miércoles, 13 de marzo de 2013

La física del saltador de altura



Mientras espectadores de todo el mundo observan a los saltadores de altura atravesar la barra este verano en los Juegos Olímpicos de Londres 2012, hay que tener esta ecuación en mente: U2=2gH.

Esta ecuación explica el cómo los saltadores realizan el movimiento hacia atrás conocido como Fosbury Flop, que es cuando al impulsarse con la baya hacia arriba, ésta se pandea para resultar en un segundo impulso.

Como el matemático John Barrow de la Universidad de Cambridge escribió en su libro "Mathletics: Un Científico Explica 100 Cosas Sorprendentes del Mundo de los Deportes" (Ediciones W. W. Norton, 2012), el Fosbury Flop mantiene el centro de gravedad del atleta cerca del suelo, y entre más cercano esté el centro de gravedad al suelo, menos energía se requiere para saltar exitosamente sobre la barra.

En la ecuación expuesta, U es la velocidad del saltador (y por lo tanto la energía necesaria); g es la aceleración causada por la gravedad, y H es la altura del centro de gravedad con respecto al suelo.

Sorpresivamente, es posible para el cuerpo del saltador de altura el volar sobre la barra mientras que su centro de gravedad pasa por debajo de la barra.

¿Por qué los saltadores se oscilan hacia atrás en el salto?

Porque cuando la espalda del atleta está en dirección al polo, hay menos posibilidades de que los brazos o piernas peguen en la barra para derribarla.

viernes, 22 de febrero de 2013

¿Por qué no existen fotografías del asteroide 2012 DA14 si ha pasado tan cerca de la Tierra?




Es posible que muchos os preguntéis: Si el asteroide 2012 DA14 ha pasado tan cerca de la Tierra, ¿por qué no hay fotografías de él?

Las imágenes con más detalles obtenidas de este cuerpo han sido mediante radar. El Goldstone obtuvo las imágenes superiores durante los días, 16, 18 y 19 de febrero. En ellas se puede apreciar la rotación, con un periodo de aproximadamente 8 horas, de este pequeño cuerpo. Pero incuso en estas imágenes, vemos que apenas se resuelve la forma del asteroide. Al final de este post tenéis un vídeo en el que se aprecia claramente la rotación del cuerpo.

El asteroide Ida (imagen inferior izquierda), posee unos 56 kilómetros de diámetro y fue fotografiado por la sonda Galileo a 2.500 kilómetros de distancia del asteroide. Desde la Tierra sería imposible obtener una imagen similar. La resolución de la fotografía fue de 25 metros por píxel.

Si Galileo hubiera pasado a la misma distancia de 2012DA14 sólo hubiésemos obtenido una imagen de un píxel, insuficiente para resolver la forma de este cuerpo. Esto es debido al pequeño tamaño de 2012 DA14. De hecho, aunque parezca sorprendente, muchas de las grandes partículas del anillo B se Saturno son del tamaño de 2012DA14 y Cassini nunca las ha podido resolver como cuerpos distintos a pesar de que orbita continuamente en sus proximidades.

Ida, fotografiado or la sonda Galileo

La distancia entre la Tierra y 2012 DA14 fue de 27.000 kilómetros, es decir una distancia mucho mayor que la que hubo entre la sonda Galileo y el asteroide Ida, y por supuesto, 2012 DA14 posee un tamaño considerablemente más pequeño que Ida. Además otra ventaja con la que contó la sonda Galileo, a diferencia de los telescopios terrestres, es que la atmósfera de nuestro planeta no interfirió en la obtención de imágenes.

Pero ahí no terminan las dificultades. 2012 DA14 nos ha sobrevolado a una gran velocidad. Por ello, aunque los telescopios terrestres tengan mejor poder de resolución que Galileo, tienen muy difícil realizar un seguimiento del asteroide.

Conociendo todas estas dificultades, los científicos ya se esperaban no poder obtener imágenes del asteroide aunque sobrevolara muy cerca nuestro.

La única forma de distinguir detalles de su superficie es mediante radar. Las imágenes de radar funcionan de manera diferente a la fotografía. El poder de resolución de un radio telescopio no depende de la distancia a la que se encuentre el objeto a observar, porque utiliza la técnica Doppler para realizar la toma de datos: el radio telescopio envía ondas de radio al asteroide y evalúa el tiempo que tardan en regresar a la Tierra.

La resolución que se consigue con el radar es muy superior a la lograda mediante las técnicas fotográficas actuales en los estudios de este tipo de asteroides. Por ello, dada la falta de sondas espaciales que visiten estos cuerpos, nuestra mejor baza actual para estudiarlos son los radio telescopios.

domingo, 10 de febrero de 2013

2012 DA 14 , el asteroide que nos visitará




El próximo día 15 de febrero, un asteroide pequeño nos visitará, pasará muy cerca a unos 26.900 km de distancia.

El asteroide se llama 2012 DA 14, tiene un diámetro no superior a 50 metros y pasará muy cerca, tan cerca que los satélites geoestacionarios estarán más lejos que el, a unos 26.900 km de distancia de la Tierra.


El asteroide fue descubierto el pasado 22 de febrero por los especialistas del Observatorio Astronómico de La Saga, situado en el sur de España. Más tarde las observaciones de los científicos españoles fueron ratificadas por astrónomos franceses, italianos y estadounidenses. El cuerpo celeste pertenece a la familia de los asteroides de Apolo, cuyas órbitas se cruzan con la terrestre. Alrededor de dos tercios de los asteroides conocidos que se acercan a la Tierra son de este tipo.


Que pasaría si por casualidad chocara con basura espacial?, pues que veríamos un punto brillante esa noche y después los técnicos de la NASA, ESA, etc... tendrían que monitorizar muchos más objetos de basura espacial.

Que pasaría si un asteroide así chocara con la Tierra?, pues depende, primero según el lugar del impacto, hay que tener en cuenta que tres cuartas partes de la Tierra son agua, así que es muy probable que chocara con el océano, por lo que provocaria un tsunami gigante, sí chocara contra suelo firme haría un cráter muy grande del orden de unos dos km de diámetro, evidentemente los daños serían cuantiosos.

sábado, 19 de enero de 2013

Bioluminiscencia: ¿por qué la naturaleza produce luz?



Cuando apenas se ve el suelo del bosque en medio de la oscuridad de la noche, una luz intensa de neón verde cobra vida propia, iluminando lo que encuentra a su paso


La fuente de esta misteriosa luz es un hongo bioluminiscente, conocido sólo por el nombre que le dieron los habitantes de los alrededores: "fuego chimpancé".

Esta extraña especie fue filmada en el triángulo Goualougo, cerca del río Dzanga en la República del Congo.

La existencia del hongo era tan poco conocida, que incluso los científicos especializados nunca lo habían visto.

La cineasta Verity White capturó el fenómeno en cámara para un episodio sobre Congo, de la serie África de BBC/Discovery.

White supo de su paradero casi por accidente, cuando le preguntó a los guías locales si habían escuchado hablar del hongo brillante.

"Ante la remota posibilidad de verlo, me llevé una cámara de time-lapse",

"El científico que estaba trabajando conmigo nunca lo había visto, así que le pedí a un grupo de cazadores locales "Bayaka" que me acompañara. Recibí una respuesta inmediata:"Por supuesto - están en todas partes".

"PROYECTANDO LUZ"

Sorprende lo poco que se conoce sobre el "fuego chimpancé".

Nadie sabe a que género pertenece, mucho menos a qué especie.

Tampoco se sabe por qué crece en el suelo del bosque del triángulo Goualougo, aunque se han propuesto teorías, como la posibilidad de atraer a invertebrados que propaguen las esporas del hongo.

La bioluminiscencia es un proceso que se da en los organismos vivos, en el que la energía que genera una reacción química se manifiesta como luz. La enzima luciferasa cataliza la oxidación de un sustrato de proteína luciferina que emite luz.

La reacción se denomina quimioluminiscencia: una reacción de emisión de luz que no produce calor, lo que hace que sea eficiente en términos de energía.

La bioluminiscencia tiene distintas funciones en los ambientes naturales, entre ellas la defensa, la comunicación, la reproducción y la atracción de presas.

Mientras que en los hábitats marinos el uso de la bioluminiscencia está generalizado, la bioluminiscencia terrestre se limita al reino de los hongos e invertebrados, como las luciérnagas, y algunos escarabajos.

MECANISMO DE DEFENSA-

Un estudio publicado el año pasado en la revista Naturwissenschaftenpor un equipo de científicos de la Academia de Ciencias de Eslovaquia en Bratislava, Eslovaquia, sugiere que las cucarachas bioluminiscentes hacen uso de la luminiscencia para fines defensivos más avanzados: imitan a una especie de escarabajo tóxico.

Los científicos afirman que sus observaciones "evidencian la capacidad de imitar por medio de la luz, un nuevo tipo de mimetismo defensivo".


Los sepiólidos mantiene una relación simbiótica con la bacteria bioluminiscente "Vibrio fischeri"

El equipo de investigadores descubrió que las especies de cucarachas del género Lucihormetica, emiten exactamente el mismo tono de bioluminiscencia que el géneroPyrophorus de escarabajos clic – altamente tóxico.

El estudio también sugiere que el mayor número de especies bioluminiscentes en los hábitats oceánicos se debe a que los cambios ambientales en condiciones marinas no ocurren con la misma rapidez que los cambios en la tierra.

El uso de emisiones de luz en los rituales de apareamiento de las luciérnagas es muy conocido. Se trata de un proceso en el que las hembras de las especies Photinus proyectan luz para atraer a los machos.


Pero los machos que acuden a su llamado pueden encontrarse con sorpresas desafortunadas.

Las hembras depredadoras de la especie Photuris, imitan la emisión de luz de las hembras Photinus para engañar a los machos de la otra especie y así poder darse un banquete.

Además, les permite apoderarse de sus esteroides, que las protegen de las arañas saltadoras Phidippus.

Pero al intentar comprender este nuevo tipo de comportamiento bioluminiscente, surgió un nuevo interrogante que aún no logran clarificar. ¿Cuál es el rol de las emisiones de luz de las luciérnagas machos?

La pregunta también surge porque en términos de eficiencia energética, si hay fuentes de luz alternativas disponibles, no es necesario que un organismo produzca su propio brillo.

En un estudio publicado el año pasado en la revista Journal of Insect Conservation, un grupo de científicos australianos de las universidades de Queensland y Tasmania, investigaron el impacto de la iluminación artificial de las cuevas en las emisiones bioluminiscentes de las luciérnagas en el norte de Tasmania.

La cueva de Marakoopa acoge a unos 30.000 visitantes al año, atraídos por las proyecciones de luz de los bichos luminosos (larvasArachnocampa).

Estudios anteriores mostraron que la iluminación artificial puede hacer que las larvas Arachnocampa reduzcan sus emisiones de luz, pero mediante la técnica fotográfica time-lapse, finalmente se demostró que la población de insectos de la cueva de Marakoopa no estaba afectada por la luz artificial.

OSCURAS PROFUNDIDADES-


Este plancton ilumina una playa en medio de la oscuridad.

Es lógico que la capacidad para producir luz esté más extendida en los ambientes más oscuros de la Tierra: los océanos.

Durante siglos, la fosforescencia ha sorprendido y deleitado a quienes la presencian. El mar se llena de vida con olas brillantes, proyectando luz a lo largo de las costas.

Los niveles de luz son más reducidos a mayores profundidades oceánicas, lo que provoca que alrededor del 90% de los animales marinos manifiesten su bioluminiscencia de alguna manera.

La gama de criaturas marinas que usan la bioluminiscencia para confundir o evadir a los depredadores, encontrar pareja o atraer a sus presas es enorme.

El Doctor Jerome Mallefet trabaja en el Laboratorio de Biología Marina de la Universidad de Louvain-le-Neuve en Bélgica.

Sus áreas de investigación incluyen la luminiscencia de las estrellas de mar y de los tiburones.

"Durante muchos años he desarrollado un método multidisciplinaria para estudiar la luminiscencia y comprender la morfología, ecología y fisiología en torno a por qué tantas estrellas de mar brillan en la oscuridad”, explica.

"Recientemente empezamos a aplicar el mismo criterio con los tiburones porque poco, por no decir nada, se sabía de la luminiscencia de estos peces cartilaginosos, a pesar de que alrededor de 50 de las 540 especies de tiburones que hay son capaces de producir luz".


Alrededor de 50 de las 540 especies de tiburones que hay son capaces de producir luz.

Mallefet conduce estudios sobre temas como si los organismos luminiscentes son capaces de percibir que producen luz y comprender los efectos de la luminiscencia.

Ha trabajado con Osamu Shimomura, quien fue galardonado con el premio Nobel de Química en 2008 por haber descubierto la proteína verde fluorescente (GFP por sus siglas en inglés), mientras estudiaba el sistema luminoso de las medusas.

La GFP se utiliza ampliamente en la ingeniería genética y en otras investigaciones biomédicas, y contribuye a la vigilancia de contaminantes ambientales.

Mallefet espera que su trabajo nos permita comprender mejor el fenómeno de bioluminiscencia. "Tenemos que continuar con la investigación para descubrir nuevas aplicaciones".

Tras dedicar 30 años al estudio de la ciencia del brillo, concluye: "Ver a un animal que brilla intensamente en la oscuridad es simplemente mágico…después de todos estos años todavía estoy fascinado por el fenómeno".

lunes, 7 de enero de 2013

La teoría de los turistas del tiempo



Una teoría que sostienen firmemente cientos de personas en la comunidad matemática superior, incluyendo a Stephen Hawking, es que ya contamos con pruebas verificables de que no puede haber un viaje más rápido que la luz: no hay nadie en el futuro caminando entre nosotros en este momento, por lo menos hasta donde nosotros sabemos.

Para verificar esto, se han programado reuniones con la participación de académicos y simples aficionados de la ciencia ficción, en el que se sientan y conversan sobre el tema a la espera de los visitantes desde el futuro para presentarse en las reuniones.


La idea es que en el futuro, la gente sabrá de estas reuniones de la misma manera que nosotros sabemos acerca de la Segunda Guerra Mundial, es historia para nosotros. Así que si alguna vez viajan en el tiempo, los viajeros deberían ir a la reunión y presentarse ante las personas en nuestro presente.

Hasta ahora, por supuesto, esto no parece haber ocurrido, y ya que hablamos aquí en términos de la totalidad del futuro a partir de ahora hasta el final de los tiempos, debe haber un buen montón de los viajeros procedentes de varios puntos de nuestro futuro hasta muchos puntos durante todo el pasado.

Imagínate: poder viajar a cualquier punto del pasado que te gusta. ¿Qué te gustaría ver? 90% o más de los futuros viajeros les gustaría ver si Jesucristo realmente existió.

jueves, 27 de diciembre de 2012

La paradoja del abuelo



Viajar hacia el pasado debe ser lógicamente imposible porque te permitiría regresar en el tiempo y matarte a ti mismo.

Pero si tu mueres, ¿cómo vas a viajar al pasado desde el futuro para matarte a ti mismo?

Los críticos, especialmente los fans de la ciencia ficción, se apresuran a señalar que nuestra comprensión de las matemáticas se expande cada día gracias a personas como Newton, Einstein, Hawking, Michio Kaku y con él viene una comprensión más amplia de la lógica utilizada en escenarios del viaje en el tiempo.


La mejor contracorriente a la paradoja del abuelo es el Multiverso, que describe un número infinito de nosotros haciendo una infinidad de cosas en un número infinito de puntos a lo largo de tu vida.

Puedes ser muerto en una pelea de bar a los 100 años de edad en otro universo, pero también morir atropellado en otro.

Nuestros conocimientos actuales de la mecánica cuántica y la física cuántica deja una fuerte credibilidad a la posibilidad de que el Multiverso sea una realidad.

Sin embargo, aún no existe una teoría completamente formada de la existencia del multiverso, y hasta que este ahí, la paradoja del abuelo será "valida".

viernes, 7 de diciembre de 2012

Hidrógeno, el combustible del futuro



Poco a poco se van haciendo notar por las calles, aunque casi no se les oiga. Los vehículos híbridos son los coches del futuro: seguros, eficientes y apenas hacen ruido. Para el bolsillo del conductor suponen un alivio, ya que consumen mucha menos gasolina. Pero lo más importante, es que contribuyen a que la contaminación de las ciudades se reduzca, lo que implica mayor calidad de vida para los ciudadanos. Muchas enfermedades que padece la población, están relacionadas con la contaminación, por lo que cualquier medida que implique reducirla, nos beneficiará a todos.

Mirando al futuro

Aunque aún están empezando a arrancar, los vehículos ecológicos son una realidad cada vez más patente, y para que esto funcione, requiere de infraestructuras adecuadas, técnicos especialistas… Por eso, hoy en El BLog Verde os planteamos una formación que cada vez tendrá más salidas: el Curso Superior en Movilidad Eléctrica y con Hidrógeno.

Este curso completa la formación que nace del aumento en la demanda de vehículos híbridos en los próximos años: establecimiento de puntos de recarga eléctricos; diseño, fabricación, mantenimiento y reparación de estos vehículos.