miércoles, 25 de febrero de 2015

Fusión: que sí... que no... ¿para cuándo?


En agosto de 1955, durante un congreso sobre fusión nuclear en Ginebra, el presidente de la misma, el indio Homi Bhabha, afirmó que en dos décadas estaría solucionado el problema energético de la Humanidad.
Y...? para cuando?

Permítaseme explicar el problema a lo bruto... casi "a lo bestia"!.
Las reacciones nucleares pueden ocurrir de dos formas:
  1. Fusión: dos núcleos atómicos se fusionan (se unen) produciendo mucha energía (y otras cosas)
  2. Fisión: un núcleo atómico se fisiona (se divide) en dos, produciendo mucha energía (y otras cosas)
La segunda forma, la fisión, es la que se utiliza en los reactores nucleares actuales, y está "perfectamente" (permítaseme el eufemismo) controlada para su uso comercial... o casi.

¿El problema? Cuando algo se "des-controla", las consecuencias son catastróficas en términos de contaminación radiactiva y los daños al medioambiente son inmensos.

¿Y la fisión? esa se supone que es mas limpia, con casi nula contaminación,  y muchísimo mas barata, ya que disponemos de ingentes cantidades de "combustible" (agua).
De allí la atrevida profecía de 1955... entonces, ¿qué pasó?

Vamos de a poco, (pero siempre, a lo bruto):

Primer Problema: 
Para que dos núcleos atómicos se unan, primero hay que quitarles la "cascara" de electrones, y acercar a ambos núcleos tanto como para vencer la repulsión electrostática (ambos tienen carga positiva, y tratan de separarse apenas intentes juntarlos).
Deberás juntarlos tanto como para que vencida la repulsión, empiece a actuar la fuerza nuclear fuerte, que es atractiva.
Para ello debemos calentar los átomos a temperaturas de millones de grados, convirtiéndolos en una "sopa hirviente" de núcleos y electrones, bastante difícil de controlar.

Segundo problema:
Cuando una cosa se calienta mucho, también tiende a enfriarse rápido, por lo que si la "sopa" (se le dice Plasmase enfría, ya deja de ser sopa, y son átomos nuevamente... por lo que hay que, no solo controlar para que no se escape, sino también evitar que el plasma se enfríe.

Tercer problema:
Si estabas pensando en una "olla" para contener la "sopa", deberás cambiar de idea, ya que no hay material conocido ni posible que pueda contener un plasma a millones de grados sin volatilizarse al instante. Hoy en día se están investigando métodos de confinación magnética y/o por láser para mantener el plasma en su lugar, sin que se escape.

Cuarto problema:
Iniciar un proceso de fisión nuclear podrá ser "relativamente fácil". Muchas veces se ha hecho.
Pero mantenerlo y hacer que produzca más energía de la que consume para autosostenerse, no lo es tanto... y lleva "quebrando cabezas" desde hace años.

Quinto problema:
Por si no fuera poco, también están los problemas económicos para solventar una investigación tan compleja, que siempre ocurren cuando los estados deciden que hay cosas más importantes en las que invertir... guerras, carrera armamentista, y esas cosas, por ejemplo.

Sexto Problema:
Y para complicarla del todo... en 1989 un par de ¿electroquímicos? propusieron un mecanismo para desarrollar la "Fusión fría", es decir, sin necesidad de temperaturas tan altas, que además de no haber sido comprobado nunca, frenó el desarrollo del proceso "en caliente" durante años... hasta que todo el mundo se convenció de que la tal "fusión fría" era como mínimo un error en la interpretación de los datos, por no pensar otras cosas, y hasta ahora a quedado en la anécdota, esperando nuevas pruebas que permitan continuar esa línea investigativa.

En definitiva, por más que la fusión nuclear se presente en teoría como la panacea energética de la humanidad todavía queda mucho camino por recorrer, siendo las estimaciones mas probables las de tener resultados concretos recién a mediados del siglo XXI... cien años después que aquel resonado anuncio.

Lo curioso de este asunto es que el Sol viene realizando este proceso desde hace miles de millones de años, por lo que estamos seguros de que es posible.
Claro... primero hay que encerrar un pedazo de sol en una botella. 

Si quieren leer mas detalles de cómo es el proceso de Fusión, y cómo se encaran sus dificultades tecnológicas, lean este excelente artículo.

lunes, 23 de febrero de 2015

La anomalía Vela

Durante la guerra fría, Estados Unidos desarrolló un sistema de satélites diseñados para observar los Rayos Gamma procedentes de una eventual explosión nuclear, y así conocer cuándo sus "enemigos" estaban haciendo algún tipo de prueba nuclear.
Los satélites VELA en órbita terrestre, detectarían el brevísimo pulso gamma (apenas unas millonésimas de segundo) de una explosión nuclear atmosférica o espacial.

Fue entonces que, el 2 de Julio de 1947, dos satélites VELA detectaron algo... pero algo realmente inusual: No fue el instantáneo pulso que indicaba la explosión de un arma nuclear, sino algo como esto:

Un evento mucho mas largo, de varios segundos de duración y millones de veces más energético de lo que sería esperable en cualquier explosión nuclear.

Para tener una idea:
Una explosión de la bomba Tzar, la mas potente construída y detonada, propagaba una energía en el orden de 2 x 10 ^17 J (un dos seguido de 17 ceros).
El impacto que acabó con los dinosaurios, estaría en el orden de 5 x 10^23 J (un cinco seguido de veintitrés ceros!)
La energía detectada en este evento era casi de 9 x 10 ^47 J (un nueve seguido de 47 ceros!)

Nada en el sistema solar podía liberar una energía semejante! Ni aun si hubiese estallado el mismísimo sol.
 Al principio, se pensó que estos brotes de rayos gamma eran fenómenos que ocurrían en nuestra propia galaxia, y por tanto no eran tan energéticos (o sea, creíamos que eran como una lámpara que brillaba más cerca, y por tanto no brillaba tan fuerte.) Sin embargo, el 8 de mayo de 1997, el satélite ítalo-holandés BeppoSAX detectó uno llamado GRB 970508, y pudieron determinar que había sucedido a seis mil millones de años-luz de la Tierra.
Con el tiempo se comprendió que esos inimaginables eventos, ocurridos en galaxias extremadamente lejanas, correspondía a lo que se llamarían "Hipernovas", producto de la explosión de estrellas descomunalmente grandes (llamadas Hipergigantes), como esta:



para intentar apenas entender la magnitud del evento (si es que puede "entenderse" algo tan gigantesco):
Imagínate todos los granos de arena de todas las playas de la Tierra. Supón que cada grano de arena es una bomba del Zar. Hazlas estallar todas a la vez. Y ahora multiplícalo por entre 500.000 y un millón. Esa es la energía de una sola supernova común. Cuando explotan, brillan más que toda la galaxia por unos instantes. Y si hablamos de una hipernova, vuélvelo a multiplicar por cien.
 Bueno, de eso se trató el evento VELA. Fue la primera vez que algo semejante pudo ser atisbado por el ser humano... y todo gracias a la necedad y estupidez de la guerra fría.

Mas info detallada sobre estos chispazos cósmicos, acá.


El huevo secreto

Mandar mensajes a los presos sin que se enteren los guardiacárceles, siempre fue un desafío complicado... y en la edad media, en plena época de la inquisición, donde el "hereje" era confinado al mas absoluto aislamiento para que "recapacitara" gracias a la "infinita bondad divina", también.

Por lo tanto, la creatividad debía ser puesta a todo vapor para poder enviar un mensaje sin que los guardianes de la palabra del señor lo interceptaran.

Un tal Giovanni Battista della Portaocultista, astrólogo, alquimista, matemático, meteorólogo, naturalista y dramaturgo, tenía lo que se necesita para resolver ese tipo de problemas:
Entre sus muchas actividades, se dedicó también a la criptografía. En su libro Furtivis Literarum Notis, vulgo de ziferis, de 1563, expuso los conocimientos criptográficos de la época. Fue el primero en desarrollar una técnica de cifrado por sustitución digráfica, en la que cada par de letras se reemplaza por un símbolo diferente. También propuso un sistema de cifrado por sustitución polialfabética, que utilizaba once alfabetos diferentes y que se utilizó eficazmente durante tres siglos; y sentó las bases de la técnica de ataque por palabra probable, que consiste en suponer la existencia de una palabra probable en el mensaje cifrado; si la palabra elegida es correcta puede ser posible deducir la clave del mensaje.
 Por lo tanto, cuando algunos de sus amigos tuvieron problemas con la Inquisición, se las ingenió para enviarles mensajes... en el interior de un huevo.

Aunque los guardianes revisaban todo, incluso el alimento que se les llevaba a los presos, no imaginaron que el mensaje podía estar escrito dentro de un huevo duro.


Della Porta escribía los mensajes en los huevos crudos con una mezcla de alumbre y pigmentos vegetales. Como la cáscara del huevo es porosa, la tinta penetraba hasta el interior. Cuando la tinta estaba seca, cocía el huevo, de manera que la tinta que quedaba en el exterior se borraba. 
Obviamente, los guardias solo revisaban el huevo sin romperlo... y el mensaje llegaba íntegro a su destinatario, impreso en la clara del huevo duro.

Definitivamente, la creatividad y la inteligencia pueden contra cualquier dogma!  
Fuente.

sábado, 21 de febrero de 2015

Verneshot

En la década del '80, un tal Luis Alvarez planteó la hipótesis de que la extinción de los dinosaurios fue causada por la caída de un gigantesco meteorito en la actual Yucatán, unos 65 millones de años atrás.
Al principio fue ignorada, por no decir despreciada por el mundo científico, pero a fuerza de pruebas indiciarias y evidencias comprobables, tras estudios minuciosos, se convirtió en "la" hipótesis, al punto de ser considerada la única explicación lógica para un evento de extinción de tal magnitud.

Tan importante fue ésta teoría, que logró justificar también otros procesos de extinciones globales de la historia, asignando sus causas a otros meteoritos caídos en las épocas relativas.

Pero siempre hay una "oveja negra" que se empeña en "encontrarle el pelo al huevo", y en este caso se llama  Jason Phipps-Morgan quien notó una curiosa relación:
Cada vez que un gran proceso de extinción adjudicado a un meteorito ocurría, simultáneamente se observaba  (en otro lugar del planeta), un gigantesca inundación de lava basáltica proveniente de monumentales erupciones volcánicas. 
De hecho, en cuatro de las cinco grandes extinciones del planeta, coinciden ambas evidencias: La caída de un "meteorito" gigantesco y la presencia, a gran distancia, de una gran inundación basáltica.

¿Coincidencia? en un caso puede ser, tal vez dos... pero, cuatro? 


Algunos supusieron con lógica, que probablemente la caída del meteorito podía producir eventos geológicos cataclísmicos que repercutieran bajo la forma de grandes erupciones volcánicas, pero esa hipótesis no cuadraba bien en los cálculos geológicos de energía disipada. Algo más debía existir...


Entonces Jason Phipps-Morgan tuvo una idea descabellada: 
¿y si el meteorito no causaba la erupción, sino que era la erupción la que generaba el "meteorito"?

Imagínense una erupción volcánica tan gigantesca que fuera capaz de producir esto:




Eso es (hipotéticamente) un Verneshot.
Una erupción tan grande que es capaz de poner inmensas cantidades de masa ígnea casi el órbita,  que luego caen a miles o decenas de miles de kilómetros de distancia.

Para entender la magnitud de un Verneshot veamos esta imagen de la gigantesca erupción producida en el monte Pinatubo (Pilipinas) en 1991:


Esto sería minúsculo comparado con un Verneshot. 
La potencia requerida sería inmensamente mayor y muy difícil de imaginar... sin embargo, en palabras del geólogo, no imposible de ocurrir.

Obviamente, esta teoría, si bien permite explicar la correspondencia entre las inundaciones basálticas y los impactos, no está exenta de controversia, y está siendo revisada y criticada por muchos... tal como criticaban a Alvarez en su momento. Solo el tiempo y muchos estudios dirán si es correcta.

Si quieren más detalles del proceso geológico y un interesante reportaje realizado al geólogo autor de esta teoría, éste es el enlace.


Andrómeda, en toda su magnificencia.

Es el objeto más lejano que podemos apreciar a simple vista.
Está a 2,5 millones de años-luz de distancia, pero en una noche límpida (fuera de los ámbitos urbanos), puede distinguirse con claridad.
Una imagen normal de Andrómeda sería esta:


Pero... ¿que tal si pudiéramos observarla casi como si estuviéramos dentro de ella?
El Telescopio Espacial Hubble se encargó de responder esa pregunta, y nos preparó una espectacular gigantografía de éste sector:



Ahora podemos pasear y adentrarnos en la galaxia, observando sus estrellas individuales, y no como un halo difuso, sino con increíble claridad.

Pasen y vean:



Fuente.

El caos que nació del orden

En el siglo XVIII, luego del triunfo Newtoniano sobre la naturaleza, grandes científicos como Pierre Simon Laplace, llegaron a conclusiones extraordinarias:
“Una inteligencia abarcaría en la misma fórmula los movimientos de los cuerpos más gigantescos del cosmos y los del átomo más imperceptible; para ella no habría nada incierto, y así el futuro como el pasado estarían ante sus ojos”
 Muchos hombres de ciencia posteriores, adscribieron a esa afirmación, dando por sentado que solo debía hallarse la fórmula correcta y tener los datos adecuados, para poder predecir el comportamiento de cualquier cosa, por ejemplo, el clima.

Lamentablemente para los "Laplacianos", ya entrado el siglo XX, cosas como la teoría de la relatividad de Einstein, o la incertidumbre cuántica de Heisenberg hizo que aquellos postulados deterministas fueran perdiendo sentido, pero el golpe de gracia lo dio el meteorólogo matemático Edward Lorenz en los '50, tras descubrir que unas sencillas ecuaciones diferenciales, que parecían describir cabalmente ciertos comportamientos climáticos, presentaban una peculiaridad intrigante:

Normalmente se supone que una expresión matemática dará resultados bastante parecidos si los datos de entrada difieren poco, y solo dará desviaciones importantes en el resultado si los datos de entrada difieren mucho. Gráficamente, esos resultados podían expresarse en líneas o figuras sencillas, llamados "atractores". Sin embargo, estas ecuaciones daban un resultado extraño... con mínimas desviaciones en los datos de entrada, con el tiempo se producían gigantescas desviaciones en los resultados, de forma que el patrón representado adquiría niveles de complejidad infinita, a los que se llamó "atractores extraños".

De allí la famosa referencia al "Efecto Mariposa":
A partir de sistemas conocidos y regidos por ecuaciones en “completo orden” obtenemos unos sistemas que parecen llevar el caos en lo más profundo de su esencia. De forma exagerada, pero muy ilustrativa, Lorenz explicaba que los sistemas relacionados con el tiempo meteorológico eran tan sensibles a las condiciones inciales que el simple aletear de una mariposa, en un rincón de China, podría variar las condiciones climatológicas en Alabama.
 A partir del descubrimiento de Lorentz, ya nada sería igual. La idea del determinismo cayó como un castillo de naipes, y ya no solo a niveles cuánticos era imposible determinar algo concreto sino que tampoco lo era a niveles macroscópicos con cosas tan "sencillas" y mundanas como una predicción meteorológica.
El "caos" tomaba posesión de su reino en la naturaleza, dejando al hombre sumido en la incertidumbre.
Sin embargo, no todo era oscuro e incierto. De pronto surgió un tipo de belleza inesperado de ese caos matemático. La belleza de las gráficas representadas por esas ecuaciones, mostrando una inusual elegancia... aquí solo algunas:







La belleza del caos en todo su esplendor!

Fuentes y más imágenes, aquí y aquí.



viernes, 20 de febrero de 2015

Aquel ordenador holandés.


Antes que los ordenadores existieran, los cálculos se debían hacer por humanos... verdaderas "computadoras de carne y hueso".

Willem Klein era uno de ellos, quizás el mejor, y estaba en el lugar correcto en el momento indicado: el CERN.





Holandés de nacimiento, desde muy niño comenzó a desarrollar su facinante capacidad de cálculo y memoria, que le indujeron a pensar que ganaría fama como calculista de feria... pero al no conseguirla, se dedicó simplemente a enseñar matemáticas.

Sin embargo, la carrera de Klein no terminaría ahí y, con su fama como el mejor calculador humano de Europa acrecentándose, en 1958 pasaría a formar parte de la División Teórica alojada en el edificio número 4 del recién creado CERN, unos pasillos que han alojado a personas como John Bell, Raymond Stora o, actualmente, John Ellis. Allí, el ya no tan joven Willem se convirtió en el recurso habitual para los cada vez más complicados números que los físicos de partículas necesitaban realizar, haciéndole merecedor de pleno derecho del sobrenombre de “ordenador humano”.
 Con el tiempo, su capacidad extraordinaria comenzó a quedar obsoleta, con el advenimiento de los calculadores electrónicos.
Pese a eso, Klein logró notoriedad pública a entrar al libro Guinnes por calcular mentalmente la raíz 73 de un número de 507 dígitos en sólo 2 minutos y 43 segundos. Algo impensable para cualquier mortal común y corriente.

Enigmática y trágicamente, en 1986, Klein fue encontrado muerto a puñaladas en su casa sin que se se ha averiguado jamás la identidad de su asesino.


Fuente.


Hola! Nace "Curioseantes"...

O para decirlo de otra forma, un lugar para "Curiosidades Interesantes", o si lo prefieren, para "Curiosos navegantes"... como más les guste.

Mi nombre es Daniel, y vivo en una pequeña ciudad en el centro de Argentina. Si bien participo de algunos foros con otro "nic", aquí seré "Curioseante"

La idea es simple:
Citar, referir, comentar y compartir cosas interesantes referidas al mundo de la ciencia, la tecnología, la historia y cualquier otra rama del conocimiento que merezca ser mencionada.

Evitaremos en general temas como religión, política, ideología... pero si se justifica tratarlos, lo haremos desde el respeto y la inteligencia.

Todo lo que aquí se publique (o la inmensa mayoría) no será original... sino cosas que otros ya han mencionado en la web... siempre citaremos la fuente, aunque eventualmente hagamos una interpretación distinta de los hechos, o de la forma en que estén presentados en el artículo citado.

No hay mucho mas para decir...  quien desee comentar, será escuchado. Quien desee criticar, será atendido. Quien desee difundir, será agradecido. Quien desee aportar, será recibido. Quien desee corregir, será bienvenido.

Como dato de color, el pequeño avatar que corresponde al autor (que parece una carita sonriente, o emoticón) es una imagen tomada por el Telescopio espacial Hubble, del Cúmulo galáctico SDSS J1038+4849 y varias galaxias más lejanas, afectadas por la lente gravitacional creada por el cúmulo frente a ellas...
Curioso e interesante, no?


Aquí la fuente de éste artículo.
Aquí, la imagen de la NASA,

Nos seguimos leyendo!