La historia de las pilas eléctricas

La primera pila eléctrica fue dada a conocer por Alessandro Volta en 1800 mediante una carta que envió al presidente de la Royal Society.

Se trataba de una serie de pares de discos de cinc y de cobre, separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro que median unos 3 cm. de diámetro.

El invento consistía una novedad absoluta y gozó de un éxito inmediato y muy merecido, ya que inició la era eléctrica en que actualmente vivimos al permitir el estudio experimental preciso de la electricidad, superando las enormes limitaciones que presentaban para ello los generadores electroestáticos, que eran los únicos que existían hasta el momento, 

Otra configuración también utilizada y descrita por Volta para el aparato estaba formada por una serie de vasos con liquido, en los que se sumergían las tiras de los metales, conectando externamente un metal con otro.

Inmediatamente empezaron a hacerse por toda Europa y América innumerables pruebas con diversos líquidos, metales y configuraciones, tratando de mejorar las características del aparato original cosa que pocas veces se consiguió, pero que origino una infinidad de distintos tipos de pilas, de los cuales no ha quedado memoria mas que de los más notables.

Areli Jazheel

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Tormentas solares 2013 - Informe previo 130113

Es para el año 2013 cuando se espera el siguiente pico en el ciclo de actividad solar, y aunque no podemos predecir las llamaradas individuales, el Dr. Clark señala que la mayor parte de ellas ocurren a menudo poco después del pico. Por supuesto, si un evento "Carrington" volviese a suceder, tendría sería, potencialmente, mucho más problemático que en el pasado ya que en 1859 la comunicación eléctrica se hallaba apenas en su "infancia".
El Dr. Clark dijo que "No hay absolutamente ninguna razón para creer que nos dirigimos hacia el Armagedón solar en el año 2013, pero que sin embargo, deberíamos esperar que tarde o temprano haya otro evento Carrington y eso es lo que estos científicos [en la NASA] están tratando de prevenir. La legislación de los EE.UU. acaba de aprobar el Congreso para ayudar a endurecer la red contra las erupciones solares ". Por lo tanto - es algo real, y que debería preocuparnos. Pero debemos saber también que pueden tomarse medidas preventivas. Los satélites pueden enviarse "fuera de línea" durante las erupciones grandes, las redes eléctricas y redes de comunicación se pueden proteger contra la radiación electromagnética y así sucesivamente.

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http://www.quantum-rd.com/2010/06/nasa-advierte-tormenta-solar-para-2013.html#ixzz2HruRiWjF
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Los científicos prevén que finales de 2013 será el momento de mayor actividad del nuevo ciclo solar, un hecho que podría afectar gravemente a las sociedades actuales.
Un caos de accidentes aéreos y de tráfico, cortes generalizados de luz, sin agua, grandes incendios y la caída de todas las comunicaciones podrían ser algunos de sus efectos.
Estados Unidos ha levantado todas las alarmas. El ciclo solar ha cambiado y, con él, la inusual tranquilidad. El Sol entra en uno nuevo del que se espera una gran intensidad, lo que se traduce en mayor actividad magnética, más manchas y erupciones solares. Unos fenómenos que, aunque no lo parezca, pueden afectar enormente a nuestra actual sociedad plagada de sistemas de navegación y comunicaciones que podrían quedar en suspenso.
Y queda poco. Los científicos prevén que finales de 2013 será el momento de mayor actividad del nuevo ciclo, aunque el riesgo se extenderá a los próximos seis años. La dependencia de las sociedades modernas, plagadas de redes de comunicación, satélites y telefonía móvil podrían derrumbarse, lo que convierte a esta posible tormenta solar e un hecho más preocupante de lo que puede parecer. Así, una tormenta solar extrema como la que se espera tendría graves consecuencias paranuestro estilo de vida.

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http://www.teinteresa.es/ciencia/tormenta-podria-Armageddon-ponemos-remedio_0_760125413.html
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Astrónomos de la NASA informaron el 26 de noviembre que el período de ‘máximo solar’ anunciado para el 2013 se está haciendo evidente.
La agencia estadounidense muestra dos fotografías del Sol, en octubre 2010 y octubre 2012, que destacan la diferencia entre estos dos años, mostrando un Sol evidentemente más activo en estos últimos meses.
El máximo solar, o la máxima actividad del Sol, se rige por ciclos naturales de alrededor de 11 años, que están marcados por el aumento del número de manchas solares. La disminución de éstas, a su vez indica el período de mínimo solar. Estas manchas son las que se observan de color oscuro en la superficie del Sol o fotosfera.
“El ciclo solar proporciona más que sólo el aumento de las manchas solares. En la atmósfera del Sol, o corona, aparecen brillantes regiones activas, que tienen sus raíces en las manchas solares más bajas”, destacan astrónomos de la NASA.
Los científicos están monitoreando de continuo las regiones activas del Sol, ya que son el origen de las erupciones y tormentas solares, que expulsan eyecciones de masa coronal (CME), que a veces van dirigidas directamente hacia la Tierra.
Cuando las CME chocan con el campo magnético de la Tierra, dependiendo de la intensidad y velocidad, potencialmente puede colapsar las fuentes de energía y afectar las redes de energía eléctrica. A su vez afecta las comunicaciones de alta y baja frecuencia, además de las comunicaciones GPS y satelitales.
La llegada de las partículas solares de las CME a los polos terrestres produce un cambio de ionización de éstas con coloridas auroras australes y boreales en los cielos nocturnos.

Leer más: http://www.lagranepoca.com/26308-maximo-solar-2013-ya-es-evidente-asegura-nasa
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Nuestra estrella es cambiante y tiene sus propios ciclos de vida, uno de ellos conocido como máximo solar tendrá lugar en el año 2013. Al igual que la Tierra gira sobre sí misma, el Sol también tiene su propia rotación que, al contrario que en nuestro planeta, no es uniforme ya que las capas más externas giran a diferentes velocidades. Así, cada cierto tiempo la estrella experimenta un cambio de polaridad solar. Este ciclo tiene lugar cada once años y va unido a la aparición de manchas solares y a una alta actividad que provoca potentes tormentas y eyecciones de masa coronal.
Hay que tener en cuenta que estos periodos de máximos solares son eventos naturales que llevan miles de millones de años ocurriendo. Por tanto, no estamos ante algo insólito puesto que se suceden cada once años y durante los acercamientos a estos máximos estamos expuestos a llamaradas solares como las que hemos recibido durante estos últimos meses.
En primer lugar hay que tener en cuenta que estas tormentas solares apenas tienen efectos sobre la vida y las personas puesto que nuestro planeta cuenta con un campo magnético llamado magnetosfera que actúa como escudo protector ante estas eyecciones. Sin embargo, los efectos pueden resultar muy notables en los satélites que orbitan alrededor de la Tierra, redes de comunicación, sistemas de geolocalización, infraestructuras eléctricas, etc…
¿Estamos realmente ante "la tormenta solar del siglo"? Como vemos los daños que podemos sufrir se centrarán en las redes de satélites, electricidad y tecnología y su gravedad depende de la intensidad y violencia de estas eyecciones de masa coronal procedentes del Sol.

Leer más: 

http://ar.noticias.yahoo.com/blogs/ciencia-bruja/deber%C3%ADamos-preocuparnos-ante-la-pr%C3%B3xima-gran-tormenta-solar-120237043.html

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Cuestionario-guía de Física básica

¡Hola, amigos!

Ahora le ha correspondido el turno a la Física y a quienes quieren conocerla un poco (o un poco más). 

Aquí están los temas que estimo son básicos en esta disciplina para quienes están en los finales del nivel secundario o principios del nivel terciario.

Por supuesto, faltan muchas cosas. Por supuesto, hay algunas preguntas por aquí que exceden el nivel básico. Pero la intención ha sido la mejor.

Comentarios y consultas, como siempre, a mi mail: danielgalatro@gmail.com

Y el deseo de que tengan el mayor de los éxitos en estos primeros pasos de la eterna aventura de conocimiento.

Un saludo afectuoso

Prof. Daniel Aníbal Galatro

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CUESTIONARIO-GUÍA
INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA
Nivel inicial
2013 – Prof. Daniel Aníbal Galatro
Esquel – Chubut – Argentina
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1 – CONCEPTOS GENERALES

1- ¿Qué estudia la Física? (physis = naturaleza)
2- ¿Por qué la Física es una ciencia experimental?
3- ¿Qué es “medir”?
4- ¿Qué es el “metro patrón”?
5- ¿Cuál es la unidad patrón del tiempo y cómo se define?
6- ¿Cuál es la unidad patrón de la masa y cómo se define?
7- ¿Cuál es la unidad patrón de la temperatura y cómo se define?
8- ¿Cuál es la unidad patrón de la intensidad de corriente eléctrica y cómo se define?
9- ¿Cuál es la unidad patrón de cantidad de moléculas y cómo se define?
10- ¿Cuál es la unidad patrón de intensidad luminosa y cómo se define?
11- ¿Cuál es la diferencia entre “precisión” y “exactitud”?
12- Definir: a) recta, b) semirrecta, c) segmento, d) vector.
13- ¿Cómo se suman dos vectores?

2- CINEMÁTICA

14- ¿Cuándo un cuerpo se mueve?
15- ¿Cuándo un objeto se considera “partícula”?
16- ¿Qué es el vector “desplazamiento”?
17- ¿A qué se llama “velocidad media”? Unidades.
18- ¿A qué se llama “rapidez”? Unidades.
19- ¿A qué se llama “velocidad instantánea”? Unidades.
20- ¿A qué se llama “aceleración”? Unidades. (“cambio”).
21- ¿Qué elementos de la velocidad pueden cambiar?
22- ¿Cuándo un movimiento se llama “rectilíneo”?
23- ¿Cuándo un movimiento se llama “uniforme”?
24- ¿Cuándo un movimiento se llama “uniformemente acelerado”?
25- ¿A qué se llama “caída libre”?
26- ¿Qué creía Galileo Galilei respecto de la forma en que caen los cuerpos?
27- ¿Qué es constante e independiente del peso en la caída de un cuerpo?
28- ¿A qué llamamos “g” y cuál es su valor?
29- ¿Por qué la masa de un cuerpo es constante pero su peso no lo es?
30- ¿A qué se llama “tiro vertical”?
31- ¿Qué signo tiene la aceleración de la gravedad en una caída libre y qué signo tiene en un tiro vertical?

3 – MOVIMIENTOS EN EL PLANO

32- ¿Cuándo podemos considerar que un cuerpo se mueve en una recta (unidimensional)?
33- ¿Cuándo podemos considerar que un cuerpo se mueve en un plano (bidimensional)?
34- ¿De qué depende el vector “desplazamiento”?
35- ¿A qué se llama “tiro oblicuo”?
36- ¿En qué dos movimientos se descompone el tiro oblicuo y cómo es cada uno de ellos?
37- ¿A qué se llama “seno” de un ángulo agudo de un triángulo rectángulo?
38- ¿A qué se llama “coseno” de un ángulo agudo de un triángulo rectángulo?
39- ¿A qué se llama “tangente” de un ángulo agudo de un triángulo rectángulo?
40- ¿Qué expresa el teorema de Pitágoras?
41- ¿A qué ángulo inicial de lanzamiento corresponde el mayor alcance en un tiro oblicuo?
42- ¿Por qué el alcance de un cuerpo lanzado con un ángulo de 30° es el mismo que el de un cuerpo lanzado a 60°?
43- ¿Cómo es la trayectoria en un movimiento circular?
44- ¿Cuándo un movimiento circular se llama “uniforme”?
45- ¿A qué se llama “velocidad angular”? Unidades.
46- ¿A qué se llama “período” en un movimiento circular? Unidades.
47- ¿A qué se llama “frecuencia” en un movimiento circular? Unidades.
48- ¿Cuál es la relación entre “período” y “frecuencia”?
49- ¿Cuántas velocidades pueden calcularse en un movimiento circular y cuáles son?
50- ¿Por qué en un movimiento circular aparece una tercera aceleración?
51- ¿A qué se llama “aceleración centrípeta o radial”? Unidades.
52- ¿Qué aceleraciones valen cero si el movimiento circular es uniforme?

4- ESTÁTICA Y DINÁMICA

53- ¿Qué expresa la primera ley de Newton? (1686)
54- ¿Qué expresa la segunda ley de Newton?
55- ¿Qué expresa la tercera ley de Newton?
56- Explicar el corolario de las leyes de Newton que expresa que “un cuerpo sobre el cual actúan dos fuerzas simultáneamente describirá la diagonal de un paralelogramo en el mismo tiempo que describiría los lados del mismo mediante la acción de esas fuerzas por separado”.
57- ¿A qué se llama “inercia” de un cuerpo?
58- ¿Cómo llamamos la medida de la “inercia” de un cuerpo? Unidades.
59- ¿A qué se llama “fuerza”? Unidades.
60- ¿Por qué puede decirse que la fuerza es la causa y la aceleración es el efecto?
61- ¿Qué relación existe entre fuerza, masa y aceleración?
62- ¿A qué se llama “peso” de un cuerpo? Unidades.
63- ¿Qué era la “atracción gravitacional” para Newton?
64- ¿De qué factores depende la aceleración de la gravedad en un punto?
65- ¿A qué se llama “fricción” o “roce” y cuál es su causa?
66- ¿Cuál es la causa de fricción cuando un objeto atraviesa un líquido?
67- ¿Qué dos tipos de rozamiento existen y por qué? Unidades.
68- ¿Qué es el “coeficiente de rozamiento” y de qué depende? Unidades.
69- ¿Puede decirse que en un plano inclinado el coeficiente de rozamiento es igual a la tangente del ángulo de inclinación del plano?
70- ¿Cuándo se dice que una partícula está “en equilibrio”?
71- ¿Puede una partícula estar en equilibro sin estar en reposo?
72- ¿A qué se llama “momento” (torque) de una fuerza? Unidades.
73- ¿Cuál es el efecto que produce el momento de una fuerza?
74- ¿A qué se llama “cupla” (par) de fuerzas y qué efecto produce?
75- ¿A qué se llama “centro de gravedad”?
76- ¿A qué se llama “centro de masa”?
77- ¿Qué ocurre cuando el campo gravitacional es uniforme?
78- ¿Qué fuerzas deben tenerse en cuenta al estudiar el movimiento de objetos sobre un plano inclinado? ¿Cómo se calcula cada una de ellas?
79- ¿Qué es la “fuerza centrípeta” y qué relación tiene con la velocidad tangencial y con el radio de la circunferencia que describe el cuerpo?
80- ¿A qué se llama “peralte” y cuál es su función?
81- ¿Cómo se calcula la fuerza de atracción entre dos partículas?
82- ¿Cuál es la causa de que en los océanos se produzcan “mareas”?
83- ¿Qué expresan las tres leyes de Kepler?

5 – TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA

84- ¿Cuándo una fuerza realiza “trabajo”? Unidades.
85- ¿Cuánto vale el trabajo de una fuerza perpendicular a la dirección de desplazamiento?
86- ¿El “trabajo” es una magnitud escalar o vectorial?
87- ¿A qué se llama “potencia”? Unidades.
88- ¿A qué se llama “energía”? Unidades.
89- Mencionar algunas formas conocidas de manifestarse la energía.
90- ¿Qué energías interesan cuando se estudia la Mecánica?
91- ¿A qué se llama “energía potencial” y cómo se calcula?
92- ¿A qué se llama “energía cinética” y cómo se calcula?
93- ¿Cuándo una fuerza se considera “conservativa” y cuándo se considera “disipativa”?
94- ¿Por qué la fuerza de gravedad es conservativa?
95- ¿A qué se llama “energía mecánica total” y cuál es su valor?
96- ¿A qué se llama “máquina”?
97- ¿A qué se llama “ventaja mecánica” de una máquina?
98- ¿A qué se llama “palanca”?
99- ¿Cuál es la condición de equilibrio de una palanca?
100- ¿Cuáles son los tres tipos o géneros de palancas?
101- ¿A qué se llama “torno”?
102- ¿Cuál es la condición de equilibrio de un torno?
103- ¿A qué se llama “polea”?
104- ¿Cuándo una polea se considera “fija”?
105- ¿Cuánto vale la ventaja mecánica en una polea fija?
106- ¿Cuál es la condición de equilibrio de una polea fija?
107- ¿Cuándo una polea se considera “móvil”?
108- ¿Cuánto vale la ventaja mecánica de una polea móvil?
109- ¿A qué se llama “aparejo”?
110- ¿Cuándo un aparejo es “potencial”?
111- ¿Cuál es la condición de equilibrio de un aparejo potencial?
112- ¿Cuándo un aparejo es “factorial”?
113- ¿Cuál es la condición de equilibrio de un aparejo factorial?
114- ¿Cuál es la condición de equilibrio de un plano inclinado?

6- IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

115- ¿A qué se llama “impulso”? Unidades.
116- ¿A qué se llama “cantidad de movimiento”? Unidades.
117- ¿El “impulso” y la “cantidad de movimiento” son unidades escalares o vectoriales?
118- ¿Puede decirse que impulso y cantidad de movimiento son valores equivalentes?
119- ¿Qué expresa el principio de la conservación del momento lineal?
120- ¿Qué dos tipos de “choque” se estudian?

7- CUERPOS RÍGIDOS EN ROTACIÓN

121- ¿A qué se denomina “momento de inercia” de un cuerpo respecto al eje alrededor del cual rota?
122- ¿Qué relación hay entre “momento de inercia” y “masa”?

8- ELASTICIDAD

123- ¿Qué expresa la Ley de Hooke?
124- ¿A qué se llama “esfuerzo”?
125- ¿Qué tres tipos de esfuerzos se estudian?
126- ¿A qué se llama “elasticidad”?

9- MOVIMIENTO OSCILATORIO

127- ¿A qué se llama “movimiento oscilatorio”?
128- ¿Cuándo un movimiento oscilatorio se llama “armónico simple” y cuándo se llama “armónico amortiguado”?
129- ¿A qué se llama “período” en un movimiento armónico simple?
130- ¿A qué se llama “frecuencia” en un movimiento armónico simple?
131- ¿Qué relación existe entre “período” y “frecuencia”?
132- ¿A qué se llama “elongación”?
133- ¿A qué se llama “amplitud”?
134- ¿Cómo son las energías cinética y potencial en el movimiento armónico simple?
135- ¿A qué se llama “péndulo”?
136- ¿Cuál es la fórmula general para un péndulo?
137- ¿Por qué puede usarse un péndulo para conocer el valor de g en un lugar?
138- ¿Cuándo dos cuerpos están “en resonancia”?

10- MECÁNICA DE FLUIDOS

139- ¿A qué se llama “fluido”?
140- ¿A qué se llama “densidad”? Unidades. ¿Es constante o variable?
141- ¿A qué se llama “peso específico”? Unidades. ¿Es constante o variable?
142- ¿A qué se llama “presión”? Unidades.
143- ¿Cuánto vale la presión atmosférica normal a nivel del mar a) en atmósferas, b) en pascales, c) en hectopascales, d) en mm Hg (torr)?
144- ¿Pueden corresponder iguales presiones a diferentes fuerzas?
145- ¿Pueden corresponder iguales fuerzas a diferentes presiones?
146- ¿De qué depende el valor de la presión en un punto del interior de un fluido?
147- ¿Qué expresa el principio de Pascal?
148- ¿A qué se llama “prensa hidráulica” o “gato hidráulico” y cuál es su condición de equilibrio?
149- ¿Qué es un “barómetro”?
150- ¿Qué es un “manómetro”?
151- ¿Cuáles son la dirección y el sentido de la fuerza ejercida por un líquido contra las paredes del recipiente que lo contiene?
152- ¿A qué se llama “empuje”?
153- ¿Qué expresa el principio de Arquímedes?
154- ¿Qué es la “hidrostática” y qué es la “hidrodinámica”?
155- ¿Cuándo un fluido se considera “ideal”?
156- ¿A qué se llama “línea de flujo”?
157- ¿Cuándo un flujo se dice “estacionario” y cuándo se dice “turbulento”?
158- ¿Qué expresa la “ecuación de continuidad”?
159- ¿A qué se llama “gasto” o “caudal”?
160- ¿Qué expresa la ecuación de Bernoulli?
161- ¿Qué expresa el teorema de Torricelli?
162- ¿Qué es un tubo de Venturi y para qué se utiliza?
163- ¿Cómo se produce la sustentación de las alas de un avión?

11- TEMPERATURA Y CALOR

164- ¿A qué se llama “energía térmica”?
165- ¿A qué se llama “calor”?
166- ¿A qué se llama “temperatura”?
167- ¿Cuáles son las principales escalas de temperatura y qué relación hay entre ellas?
168- ¿A qué se llama “dilatación?
169- ¿Qué es el “coeficiente de dilatación” de un material?
170- ¿Qué tres tipos de dilatación suelen estudiarse y cuáles son sus fórmulas?
171- ¿Cómo varía la densidad con la variación de temperatura?
172- ¿Cómo es el caso de la dilatación del agua?
173- ¿Qué es un “termostato” y para qué se utiliza?
174- ¿Qué es la “cantidad de calor”? Unidades.
175- ¿A qué se llama “calor específico”? Unidades.
176- ¿A qué se llama “capacidad calorífica”? Unidades.
177- ¿Qué es el “equivalente mecánico del calor” y cuánto vale? (Joule 1850)
178- ¿Qué relación existe entre “calor” y “energía interna”?
179- ¿A qué cambio de estado corresponde cada uno de estos conceptos: a) sublimación, b) evaporación, c) fusión, d) condensación o licuefacción, e) solidificación?
180- ¿Qué ocurre con la temperatura de un cuerpo cuando se encuentra en su punto de fusión o de ebullición?
181- ¿A qué se llama “humedad”? Unidades.
182- ¿Cómo se transmite el calor por conducción?
183- ¿Cómo se transmite el calor por convección?
184- ¿Cómo se transmite el calor por radiación?
185- ¿Qué expresa la ley de enfriamiento de Newton?
186- ¿Por qué el dióxido de carbono de la atmósfera provoca el “efecto invernadero”?

12- GASES

187- ¿Qué expresa la ley de Boyle?
188- ¿Qué expresa la ley de Gay-Lussac?
189- ¿Qué expresa la ley de Avogadro?
190- ¿Cuántas moléculas hay en un mol de cualquier gas? (Perrin)
191- ¿Qué expresa la ecuación de estado de un gas ideal?
192- ¿Qué causa la presión según la Teoría Cinética de los Gases?

13- TERMODINÁMICA

193- ¿Qué estudia la Termodinámica?
194- ¿A qué se llama “proceso cíclico”?
195- ¿A qué se llama “sistema aislado”?
196- ¿A qué se llama “proceso adiabático”?
197- ¿A qué se llama “proceso isovolumétrico”?
198- ¿A qué se llama “proceso isobárico”?
199- ¿A qué se llama “proceso isotérmico”?
200- ¿Qué relación puede establecerse entre “entropía” y “desorden”?

14- MOVIMIENTO ONDULATORIO

201- ¿A qué se llama “onda”?
202- ¿Cómo pueden ser las ondas en relación con la dirección del movimiento del medio en el que se trasladan?
203- ¿Cuándo una onda es “periódica”?
204- ¿Qué es el “período” de una onda?
205- ¿Qué es la “frecuencia” de una onda?
206- ¿Qué es la “longitud” de una onda?
207- ¿Qué relación hay entre la frecuencia de una onda y su longitud?
208- ¿Qué ecuación describe el movimiento de una onda?
209- ¿Qué fórmula permite calcular la velocidad de propagación de una onda transversal en una cuerda?
210- ¿Qué fórmula permite calcular la velocidad de propagación de una onda longitudinal?
211- ¿De qué depende la velocidad de propagación de una onda?
212- ¿A qué se denomina “reflexión” de una onda y qué características tiene?
213- ¿A qué se denomina “refracción” de una onda y qué características tiene?

15- SONIDO

214- ¿A qué se llama “sonido”?
215- ¿Qué requiere indispensablemente una onda mecánica para propagarse?
216- ¿Son todos los sonidos producidos por objetos materiales que vibran?
217- ¿A qué llamamos “velocidad” de un sonido? Unidades.
218- ¿A qué llamamos “intensidad” de un sonido? Unidades.
219- ¿A qué llamamos “tono” de un sonido? Unidades.
220- ¿A qué llamamos “timbre” de un sonido? Unidades.
221- ¿Cuándo una onda es “ultrasónica”?
222- ¿Cuándo una onda es “infrasónica”?
223- ¿Qué frecuencia tiene un sonido “agudo” y qué frecuencia tiene un sonido “grave”?
224- ¿A qué se llama “octava”?
225- ¿Cuáles son los 8 sonidos de una escala diatónica?
226- ¿De qué depende el sonido que emite una cuerda que vibra?
227- ¿A qué se llama “frecuencia fundamental”?
228- ¿A qué se llaman “armónicos”?
229- ¿Qué armónicos pueden producir los tubos abiertos?
230- ¿Qué armónicos pueden producir los tubos cerrados?
231- ¿Cuándo una interferencia es “constructiva” y cuándo es “destructiva”?
232- ¿A qué se conoce como “efecto Doppler”?

16- ÓPTICA

233- ¿Cómo se comporta la luz?
234- ¿Qué es un “fotón”? (Einstein 1905)
235- ¿Qué significa el concepto “onda-partícula”? (de Broglie 1923)
236- ¿Cuál es el valor de la velocidad de la luz en el vacío?
237- ¿A cuántos kilómetros equivale un “año luz”?
238- ¿Qué fenómenos presenta la luz como onda?
239- ¿Qué fenómenos presenta la luz como partícula?
240- ¿A que se llama “espejo”?
241- ¿Cuándo una imagen se llama “real”?
242- ¿Cuándo una imagen se llama “virtual”?
243- ¿El ojo humano puede ver las imágenes reales o las imágenes virtuales?
244- ¿Cómo son las imágenes que produce un espejo plano?
245- ¿Cuál debe ser el tamaño del menor espejo plano para que una persona logre verse de cuerpo completo?
246- ¿Cuándo un espejo esférico se llama “convexo”? (radio negativo)
247- ¿Cuándo un espejo esférico se llama “cóncavo”? (radio positivo)
248- Para un espejo esférico, definir: a) centro de curvatura, b) vértice, c) foco, d) distancia focal
249- ¿Cuáles son los tres rayos principales (“notables”) en un espejo esférico?
250- Un rayo que incide paralelo al eje principal, se refleja …
251- Un rayo que incide con la dirección del foco, se refleja…
252- Un rayo que incide con la dirección del centro de curvatura…
253- ¿Qué características tiene una imagen según la posición del objeto?
254- ¿Qué fórmula permite analizar la refracción de la luz? (Snell)
255- ¿A qué se llama “índice de refracción” de una sustancia? Unidades.
256- ¿A qué se llama “prisma óptico”?
257- ¿Cómo es la marcha de los rayos en un prisma?
258- ¿Cuál es la fórmula de Newton para la refracción en un prisma?
259- ¿A qué se llama “prisma de reflexión total”?
260- ¿A qué se llama “lente”?
261- ¿Qué expresa la ecuación del constructor de lentes?
262- ¿A qué se llama “poder convergente” de una lente? Unidades.
263- ¿Cuándo una lente se llama: a) biconvexa, b) plano convexa, c) menisco convergente, d) bicóncava, e) plano cóncava, f) menisco divergente
264- ¿Cómo se calcula el “aumento” producido por una lente?
265- ¿A qué se llama “color” de un rayo luminoso?
266- ¿Por qué el “blanco”no es un color?
267- ¿Por qué el “negro” no es un color?
268- ¿Cuál es el color que menos se desvía y cuál es el color que más se desvía?
269- ¿De dónde obtienen su energía los rayos luminosos?
270- ¿Qué ocurre si se ilumina con luz roja un objeto que se ve de color rojo bajo la luz blanca?
271- ¿Qué ocurre si se ilumina con luz azul un objeto que se ve de color rojo bajo la luz blanca?
272- ¿Cómo se ve bajo luz blanca un objeto que refleja todas las frecuencias?
273- ¿Cómo se ve bajo luz blanca un objeto que absorbe todas las frecuencias?
274- ¿Cuáles son los “colores primarios” y por qué se llaman así?
275- ¿A qué se llama “colores complementarios”?
276- Para un ojo humano, definir: a) esclerótica, b) córnea, c) coroides, d) cristalino, e) conos, f) bastoncillos, g) retina, h) púrpura visual, i) iris, j) pupila, k) humor acuoso, l) humor vítreo, m) punto ciego.
277- Indicar en qué consiste cada uno de estos defectos de la visión y cómo se corrigen: a) miopía, b) hipermetropía, c) astigmatismo.
278- ¿Qué expresa el método geométrico de Huygens para determinar un frente de onda en un instante dado?
279- ¿A qué se llama “difracción” de una onda?
280- ¿A qué se llama “interferencia” de la luz? (Young 1801)
281- ¿A qué se llama “polarización”?
282- ¿Cómo se realiza la polarización por absorción selectiva y qué importancia tiene para analizar sustancias orgánicas?

17- ELECTROSTÁTICA

283- ¿Qué dos tipos de cargas eléctricas existen y cómo interactúan entre ellas?
284- ¿Cómo se sabe que un cuerpo está cargado eléctricamente?
285- ¿Puede crearse una carga eléctrica?
286- ¿Cómo es la carga total en un sistema aislado?
287- ¿A qué se llama “ion”?
288- ¿Cuándo un material se considera “conductor” y cuándo se considera “aislador o dieléctrico”?
289- ¿A qué se llama “semiconductor”?
290- ¿A qué se llama “superconductor”?
291- ¿Qué expresa la Ley de Coulomb? (1788)
292- ¿Cuál es la menor carga existente en la naturaleza? (Millikan 1910)
293- ¿Cuándo existe un “campo eléctrico” en un punto?
294- ¿Cómo se calcula la “intensidad de campo eléctrico” en un punto? Unidades. ¿Es una magnitud escalar o vectorial?
295- ¿Cómo se calcula la “intensidad de campo eléctrico” en un punto situado a una distancia determinada de una carga puntual?
296- ¿A qué se llama “potencial eléctrico” en un punto? Unidades.
297- ¿Qué relación existe entre “trabajo” y “diferencia de energía potencial”?
298- ¿Qué relación existe entre potencial eléctrico y campo eléctrico?
299- ¿A qué se llama “capacitor”?
300- ¿A qué se llama “capacitancia”? Unidades.
301- ¿Qué ocurre cuando dos capacitores se conectan en paralelo?
302- ¿Qué ocurre cuando dos capacitores se conectan en serie?

18- CORRIENTE ELÉCTRICA

303- ¿Cuándo existe una corriente eléctrica entre dos puntos?
304- ¿A qué se llama “intensidad” de una corriente eléctrica? Unidades.
305- ¿A qué se llama “densidad” de corriente?
306- ¿A qué se llama “resistencia” de un conductor eléctrico? Unidades.
307- ¿A qué se llama “resistividad” de un conductor eléctrico? Unidades.
308- ¿De qué depende la resistencia de un conductor eléctrico?
309- ¿Qué expresa la Ley de Ohm? (1827)
310- ¿Cómo se calcula la potencia de un circuito eléctrico? Unidades.
311- ¿A qué se llama “fuente de fuerza electromotriz”? Unidades.
312- ¿Qué ocurre cuando dos resistencias se conectan en paralelo?
313- ¿Qué ocurre cuando dos resistencias se conectan en serie?
314- ¿A qué se llama “nodo” en un circuito eléctrico?
315- ¿A qué se llama “malla” en un circuito eléctrico?
316- ¿Qué expresa la “regla de los nodos”? (en honor a Kirchhoff)
317- ¿Qué expresa la “regla de las mallas”? (en honor a Kirchhoff)
318- ¿Qué es un “amperímetro”?
319- ¿Qué es un “voltímetro”?

19- ELECTROQUÍMICA

320- Definir: a) electrólisis, b) electrolito, c) ánodo, d) cátodo, c) aniones, d) cationes
321- ¿Qué expresa la Ley de Faraday para la electrólisis?
322- ¿Qué relación de valores hay entre faradios y culombios?
323- ¿A qué se llama “pila”?
324- ¿Qué ocurre cuando dos pilas se conectan en paralelo?
325- ¿Qué ocurre cuando dos pilas se conectan en serie?
326- ¿Qué es un “acumulador de plomo”?

20- ELECTROMAGNETISMO

327- ¿A qué se llama “magnetismo”?
328- Las cargas eléctricas que se mueven generan…
329- Los campos magnéticos que varían provocan…
330- ¿Qué son los “polos magnéticos”?
331- ¿Por qué se considera que la Tierra se comporta como un gran imán?
332- ¿Cuándo se dice que en un punto del espacio existe un campo magnético?
333- ¿Cómo se calcula la intensidad de campo magnético en un punto? Unidades.
334- ¿Cuáles son las cuatro diferencias entre la fuerza eléctrica y la fuerza magnética?
335- ¿Qué es la “remanencia” de un material?
336- ¿Qué es la “fuerza coercitiva” de un material?
337- ¿Qué es un motor eléctrico?
338- ¿Qué es un generador eléctrico?

21- INDUCTANCIA
22- CORRIENTE ALTERNA
23- ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
24- ELECTRÓNICA
25 – FÍSICA MODERNA
Sin preguntas.
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La Luna según la lente de Fernando Mengui

La Luna en una fotografía tomada por Fernando Mengui, de la FAO.
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La Luna es el único satélite natural de la Tierra y el quinto satélite más grande del Sistema Solar.

Es el satélite natural más grande en el Sistema Solar en relación al tamaño de su planeta, un cuarto del diámetro de la Tierra y 1/81 de su masa, y es el segundo satélite más denso después de Ío.

Se encuentra en relación síncrona con la Tierra, siempre mostrando la misma cara a la Tierra.

El hemisferio visible está marcado con oscuros mares lunares de origen volcánico entre las brillantes montañas antiguas y los destacados astroblemas.

A pesar de ser el objeto más brillante en el cielo después del Sol, su superficie es en realidad muy oscura, con una reflexión similar a la del carbón.

Su prominencia en el cielo y su ciclo regular de fases han hecho de la Luna una importante influencia cultural desde la antigüedad tanto en el lenguaje, como en el calendario, el arte o la mitología.

La influencia gravitatoria de la Luna produce las corrientes marinas, las mareas y el aumento de la duración del día.

La distancia orbital de la Luna, cerca de treinta veces el diámetro de la Tierra, hace que tenga en el cielo el mismo tamaño que el Sol, permitiendo a la Luna cubrir exactamente al Sol en eclipses solares totales.

Fuente: Wikipedia
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Teorías - hipótesis - modelos

Una teoría es un sistema formal lógico-deductivo, constituido por un conjunto de hipótesis o presupuestos, postulados, leyes, teoremas, enmarcada en un campo de aplicación, es decir, de lo que trata la teoria, el conjunto de cosas que explica, junto con esto también  algunas reglas que permiten extraer consecuencias de las hipótesis establecidas.

En general las teorías sirven para confeccionar modelos científicos que interpreten un conjunto amplio de observaciones, en función de los axiomas, presupuestos y postulados, que en marcan la teoría  de alguna forma el modelo materializa los elementos de la teoría  

En general es muy difícil explicar en detalle que constituye una teoría a menos que se especifique el ámbito de conocimiento o campo de aplicación al que se refiere, el tipo de objetos a los que se aplica, etc. Por esa razón es posible formular muchas definiciones de teoría, no es un concepto cerrado. 

En general las teorías en si mismas o en forma de modelo científico permiten hacer predicciones e inferencias sobre el sistema real al cual se aplica la teoría. Igualmente las teorías permiten dar explicaciones de manera económica de los datos experimentales e incluso hacer predicciones sobre hechos que serán observables bajo ciertas condiciones. Además, la mayoría de teorías permiten ser ampliadas a partir del contraste de sus predicciones con los datos experimentales, e incluso pueden ser modificadas, corregidas o englobadas, mediante razonamientos inductivos. 

La ciencia se constituye y, sobre todo, se construye por la ampliación de ámbitos explicativos mediante la sucesión de teorías que, aun manteniendo su valor de verdad en su ámbito explicativo, son falseadas por la teorías que le siguen. 

Una teoría no es el conocimiento que permite el conocimiento, 

una teoría no es una meta en si misma, es la posibilidad de una partida, 

una teoría no es una solución, es la posibilidad de tratar un problema.

Los seres humanos construyen teorías para así explicar, predecir y dominar diferentes fenómenos, como cosas inanimadas, eventos, o el comportamiento de sistemas físicos o de seres vivos o artificiales, entre otros. En muchas circunstancias, la teoría es vista como un modelo de la realidad, pero es mucho más, una teoría hace generalizaciones acerca de observaciones conduciendo a un conjunto coherente e interrelacionado de ideas. 

Una teoría tiene que ser de alguna manera verificable; por ejemplo, uno puede teorizar que una manzana caerá cuando se le suelta, y entonces soltar una manzana para ver que pasa. 

Muchos científicos  argumentan que las creencias religiosas no son verificables y, por lo tanto, no son teorías sino materia de fe. 

De otra parte en ciencias puras y, sobre todo, en ciencias aplicadas, se denomina modelo científico a una representación abstracta, conceptual, gráfica o visual, física, matemática, de fenómenos, sistemas o procesos a fin de analizar, describir, explicar, simular en general, explorar, controlar y predecir esos fenómenos o procesos. Un modelo permite determinar un resultado final o "output " a partir de unos datos de entrada o "inputs ". Se considera que la creación de un modelo es una parte esencial de toda actividad científica.  Aun cuando hay pocos acuerdos generales acerca del uso, de modelos, la ciencia moderna ofrece una colección creciente de métodos  técnicas y teorías acerca de diversos tipos de modelos. 

Las teorías junto con las propuestas sobre la construcción, empleo y validación de modelos se encuentran en disciplinas tales como la metodología, filosofía de la ciencia, teoría general de sistemas y el campo relativamente nuevo de visualización científica  

En la práctica, diferentes ramas o disciplinas científicas tienen sus propias ideas y normas acerca de tipos específicos de modelos. Sin embargo, y en general, todos siguen los principios del modelado o del modelo. Ahora bien, para hacer un modelo es necesario plantear una serie de hipótesis, de manera que lo que se quiere estudiar este suficientemente plasmado en la representación, aunque también se busca, normalmente, que sea lo bastante sencillo como para poder ser manipulado y estudiado.

En resumen, puede decirse que una teoría es un sistema interrelacionado de conceptos, de definiciones y de hipótesis correlacionadas sistemáticamente  cuyo fin es explicar y predecir los fenómenos, o los hechos. 

La distinción general entre la teoría y la hipótesis, es el grado de complejidad y abstracción. Las teorías tienden generalmente a ser más complejas, abstractas y generales, para poder incorporar múltiples variables del ámbito de estudio. Las hipótesis, por otra parte, tienden a ser simplificaciones de unas pocas variables que implican casos concretos. 

Un modelo se puede definir como la representación de un sistema construido para estudiar un cierto aspecto de ese sistema o del sistema en su totalidad. El modelo es diferente de la teoría porque el papel de la teoría es la explicación, mientras que el papel del modelo es la representación. 

Los modelos se pueden utilizar según sean las intenciones teóricas o aplicadas. 

-Los modelos descriptivos ilustran el comportamiento de elementos en un sistema en el cual la teoría sea inadecuada o no existe. 

-Los modelos que clarifican amplían el uso de teorías bien desarrolladas o mejoran nuestro acuerdo de los conceptos principales. 

-Los modelos de simulación: clarifican las relaciones estructurales de conceptos e intentan divulgar las relaciones entre ellas. Pueden ser estáticos, representando un sistema en un punto resuelto en el tiempo, o dinámicos  representando la evolución de un sistema a través del tiempo.

Alexander Moreno Sánchez

Leer más: 

http://www.monografias.com/trabajos94/fundamentos-cosmologia-estandar/fundamentos-cosmologia-estandar.shtml#ixzz2GG3zWEDp

Imagen: http://realidadmultisensioral.wordpress.com/2008/08/19/teoria/
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Aquiles y la tortuga

Aquiles y la tortuga es, quizás, la más conocidas de las paradojas de Zenón. El filósofo argumentaba que, en una hipotética carrera entre Aquiles (el guerrero que mató a Héctor) y una tortuga, si esta tenía última una ventaja inicial, el humano siempre perdería. Zenón “demostraba” que, a pesar de que el guerrero corre mucho más rápido que la tortuga, nunca podría alcanzarla. Imaginemos que la distancia a cubrir en la carrera son cien metros, y que la tortuga tiene cincuenta metros de ventaja. Al darse la orden de salida, Aquiles recorre en poco tiempo la distancia (cincuenta metros) que los separaba inicialmente. Pero, al llegar allí, descubre que la tortuga ya no está, sino que ha avanzado, mucho más lentamente, diez o veinte centímetros. Lejos de desanimarse, el guerrero sigue corriendo. Pero, al llegar de nuevo donde estaba la tortuga, ésta ha avanzado un poco más. Zenón sostiene que esta situación se repite indefinidamente, y que Aquiles jamás logrará alcanzar a la tortuga, que finalmente ganará la carrera.

Es bastante obvio que esto no es así, y es muy fácil comprobar en la práctica que dicho razonamiento es erróneo. Sin embargo, no es tan fácil encontrar donde está el fallo, y hubo que esperar hasta mediados del siglo XVII para que el matemático escocés James Gregory demostrara matemáticamente que una suma de infinitos términos puede tener un resultado finito. Los tiempos en los que Aquiles recorre la distancia que lo separa del punto anterior en el que se encontraba la tortuga son infinitos, pero cada vez más y más pequeños. La suma de todos estos tiempos, a pesar de su infinito número, da como resultado un lapso de tiempo finito, que es el momento en que Aquiles alcanzará a la tortuga.

Otra forma de encarar el problema es evitando el análisis infinitesimal utilizando el análisis discreto. Podemos pensar que Aquiles no recorre espacios infinitesimales, sino discretos, que podemos llamar “zancadas”. A cada zancada le corresponde una distancia concreta de, por ejemplo, un metro. De esa manera, el problema se reduce a calcular en qué momento la última zancada de Aquiles recorrerá una distancia mayor a la que haya podido recorrer la tortuga en el mismo tiempo. De esta forma se puede demostrar que, como hoy sabemos, el movimiento existe.

Fuente: http://www.neoteo.com/las-paradojas-de-zenon

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Nanotecnología: conociendo los "plasmones"

Los plasmones son un tipo de excitación elemental en sólidos: son fotones que al llegar a la superficie de un material quedan atraídos y atrapados por electrones libres, que los transportan por el interior del sólido. Estas partículas pueden ser utilizadas para transportar la luz a través de una lámina. 

Su descubrimiento se produjo en 1984 y fue un tanto sorprendente: Ebbesen iluminó una estrecha lámina de oro donde había practicado millones de agujeros microscópicos y al medir la radiación a la salida del dispositivo ésta era mucho más intensa que lo que esperaban obtener. La explicación de este fenómeno la dieron nueve años más tarde en el artículo que publicaron en la revista Nature en febrero de 1998: la luz conseguía atravesar la lámina porque era atrapada por los electrones de la superficie del metal, que la transportaban al otro lado y la liberaban allí. Así, consiguieron entender el funcionamiento de este espejo mágico que no reflejaba la luz incidente, sino que la transmitía.

La importancia del descubrimiento no acaba ahí, sino que a partir de la explicación de esta transmisión de luz se abre un universo de posibilidades en lo que se refiere a la utilización ésta, ya que ésta se vuelve moldeable. En principio, podemos entonces - gracias a los plasmones – gobernarla a voluntad; esto es, ser capaces de hasta doblar la trayectoria de un haz luminoso. Sin embargo eso es algo que, por desgracia, todavía no se ha conseguido.

Queda, por tanto, mucho trabajo por hacer. Aunque en la actualidad es bien conocido cómo transmitir luz a través de fibras ópticas, a escala nanométrica este comportamiento no es tan sencillo. Se sabe que si se quiere confinar luz en un tubo de tamaño inferior a su longitud de onda, ésta se siente incómoda y escapa", haciendo imposible diseñar circuitos ópticos que sustituyan a los electrónicos que se emplean en la actualidad en el sector de la tecnología de la información. Si este problema pudiese ser solventado, se podría conseguir cosas tan inimaginables como la invisibilidad, ya que si somos capaces de curvar un rayo de luz a voluntad tal que bordee un cierto objeto, éste sería invisible para el observador. Bien es cierto, que las aplicaciones prácticas de esta peculiaridad son limitadas.

No obstante, existen grandes perspectivas de aplicación de la plasmónica en la tecnología del futuro. Un ejemplo es el citado proyecto PLEAS, centrado en la creación de nuevos fotodetectores que se utilizarán en dispositivos para teléfonos móviles, cámaras de fotos, y diodos emisores de luz de bajo consumo, cuidando así el medio ambiente. Pero el gran reto que se propone este grupo de investigadores es mejorar la transferencia de información construyendo un chip óptico mucho más pequeño que los chips electrónicos actuales, permitiendo la transmisión de señales ópticas sin necesidad de convertirlas en eléctricas y acelerando el proceso de transferencia de información.

Esta nueva técnica no sólo se aplica en el campo de la informática y las telecomunicaciones, sino en biomedicina, donde pudiera convertirse en una posible terapia contra el cáncer (inyectando dianas fotosensibles que viajarían por la sangre hasta las células malignas, una vez allí serían iluminadas desde el exterior para destruirlas). La plasmónica ha abierto, en definitiva, todo un abanico de posibilidades que merece la pena explorar tanto desde el marco de la ciencia básica como de la aplicada y constituye un ejemplo del carácter multidisciplinar de la nanotecnología.

Fuente: http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2007/05/11/plasmones-un-reto-de-la-nanotecnologia-del-siglo-xxi/

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Probabilidades de existencia y el multiuniverso

Resumen

En este artículo se expone como las probabilidades de existencia de un ser humano así como en general de todo nuestro Universo, son de acuerdo con los conocimientos científicos actuales, de prácticamente cero, y sin embargo es un hecho el que existamos.

Buscando un intento explicativo de lo anterior, se recurre a la teoría cuántica y a una de sus interpretaciones, la teoría del multiuniverso que, haciendo una lectura literal de dicha teoría, afirma que existen infinitos universos.

En ese mundo de infinitos universos, si sería posible la existencia de uno tan improbable como el nuestro.
Probabilidades de existencia

Es lícito preguntarse ingenuamente por la probabilidad de ocurrencia de un determinado suceso, lo que pasa es que cuando intentamos aplicar las leyes del azar a hechos tan básicos como nuestra propia existencia, aparece un profundo misterio.

Puedo preguntarme sobre mi propia existencia, y lo que diga aquí es evidentemente aplicable al lector y a cualquier otra persona. Según lo que nos dice la ciencia yo no puedo existir y sin embargo existo.

En efecto, la ciencia de la biología nos dice que para que yo exista aquí y ahora, es preciso que ocurran ciertos sucesos (o que no ocurran, por ejemplo:accidentes, enfermedades, etc…) Ahora bien hay un suceso inicial que es absolutamente necesario para que yo pueda existir y es que un determinado espermatozoide de mi padre se haya unido a un determinado óvulo de mi madre. La unión de cualesquiera otros haría surgir a un hermano mío, pero no a mí (no se consideran casos particulares como gemelos idénticos, clones, etc…)

Por otra parte la ciencia de la estadística nos permite calcular cual es la probabilidad de que se produzca la unión antes citada, dicha probabilidad se sitúa, en el cero mas favorable, en el orden de millonésimas. Es decir la probabilidad de mi concepción es pequeñísima.

Pero el problema no acaba ahí, pues para que se pueda producir dicha unión es preciso que previamente existan mi padre y mi madre, cuyas probabilidades de existencia, también en los casos mas favorables, se sitúan en el orden de millonésimas en cada caso y la probabilidad conjunta sería el producto de las tres probabilidades, es decir que para que yo pueda existir, es preciso que existan mi madre y mi padre, y que un determinado espermatozoide de uno se una a un determinado óvulo de la otra.

Pero el problema sigue, ya que para que puedan existir mis padres, es preciso que previamente existan mis abuelos y así sucesivamente, por lo que a medida que ampliamos el campo para considerar a más generaciones, la probabilidad de mi existencia tiende rápidamente a ser prácticamente cero.

Vemos pues que mi probabilidad de existencia es prácticamente nula, pero la cosa no acaba ahí, si observo una piedra en el camino y me pregunto que probabilidad de existencia tiene, la respuesta es que si consideramos todos los sucesos que han ocurrido para llegar a la existencia de esa piedra desde el Big Ban, cuando comenzó nuestro Universo, la verdad es que la probabilidad también es prácticamente cero. Podría arguirse la intervención de las Leyes de la Naturaleza, que son opuestas a los sucesos aleatorios, ya que hacen que ocurran ciertas cosas, que no se producirían por azar.

Así la interacción gravitatoria ha ejercido un papel fundamental en la existencia de esa piedra, por ejemplo: concentración gravitatoria del polvo cósmico, nacimiento de galaxias y estrellas, nuestro sistema solar, la Tierra, etc.., pero aunque sea cierto que las leyes de la Naturaleza condicionan los sucesos, la realidad nos demuestra que dentro de las condiciones de dichas leyes, se producen un enorme número de sucesos imprevistos o aleatorios, así por ejemplo la posibilidad de choques aleatorios entre asteroides que hayan producido la caída de uno de ellos a la Tierra, el cual quizá fuera el origen de la piedra si esta es meteorita, los movimientos impredecibles de las placas tectónicas de la Tierra, o de los glaciares, o de tantas cosas que hacen que la probabilidad de existencia de una piedra, pese a la acción de las leyes de la Naturaleza, siga siendo prácticamente cero.

Es decir que todo nuestro mundo, formado por infinidad de cosas y seres, es enormemente improbable que exista, y sin embargo nosotros observamos que existe.

La imposibilidad de la existencia de nuestro Universo se manifiesta también en otros aspectos como es por ejemplo el llamado "principio antrópico".

Este principio científico nos dice que el hecho de que existan los seres humanos impone restricciones a lo que es posible, no solo en nuestro entorno sino en la forma y contenido de las propias leyes de la Naturaleza.

Expongamos lo anterior de una forma distinta pero que creo es más clara; nos dice que para que existamos los seres humanos es preciso que se de una larga cadena de "felices coincidencias". Empezamos por las leyes de la Naturaleza en nuestro Universo, estas tienen que ser enormemente específicas, es decir que pequeñas variaciones en ellas nos conducirían a Universos radicalmente distintos al nuestro en los que no sería posible la vida, al menos tal como nosotros la conocemos, así por ejemplo si variase de tan solo un 0,5 por ciento la intensidad de la fuerza nuclear fuerte no existiría el carbono, pieza clave en la vida. Si la fuerza nuclear débil fuera mucho más débil de lo que es, todo el hidrógeno del Universo primitivo se habrá convertido en helio y no habría estrellas como las que conocemos. Si fuera mucho más fuerte no existirían las supernovas, tan necesarias para crear y expulsar los átomos pesados que necesitan los planetas para producir vida.

Si los protones fueran un 0,2 por 100 más pesados decaerían en neutrones y desestabilizarán los átomos. Si la suma de las masas de los tipos de quarks que constituyen un protón se modificará en tan solo un 10 por 100, la abundancia de los núcleos atómicos estables de que estamos formados sería mucho menor. De hecho la suma de las masas de esos quarks parece optimizada para la existencia del mayor número posible de núcleos estables.

Si para que pueda existir la vida, se necesita que un planeta exista al menos unos cuantos millones de años en órbitas estables alrededor de su estrella, el número de dimensiones del espacio también queda fijado por la existencia del ser humano.

En efecto, según la ley de la gravitación universal, las órbitas elípticas estables, solo son posibles en espacios de tres dimensiones, como en nuestro Universo. Las órbitas circulares son posibles con otro número de dimensiones, pero entonces resultan inestables. Para cualquier número de dimensiones espaciales excepto tres, perturbaciones pequeñas, como las que se producen por la atracción de los otros planetas del sistema solar, conduce a órbitas inestables, y producirán la expulsión de nuestro planeta de una órbita circular haciendo que caiga en espiral hacia el sol, con lo que nos abrasaríamos o bien se escapase de él también en espiral, con lo que nos helaríamos.

Por otra parte, en más de tres dimensiones la fuerza gravitatoria cae rápidamente de forma tal que el sol, no podría existir en estado estable, con su presión interna, por las reacciones termonucleares, equilibrando la compresión de la gravedad, ello significa que o bien el sol explotaría rápidamente o bien se colapsaría en un agujero negro; siendo cualquiera de las posibilidades incompatible con la vida.

Si de las leyes de la Naturaleza del Universo pasamos al Sistema Solar, también vemos que es extremadamente singular, de tal forma que no podrían existir planetas habitables como la Tierra, si el Sistema Solar fuera binario o con más soles, que es lo habitual en el Universo, pues las órbitas posibles, en un sistema de dos soles por ejemplo, son básicamente tres y ninguna de ellas permitiría un clima hospitalario, así algunas estaciones serían demasiado cálidas y otras demasiado frías para la vida.

Si las órbitas de los planetas, fueran circulares ya hemos visto que serían inestables, pero aun siendo elípticas su excentricidad debe de ser pequeña, como lo es en el caso de la Tierra que es de un solo 2 por 100, lo que junto a la inclinación del eje del planeta permite unos patrones estacionales del clima que son adecuados a la vida.

También hemos tenido suerte en relación con la masa del Sol y su distancia a la Tierra, ya que la masa de la estrella determina la cantidad de energía que libera. Las masas de las estrellas se sitúan en un intervalo de entre 100 veces más grandes o 100 veces más pequeñas que nuestro Sol y ello determinaría lo que se llama "zona habitable" de un sistema solar, es decir aquella estrecha región alrededor de la estrella en la que las temperaturas planetarias permitan la existencia de agua líquida, imprescindible para la vida. También ahí hemos sido afortunados pues la Tierra está precisamente en esa "zona habitable".

Luego el propio planeta Tierra es sumamente singular, pues posee agua líquida, imprescindible para la vida, una atmósfera rica en oxígeno y con una composición adecuada, posee un campo magnético, a diferencia de otros planetas del Sistema Solar, que protege a la vida de la radiación solar, es un planeta rocoso no gaseoso, con una gravedad y composición química también adecuada, etc.

La evolución de la vida está también llena de "felices coincidencias", empezando por la forma en que surgió la vida, que aunque desconocemos como fue, si sabemos que surgió de una forma relativamente rápida, a escala geológica se entiende.

Luego se han producido unos hechos extremadamente improbables y sorprendentes, así la vida primordial era anaerobia, es decir no utilizaba el oxígeno, pero en un momento determinado la vida produjo las algas azules o cianobacterias, que además de utilizar la energía solar para la fotosíntesis, producían oxígeno, y ello es algo realmente extraño pues el oxígeno es tóxico para la vida anaerobia y precisamente su aparición provocó probablemente la mayor catástrofe biológica que ha existido, ya que la vida primitiva casi desapareció por completo por esa causa, y surge inmediatamente la pregunta, ¿cómo pudo la vida producir algo, que al menos a corto plazo era funesto para ella?

El paso de la vida del mar a tierra firme es otro hecho sorprendente, ya que la tierra firme era estéril y no apta para la vida y tuvo que ser modificada por organismos y vegetales de origen marino para que pudiera ser habitable, especialmente por animales. Surge así otra pregunta ¿por qué la vida salió de un medio idóneo para su desarrollo, como son los mares, para colonizar y transformar un terreno estéril?

Si seguimos estudiando la evolución de la vida, vemos que las grandes extinciones masivas, de las que conocemos 5 y probablemente hubo varias decenas en toda la existencia de la vida, provocadas por caídas de meteoritos, erupciones volcánicas, cambios en la radiación solar, etc. jugaron también un papel decisivo, para que podamos existir los seres humanos sobre la Tierra, basta considerar al respecto el caso de la extinción de los dinosaurios que dio una oportunidad a los mamíferos, que probablemente no habrían tenido en caso contrario.

Para no hacer mas larga la lista no entramos en el detalle del proceso evolutivo de los seres vivos. Pero la conclusión que parece desprenderse de todo lo anterior es que nuestro Universo con la larga cadena de sucesos necesarios para la existencia de los humanos es extremadamente improbable que tenemos para ambos una probabilidad de existencia que es prácticamente cero.

Dejemos el tema ahí y pasamos a estudiar otra cuestión que quizás nos ayude a la comprensión de la realidad, sea esta la que sea.

El Multiuniverso

En los años 20 del siglo XX, diversos físicos como Plank, Heisemberg, Schroedinger, etc. desarrollaron la teoría cuántica, también llamada mecánica cuántica, para contraponerla a la física de Newton o mecánica clásica.

Esta teoría es sumamente compleja y contraintuitiva y como dice Feyman, famoso científico cuántico, "nadie entiende la mecánica cuántica", así que no voy a tener la presunción de decir que la comprendo, ni mucho menos, lo que hago a continuación es presentar, espero sin demasiados desaciertos, las opiniones de algunos autores versados sobre la materia, que me han parecido interesantes.

Actualmente la mecánica cuántica no es solo uno de los grandes pilares de la física moderna, sino que una gran parte de la economía mundial (parte que algunos autores estimen en un 25% del total) se basan en la misma.

La mecánica cuántica es una formulación matemática que parece ser científicamente cierta, en el sentido que sus predicciones coinciden con los resultados experimentales efectuados, al menos hasta ahora.

Como hemos dicho el formulismo matemático de esta teoría funciona y hay consenso entre los físicos al respecto, el problema surge si nos planteamos que es lo que nos quieren decir dichas ecuaciones sobre la realidad de nuestro mundo.

Así pues el auténtico problema es interpretar una teoría tan extraña. A este respecto han surgido múltiples interpretaciones, siendo quizás la más comúnmente aceptada la llamada de Copenhagen que viene a decir: no te preocupes de filosofías y utiliza sus cálculos. Pero claro, una visión pragmática como la anterior no satisface a muchos científicos que han tratado de desentrañar lo que realmente nos está diciendo. Como hemos indicado hay múltiples interpretaciones, quizás diez principales y muchas otras secundarias.

Entre estas interpretaciones se encuentra la llamada teoría del Multiuniverso. Esta teoría hace una lectura literal de la teoría cuántica, así autores como Hugh Everett y otros dicen que en realidad existen infinitos Universos; que todas las diferentes probabilidades de una función de ondas de un átomo, son reales cada una en un mundo diferente. Consideran que todo lo que pueda ocurrir al evolucionar una función de ondas, ocurre. Así en el celebre ejemplo del gato de Schroduger el animal está simultáneamente vivo y muerto, pero en dos mundos diferentes.

Un mundo de infinitos Universos, es compatible con la probabilidad de existencia prácticamente nula de nuestro Universo, ya que uno de los infinitos Universos podría ser el nuestro, aquel en que nosotros somos los observadores y en el que se dan todos los improbables sucesos que llevan hasta nosotros.

La mareante perspectiva que abre la anterior teoría no es la única interpretación asombrosa de la teoría cuántica, así por ejemplo nos dice también que un átomo no es real, que consiste en una función de onda de potencialidades y que solo se hace real cuando es observado.

Esta interpretación a pesar de su aparente extrañeza, es sostenida con diferentes terminologías (colapso, decoherencia, etc…) por prácticamente todos los autores cuánticos que he leído.

La observación tiene una parte principal, según Von Neuman, que es la libre elección por parte del ser humano de cómo y cuándo va a efectuar la observación. Estas libres elecciones son las que originan que un fenómeno cuántico se haga realidad, es decir son las que crean la realidad.

También nos dice que cuando una observación hace real un suceso, éste no solo consiste en una situación aquí y ahora, sino que hace real asimismo su pasado, su historia, es decir la cadena específica de sucesos, que desde el principio de los tiempos conduce al suceso actual.

Lo anterior ha llevado a algunos autores como Fred Hoyle o Martin Rees a defender el llamado principio antrópico fuerte (a diferencia del que hemos expuesto anteriormente, que es el débil), este principio dice que es el observador, el ser humano, el que causa la existencia real del Universo.

Así se produce un cambio brutal de nuestra concepción de la realidad, desde una visión intuitiva y clara que nos daba la física clásica en la que el Universo, externo a nosotros, era algo real e independiente y en el que el hombre no era su centro, como tampoco lo era la Tierra (teoría geocéntrica) o el sistema solar (teoría heliocéntrica). Se pasa así a otras posibles concepciones del universo, extrañas y difíciles de aceptar, en las que el mundo externo e interno del ser humano estaría profundamente interrelacionados.

Para terminar esta breve exposición de algunas interpretaciones de la mecánica cuántica, que sin duda producirán en el lector, como mínimo, perplejidad, no quedaría el cuadro completo si no tratáramos de incluir el concepto de Dios en él, especialmente cuando los físicos cuánticos son muchos de ellos ateos o agnósticos, por ello me ha parecido interesante incluir a este respecto unas frases de Henry Stapp, reputado físico cuántico de la universidad de California:

"…Las libres elecciones hechas por el observador humano, pueden ser vistas como versiones en miniatura, de las elecciones que parecen ser necesarias para la creación del universo. La teoría cuántica abre la puerta a, y en verdad necesita, que se hagan dichas libres elecciones.

Esta situación es concordante con la idea de un poderoso Dios que crea el Universo y sus leyes, para que todo empiece, pero después lega parte de su poder a un ser creado a su imagen…"

Bibliografía
- Chancho Neve, José Luis (2008) "Reflexiones sobre el mundo y el ser humano" Huerga y Fierro Editores.
- Chancho Neve, José Luis (2012) "Crítica estadística de la hipótesis de mutación aleatoria y espontánea como origen de la evolución". "El enigma de la vida". "La conciencia en los seres vivos". "La intervención biológica". www.monografias.com.
- Davies Paul y otros (2010) "Information and the nature of reality". Cambridge University Press.
- Hawking, Stephen (2010) "El gran diseño". Ed. Crítica.
- Penrose, Roger (2007) "El camino de la realidad". Random Houre Mondadori.
- Rosen Blum, Bruce y otro (2010) "El enigma cuántico". Turquets Editors.
- Vedral Vlatko (2011) "Descodificando la realidad". Biblioteca Burdan.
- Velarde, Guillermo (2002) "Mecánica cuántica". Mcgraw Hill.

Spain, Madrid Octubre 2012
Autor: José Luis Chancho Neve
en
Probabilidades de existencia y el multiuniverso
¿Qué se conoce, qué se dice?
http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=179794

En imagen: Stephen Hawking
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