miércoles, 25 de diciembre del 2024 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR



Archivo de agosto de 2017

« Entradas anteriores
Entradas siguientes »

Ago

24

Europa… ¡Ese pequeño Mundo!

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

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

 

El Océano de Europa Podría Tener un Equilibrio Químico Como el de la Tierra

 

 

Resultado de imagen de La Luna Europa

Un nuevo estudio de la NASA sugiere que el océano bajo la superficie helada de la luna Europa de Júpiter tendría el necesario equilibrio de energía química para que la vida pudiera existir allí, incluso sin actividad hidrotermal volcánica.

Se tiene el convencimiento de que Europa esconde un profundo océano de agua líquida salada debajo de su corteza helada. Si la luna joviana tiene las materias primas y la energía química en las proporciones adecuadas para apoyar la biología es un tema de interés científico. La respuesta puede depender de si Europa dispone de entornos en los que los productos químicos se cotejan en las proporciones adecuadas para alimentar los procesos biológicos. La vida en la Tierra explota dichos nichos.

En un nuevo estudio, los científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, compararon el potencial de Europa para la producción de hidrógeno y oxígeno el la de la Tierra, a través de procesos que no implican directamente el vulcanismo. El equilibrio de estos dos elementos es un indicador clave de la energía disponible para la vida. El estudio encontró que las cantidades serían comparables en escala; en ambos mundos, la producción de oxígeno es aproximadamente 10 veces mayor que la producción de hidrógeno.

El trabajo llama la atención sobre las formas en que el interior rocoso de Europa puede ser mucho más complejo y posiblemente parecido a la Tierra de lo que se suele pensar, según Steve Vance, científico planetario del JPL y autor principal del estudio. “Estamos estudiando un océano extraterrestre utilizando métodos desarrollados para comprender el movimiento de la energía y los nutrientes en los sistemas propios de la Tierra. El ciclo del oxígeno y el hidrógeno en el océano de Europa sería un factor importante para la química de ese océano y toda la vida allí, tal como lo es en la Tierra”.

En última instancia, Vance y sus colegas quieren entender también el ciclo de los otros elementos importantes de la vida en el océano: carbono, nitrógeno, fósforo y azufre.

Como parte de su estudio, los investigadores calcularon la cantidad de hidrógeno que podría producirse en el océano de Europa a medida que el agua de mar reacciona con la roca, en un proceso llamado serpentinización. En este proceso, el agua se filtra en los espacios entre granos minerales y reacciona con la roca para formar nuevos minerales, liberando hidrógeno en el proceso. Los investigadores examinaron cómo se abrirían las grietas en el fondo marino de Europa, mientras el interior rocoso de la luna sigue enfriándose tras miles de millones de años de formación. Nuevas grietas exponen roca fresca al agua de mar, donde más reacciones que producen hidrógeno pueden tener lugar.

 

Esta imagen en color realzado de la nave espacial Galileo de NASA muestra un complicado patrón de fracturas lineales sobre la superficie helada de la luna Europa de Júpiter.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

En la corteza oceánica de la Tierra, se cree que este tipo de fracturas penetra a una profundidad de 5 a 6 kilómetros. En la actual Europa, los investigadores esperan que el agua podría llegar a una profundidad de 25 kilómetros en el interior rocoso, propiciando estas reacciones químicas clave a lo largo de una fracción más profunda de fondo marino de Europa.

Imagen relacionada

La otra mitad de la ecuación química de Europa de vida a través de la energía química estaría a cargo de los oxidantes – oxígeno y otros compuestos que puedan reaccionar con el hidrógeno – siendo sometidos a ciclos en el océano de Europa desde la superficie helada anteriormente. Europa está bañado por la radiación de Júpiter, que divide las moléculas de hielo de agua para crear estos materiales. Los científicos han deducido que la superficie de Europa se cicla de nuevo en su interior, lo que podría llevar a los oxidantes al océano.

“Los oxidantes del hielo son como el terminal positivo de la batería, y los productos químicos desde el fondo del mar, llamados reductores, son como el terminal negativo. Sea o no la vida y los procesos biológicos lo que completa el circuito es parte de lo que motiva nuestra exploración de Europa “, dijo Kevin Hand, científico planetario del JPL, y co-autor del estudio.

Resultado de imagen de Io y sus geiseres

La rocosa luna joviana vecina de Europa, Io, es el cuerpo con mayor actividad volcánica en el sistema solar, debido al calor producido por el estiramiento y los efectos de la gravedad de Júpiter a medida que orbita el planeta. Los científicos han considerado durante mucho tiempo que es posible que Europa también pueda tener actividad volcánica, así como fuentes hidrotermales, donde el agua caliente cargada de minerales emergería del fondo del mar.

Según Vance, los investigadores especularon con anterioridad que el vulcanismo es de suma importancia para la creación de un entorno habitable en el océano de Europa. Si dicha actividad no está ocurriendo en su interior rocoso, según se piensa, el gran flujo de oxidantes de la superficie del océano sería demasiado ácido y tóxico para la vida. “Pero en realidad, si la roca es fría, es más fácil que se fracture. Esto permite que una enorme cantidad de hidrógeno que se produce por serpentinización equilibre los oxidantes en una proporción comparable a la de los océanos de la Tierra”, concluyó Vance.

 

hotmail correo[?]


Ago

24

La NASA dice cosas que…

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

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

La Mayoría de Mundos Parecidos a la Tierra Todavía no han Nacido

 

 

Resultado de imagen de El Planeta Tierra visto desde el Espacio

 

La Tierra llegó pronto a la fiesta del Universo en evolución. Según un nuevo estudio teórico, cuando nuestro Sistema Solar nació hace 4.600 millones de años sólo existía el 8 por ciento de los planetas potencialmente habitables que se formarán en la historia del Universo. Y la fiesta aún no se habrá terminado cuando el Sol se agote dentro de 6 mil millones de años. La mayoría de esos planetas, un 92 por ciento, aún no habrá nacido.

Esta conclusión está basada en datos tomados por el Telescopio Espacial Hubble y el prolífico observatorio espacial cazador de planetas Kepler.

Imagen relacionada

Lo cierto es que, la Tierra, en ese contexto universal es sólo un insignificante grano de arena

“Nuestra principal motivación era comprender el lugar de la Tierra en el contexto del resto del Universo”, dijo el autor del estudio Peter Behroozi del Space Telescope Science Institute (STScI). “En comparación con todos los planetas que se formarán, la Tierra ha sido, en realidad, muy temprana.”

 Mirando lejos y muy atrás en el tiempo el Hubble ha proporcionado a los astrónomos un “álbum familiar” de la observación de galaxias que es una crónica de la historia de formación de las estrellas en el Universo a medida que crecían las galaxias. Los datos muestran que el Universo estaba formando estrellas a un ritmo rápido hace 10 mil millones de años pero la fracción de gas hidrógeno y helio del Universo implicada era muy baja. Hoy en día el nacimiento de estrellas se está produciendo a un ritmo mucho más lento pero hay tanto gas sobrante disponible que el Universo seguirá produciendo estrellas y planetas todavía durante mucho tiempo.

 Concepto artístico de los innumerables planetas tipo Tierra que todavía tienen que nacer durante el próximo billón de años en el Universo en evolución.
Concepto artístico de los innumerables planetas tipo Tierra que todavía tienen que nacer durante el próximo billón de años en el Universo en evolución. ImageCredit: NASA/ESA/G. Bacon (STScI)

“Hay suficiente material restante –después del Big Bang– para producir aún más planetas en el futuro, en la Vía Láctea y más allá”, dijo el coinvestigador Molly Peeples, también del STScI.

La búsqueda de planetas de Kepler indica que los planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de la estrella, la distancia perfecta que permitiría el almacenamiento de agua en la superficie, están por todas partes en nuestra galaxia. En base a esta búsqueda los científicos predicen que debería de haber 1.000 millones de mundos del tamaño de la Tierra en la Galaxia la Vía Láctea en el presente y una buena parte de ellos se presume que serían rocosos. Esta estimación se dispara cuando incluyes las más de 100 mil millones de galaxias que hay en el Universo observable.

Resultado de imagen de Planetas similkares a la Tierra

Esto da muchas oportunidades de que aparezcan planetas del tamaño de la Tierra en zonas habitables en el futuro. La última estrella no se espera que se agote hasta dentro de 100 billones de años desde ahora. Esto es mucho tiempo para que pueda ocurrir literalmente cualquier cosa en el paisaje de los planetas.

Los investigadores dicen que las futuras tierras son más propensas a aparecer dentro de los cúmulos de galaxias gigantes y también en las galaxias enanas, que todavía tienen que utilizar todo su gas para las estrellas en construcción y sistemas planetarios que le acompañan. Por el contrario, nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha gastado mucho más gas disponible para la formación de una futura est

hotmail correo[?]


Ago

23

¡Es tan grande el Universo! No, no estamos sólos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (3)

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

 agujeros negros binarios ¿La oirémos algún día?

 

 

Resultado de imagen de ondas gravitacionales

 

Hace 100 años Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales como parte de su Teoría General de la Relatividad.

Durante décadas, científicos habían intentado, sin éxito, detectar estas ondas, fundamentales para entender las leyes del Universo y que muestran cómo los objetos hacen que el espacio-tiempo se curve.

Hasta este 11 de febrero de 2016.

“Hemos detectado ondas gravitacionales”, anunció este jueves David Reitze, director ejecutivo del Observatorio Avanzado de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, conocido como LIGO.

 

                   Eta Carinae es una buena muestra de cómo el límite de Eddintong funciona

Para cualquier valor de radiación que supere este límite, no habrá equilibrio hidrostático, causando la pérdida de masa de la estrella normal. El mecanismo de emisión en una EQ produciría luminosidades por encima de dicho límite. Una posible explicación a este hecho sería que la EQ es autoligada y por lo tanto su superficie alcanzaría temperaturas altísimas con la consecuente emisión térmica.

Pensar que estamos solos en el Universo “infinito”, es demasiado pretencioso y no creo que seámos “la especie elegida” ni nada parecido. En cientos de miles de mundos como el nuestro y parecidos, estarán presentes las más diversas criaturas que, en algunos casos tendrán entendimiento y en otros, como pasa en la Tierra, simplemente serán seres vivos vegetativos sin ninguna clase de conciencia, o, con una conciencia limitada.

  Poco esfuerzo mental tendriamos que hacer para vernos en ellos reflejados

Una característica sorprendente de nuestro retrato reconstruido del antepasado primitivo es su carácter moderno. Si este organismo lo encontráramos hoy, seguramente no delataría su inmensa antigüedad, excepto por sus secuencias de DNA. Tuvo que estar precedido, necesariamente, por formas más rudimentarias, estadios intermedios en la génesis de sistemas estructurales, metabólicos, energéticos y genéticos complejos que son compartidos por todos los seres vivos de hoy en día. Por desgracia, tales formas no han dejado descendientes igualmente primitivos que permitan su caracterización. carencia complica mucho el problema del origen de la vida.

La Tierra nació hace unos 4.550 millones de años. Se condensó, junto con los otros planetas del sistema solar, en un disco de gas y polvo que giraba alrededor de una joven estrella que iba a convertirse en nuestro Sol. Fenómenos de violencia extrema,  incompatible con el mantenimiento de ningún de vida, rodearon este nacimiento. Durante al menos quinientos millones de años, cometas y asteroides sacudieron la Tierra en formación, con lo que la hicieron incapaz de albergar vida durante todo este tiempo. Algunos impactos pudieron haber sido incluso suficientemente violentos como para producir la pérdida de toda agua terrestre por vaporización, después de lo cual los océanos se habrían vuelto a llenar con agua aportada por cometas. Según esta versión de  los acontecimientos, los océanos actuales de remontarían a la última oleada de bombardeo cometario intenso, que los expertos creen que tuvo lugar hace unos cuatro mil millones de años. Existen señales de que había vida en la Tierra poco después de que dichos cataclismos llegaran a su fin.

El tiempo inexorable no deja de transcurrir, el Universo dinámico hace que todo lo que contiene, sobre todo la materia, evolucione desde formas simples a complejas y, en algunos lugares que han logrado tener las para ello, puede estar presente la vida. Nosotros, seres evolucionados a partir de la matería inerte creada en las estrellas, hemos logrado saber algunas cosas y no dejamos de hacernos preguntas como aquella de: ¿Habrá otros mundos? ¿Estarán, como la Tierra, llenos de vida? Bueno, lo de los mundos sí hemos sido capaces de saberlo y estarán muy cerca del millar los mundos que hemos descubierto. Sin embargo, la vida, sólo la hemos podido encontrar aquí en nuestra casa, en la Tierra.

No dejamos de mandar ingenios espaciales a mundos cercanos, como Marte, para tratar de saber. Nos embarga una ilusión, una esperanza, y…, al mismo tiempo, un temor: ¿Estaremos sólos? Y, si no lo estamos, ¿cómo serán esos otros mundos y que criaturas lo habitan? ¿Si alguna vez llegamos allí, seremos tan destructivos como lo hemos sido aquí en la Tierra? ¿Le querremos quitar lo que ellos tienen? ¡Esperémos que no! Y, sobre todo, en ese primer , ¿Sabremos comportarnos y respetar sus derechos?

Imagen de la película Avatar. (Ver ficha)

Cuando pude ver la película Avatar, quedé fascinado por el mundo que allí quedaba escenificado y las criaturas que lo poblaban, y, sobre todo, era sobrecogedor el alto grado espiritual que tenían de la Naturaleza con la que se sentían en comunidad, formaban una simbiosis perfecta que nosotros, los humanos, nunca podremos alcanzar. Cuando miramos la Naturaleza nos llama la atención la cascada y el bello paisaje pero… ¡No pensamos más allá! ¡Que botarates podemos llegar a ser!

Hemos sabido recrear historias de esos mundos presentidos y de sus habitantes. En ellas, han quedado reflejados los instintos humanos, tantos los buenos como los malos y, mientras que unos querían preservar aquella Naturaleza, otros, sin embargo, querían destriuirla apoderarse de sus preciados tesoros. ¡La condición Humana! ¿Estamos acaso destinados al desacuerdo que nos lleve a la destrucción, o, por el contrario, es precisamente esa condición la que nos llevará lejos?

       La belleza que se describe en el mundo llamado “Pandora” también está aquí pero, ¡no sabemos cuidarla!

Fascinantes criaturas de exóticas bellezas nos podrían estar esperando, en un futuro lejano, en esos mundos soñados que tantas veces hemos podido imaginar. Es difícil saber qué comportamiento tendremos con ellos si eso llega a sucecder, sin embargo, el ejemplo que nos deja la película a la que pertene la imagen de arriba, no es muy alentador ni dice mucho en de nuestra especie que, irrumpimos por la fuerza en un planeta extraño y, violando todas las reglas, pasamos por encima de los derechos de otros para conseguir nuestros objetivos. ¿La Civilización que ocupa el planeta? ¿Qué importa? Si hay que destruirla, ¡adelante!

La fuerza bruta que siempre acompañó a la falta de inteligencia, es la única salida para seres  de cuya racionalidad podríamos dudar,  sin el menor temor a equivocarnos. Destruir nunca será el camino más conveniente. Creo que sería aconsejable guiarse por ese principio de la física, la causalidad. Si respetamos seremos respetados. Sobre todo, no podemos llegar a nuevos lugares pretendiendo imponer nuestras costumbres y nuestras reglas. En esos otros lugares donde posiblemente  existan seres que tienen su propia de vivir, se impone, sobre todo, que supeditemos nuestro comportamiento a su propias reglas a su propio mundo. Los extraños allí seremos nosotros. Ellos,  los seres de la hisotira, a diferencia de nuestra Civilización Terrestre, sí han sabido convivir con su entorno, han creado una especie de simbiosis que une a todos los seres de aquel fascionante mundo, sean seres racionales o plantas, hasta el punto de poder comunicarse entre ellos en un alto grado de compenetración que va mucho más allá de lo físico.

En esos otros Mundos pueden estar presentes seres maravillosos que han optado por otras maneras de vivir, más cercana y conectados con la Naturaleza a la que respetan y comprenden al ser conscientes de que ellos mismos, forman de ella que es algo que, los humanos no han acabado de comprender y, se comportan como si la Tierra fuera un simple instrumento a su servicio, sin ser conscientes que tal comportamiento, los puede llevar a la extinción de la especie.

Las montañas, los árboles, los ríos y el viento, todo bañado por la luz y el calor de esa estrella que nos alumbra, forman un todo que mantiene el equilibrio que hace posible la vida. Si alguno de esos parámetros se viera alterado seriamente… ¡Mal nos iría! Y, sin embargo, algunos se empeñan en no ver lo evidente.

Imagen de la película Avatar. (Ver ficha)

Si algún día conseguimos llegar a otros mundos y en ellos encontramos a criaturas vivas más o mneos evolucionadas, lo conveniente sería respetarlos y, dentro de lo posible, aprender de ellos procurando alterar lo menos posible lo que allí nos encontremos y, si tienen algo que nosotros necesitamos, hacer un intercambio justo olvidándonos de la fuerza bruta que conlleva la destrucción irreparable.

La historia que nos cuentan en esa maravillosa película, , desde el principio nos pone a favor de los habitantes de aquel Mundo agredido y de sus habitantes, hasta tal punto es así que muchos de los terrestres que visitan aquél planeta, no dudan, en dar sus propias vidas por preservar aquel entorno, para nosotros de fantasía y que para aquellos seres tan especiales que han sido capaces de convivir con su mundo y “hablar” con él, demostrando de alguna manera que, son mucho mñás civilizados que nosotros. Cuando ví aquella película… ¡Qué envidia me dieron!

Foto: DisneyParks.com

Utilizar lo que la Naturaleza les ofrecía sin dañar, no coger más de lo estrictamente necesario para vivir, respetando las otras formas de vida del planeta y dejando que el ritmo de la Naturalerza sea el que desarrolle las cosas, sin agredir el entorno y dejando que cada cosa ocupe su lugar sin tratar de violentar, de alguna manera, su desarrollo natural.

Si el caso llega, tendremos que aprender a mirar más allá de la superficie, a entender los mensajes que nos envían la mirada de esos nuevos y exóticos seres y, sobre todo, tratar de comprender su mundo, sus maneras para poder respetarlas y hacernos acreedores, nosotros también, a su respeto.

                                           ¡Quién pudiera ser uno de los afortunados que, en el futuro, visitarán algunos de esos Mundos!

Nos quedan muchos muros por derribar, muchas puertas que abrir para las que aún no poseemos las llaven, y, sobre todo, para que cuando eso llegue y sea una realidad (esperemos que así sea), lo más importante: ¡Que hayamos podido evolucionar hasta ese deseado estadio de sabiduría que ahora no tenemos! De todas las maneras, no me gustaría que ese primer encuentro se produjera aquí en la Tierra. Es preferible que los visitantes seámos nosotros y, como antes digo, espero que para entonces, la Humanidad sea otra.

Claro que, también podríamos toparnos con civilizaciones mucho más avanzadas que la nuestra y, en ese caso… ¡La desventaja sería nuestra! Siempre hemos oído decir que no debemos hacer a otros lo que no queremos que nos hagan a nosotros y, si respetamos esa máxima… ¡Todo podrá ir mejor! El presente es el que tenemos y no sabemos lo que nos depara el futuro pero, una cosa es bien cierta: ¡No dejamos de avanzar! Cada día que pasa damos un paso hacia ese futuro que presentimos y estamos más cerca de saber… ¡Si realmente, como pensamos, estamos miuy bien acompañados en este inmenso Universo nuestro! Y, digo en éste universo nuestro porque, en realidad, pienso que tampoco es, el único Universo.

emilio silvera

hotmail correo[?]


Ago

23

Evolución por la energía

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Energía = Materia    ~    Comentarios Comments (2)

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

 « 

 »

Cualquier cosa que podamos imaginar… ¡Podría estar en nuestro Universo!

El universo entero es energía. En sus formas diferentes la energía cambia continuamente y lo mismo hace que brillen las estrellas del cielo, que los planetas giren, que los estables átomos formen moléculas y materia, que las plantas crezcan o que las civilizaciones evolucionen.

La ciencia del siglo XIX reconoció la universalidad de la energía y supo ver que la Humanidad sin energía que hiciera el trabajo más duro, no evolucionarían en el bienestar social y el saber.

De todas maneras, aún hoy día, a comienzos del siglo XXI, no tenemos un conocimiento unificado de todos los ámbitos y disciplinas, que relacionados de una u otra manera con la energía, nos presente una visión global y completa de este problema. Los estudios energéticos modernos se presentan fragmentados, divididos en disciplinas, y los científicos que trabajan en cada una de ellas están muy ocupados para leer el resultado obtenido en los otros estudios.

Resultado de imagen de Los geólogos, por ejemplo, al tratar de entender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planetaResultado de imagen de Los geólogos, por ejemplo, al tratar de entender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planeta

Los geólogos, por ejemplo, al tratar de entender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planeta por el movimiento de las placas tectónicas, rara vez están al día de los descubrimientos en las otras ramas de la energética moderna, donde se estudia desde el esfuerzo de un corredor de élite hasta el vuelo de un colibrí.

Los ingenieros se preocupan por las plantas generadoras de electricidad y piensan poco en las constantes fundamentales de la energía o en los cambios que determinaron la evolución de las sociedades antes de la llegada de la civilización de los combustibles fósiles.

Resultado de imagen de El resplandeciente Sol

Energía es todo, desde el Sol hasta un embarazo; desde el pan que comemos hasta un microchip. Sin embargo, es difícil que un técnico pueda pensar en ello cuando está centrado en resolver el problema del momento.

La progresión lógica se realiza siguiendo una secuencia progresiva desde los flujos de energía planetarios a la vida de las plantas y los animales, siguiendo con la energía humana, la energía en el desarrollo de las sociedades preindustriales y modernas, y concluyendo con el transporte y los flujos de información, que son las dos características más importantes de la civilización de los combustibles fósiles.

Resultado de imagen de Entropía

Los que han leído algunos de mis trabajos saben que aquí podrán encontrarse con datos y materias diversas, y aunque el tema central, como he reseñado por título, es la evolución por la energía, también podrán leer sobre la entropía, las fuerzas de la naturaleza, el átomo, o incluso, del Sol, los vientos, radiación solar o cualquier dato que, en realidad, pueda estar conectado con el concepto de energía.

Operamos con unidades

Resultado de imagen de Diferentes formas de energías

El conocimiento, las peculiaridades y las complejidades de las diferentes formas de energías, así como su almacenamiento y transformación, requiere que cuantifiquemos esas cualidades y procesos. Para ello debemos introducir cierto número de conceptos científicos y medidas, así como sus unidades correspondientes.

Al hablar sobre energía nos encontramos con el problema de que el uso en el habla común de muchos términos científicos está equivocado. Como dice Henk Tennekes, “hemos creado una terrible confusión con los conceptos físicos simples en la vida ordinaria”. Pocos de esos malentendidos son tan generales y molestos como los relacionados con los términos energía, potencia y fuerza.

Resultado de imagen de Empujar un bloque de piedra

Definimos fuerza como la intensidad con la que intentamos desplazar – empujar, tirar, levantar, golpear… – un objeto. Podemos ejercer una fuerza enorme sobre la roca que sobresale en una montaña incluso si ésta permanece inmóvil. Sin embargo, sólo realizamos trabajo cuando el objeto que empujamos se mueve en la dirección de la fuerza aplicada. De hecho, se define el trabajo realizado como el producto de la fuerza aplicada por la distancia recorrida. La energía, como se define en los libros de texto, es “la capacidad de hacer trabajo”, y así, ésta se medirá con las mismas unidades que el trabajo.

Resultado de imagen de Unidades de energía con nombres especiales

Si medimos la fuerza en unidades denominadas newton (N), llamada así en honor de Isaac Newton, y la distancia en metros (m), el trabajo se mide en la malsonante unidad de newton-metro. Para simplificar, los científicos llaman al newton-metro julio (J), en honor de James Prescot Joule (1818 – 1889), quien publicó el primer cálculo preciso de la equivalencia entre trabajo y energía. El julio es la unidad estándar de trabajo y energía.

La potencia es simplemente la tasa de trabajo, es decir, un flujo de energía por unidad de tiempo. A un julio por segundo lo llamamos vatio (W) en honor de James Watt (1736 – 1819), inventor de la máquina de vapor mejorada y el hombre que estableció la primera unidad de potencia, que no fue el vatio sino el caballo de vapor (CV), una unidad aproximadamente igual a 750 W.

Seguimos con algunas tablas para documentarnos:

Resultado de imagen de Reservas mundiales de material energético

Almacenamiento de energía
Energía de Magnitud
Reservas mundiales de carbón 200.000 EJ
Reservas mundiales de masa vegetal 10.000 EJ
Calor latente de un tormenta 5 PJ
Carga de carbón de un camión de 100 t 2 TJ
Barril de petróleo crudo 6 GJ
Botella de vino de mesa blanco 3 MJ
Garbanzo pequeño 5 KJ
Mosca en la mesa de la cocina 9 mJ
Gota de agua de 2 mm en una hoja de árbol 4 μJ
Flujos de energía
Energía de Magnitud
Radiación solar 5.500.000 EJ
Fotosíntesis mundial neta 2.000 EJ
Producción mundial de combustibles fósiles 300 EJ
Huracán típico en el Caribe 38 EJ
La mayor explosión de bomba H en 1961 240 PJ
Calor latente de un tormenta 5 PJ
Bomba de Hiroshima en 1945 84 TJ
Metabolismo basal de un caballo grande 100 MJ
Ingesta diaria de un adulto 10 MJ
Pulsación de una tecla del ordenador 20 mJ
Salto de una pulga 100 nJ

Resultado de imagen de Energía mecánica y cinética

Resultado de imagen de Energía cinéticaResultado de imagen de Energía cinética

Para avanzar un poco más tenemos que pasar de empujar y tirar (lo que llamamos energía mecánica o energía cinética) a calentar (energía térmica). Definimos una unidad llamada caloría como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gramo de agua desde 14’5 a 15’5 ºC. Usando esta unidad podemos comparar energías térmicas, pero una vez más, esta unidad no nos permite comparar todas las clases diferentes de energías.

Si nos preguntamos ¿qué es la energía?, esta pregunta no es fácil de contestar. Incluso uno de los más grandes físicos modernos resulta de poca ayuda: “es importante darse cuenta de que en física, en realidad, no se sabe muy bien qué es la energía. No tenemos una idea de por qué la energía está formada por pequeños pulsos de una cantidad definida”, decía Richard Feynman en su libro Lectures on Physics.

David Rose, para definir la energía, decía: “es un concepto abstracto inventado por los físicos en el siglo XIX para describir cuantitativamente una amplia variedad de fenómenos naturales”.

Resultado de imagen de masa y energía son equivalentes

E: representa la energía

m: la masa

c: la velocidad de la luz en el vacío ¡casi 300 000 km/s!

Einstein nos dijo: “la masa y la energía son manifestaciones de una misma cosa”.

El conocimiento moderno de la energía incluye un número de descubrimientos fundamentales: la masa y la energía son equivalente; los diferentes tipos de energía están relacionados por muchas transformaciones; durante esas transformaciones, la energía no se destruye (primer principio de la termodinámica) y esta conservación de la energía está inexorablemente acompañada por una pérdida de utilidad (segundo principio de la termodinámica).

El primer descubrimiento, descrito en una carta de Einstein a un amigo suyo como una “idea atrevida, divertida y atractiva”, se resume en su ecuación m = E/c2, que en su versión más famosa se escribe como E = mc2; la ecuación más conocida de la física.

Resultado de imagen de La gravedad mantiene unido los planetas

El segundo descubrimiento se demuestra continuamente en miles de trasformaciones energéticas que se producen en el universo. La energía gravitatoria mantiene las galaxias en movimiento, a la Tierra girando alrededor del Sol y confinada la atmósfera que hace nuestro planeta habitable. La transformación de la energía nuclear en el interior del Sol produce el continuo flujo de energía electromagnética, llamada radiación solar. Una pequeña parte de esa energía llega al planeta Tierra que, a su vez, libera energía geotérmica. El calor producido en ambos procesos pone en movimiento la atmósfera, los océanos y las gigantescas placas tectónicas terrestres.

Resultado de imagen de la energía del Sol se transforma en en energía química

Una pequeña parte de la energía radiante del Sol se transforma, a través de la fotosíntesis, en reservas de energía química, que son utilizadas por muchas clases de bacterias y plantas. Los seres heterótrofos (organismos que van desde las bacterias, los protozoos y los hongos hasta los mamíferos), ingieren y reorganizan vegetales de las plantas en nuevos enlaces químicos y los utilizan para crear energía mecánica (cinética).

La energía química almacenada durante millones de años en los combustibles fósiles se libera por combustión en calderas y máquinas como energía termal (térmica), la cual, a través de muchos procesos se convierte en energía mecánica, química o electromagnética.

Resultado de imagen de Terremotos

La colisión entre las placas terrestres lleva a que las rocas conformantes de la corteza puedan romperse (fallarse) o bien plegarse. Este último proceso ocurre en aquellos estratos rocosos que se ven sometidos a altas presiones y temperaturas, que permiten que las rocas se tornen dúctiles. Las cadenas montañosas o cordilleras se generan por la colisión de las placas tectónicas y, por lo general, se localizan cerca de sus márgenes.

Potencia de fenómenos de corta duración
Flujos de energía Duración Potencia
Terremoto de magnitud 8 en la E. Richter 30 s 1’6 PW
Gran erupción volcánica 10 h 100 TW
Energía cinética de una tormenta 20 min 100 GW
Gran bombardeo de la 2ª Guerra Mundial 1 h 20 GW
Tornado medio en EE.UU. 3 min 1’7 GW
Los cuatro motores del Boeing 747 10 h 60 MW
La mayor máquina de vapor de Watt 10 h 100 KW
Carrera de 100 m 10 s 1’3 KW
Lavadora doméstica 20 min 500 W
Audición de un CD 60 min 25 W
Una vela 2 h 5 W
El vuelo de un colibrí 3 min 0’7 W

Resultado de imagen de El segundo principio de la termodinámica

El segundo principio de la termodinámica se refiere a la inevitable realidad de que a lo largo de la cadena de transformación de la energía se va perdiendo la capacidad de realizar un trabajo útil. Hay una magnitud asociada con esta pérdida de utilidad de la energía que se llama entropía; en cada transformación la energía se conserva, pero la entropía del sistema en su conjunto sólo puede aumentar. No hay nada que podamos hacer contra esta disminución de utilidad. Un barril de petróleo es un almacén de energía muy útil y de baja entropía que se puede transformar en calor, electricidad, movimiento y luz. Las moléculas calientes de aire emitidas por el tubo de escape de un motor o la luz que rodea una bombilla representan un estado de alta entropía en el que se producen irrecuperables pérdidas de utilidad.

En un sistema cerrado, este proceso unidireccional de disipación entrópica tiene la inevitable consecuencia de una pérdida de la complejidad y un aumento de la homogeneidad. Esto se puede ver si usted compara la multitud de moléculas orgánicas que componen el petróleo con la monotonía de unos pocos tipos de moléculas sencillas que forman los gases del tubo de escape.

Por el contrario, todos los organismos vivos (desde las bacterias hasta las civilizaciones humanas) son sistemas abiertos, que están importando y exportando energía constantemente; son capaces de mantenerse en estado de desequilibrio químico y termodinámico, creciendo y evolucionando hasta una mayor heterogeneidad y complejidad. Desafían temporalmente la tendencia entrópica.

No conviene utilizar unidades inadecuadas para medir esta gran variedad de procesos, porque casi siempre las cifras estarían seguidas o precedidas de muchos ceros. Tanto el julio como el vatio representan respectivamente cantidades muy pequeñas de energía y potencia. Aproximadamente 30 microgramos de carbón o 2 segundos de metabolismo de un ratón de campo equivalen a 1 julio. Un vatio es la potencia de una pequeña vela encendida o el vuelo rápido de un colibrí.

emilio silvera

hotmail correo[?]


Ago

23

Dicen que estamos en un Universo Holográfico

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (0)

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

Ciencia-Noticias de Prensa

Aseguran haber encontrado la primera prueba de que el Universo es un holograma

Los investigadores han hallado indicios de que ciertas teorías cuánticas pueden explicar cómo surgieron el espacio y el tiempo en el Universo temprano, después de analizar la radiación de fondo de microondas, un eco del Big Bang

Uno de los mayores enigmas de la física actual es entender cómo se relaciona la gravedad (que actúa a largas distancias) con las otras fuerzas que actúan dentro de las partículas. Una solución posible es la idea del holograma, en la que se elimina la dimensión de la gravedad y se intenta explicar esta a partir de otras propiedades

 

Uno de los mayores enigmas de la física actual es entender cómo se relaciona la gravedad (que actúa a largas distancias) con las otras fuerzas que actúan dentro de las partículas. Una solución posible es la idea del holograma, en la que se elimina la dimensión de la gravedad y se intenta explicar esta a partir de otras propiedades – HUBBLE HERITAGE

Resultado de imagen de el universo holográfico

 

La idea de que el Universo puede ser en realidad un vasto y complejo holograma, un tipo de representación de un objeto tridimensional en una superficie bidimensional, tal como explicó Stephen Hawking, no es nueva. La polémica teoría de cuerdas, un gran marco teórico que pretende explicar el comportamiento de las partículas y las fuerzas de la Naturaleza, se ha inspirado desde hace décadas en la holografía para tratar de explicar el comportamiento de uno de los fenómenos que más intriga a los científicos: la gravedad. Según esta idea, se puede explicar este fenómeno con una teoría que no incluya este parámetro, lo que implica en definitiva eliminar una dimensión, la de la gravedad, en ese complejo Universo que observamos. Si una imagen bidimensional puede transformarse en una tridimensional en el cine, ¿una imagen más simple y sin gravedad puede explicar el comportamiento del Cosmos, tan influido por la gravedad?

Resultado de imagen de El Universo es un Holograma Physical Review Letters

En un artículo publicado en Physical Review Letters este lunes, un equipo de investigadores italianos, británicos y canadienses ha presentado la que dicen es la primera evidencia observacional de que el Universo es un complejo y vasto holograma. Dicho de otra forma, proponen que se puede explicar su comportamiento a partir de teoría cuánticas que no incorporan la dimensión de la gravedad.

Resultado de imagen de El Universo es un Holograma Physical Review Letters

«La holografía es un enorme paso adelante para entender la forma como el Universo se formó y adquirió su estructura», ha explicado en un comunicado Kostas Skenderis, investigador en la Universidad de Southampton. «Durante décadas los científicos han tratado de combinar la teoría de Einstein de la gravedad (explica el funcionamiento del Universo a gran escala) con la teoría cuántica (explica el funcionamiento de las pequeñas partículas que componen la materia). Algunos creen que el concepto de un Universo holográfico podría reconciliar ambas. Espero que nuestra investigación sea un paso adelante en esa dirección».

La teoría general de la Relatividad de Einstein explica el Universo a gran escala, pero no puede sumergirse en el misterioso mundo cuántico, habitado por partículas de extraño comportamiento. Y ese es el motivo por el que algunos proponen eliminar el escollo de la gravedad para tratar de unificar la física de lo extremadamente pequeño con la de lo extremadamente grande.

Ecos de la creación

En esta ocasión, los astrofísicos encontraron pruebas que, según ellos, apoyan la interpretación del Universo holográfico, o sea, que se puede explicar sin la dimensión de la gravedad. Descubrieron estas evidencias en algunas irregularidades de la radiación de fondo de microondas, ese eco de calor que queda hoy en día después del Big Bang.

Radiación de fondo de microondas. Contiene información sobre cómo y por qué se formaron los gérmenes de las galaxias. En este caso, ha sido usada para entender cómo podrían surgir el espacio y el tiempo sin contar con la gravedad
Radiación de fondo de microondas. Contiene información sobre cómo y por qué se formaron los gérmenes de las galaxias. En este caso, ha sido usada para entender cómo podrían surgir el espacio y el tiempo sin contar con la gravedad- NASA / WMAP Science Team

«Imagina que todo lo que ves, sientes y oyes en tres dimensiones, (junto a tu percepción del tiempo), en realidad surge de un campo plano de dos dimensiones. Esta idea es similar a los hologramas típicos donde una imagen tridimensional se forma a partir de una superficie bidimensional, como en el holograma de una tarjeta de crédito. Pero en este caso, este holograma codifica al Universo entero».

¿Explica lo cuántico el Cosmos?

Resultado de imagen de los Campos cuánticos

Gracias a los cada vez más sensibles telescopios y sensores, en las últimas décadas los investigadores han ido accediendo poco a poco a nuevas capas de información hallada en la radiación de fondo de microondas. En esta ocasión, estos científicos pudieron hacer complejas comparaciones entre esta red y lo predicho por la teoría de campos cuánticos. Así, concluyeron que algunas de las teorías cuánticas de campos podrían explicar casi todas las observaciones cosmológicas del Universo temprano.

La esperanza de los investigadores es poder explicar desde la física de lo más pequeño cómo surgió el tiempo y el espacio en el Universo, cuando este era un recién nacido.

Este esfuerzo de recurrir a la holografía, y explicar el comportamiento de las partículas quitando la dimensión de la gravedad, es especialmente importante para entender los misteriosos agujeros negros o las interacciones de las partículas. Sin embargo, esto no es precisamente una tarea sencilla: junto a la complejidad de las matemáticas asociada a este tipo de estudios, hay que contar con el desconocimiento que hay sobre la física de partículas y sobre los orígenes del Universo.

Esquema de la evolución de un Universo holográfico. El tiempo corre de izquierda a derecha. A la izquierda, el Universo está en fase holográfica, y la imagen está distorsionada porque el tiempo y el espacio no están bien definidos. Al final, en la elipse negra, el Universo está en fase geométrica, que puede ser perfectamente descrita por las ecuaciones de Einstein. La radiación cósmica de microondas, en el centro, fue emitida unos 375.000 años después del Big Bang. Los patrones que muestra contienen información sobre el Universo temprano y sobre la aparición de las primeras estructuras (estrellas y galaxias) en el Universo posterior (a la derecha)

 

Esquema de la evolución de un Universo holográfico. El tiempo corre de izquierda a derecha. A la izquierda, el Universo está en fase holográfica, y la imagen está distorsionada porque el tiempo y el espacio no están bien definidos. Al final, en la elipse negra, el Universo está en fase geométrica, que puede ser perfectamente descrita por las ecuaciones de Einstein. La radiación cósmica de microondas, en el centro, fue emitida unos 375.000 años después del Big Bang. Los patrones que muestra contienen información sobre el Universo temprano y sobre la aparición de las primeras estructuras (estrellas y galaxias) en el Universo posterior (a la derecha)- Paul McFadden
 

Resultado de imagen de Universo holográfico

La investigación ha sido realizada por científicos de la Universidad de Southampton (Reino Unido), de la Universidad de Waterloo (Canadá), del Instituto Perimeter (también Canadá), del Instituto Nacional de Física Nuclear (Italia) y de la Universidad de Salento (también Italia).

hotmail correo[?]


« Entradas anteriores
Entradas siguientes »