Dic
16
¡La Entropia! El deterioro del Universo y…el nuestro.
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Física ~ Comments (2)
lo que se entiende por entropía y así sabemos que la energía sólo puede ser convertida en trabajo cuando dentro del sistema concreto que se esté utilizando, la concentración de energía no es uniforme. La energía tiende entonces a fluir desde el punto de mayor concentración al de menor concentración, hasta establecer la uniformadad. La obtención de trabajo a partir de energía consiste precisamente en aprovechar este flujo.
El agua de un río está más alta y tiene más energía gravitatoria en el manantial del que mana en lo alto de la montaña y menos energía en el llano en la desembocadura, donde fluye suave y tranquila. Por eso fluye el agua río abajo hasta el mar (si no fuese por la lluvia, todas las aguas continentales fluirían montaña abajo hasta el mar y el nivel del océano subiría ligeramente. La energía gravitatoria total permanecería igual, pero estaría distribuida con mayor uniformidad).
Una rueda hidráulica gira gracias al agua que corre ladera abajo: ese agua puede realizar un trabajo. El agua sobre una superficie horizontal no puede realizar trabajo, aunque esté sobre una meseta muy alta y posea una energía gravitatoria excepcional. El factor crucial es la diferencia en la concentración de energía y el flujo hacia la uniformidad.
Y lo mismo reza para cualquier clase de energía. En las máquinas de vapor hay un depósito de calor que convierte el agua en vapor, y otro depósito frío que vuelve a condensar el vapor en agua. El factor decisivo es esta diferencia de temperatura. Trabajando a un mismo y único nivel de temperatura no se puede extraer ningún trabajo, por muy alta que sea aquella.
El término “entropía” lo introdujo el físico alemán Rudolf J. E. Clausius en 1.849 para representar el grado de uniformidad con que está distribuida la energía, sea de la clase que sea. Cuanto más uniforme, mayor la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión.
Dic
16
Grandes estructuras del Universo que siempre, nos guardará algún secreto.
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Astronomía y Astrofísica ~ Comments (0)
Como ya sabemos todos, y, hasta que no aparezca otra más moderna y que contenga más datos y credibilidad, el concepto más favorecido de origen del universo es la teoría del Big Bang, de acuerdo con la cual el universo se creó a partir de una densa y caliente concentración enorme de materia (una singularidad) en una bola de fuego que explotó y se expandió para crear el espacio, el tiempo y toda la materia que lo conforme. Todo ello ocurrió, según los datos de que se disponen, hace ahora aproximadamente 15.000 millones de años, o 15 eones (109).
El universo se formó y apareció el tiempo y el espacio y la materia. Es lo que dice la teoría que antes hemos descrito. Sin embargo, hay muchas cuestiones que, por lo menos a mí, no han quedado claras y me llevan a preguntas tales como:
¿Cuántas partículas hay en el universo?
¿De dónde vino la sustancia del universo?
¿Qué hay más allá del borde del universo?
En realidad, no existen respuestas concretas para estas preguntas, porque para empezar no sabemos como es de grande el universo. Sin embargo, si podemos hacer algunas hipótesis.
Podemos calcular que hay unas 100.000.000.000 de galaxias en el universo. Cada una de estas galaxias tiene una media de masa igual a 100.000.000.000 la masa del Sol.
Quiere decir que la cantidad total de materia en el universo sería igual a 1011×1011 ó 1022 veces la masa del Sol.
Dic
15
¿Es verdadero el Universo que creemos conocer?
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Astronomía y Astrofísica ~ Comments (2)
¿Es verdadero Universo que creemos conocer, ¿Y, si no lo es, cómo será?
Todas nuestras cosmologías, desde las cosmologías sumeria y maya hasta las de los profesores modernos que ocupan cátedras con sillón de cuero en las mejores universidades del mundo, están limitadas por una desastrosa falta de visión.
Timothy Ferris comienza su libro “Coming of Age in the Milky Way” con la siguiente observación: “Cuando los astrónomos sumerios, chinos y coreanos de la antigüedad subieron trabajosamente los escalones de sus achaparrados zigurats de piedra para estudiar las estrellas tenían razones para suponer que así obtendrían una visión mejor…porque conseguían situarse más cerca de las estrellas”.
¿De qué sirve subir unas cuantas decenas de metros, cuando sabemos hoy en día que la estrella más próxima se encuentra a una distancia de nosotros de 4,3 años-luz? A escala humana hemos mejorado significativamente nuestro poder de visión con nuestros enormes telescopios terrestres y aún más con el telescopio Hubble, que describe órbitas y nos eleva más allá de la ofuscación que produce la atmósfera de nuestro planeta, la Tierra. Sin embargo, a escala cósmica un satélite situado a 675 kilómetros apenas nos lleva más cerca de los cielos más distantes (a una distancia de unos miles de millones de años-luz) que lo que nos llevaría colocarnos encima de un zigurat, especialmente si las demás galaxias están alejándose de nosotros cada segundo.
El tamaño del Universo, en realidad, es desconocido. El Universo visible puede ser sólo una pequeña parte de todo el universo y es posible que alguna luz nunca nos alcance. Vivimos en lo que se llama esfera sub-Hubble; puede ser que la parte del Universo que no hemos visto sea millones de veces mayor, en cuyo caso, lo que observamos a través de nuestros telescopios son los movimientos aleatorios y esotéricos de unas galaxias locales, no el verdadero flujo del espacio real.
Dic
14
Estabilidad de la materia extraña y posibles estrellas de quarks
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Astronomía y Astrofísica ~ Comments (0)
La Hipótesis de estrella de Quarks (EQs) podrían responder a muchos interrogantes surgidos a partir de observaciones astrofísicas que no coinciden con los modelos canónicos teóricos de las Estrellas de Neutrones ( ENs ). Decimos que son hipotéticas porque se conjetura que estarían formadas por Materia Extraña ( ME ). La comunidad astrofísica espera evidencias observacionales que permitan diferenciarlas de las ENs, ya que podrían explicar un conjunto de observaciones astronómicas que aún resultan una incógnita. Es sabido que una EN es el remanente del colapso de una estrella masiva. El colapso de la estrella, la supernova, da lugar a un núcleo compacto hiperdenso de hierro y otros metales pesados que sigue comprimiéndose y calentándose. Su densidad continúa aumentando, dando lugar a una “neutronización“ (recombinación de electrones con protones que resultan en neutrones) y el gas degenerado de neutrones frena el colapso del remanente.
Una EQ, a diferencia de una EN, no se originaría necesariamente de una evolución estelar después del agotamiento del combustible nuclear de una estrella normal. Sería, probablemente, producto de la transición de fase hadrón-quark a altísima densidad. La Cromodinámica Cuántica (CDC), la Teoría de las Interacciones Fuertes que ocurren dentro de los nucleones (protones y neutrones), concibe teóricamente la idea de la transición de fase hadrón-quark a temperaturas y/ o densidades extremadamente altas con el consecuente desconfinamiento de quarks y gluones, que formarían una especie de “sopa “. Sin embargo, los quarks libres no se han encontrado aún, en uno u otro límite, en ningún experimento terrestre.
La “sopa“ que mencionamos antes, se conoce como Plasma Quark-Gluón ( PQG ). En el límite de altas temperaturas, el PQG está tratando de obtenerse en el laboratorio y existen fuertes indicios de que se logre con éxito experimentos de altas energías como el Colisionador Relativista de Iones Pesados (conocido por sus siglas en ingles como RHIC) de Brookhaven, New York.
Dic
14
¡La ciencia! ¿Qué haríamos sin ella?
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Rumores del Saber ~ Comments (0)
¡LA CIENCIA! ¿Qué haríamos sin ella?
Está claro que, a la hora de adjudicar el logro de la Ciencia a un determinado lugar, cada uno tira para su propio territorio, y, en más de una ocasión he tenido que leer escritos y también oír comentarios que así lo demuestran
“La Ciencia occidental es nuestro logro más admirable. ¿Acaso alguna otra cultura, pasada o presente, ha levantado un edificio científico equivalente al que construyeron Galileo, Newton, Leibniz, Lavoisier, Dalton, Faraday, Planck, Rutherford, Einstein, Heisenberg, Pauli, Watson y Crick?? ¿Hay algo en el pasado de las culturas no occidentales que se pueda comparar con lo que son hoy en día la biología molecular, la física de partículas, la química, la geología o las distintas tecnologías? No hay mucho que discutir sobre esto. Sin embargo, la única cuestión es preguntarse de dónde partió toda esa ciencia, y dónde están sus auténticos orígenes. ¿Quién contribuyó inicialmente a su desarrollo?
Hay consenso a la hora de afirmar que el origen de esta ciencia es casi totalmente occidental. Al decir occidental se quiere significar que hablan de la Grecia antigua y helenística, y Europa desde el Renacimiento hasta la actualidad. Tradicionalmente se considera que Grecia es europea, contraponiendo esta idea a la de pertenencia a una cultura mediterránea que incluiría a sus vecinos africanos.”
Sin meternos en muchas profundidades y enunciándolo de forma abreviada, según ese punto de vista, la hipótesis podría ser la siguiente: La Ciencia nació en la antigua Grecia alrededor del año 600 a. de C. y floreció durante unos pocos cientos de años, aproximadamente hasta 146 a. de C., cuando los griegos cedieron su predominio a los romanos. En esta época, el avance de la ciencia se frenó en seco y en lo sucesivo permaneció en letargo hasta que resucitó en Europa durante el renacimiento, alrededor del año 1500. Esto es lo que se conoce como el “milagro griego”. Esta hipótesis supone que las personas que habitaron en la India, Egipto, Mesopotamia, el África subsahariana, China, el Continente americano y algún otro lugar con anterioridad al año 600 a. de C. no dirigieron el desarrollo de la Ciencia. Cuando descubrieron el fuego, se quedaron esperando tranquilamente a que Tales de Mileto, Pitágoras, Demócrito y Aristóteles inventaran la Ciencia en el Egeo.