Viajando a la luna.

Por si algún despistado aún no se enteró aviso de que este jueves por la tarde va a haber buen ambiente en el Centro Social. Va a haber ciencia. ¡Allí nos vemos!



Jueves 25 de febrero

* Cineforum Ciencia: La conspiración lunar, vaya timo
Proyección y charla de Eugenio Fernández Aguilar, sobre su libro en el que
desmonta las pruebas contra la llegada del hombre a la luna
Espacio Extra, Fundación Cajamurcia, Centro Social Universitario, 16'00 horas

#Eugenio es autor del blog Ciencia en el XXI

La mágica fibra óptica

Hace ya bastante tiempo que por casualidad llegó a mis manos un pequeño "mocho" de fibra óptica. La primera vez que la vi en contundente directo. Fue bonito.

Resulta que formaba parte de un juguete que ya no funcionaba, pero para mí las fibrillas estas por sí solas ya eran un juguetillo.



Lo mejor es que decidí que sería mi juguetico sin tener ni pajolera idea ni de para qué servían todos los pelitos esos, ni de qué estaban hechos. Y a ver cómo leches juego con algo que no se qué puede hacer.

Lo único que sabía es que era utilísimo, porque en las ciencias se usaba para muchas cosas.

Entonces me puse a experimentar. Os presento los instrumentos que utilicé, además de la fibra óptica:

Este cacharrito me proporcionó los fotones.

Y esto...bueno, es un tronco de estos de decoración de los centros de mesa, que me venía al pelo para tener el puñado de fibras en vertical (aunque la foto se vea en horizontal).

Empecé apuntando con una lucecita a todos los pelitos de fibra óptica, et voilà! Vi que si hacía incidir la luz en la base del "mocho", la luz sólo se volvía a ver en los extremos de las fibras, los fotones no se veían a través de las fibras. Qué fuerte, tú. ¿Qué maravillas podían ocurrir dentro de los pelitos que no dejaban escapar la luz?

Dado que se trataba de luz, lo primero que se viene a la cabeza es: reflexión y refracción. Recordé entonces que el tema estaba relacionado con los índices de refracción, los ángulos del rayo incidente, reflejado y refractado... Pero nada sacaba en claro. ¿Solución? La de muchas otras veces, desempolvar el libro de física de bachiller. Y cuando llegué a la página 254 Snell me propinó una colleja (bien merecida).

Primero de todo recordaremos conceptos, que si no, no nos enteramos de nada. El índice de refracción (n) de un medio (aire, agua, el río Segura) viene dado por la razón entre la velocidad de la luz en el vacío (c = 3·10e8 m/s) y la velocidad de propagación en dicho medio. La refracción tiene lugar cuando un rayo de luz que se está propagando en un determinado medio, pasa a propagarse en otro medio con distinto n. Imaginemos que un rayito de luz se está propagando por el aire y se tropieza con un trozo de vidrio. Lo intuitivo es pensar que la velocidad de la luz al pasar al vidrio disminuirá. Y eso es precisamente lo que ocurre, es justo lo que nos indica el índice de refracción. El n del vidrio es mayor que el del aire, y como n = c/v, esto quiere decir que la luz se propagará por este último material con menor velocidad (veremos a continuación las leyes que sigue este fenómeno). Por otro lado, la reflexión sucede cuando un rayo de luz que incide sobre un medio de distinto n no consigue atravesar el medio y se "refleja". El ángulo de incidencia y de reflexión (ambos con respecto a la normal) son iguales.

Lo siguiente, a boli:



Aquí demostramos que si un rayo de luz pasa de un medio a otro con mayor n, su velocidad disminuye, esto es, se acerca a la normal. Por lo tanto, si un rayo pasa de un medio a otro con menor n , la velocidad aumenta, o sea, se aleja de la normal.

Centrándonos en la última afirmación, tenemos que señalar, que existe un ángulo límite de incidendia, esto quiere decir que si lo superamos, el rayo ya no se refractará sino que pasará a reflejarse. En el dibujo que sigue se puede ver con claridad.



El fenómeno en el que se sobrepasa el ángulo límite y el rayo ya no se refracta se denomina reflexión total.

Pues bien, esto es justo la clave de lo que sucede en el interior de una fibra óptica, lo que pasa es que, puesto que en la videa real no trabajamos con sistemas ideales, puede haber pérdidas a lo largo de todo el recorrido del rayo de luz, pero muy pequeñas.

Esta fibra está hecha generalmente de vidrio, y esta formada por dos partes. Una es el núcleo, que tiene un n mayor que la cubierta que lo rodea. Núcleo y cubierta están hechos de materiales similares.



¡Y listo!

Ahora vamos a deleitarnos con la elegancia de la linda fibra óptica.

Una fibrilla óptica solitaria

*Se observa bastante luz a través de las fibras y esto se debe principalmente a la luz que utilizo, que no es un haz concentrado de fotones, y además no estoy apuntando directamente a la base de las fibras, si no que el foco de luz está más abajo. Además, las fibras no son perfectas (ni pueden serlo), presentan impurezas y están algo deterioradas.

Y para acabar, dejo algunas aplicaciones de la fibra óptica que me han parecido interesantes:

Se utiliza en medicina, para observar órganos internos del cuerpo sin tener que intervenir quirúrjicamente.

También en telecomunicaciones ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio, y algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuación que tienen.

Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio.

Fuente de las aplicaciones de la fibra óptica: Wikipedia

El planeta flotante

Estuve ayer leyendo sobre algunos planetitas del Sistema Solar, y me llamó especialmente la atención el amigo Saturno.

Resulta que aun siendo uno de los planetas más voluminosos del Sistema Solar, es el único cuya densidad es menor que la del agua. La densidad de Saturno es aproximadamente 700Kg/m³, y la del agua, 1000Kg/m ³.

Como me pareció bastante curioso, se me ocurrió calcular cuál sería el empuje ejercido por el agua si introdujésemos a Saturno en una gran balsota de agua en la Tierra -sí, esa gran balsa debería ser mucho más grande que la propia Tierra, pero es el planeta más gordo donde se conoce que hay agua, y sí, me refiero a coger a Saturno como si de una pelota perfectamente esférica se tratase y meterlo en el agua hasta cubrirlo por completo-.

Ayudándome del viejo principio de Arquímedes, comprobé que, efectivamente, el empuje* era mayor que el peso real del planeta. ¿Pero cuánto mayor? Pues 10³ veces mayor. Vamos, que tampoco mucho. Saturno, una vez sumergido, ascendería a la superficie del agua, pero no rapidísimamente.

Después de esto, me surgió una pregunta. Si lleváramos a cabo dicho experimento, y una vez Saturno permaneciese a flote de forma estable -esto es, una vez dejase de oscilar-, ¿qué volumen y masa de Saturno permanecería bajo el agua?

Nuestro sistema Saturno-balsa estaría en equilibrio, por tanto el empuje aquí tiene que ser necesariamente igual que el peso real del planeta- para que ni salga disparado, ni se hunda-. Tendríamos entonces que Vsum*plíquido*g=Vcuerpo*pcuerpo*g. Aquí dividimos por g ambos lados y podemos hallar la expresión con la que encontraremos el volumen que queda sumergido. Vsum=plíquido*Vcuerpo/pcuerpo.

El caso es que al final sale que el volumen que queda bajo el agua es el 70% de su volumen total, que es lo que cabía esperar, ya que la densidad de Saturno es casi el 70% de la densidad del agua.

Para saber la masa sumergida lo tenemos fácil, será el producto del volumen sumergido por la densidad de Saturno. El resultado es también aproximado al 70% de la masa de Saturno

Así de chachi es la cosa.

*Empuje=Vsum*plíquido*g

Peso: masa*g = V*p*g

Vsum: volumen del cuerpo sumergido==Vdes

Vdes: volumen del líquido desalojado, que coincide con el volumen del cuerpo sumergido. Por ejemplo, en el primer caso, para calcular el empuje, como consideramos el cuerpo totalmente sumergido en el agua, el volumen de líquido desalojado coincide con el volumen total del planeta.

plíquido: densidad líquido

g: gravedad

Salud!

2009: International Year of Astronomy

Con motivo del Año Internacional de la Astronomía, la Universidad de Murcia -que forma parte del proyecto U4 junto con otras universidades de España- ha organizado una serie de conferencias para que todo el que quiera pueda conocer más sobre los astros y, en general, sobre todo lo relacionado con el universo.

Pongo aquí toda la información sobre las conferencias:

Pinchar en la imagen para ampliar

¡Ah! Y recomiendo la lectura del especial de astronomía de El País, aparecen artículos muy interesantes y curiosidades y tal.

A la página oficial se puede acceder desde aquí.


Salud!

-Y feliz Año de la Astronomía-

Los planetas extrasolares, esos colegas desconocidos

Cuando éramos pequeños nos enseñaron que los planetas eran : Mercurio (que no Hg), Venus (cómo odio este planeta), Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón (este último ya en el rango de planeta enano).

Sin embargo, ahora sabemos que esos no son los planetas, sino que son los planetas "memorizables" del sistema solar. Planetas hay un porrón. Y sin descubrir otro porrón más grande aún. Así que hoy vamos a dedicarles un espacio a unos planetas que nada tienen que ver con los nueve archifamosos que conocemos. Y son diferentes porque no orbitan en torno al Sol, si no que dan vueltas alrededor de una estrella distinta.

A partir de que en 1995 unos astrónomos del observatorio de Ginebra descubriesen el primer planeta extrasolar, se han ido descubriendo planetas de estos sin parar. Es curioso que casi todos los planetas extrasolares detectados son gigantes gaseosos (de masa líquida o gaseosa y en muchos casos mayor que la de Júpiter). Orbitan, además, muy cerca de su estrella, y es por eso que se les denominan "Júpiteres calientes".

Pero claro, ¿por qué son gigantes gaseosos la mayoría de los planetas extrasolares que se han detectado? Y lo más importante, ¿cómo diantres se detectan?

Actualmente se conocen cinco métodos, uno de los cuales ha llevado a más descubrimientos. Este método es el de las velocidades radiales (la velocidad radial es la componente de la velocidad con la que el objeto se acerca o aleja del observador, aunque no se mueva exactamente en dirección de colisión con el observador), basado en el efecto Doppler (sí, el efecto de oir la sirena de la ambulancia más grave a medida que se va alejando). El planeta, al orbitar la estrella central, ejerce una fuerza gravitatoria sobre ésta de manera que la estrella gira sobre el centro de masas común del sistema. Las oscilaciones de la estrella pueden detectarse mediante leves cambios en las líneas espectrales según la estrella se acerca a nosotros (corrimiento hacia el azul) o se aleja (corrimiento al rojo).

Y el hecho de que se detecten en su mayoría gigantes gaseosos se debe a que al ser los desplazamientos muy pequeños, los detectores deben ser muy precisos para cuantificar con precisión la velocidad de la estrella. Además, el efecto es mayor si el planeta tiene una masa mayor y si se encuentra cerca de la estrella. Vamos, que los planetas de pequeño tamaño y que orbiten lejos de su estrella nos lo ponen demasiado difícil para encontrarlos.



Otro método de detección es el de tránsitos. Y consiste en observar fotométricamente la estrella y detectar sutiles cambios en la intensidad de su luz cuando un planeta gira sobre ella. Este método también muy útil a la hora de detectar planetas gigantes.




Un tercer método es el de detección directa. Las fotografías podrían revelar mucha más información sobre un planeta que cualquier otra técnica conocida. Pero es mucho más difícil técnicamente que cualquiera de los otros métodos. Se debe entre otras cosas a que una estrella promedio es millones de veces más brillante que cualquiera de sus planetas, y hasta hace poco ningún detector podía identificar los planetas a partir del brillo estelar.

Otra técnica se basa en las perturbaciones gravitacionales en discos de polvo. En estrellas jóvenes con discos circumestelares de polvo a su alrededor es posible detectar irregularidades en la distribución de material en el disco circumestelar ocasionadas por la interacción gravitatoria con un planeta.



Una técnica también en uso es la que emplea microlentes gravitacionales. Una lente gravitacional es un conjunto de materia tan masivo (como por ejemplo un cúmulo de galaxias) que deforma el espacio que lo rodea, haciendo que la luz de objetos aún más distantes, se curve alrededor de la masa-lente central, y sean visibles desde La Tierra. Se forma cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes como cuásares* se curva alrededor de un objeto masivo, como puede ser una galaxia de gran masa, situado entre el objeto emisor y el receptor. Para que el método funcione, los tres objetos tienen que estar casi perfectamente alineados. El principal defecto de este método es que las posibles detecciones no son repetibles por lo que el planeta descubierto de esta forma debería ser estudiado adicionalmente por alguno de los métodos anteriores.






Ahora ya conocemos un poco estos planetas de fuera.



*Cuásares: Son cuerpos celestes que tienen una apariencia estelar y que, en el telescopio, aparecen como débiles estrellitas; sin embargo, observadas con el radiotelescopio, muestran una emisión energética tan intensa como para ser comparable con la de una galaxia íntegra. Los cuásar muestran también un desplazamiento de las rayas espectrales hacia el rojo tan fuerte que, si este fenómeno tuviera que ser interpretado en términos de Expansión del Universo, ellos deberían estar animados con velocidades próximas a las de la luz y encontrarse en los extremos confines del Universo mismo, a miles de millones de años-luz de nosotros.


[Fuentes: Astromía y Wikipedia]


Salud.

George Smoot y el origen del universo

Dado que hace ya un tiempo que vino Mr. Smoot (hombre bastante agradable, por cierto), y tengo un poco de tiempo, voy a referirme muy brevemente a la conferencia que dio. -Fue curioso que en cuanto llegó empezara a hacernos fotos él a nosotros-.

Me ahorro contar la biografía de este hombre, ya que puede leerse aquí.

Bueno, este señor vino a hablarnos sobre el origen del universo. Nos contó que se había dedicado a medir las variaciones de temperatura en la radiación de fondo en diferentes direcciones en el espacio, y estas pequeñas variaciones en la radiación, según nos dijo, son un vestigio de la "evolución" del universo, porque muestran las regiones donde la materia empezó a amontonarse.

Según la teoría del Big Bang, en los primeros momentos de este "bang" el universo era denso y los fotones de luz no hacían más que ser absorbidos y reemitidos todo el rato. Cuando su temperatura bajó unos miles de grados, fue cuando se formaron los átomos y los fotones salieron por fin de ese bucle interminable de absorción-emisión. En esta etapa el Universo se considera como un cuerpo que "genera" radiación de cuerpo negro (toda la energía incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energía incidente desde el interior es emitida) , una energía que depende solo de la temperatura. Y esta radiación se ha ido enfriando a la vez que el universo ha ido expandiéndose.

Las variaciones (pequeñísimas) en la temperatura de la radiación de fondo dan pistas acerca de dónde empezó a acumularse materia en el universo, es decir, del origen de las estrellas y el resto de cuerpos celestes.


Imagen de la expansión del universo

Bueno, esto es, muy resumidito, una mezcla de lo que conseguí entender y de las notas que nos dieron tras la conferencia.

En esta foto aparecemos todos los de la carrera con el profesor Smoot.


Salud.

Un Nobel de física pasa por Murcia

OU MAI GAD!

Mr. George F. Smoot, un señor astrofísico -cómo no, norteamericano, cómo no, doctor por el MIT- viene mañana a la UMU a hablar sobre el Origin of the Universe. Casi nada...

Así que allí estaremos a ver si pillamos algo, porque traductor no hay. ¿Pa qué? Si nosotros no necesitamos de eso...sémoj' maj chúloj que ná.

Salud.

¿Qué hace un electrón al eructar? "BoOoHR"

Hoy ha comenzado la Semana de la Ciencia y la Tecnología y no podían haberla organizado unos días antes, no... Pero bueno, iré y lo veré TODO aunque a cambio tenga que quedarme hasta las 4 ante meridiem haciendo demostracioncitas de análisis. Maaadre, qué ganas tengo de ir, es que es escuchar "ciencia a lo grande" o "física recreativa" y ZAS, ¡¡me pierdo, me pierdo!!

En la carpa de Física Recreativa estará, cómo no, Rafa, el que me quiso vender un aprobado cuando llegase a 4º (mmm...4º). Este hombre es asombroso, haciendo unos cuantos experimentos y dando la explicación física, es capaz de hacer que le guste la física a todo Dios. Iremos, pues, a echarle un vistazo de nuevo.

Y bueno, este año no nos han propuesto hacer cosas allí aún (normal), pero el año que viene habrá que meter la nariz a ver si se enrollan.

Ala, ya que me toca seguir con Análisis Matemático 1, pongo algo relacionado con eso:

a + b = c
(4-3)*a + (4-3)*b = (4-3)*c
4*a - 3*a + 4*b -3*b = 4*c - 3*c
4*a + 4*b - 4*c = 3*a + 3*b - 3*c
4*(a + b - c) = 3*(a + b -c)
4=3

¿Curiosa la asignatura, eh? ¿O falla algo?

Salud!



Rafa explicándonos uno de sus "trucos de magia"
en una exhibición que hizo en la umu.

*Nota: Sí, esa camiseta parte.

Jueves de ciencia y bici

Vaya, las actividades en Murcia parece que van de jueves en jueves.

Lo del jueves mereció la pena, sí señor. Es que disfruté incluso viéndolos disfrutar mientras tocaban. Así da gusto. Eso sí, demasiada gente para un local tan pequeño. O a lo mejor es que la barra y las mesas están distribuidas de una forma un tanto extraña. Pero vamos, que los chavales lo hicieron muy bien.

Y este jueves (30 de octubre) va a estar bastante completito. Hacen en el auditorio un curso de Ciencia y tecnología nuclear abierto a todo tipo de público -que tiene muy buena pinta- y además, gratuito. Eso sí es promover la ciencia, leches. Comienza a las 16:00 y dura unas 3 horas. Toda la información relacionada con el curso se puede ver aquí.

Y tras esto, qué mejor que irse a dar una vuelta en bici. La masa crítica de este mes será la más elegante. La gracia estará en ir arreglado, con el objetivo de dar a entender que no hay que ser ni vestir de una manera determinada para poder desplazarte en bicicleta (además de reclamar como de costumbre, el carril-bici que Murcia debería tener y no tiene).

Como siempre comenzará a las 20:00 en la Biblioteca Regional.
















Nuestro inútil pseudocarril-bici al lado de unos cuantos muchos carriles enteritos para los coches. Anda, y qué bonito queda el inútil pseudotranvía de fondo.


Salud.

La ciencia del arco iris

Llueve afuera en la calle, anuncian las gotas mojadas que el arco iris llega. De repente la televisión se calla, las luces se apagan y entonces el científico desde su ventana observa.

Observa a algunos despistados que olvidaron sus paraguas y acabarán empapados, observa también grandes charcos y mujeres despeinadas. Observa cómo los gatos se esconden disparados bajo los coches y cómo un niño con botas de agua alza su mirada al cielo. Hace el científico lo mismo y se encuentra con unas nubes que, al no poder con tanta carga, dejan las gotas caer.

Abre la ventana, cierra los ojos, ahora siente el viento que conduce algunas partículas de agua hacia su cara. Oye gente dando voces, oye bocinas y resbalones, oye cómo una madre abre el paraguas a su hija y cómo, en algún edificio, se cierra con brusquedad una puerta.

Cesa el sonido de la lluvia chocando contra la tierra, siente el científico que el arco iris ya se aproxima. Abre los ojos y observa que no hay ya nubarrones, a continuación observa la calle. El niño sigue ahí, mojado, esperando a que el cielo se llene de colores. Al fin aparece el arco iris y lo observan, el científico desde la ventana y el niño desde el suelo.