendo en muchas ocasiones al aluminio, aleado sirve como recubrimiento de aeronaves espaciales, para prótesis óseas en medicina

23. VANADIO (V)

 

 

Principalmente se utiliza en aleaciones como ferrovanadio, acero cromo-vanadio, para fabricar partes automotrices

 

24. CROMO (Cr)

 

 

Se utiliza en aleaciones unido al hierro, níquel, cobalto, logrando aumentar tanto la dureza como la tenacidad y resistencia a la corrosión, forma parte del acero inoxidable como mínimo en un diez por ciento, por su brillo se utiliza para recubrir diversos elementos sean partes automotrices o de adorno.

25. MANGANESO (Mn)

 

Se usa en la siderurgia, en la producción de aleaciones, unido al fierro forma ferromanganeso para hacer aceros utilizados en la fabricación de cajas fuertes, otros usos son la fabricación de baterías secas o en usos químicos

 

26. HIERRO (FIERRO) (Fe)

 

 

De los metales el hierro es el que más se utiliza en la industria de los metales, siendo que el 95% de la producción mundial de metales es representada por el hierro, en estado puro sus aplicaciones son limitadas, pero unido al carbono dependiendo su porcentaje menos del 2% de carbono forma aceros, más del 2% de carbono forma fundiciones los cuales son utilizados en la mayoría de productos metálicos que conocemos

27. COBALTO (Co)

 

 

Se usa para hacer aleaciones, superaleaciones usadas para las turbinas de aviones, las válvulas de los motores, herramientas de corte, producción de pinturas.

28. NIQUEL (Ni)

Se usa en componentes electrónicos, fabricación de pilas, revestimiento de otros metales propensos a corroerse, en aleaciones, partes de automóviles como engranes, frenos, resistencias, chasis etc., sirve de catalizador

 

29. COBRE (Cu)

 

Su principal uso es en la industria eléctrica en la fabricación de cables, maquinarias eléctricas, en la fabricación de monedas, aparatos de cocina o hasta en objetos de decoración, en la fabricación da algunas telas como el rayón, en la industria química se utiliza en insecticidas, o en la fabricación de pigmentos.

30. CINC (ZINC) (Zn)

 

 

Uno de sus principales usos es como recubrimiento de metales que fácilmente se corroen, en la producción de pilas secas, o para fabricar latón, también puede ser utilizado como pigmento de pinturas o plásticos, como relleno de las llantas de caucho, en la medicina se utiliza como un antiséptico, otros usos del elemento son en aparatos de visión nocturna, en las pantallas de televisión y en revestimientos fluorescentes.

31. GALIO (Ga)

 

Uno de sus usos por sus propiedades tanto de fusión como de ebullición es en la fabricación de termómetros de altas temperaturas o en manómetros, algunos compuestos del metal son semiconductores por lo que se utilizan en la producción de componentes electrónicos como células fotoeléctricas, transistores, y diodos láser.

32. GERMANIO (Ge)

 

 

Fabricación de semiconductores y transistores, fibras ópticas, lentes ópticas, como indicador de cambios en la química de aguas marinas

33. ARSÉNICO (As)

 

 

Unido al plomo se usa en la fabricación de perdigones, para limpiar las impurezas del vidrió, en la fabricación de pesticidas agrícolas y en productos químicos que sirven para conservar la madera es un elemento muy contaminante y peligroso

34. SELENIO (Se)

 

Se utiliza en la fabricación de dispositivos fotoeléctricos, en la industria del vidrio se utiliza como decolorante, también puede ser utilizado en fotocopiadoras, semiconductores, aleaciones y células solares.

35. BROMO (Br)

 

 

Fluidos de perforación, pesticidas, químicos para tratamiento de aguas, intermediarios para químicos finos, productos farmacéuticos, de fotografía y aditivos, etc.

36. KRIPTON (Kr)

 

 

Se utiliza en la producción de focos incandescentes, es utilizado para iluminar pistas de aterrizaje debido a la luz roja que emite lo que facilita ser vista a grandes distancias o aun entre la niebla

37. RUBIDIO (Rb)

 

 

Es utilizado para eliminar totalmente los gases en la manufactura de tubos de electrones al vacío, y en aplicaciones electrónicas tales como los fotocátodos, luminóforos y semiconductores. En forma de sales se utiliza en la producción de vidrios y cerámicas, su isótopo Rb87 ayuda a determinar la edad geológica de elementos y objetos antiguos

38. ESTRONCIO (Sr)

 

 

Formando aleaciones es utilizado para hacer imanes permanentes. Sirve como regulador en la fabricación de tubos de vacío, en pirotecnia se utiliza para dar el color rojo a los fuegos artificiales, algunas de sus sales se utilizan en medicina.

39. ITRIO (Y)

Sus diversos compuestos son utilizados en la fabricación de filtros en los microondas, y en la fabricación de tubos de imagen en televisores de color para producir fosforescencia roja, pantallas intensificadoras de las unidades de rayos

40. CIRCONIO (Zr)

 

 

Tiene varios usos dentro de los cuales los principales son la fabricación de aceros, porcelanas, algunas aleaciones no ferrosas. Es utilizado también en los tubos de vacío para la eliminación de restos gaseosos debido a su facilidad para combinarse con ellos

41. NIOBIO (Nb)

 

 

Se utiliza para formar una aleación con el acero inoxidable con la finalidad de proporcionar una mayor resistencia a las altas temperatura y a la corrosión, puede formar otras aleaciones que se utilizan para fabricar superconductores o superaleaciones, en su estado puro puede ser utilizado por sus características en la construcción de plantas de energía nuclear

42. MOLIBDENO (Mb)

 

 

El metal se usa principalmente en aleaciones para aceros. Estas aleaciones resultan muy duras y resistentes a las altas presiones y temperaturas. Se utilizan para trabajos estructurales, en aeronáutica y en la industria automovilística.

43. TECNECIO (Tc)

 

 

Es un elemento muy estable y de larga vida, por lo que este es utilizado como fuente de radiación, en medicina nuclear ayuda por medio de la radiación a encontrar tejidos enfermos

44. RUTENIO (Ru)

Forma aleaciones con el paladio y platino para otorgarles una mayor dureza y ser utilizados en la fabricación de contactos eléctricos que requieran una resistencia muy grande o diversos objetos para darles un acabado de lujo.

45. RODIO (Rh)

Al igual que el rutenio se forman aleaciones con el platino y paladio utilizados para la fabricación de bobinas de hornos, casquillos para la producción de fibra de vidrio, electrodos de bujías para aviación y crisoles de Tiene usos como catalizador por ejemplo en la producción de ácido nítrico. Es usado también en la fabricación de bisutería y joyería

46. PALADIO (Pd)

Se utiliza principalmente en las telecomunicaciones para la fabricación de contactos, en la fabricación de prótesis dentales, en la industria relojera, en joyería aleado con el oro se utiliza como oro blanco, en la industria fotográfica es utilizado también

47. PLATA (Ag)

Los principales usos de la plata son a nivel comercial, como joyería, en la decoración y en la economía al elaborar monedas con ella, sirve como recubrimiento de otros metales, así mismo se utiliza para fabricar componentes eléctricos o electrónicos, para fabricar cables conductores, combinada con otros elementos como el nitrógeno y oxígeno forma nitrato de plata usado como bactericida

48. CADMIO (Cd)

Se utiliza como revestimiento del hierro y el acero, aleado con el cobre se usa en los cables de tendido eléctrico, otro uso es en la elaboración de fusibles o unido con el plomo y zinc se usa para la soldadura de hierro. En forma de sales es utilizado en la industria fotográfica o fuegos artificiales, elaboración de pinturas fluorescentes, vidrios, elaboración de pilas.

49. INDIO (In)

Es usado como recubrimiento electrolítico para evitar el desgaste en piezas de aleaciones antifricción, en aleaciones de prótesis dentales y motores eléctricos, otros usos del indio son para soldar el alambre de plomo a transistores de germanio

50. ESTAÑO (Sn)

Un elemento usado en muchos procesos industriales, es usado como soldadura de circuitos eléctricos, sirve como recubrimiento del cobre y del hierro en la elaboración de latas para la conservación de alimentos, aunque debido a que es fácilmente atacado por los ácidos no es utilizado en todos los procesos de conserva de alimentos, otra aplicación es en el vidrio para disminuir su fragilidad, puede ser utilizado en sus compuestos como fungicida, tintes, dentífricos, sirve para la producción de bronce y metal de tipografía, aleado con el titanio es usado en la industria aeroespacial, se utiliza en la preparación de insecticidas

51. ANTIMONIO (Sb)

Su principal uso es en la producción de aleaciones metálicas, algunos de sus compuestos ofrecen resistencia al fuego, en la fabricación de esmaltes, pinturas, vulcanización del caucho, fuegos pirotécnicos, en la fabricación de baterías y acumuladores, como recubrimiento de cables, fabricación del peltre entre otras.

52. TELURO (Te)

Como la mayoría de los metales se utiliza para hacer aleaciones como con el cobre y plomo con lo que se aumenta la resistencia a la tensión, otros usos es en la fabricación de dispositivos termoeléctricos, en la investigación de semiconductores, combinado con otras sustancias se utiliza en el vulcanizado del caucho tanto natural como sintético, en la industria del vidrio se usa para dar una coloración azul, en su forma coloidal se utiliza como fungicida, germicida e insecticida, un uso más es como antidetonante de la gasolina

53. YODO (I)

Los principales usos del yodo son en la industria médica pues se utiliza como antiséptico y desinfectante, en los alimentos lo consumimos en la sal de mesa yodatada, en radiología se utiliza como medio de contraste, sirve para la preparación de emulsiones fotográficas, combinado con la plata forma yoduro de plata utilizado para producir lluvias al bombardear las nubes con fines benéficos a la agricultura

54. XENON (Xe)

Los principales usos de este gas son en la elaboración de emisores de luz con características bactericidas, tubos luminosos en los flashes de cámaras fotográficas, también en los tubos fluorescentes con capacidad de excitar el laser de rubí

55. CESIO (Cs)

Se utiliza en la fabricación de celdas fotoeléctricas, películas y rayos X, relojes atómicos de Cesio, bulbos de radio, lámparas militares de señales infrarrojas y varios aparatos ópticos y de detección, combinado con otros elementos es utilizado para fabricar vidrios y cerámicas

56. BARIO (Ba)

En su forma metálica relativamente es poco utilizado, salvo en algunos casos como recubrimiento de conductores eléctricos o sistemas de encendido automotrices, en medicina (radiología) se utiliza para detectar problemas gastrointestinales, es utilizado en la elaboración de cristales, fuegos artificiales generando el color verde, pinturas, explosivos.

57. LANTANO (La)

Sus principales usos son como aditivo para lámparas de arco de carbono, proyección, iluminación de estudios, también se utiliza para hacer aleaciones con otros metales como el acero, aluminio o magnesio, en la fabricación de vidrios ópticos.

58. CERIO (Ce)

Con otros elementos se utiliza en aleaciones para piedras de encendedor, puede ser utilizado en la fabricación de vidrios, células fotoeléctricas.

59. PRASEODIMIO (Pr)

Sirve para la fabricación de piedras de encendedor así como también se utiliza como desoxidante en tubos de vacío, para la fabricación de vidrios protectores en la industria de la soldadura

60. NEODIMIO (Nd)

Es utilizado en el proceso de fabricación de vidrios especiales como filtros de infrarrojo, otro de sus usos es como colorante de vidrios, barnices y cerámicas, forma aleaciones utilizadas en las piedras de los encendedores y en la elaboración de algunos componentes electrónicos

61. PROMECIO (Pm)

Se usa en para preparar pinturas luminiscentes para señalizaciones de seguridad.
El metal se ha usado en pilas atómicas especiales y como fuente de partículas beta en indicadores de espesor.
Por sus características puede ser utilizado como fuente para aparatos portátiles de radiografía y como fuente auxiliar de energía en satélites y sondas espaciales.

62. SAMARIO (Sm)

En la fabricación de imanes permanentes, se utiliza también en dispositivos de iluminación en la industria cinematográfica.

63. EUROPIO (Eu)

Se usa para absorber neutrones en reactores nucleares

64. GADOLINIO (Gd)

Su principal uso es en la fabricación de aleaciones en la industria electrónica, en hornos de atas temperaturas, en los reactores nucleares se utiliza como componente de las varillas de control, se utiliza como medio de contraste en las resonancias magneticas

65. TERBIO (Tb)

Se usa como activador del verde en los tubos de imagen de televisores en color.
Puede usarse junto con el ZrO2 como estabilizador en las células de combustible que operan a temperatura elevada.

66. DISPROSIO (Dy)

Aunque no se han encontrado aún muchas aplicaciones, su facilidad para la absorción de neutrones y su alto punto de fusión sugieren usos del elemento en dispositivos de control del flujo de neutrones y para aleaciones con aceros inoxidables especiales.

67. HOLMIO (Ho)

Tiene pocas aplicaciones prácticas, aunque se ha usado como catalizador en reacciones químicas industriales y también para la fabricación de algunos dispositivos electrónicos, en medicina se utiliza el laser de holmio

68. ERBIO (Er)

Tiene aplicación como amplificador de las señales débiles en la tecnología de la fibra óptica y se usa en la fabricación de láseres.

69. TULIO (Tm)

Algunos de sus compuestos se utilizan como fuente de rayos X para las máquinas portátiles de radiografía.
El tulio natural puede tener aplicación en la fabricación de materiales cerámicos con propiedades magnéticas para los equipos de microondas.

70. ITERBIO (Yb)

Tiene aplicaciones potenciales en aleaciones, electrónica, y materiales magnéticos, laser de fibra de iterbio. Se han conseguido gemas sintéticas de silicatos de iterbio.

71. LUTECIO (Lu)

Este elemento principalmente se utiliza como catalizador en el craqueo del petróleo en las refinerías, así mismo en diversos procesos químicos como polimerización, alquilación e hidrogenación.

72. HAFNIO (Hf)

Fabricación de lámparas de gas e incandescente, en la construcción de plantas nucleares, así como en la elaboración de varillas de control en los reactores debido a su capacidad para absorber neutrones, forma aleaciones principalmente con el hierro, titanio, niobio y Tántalo, actualmente se utiliza en los microprocesadores en remplazando al silicio

73. TÁNTALO (Ta)

Es utilizado en la fabricación de condensadores electrolíticos usados en los aparatos electrónicos como los celulares, GPS, satélites, tv de plasma, mp3, forma aleaciones que resisten la corrosión la corrosión en plantas químicas y en aeronáutica.

74. WOLFRAMIO (W)

Se utiliza en la fabricación de filamentos de las lámparas incandescentes, cableado en los hornos eléctricos, aleaciones de acero, fabricación de bujías, contactos eléctricos, herramientas de corte.

75. RENIO (Re)

Sirve como catalizador de reacciones de refinamiento de petróleo, en filamentos incandescentes, como recubrimiento de joyería, en la construcción de motores de aviones, en varillas para soldaduras

76. OSMIO (Os)

Ayuda en el endurecimiento de las aleaciones. Al formar aleación con el platino se utiliza para fabricar patrones de medida y peso, se utiliza en la fabricación de puntas de bolígrafos, filamentos eléctricos.

77. IRIDIO (Ir)

Sirve para fabricar patrones de medida, crisoles, aleaciones con el oro y el osmio, en la fabricación de bujías para helicópteros.

78. PLATINO (Pt)

Es utilizado en joyería, como catalizador en los vehículos para reducir la emisión de gases contaminantes, en la fabricación de discos duros en las computadoras, fibra óptica, es utilizado también en fertilizantes y explosivos, fabricación de siliconas para la industria espacial, en la fabricación de detergentes sirve como catalizador para hacerlos biodegradables, es utilizado en los aparatos de fabricación de vidrio, en el ámbito médico se utiliza como en drogas anticancerígenas y en implantes, en los utensilios de neurocirugía, como filtro en las bujías de automóviles.

79. ORO (Au)

En la industria joyera de forma aleada para fabricar joyas, en la fabricación de monedas, en una pequeña cantidad se encuentra en diversos aparatos eléctricos como los celulares, calculadoras, GPS, televisores, computadoras, en las bolsas de aire de los automóviles, los contactos eléctricos tienen un recubrimiento de oro para asegurar la conductividad y funcionamiento de las mismas, en las ventanas de vidrio se usa en pequeñas cantidades para reflejar el calor sin disminuir la entrada de luz, las naves espaciales tienen en muchos instrumentos un recubrimiento de oro para relejar los rayos infrarrojos, entre otros muchos usos y aplicaciones .
Tiene otros usos como colorante rojo para el vidrio, elaboración de piezas dentales y en la industria electrónica.
El isótopo Au-198 se usa como fuente de radiación en la investigación biológica y en el tratamiento del cáncer.

80. MERCURIO (Hg)

Es utilizado en la producción de espejos, termostatos de pared para calefacciones, termómetros, barómetros, himanómetros, bombillas incandescentes en el tratamiento del oro y la plata, se utiliza también en el curtido de pieles, en la fotografía y fotograbado, en la industria de los explosivos
.
81. TALIO (Tl)

Unido al mercurio, se utiliza para la elaboración de termómetros de bajas temperaturas, se utiliza también como veneno para exterminar insectos o roedores aunque este uso ya está prohibido, fabricación de vidrios con un bajo punto de fusión, usado en componentes electronicos, es utilizado en las pruebas de esfuerzo para conocer el funcionameinto del corazón

82. PLOMO (Bb)

El principal uso de este elemento está destinado a la fabricación de baterías, es menos común en la actualidad pero es también utilizado como aditivo para la gasolina, en radiología se utiliza como un aislante de la radiación en chalecos de plomo o paredes del mismo material, fabricación de forros protectores para cableados, sirve como químico para la refinación del petróleo.

83. BISMUTO (Bi)

Se utiliza principalmente en aleaciones de bajo punto de fusión y para la industria electrónica, sus compuestos tienen varios usos, en medicina el  subsalicilato de bismuto se utiliza para el tratamiento de la diarrea

84. POLONIO (Po)

Los isótopos del polonio son una buena fuente de radiación alfa pura. Se usan en la investigación nuclear con elementos tales como el berilio que emiten neutrones cuando son bombardeados con partículas alfa.
También se usa en dispositivos que ionizan el aire para eliminar acumulación de cargas electrostáticas en algunos procesos de fotografía e impresión.

85. ÁSTATO (At)
No tiene usos conocidos.

86. RADÓN (Rn)

Este isótopo puede usarse en el tratamiento de algunos tumores malignos. El gas se pone en un tubo, comúnmente hecho de vidrio o de oro, llamado semilla de radón, que se introduce en el tejido enfermo.

87. FRANCIO (Fr)
No tiene usos.

88. RADIO (Ra)
En la actualidad es usado en el tratamiento de unos pocos tipos de cáncer.

89. ACTINIO (Ac)
No tiene usos.

90. TORIO (Th)

Su principal uso es en la fabricación de lámparas de gas portátiles por medio de un dispositivo llamado manguito de Welsbach.

91. PROTACTINIO (Pa)
No tiene usos.

92. URANIO (U)

Su principal uso es como combustible en las plantas nucleoeléctricas
El uranio metálico se usa como blanco en las radiografías de rayos X de alta energía, el nitrato se ha utilizado como tóner fotográfico y el acetato se usa en química analítica.

93. NEPTUNIO (Np)

El 237Np se usa como componente en dispositivos de detección de neutrones.

94. PLUTONIO (Pu)

Se usa como combustible nuclear para plantas de energía eléctrica y, desgraciadamente, para las armas nucleares.

95. AMERICIO (Am)

El 243Am se usa como blanco en aceleradores de partículas o reactores nucleares para la producción de elementos sintéticos más pesados. También se ha usado como controlador del espesor en la industria del vidrio plano y como fuente de disociación para los dispositivos detectores de humo.

96. CURIO (Cm)

Se utiliza principalmente para conseguir otros elementos de la serie de los actínidos, algunos de sus isótopos se usan como recubrimiento en sondas espaciales o satélites no tripulados, también puede ser utilizado como combustible

97. BERKELIO (Bk)
No tiene.

98. CALIFORNIO (Cf)
Hoy tiene aplicación práctica como fuente de neutrones de alta intensidad en sistemas electrónicos, en la investigación médica, en técnicas especiales para la determinación analítica de metales como oro y plata, en la determinación del agua en el petróleo.

99. EINSTENIO (Es)
No tiene usos.

100. FERMIO (Fm)
No tiene usos.

101. MENDELEVIO (Md)
No tiene usos.

102. NOBELIO (No)
No tiene usos.

103. LAWRENCIO (Lr)
No tiene usos.

104. RUTHERFORDIO (Rf)
No tiene usos.

105. DUBNIO (Db)
No tiene usos.

106. SEABORGIO (Sg)
No tiene usos.

107. BHORIO (Bh)
No tiene usos.

108. HASSIO (Hs)
No tiene usos.

109. MEITNERIO (Mt)
No tiene usos.

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