viernes, 31 de julio de 2009

Surgimiento y evolución de la óptica, 1era. Parte


Desde la edad antigua eran conocidos varios fenómenos de la óptica. En Asiria se conocían lentes de cristal y en la antigua Grecia se utilizaban lentes para producir fuego, así como también una descripción sobre los espejos parabólicos atribuida a Euclides. Ptolomeo observó la ley de la refracción para el caso de ángulos pequeños.

En la época del Imperio Romano existe una obra que indica una semejanza entre los colores del arco iris. En la edad Media aparecen algunos trabajos interesantes dentro de lo que hoy llamaríamos descripciones clasificadas, hechas por R. Bacon (1214-1294), para la época no se disponía de un método adecuado para la investigación.
En el Renacimiento se observaron grandes e importantes progresos tecnológicos con la invención de instrumentos ópticos, por ejemplo el telescopio por Galileo Galilei (1609), en 1608 el microscopio por Jansen. Otro de los grandes logros de la época lo constituyó el carácter científico que asumió el estudio de la luz, siendo un gran exponente Snell con el descubrimiento de la ley de la Refracción de manera exacta, Fermat demostró que esta ley se podía deducir a partir del principio general del camino mínimo recorrido por la luz.


El trabajo más importante de la época lo constituyó la medición de la velocidad de la luz. El primer intento fue hecho por Galileo Galilei, el cual termino en un fracaso por ser la distancia entre los dos puntos seleccionados muy cortos en comparación con la velocidad real de la luz.
El primer valor de la velocidad de la luz que mereció ser tomado en cuenta lo obtuvo Roemer (1644-1710) el cual se basó en las observaciones del tiempo de inicio del eclipse lunar de Júpiter, obtuvo un valor de c=3.06x1010 cm/seg. Los resultados de estas mediciones llevaron a considerar que la velocidad de la luz era infinita; basándose en esa consideración, Hyuggens en 1678 propuso la hipótesis de que la luz era una onda que se propagaba en un medio universal llamado éter.


Newton también dejó importantes trabajos sobre la luz, entre ellos el de la variación del índice de refracción con el color, la dispersión de la luz en un prisma, el disco de colores que lleva su nombre, dejó claramente establecida la óptica geométrica, pero mantuvo algunas posiciones incorrectas en cuanto a la variación del índice de refracción en la materia y su posición firme en cuanto a la naturaleza corpuscular de la luz. Se afirma que por ese motivo la óptica se atrasó casi un siglo.

miércoles, 29 de julio de 2009

La Química de los Nobel


Premio Nobel de 1901
Jacobus H. Van't Hoff
Se le considera como uno de los precursores de la estereoquímica, lo que permitió explicar correctamente las dos formas isómeras del ácido tartárico y otros casos de isomería óptica, desarrollándose así el estudio de moléculas idénticas pero que diferían en la disposición de los átomos.
Posteriormente llevó a cabo estudios sobre la afinidad química y sobre la cinética de las reacciones. Mediante la aplicación de conceptos termodinámicos al estudio del equilibrio químico. Determinó la relación entre la constante de equilibrio y la temperatura absoluta, la cual es conocida como constante de Van't Hoff.

Realizó importantes investigaciones acerca del comportamiento de las disoluciones diluidas, evidenciando cierta analogía con los gases e introdujo el concepto de presión osmótica. Este fenómeno consiste en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. Dicho fenómeno guarda una estrecha relación con el movimiento browniano.

¿Cuál es el papel de la membrana y como funciona? Una membrana semipermeable pura contiene muchos poros, al igual que cualquier otra membrana. El tamaño de los poros es tan pequeño que deja pasar las moléculas cuyo diámetro coincide con el de los poros, pero retiene aquellas moléculas más grandes. Por ejemplo en una solución de agua de azúcar deja pasar las moléculas de agua que son más pequeñas y retiene las de azúcar. Si una membrana como la descrita separa dos líquidos, uno como el agua pura y el otro de agua azucarada, sucederán cosas muy interesantes; veamos algunas de ellas:

1. Debido a la temperatura las moléculas se mueven de un lado para otro. Las moléculas de agua pasan por los poros en ambas direcciones: de la zona de agua pura a la de agua azucarada y viceversa.
2. Las moléculas de azúcar también se mueven, pero al no poder atravesar la membrana rebotarán en ella, aunque algunas momentáneamente obstruyen los poros. Un detalle importante: se obstruyen los poros del lado del azúcar, esto significa alta concentración, por lo que taponan el paso del agua.
3. En la zona de alta concentración llegan a los poros moléculas de agua y moléculas de azúcar. Por tanto, habrá menos moléculas de agua capaces de atravesar la membrana hacia la zona de agua pura. Lo explicado hasta aquí para el agua y el azúcar se puede aplicar a cualquier solución compuesta por moléculas de tamaños diferentes.
El fenómeno de la presión osmótica es muy importante en Biología, veamos algunos ejemplos:

· Una célula está rodeada de una membrana semipermeable. Normalmente su interior tiene más concentración de moléculas grandes que el exterior, por eso el agua puede fluir desde el exterior al interior. Es el modo que tiene la célula para proveerse de agua, es su forma de beber agua.
· Si dejamos una compota al intemperie en poco tiempo estará descompuesta por efecto de las bacterias. Si se le añade mucha azúcar, seguirá habiendo bacterias, pero como hay mucha azúcar, el exterior de la bacteria estará más concentrado que el interior de la misma. El agua por efecto de la presión osmótica pasa desde el interior de las bacterias al exterior o entorno y mueren desecada, o sea mueren de sed, esa es la razón por la cual las compotas no se descomponen con facilidad.
· Las carnes, por ejemplo se pudren rápidamente al aire libre por la acción de las bacterias. Si se introducen en una gran cantidad de sal, el agua de las bacterias sale de su interior hacia zonas con sal, produciéndose la muerte de las bacterias por falta de agua y las carnes no se pudren. Este es el método que se utiliza para producir el jamón.

¿Cómo aplicarías este fenómeno al caso de las venas y las arterias?

martes, 28 de julio de 2009

CONOCIENDO EL PLANETA MARTE (ASTRONOMIA)

lunes, 27 de julio de 2009

El planeta Marte se pone de moda, 2da. Parte


Queremos iniciar esta segunda parte preguntándonos: ¿Hay vida en Marte?
La posible presencia de agua líquida, ya sea en el pasado remoto o que se haya conservado en el subsuelo seria la clave para saber si hubo o hay alguna forma de vida similares a las que tenemos en la Tierra. Aún si Marte estuviera desprovisto de vida pasada o presente, pudiéramos ser los terrícolas los “Primeros pobladores” del planeta rojo, hay muchas lecciones por aprender acerca de él.
Algunos científicos muy importante no han encontrado la explicación de cómo Marte se transformó de un medio ambiente acuoso a un clima reseco y árido que tiene en el presente. Para conocer esos cambios tendrán que adentrarse al estudio de su historia geológica, pero habrá que esperar un poco más.
Para alcanzar unos conocimientos acerca de Marte habrá que impulsar misiones diseñadas con rigurosos criterios científicos, los cuales evolucionarán continuamente.
Misiones futuras:
· NASA (EUA) en el 2011
· Europa: sonda Europa: Exomars en el 2016.
· La sociedad creada por China y Rusia podría tener garantía de éxito para esas misiones, ya que se han combinado el capital de los chinos y la experiencia de los Rusos.
Un pequeño satélite Chino será lanzado al espacio en un cohete Ruso, lo cual está previsto para octubre del 2009
A partir de los meses de Junio, Julio y Agosto se inicia un periodo de acercamiento de Marte a la tierra. El encuentro más cercano ocurrirá el 27 de agosto del presente año, cuando la distancia entre los dos planetas sea de 34, 649, 589 millones de kilómetros, esto es debido a unos efectos gravitatorios creados por Júpiter.
Ese acercamiento permitirá ver al planeta a simple vista; la mejor hora para esta observación está comprendida entre las 10 P.M y las 3 A.M.
No pierda la oportunidad de ver este importante acontecimiento, porque sino tendrá que esperar la próxima vez que será en el 2287.

viernes, 24 de julio de 2009

El Planeta Marte se pone de moda, 1era. Parte


La comunidad científica especializada en astronomía y temas afines están poniendo de moda el planeta rojo. A esto hay que sumarle un acontecimiento importante que alcanzará su máximo esplendor en el mes de agosto del presente año.
Es mucho lo que se ha especulado acerca de nuestro vecino galáctico. La Tierra está atrapada entre Venus y Marte, por lo que se de alguna forma cualquier acontecimiento importante que ocurra en esos planetas será de interés en la Tierra.
Principales características del planeta Marte:
· Distancia del sol: 227.9 millones de km
· Masa: 6.42 x 10 elevado a la 23 kg
· Diámetro: 6,787 km
· Año: 687 días
· Día: 24 horas y media
· Número de lunas: 2
Por medio de sondas espaciales se ha investigado que Marte tuvo agua líquida en algún momento, pero en el presente solo hay hielo en su superficie.
Las primeras fotos detalladas de Marte fueron tomadas en 1965. Viajes de sondas especiales a las proximidades del planeta han revelado un mundo extrañamente familiar, aunque muy desafiante de nuestra percepción de cómo funciona el planeta.
Entre Marte y la Tierra hay muchas similitudes. Veamos algunas:
Poseen:
· Casquetes polares
· Nubes con atmósferas
· Patrones estacionales del tiempo
· Volcanes
· Cañones y otros rasgos físicos reconocibles.
Fotos recibidas en las últimas tres décadas muestran que el planeta es:
· Rocoso
· Frío
· Estéril, con un cielo brumoso rosado
· Cráteres muy profundos, lo que indica que recibió una lluvia de meteoritos y se registraron grandes explosiones volcánicas.
Son muchas las razones por las cuales se quiere llegar al planeta Marte; para muchos simple curiosidad y para otros priman intereses económicos y hegemónicos; ¿Quién pondrán la bandera primero?

miércoles, 22 de julio de 2009

Auroras Boreales y Australes (imagenes increibles)

Siguiendo con los temas de la atmósfera y sus capas, compartimos este hermoso video explicativo sobre el fenómeno de las auroras boreales, un espectáculo de luz que nos regala la naturaleza, y que solo en algunas partes del planeta se pueden apreciar.

lunes, 20 de julio de 2009

La Estación Espacial Internacional (EEI) y la Termosfera


El Transbordador Endeavour se acopló con éxito a la Estación Espacial Internacional e iniciarán los trabajos programados por la misión, resolviendo cada problema que se presente y con la esperanza puesta en el éxito de la misma y la vuelta a casa sanos y salvos.


Es difícil imaginar la realización de un trabajo a 385 Km. de la superficie de la Tierra. ¿Cuáles son las características de la capa de la atmósfera correspondiente a esa distancia o altitud?, Veamos:
Esa capa de la atmósfera recibe el nombre de Termosfera y la característica principal es el aumento progresivo de la temperatura a medida que se asciende. La temperatura puede alcanzar hasta los 1,500 grados Celsius y en algunos casos un poco más.


El inicio de esta capa se toma desde los 80 ó 90 Km. hasta los 450 Km. La composición química de esta capa es distinta a las demás, debido a la presencia de los Rayos X, los Rayos Ultravioleta y otros rayos provenientes del Sol. También ocurren algunas separaciones importantes entre moléculas.


En esta capa de la atmósfera se desintegran muchos meteoritos debido a las altas temperaturas que allí se registran. Esta desintegración evita que muchos de estos lleguen a la Tierra y puedan causar daños. Después de su desintegración se convierten en estrellas fugaces.


También en esta capa de la atmósfera se forman las auroras boreales y australes que son meteoros luminosos que se producen alrededor de las zonas polares. ¿Cuáles son las causas por la cuales se forman las auroras boreales? Sabemos que el Sol emite una gran cantidad de rayos X, ultravioleta y radiación visible, así como corriente de protones y electrones de alta energía.


Estas partículas eléctricamente cargadas son transportadas por el viento solar e impactan a gran velocidad con los átomos y moléculas de la atmósfera terrestre. En el choque estas liberan energía, la cual se precipita emitiendo cuantos luminosos. Las más comunes de las auroras boreales son las de color verde amarillento las cuales responden a los átomos de oxígeno.
Esos son algunos de los beneficios que recibimos de esa capa de la atmósfera que aparentemente está muy lejos de nosotros, pero que tenemos personas residiendo en ella temporalmente. Tenemos muchas razones para cuidarla.