jueves, 28 de abril de 2016

Pinta tu aldea...

El Cambio climático nos afecta a todos. Dicho así es una verdad de perogrullo, pero a veces, es difícil notarlo cuando los efectos no nos atañen de modo directo... cuando son solo noticias que vemos en los medios, o cuando nos explican porqué indirectamente también nos perjudican.

Sin embargo, tarde o temprano, de una u otra manera, el efecto directo llega. Y ya es tarde. Ya perdimos la oportunidad de evitarlo.

En mi país (Argentina) grandes zonas al noreste, áreas muy fértiles e irrigadas por poderosos ríos, como el Paraná y el Uruguay se están viendo afectadas por extensas inundaciones que han obligado a evacuar a decenas de miles de personas. Los meteorólogos dicen que es por el efecto de "El Niño", pero también dicen que éste "Niño" en particular ha sido uno de los mas severos y prolongados de los que se tenga registro.

A tal punto que ya no solo las provincias del noreste argentino han sido severamente afectadas, sino que zonas mucho mas secas (semiáridas) en el centro del país están sufriendo consecuencias.

En mi lugar en el mundo (una pequeña ciudad en el centro de Argentina) la naturaleza se ha manifestado de una manera curiosa, casi inesperada... ha nacido un río.

La zona donde vivo tiene un subsuelo muy arenoso, con una capa superficial fértil que es aprovechada para el cultivo de cereales y oleaginosas desde hace décadas. El único río de la zona era de bajo caudal, a veces inexistente en las temporadas secas, y no presentaba mayores problemas.

Pero hace una década, poco a poco empezó a aparecer un nuevo río en un lugar inesperado... llamarlo río es darle demasiada entidad, al menos de la forma que comenzó. Partiendo de una zona serrana, algunas pequeñas vertientes naturales sin mayor importancia, comenzaron a aumentar su caudal hasta crear un serpenteante arroyo que comenzó a buscar su cause entre la superficie fértil y la base arenosa.
Con el correr de los años, fue aumentando su caudal y su longitud cortando a su paso zonas de cultivo.
Pero en estos últimos años, y en éste 2015-16 en particular, en fenómeno se intensificó a tal punto que el arroyo produjo grandes barrancos a su paso, arrastrando con su lodo todo lo que encontraba a su paso.

Esta fotografía de un periódico local lo muestra con claridad:


Y ya no hablamos de un solo curso. El río se bifurca, busca nuevos senderos, se ocluye con su propio fango arenoso en algunos puntos y rebalsa buscando otros cursos... arrastra corrales, graneros, casas... empantana al ganado hasta hacerlo perecer de inanición... impide cruzar a salvarlos, ya que no pueden hacerse puentes seguros, por la propia inestabilidad de los barrancos que forma... en síntesis: lo que para cualquiera significaría una "bendición" (tener un nuevo río) se está convirtiendo en la pesadilla de los agricultores de la zona.
Lo que empezó como un modesto arroyo, hoy suma más de 1.200 Km de fango entre varios cauces sinuosos, que cambian continuamente su curso.

¿qué hacer ahora?
Ya es muy poco lo posible. No hay expectativas de que el nuevo curso de agua y lodo se detenga... en el mejor de los casos estabilizará su cauce. Las napas freáticas están a pocos metros de profundidad, y en algunos lugares, a centímetros. Ya nada será igual.

El estado provincial intentó al principio hacer puentes y guiar el curso de agua con canales... no sirvió. Los canales se embancaron y los puentes fueron arrancados.
Ahora solo resta tratar de aumentar la evaporación de agua subterránea mediante un ambicioso plan de reforestación.
Lo que antiguamente era bosque nativo fue desmontado hace décadas para permitir los cultivos... y como siempre, la naturaleza nos cobra el precio. La vegetación que antes afirmaba el terreno y extraía parte de la humedad del suelo ya no está. Y tardaremos décadas en recuperarla mediante reforestación al menos parcialmente, a un costo económico altísimo.

El Rio Nuevo (en realidad, "los ríos nuevos") llegaron para quedarse... y para recordarnos que nada es gratis. Aún en una pequeña ciudad, en la zona semiárida central de la Argentina... allí, muy al sur, cerca del fin del mundo.



viernes, 22 de abril de 2016

Los inconmensurables

Érase una vez un tal Pitágoras de Samos que sobresalía en su Grecia natal por sus aportes a las matemáticas y la geometría. Si, aquél del triángulo...

Tal era su prestigio, allá por el siglo V antes de Cristo, que pronto se formó una secta de notables, autoproclamada como "Los Pitagóricos".

Pitagóricos celebrando el amanecer. Óleo de Fyodor Bronnikov
Mientras los grandes pensadores de la Grecia clásica discutían sobre la verdadera composición de la materia, para Pitágoras y sus seguidores la cosa era simple: Todo -las cosas, el arte, la música, incluido el universo- estaba formado por números.

Para ser claros, por "números" los pitagóricos entendían a los "naturales": 1, 2, 3... números positivos enteros; y si necesitabas medir algo y te daba "12,43" era por que habías tomado mal la unidad... si se tratara de metros, bastaría con tomar como unidad los centímetros para obtener 1243. Es decir, tomando la unidad adecuada, todo debería poder definirse por números enteros.
Incluso afirmaban que esto también era posible de hacer tomando más de una medida
Por ejemplo, el largo y el alto de un objeto. Ambas deberían poder expresarse en términos de números enteros, tomando la unidad adecuada. Dicho en "pitagórico": Ambas medidas serían con-mensurables (podían medirse con la misma unidad).
Esto era una verdad absoluta, indiscutida e indiscutible.
Era dogma científico, filosófico y religioso. Así estaba hecho el universo para los Pitagóricos.

Pero pronto, alguien de la secta se dio cuenta de algo que no encajaba bien en esa idea:




Si... la diagonal del cuadrado no puede expresarse como una cantidad entera de las unidades que miden los lados, por mas que lo intentes... no hay unidad alguna que permita hacer eso. Por ejemplo, si cada lado del cuadrado mide 1, la diagonal mide √2, es decir algo así:

Los pitagóricos habían descubierto los números irracionales.

¿Cómo podía existir un número tan aberrante? un número in-con-mensurable ?
¿Había entonces números que eran infinitos y no podían medirse como unidades enteras?
¿toda su filosofía de vida, basada en una supuesta verdad divina, estaba equivocada?
¿Qué pasaría con todo el liderazgo intelectual y social, incluso religioso, que tenían los pitagóricos si se divulgaba una verdad tan horrenda?

Semejante verdad debía ser ocultada a toda costa.
Nadie debería saber de la existencia de tal número, y de quién sabe cuantos otros (∏, e, i, Ø, ...)

Hoy en día nadie se asustaría de tal cosa... en el mundo actual nos asesinamos por razones mas importantes, como un dibujo de Mahoma y cosas así, pero nunca por un número.

Sin embargo, en el siglo V antes de Cristo, en plena Grecia clásica, donde la autoridad estaba dada por el intelecto, y no por las posesiones o la marca de ropa... una verdad así era tremendamente destructiva. Nadie debía divulgar el secreto de los inconmensurables.

Dice la leyenda que un tal Hipaso de Metaponto, fue quien descubrió el secreto, y peor aún, osó cometer el sacrilegio de divulgarlo: El lado y la diagonal de un cuadrado son inconmensurables.
Dice también la leyenda que un día, los Pitagóricos subieron a una barca y se adentraron en el mar... y que Hipaso no volvió a tierra con ellos.

Tal vez solo sea leyenda... tal vez no. ¿qué importa?

Si quieren conocer más sobre los Pitagóricos y los inconmensurables en cuatro capítulos, este es el lugar: 1, 2, 3, 4



miércoles, 20 de abril de 2016

K2: aprovechando las segundas oportunidades.

Los telescopios espaciales han revolucionado la astronomía como nunca en la historia humana... quizá en una medida solo comparable con Galileo; existe un antes y un después de Galileo, así como existe un antes y un después del Hubble, ese venerable decano que aún hoy, años después de su teórico fin de vida útil, sigue asombrándonos con sus descubrimientos.

Pero hoy no vamos a hablar del Hubble, sino de otro gigante del espacio... el observatorio espacial Kepler.

A Diferencia del Hubble, el Kepler no nació para observar el universo "visible" en todo su esplendor, y obtener imágenes detalladas de cuanto objeto cósmico pudiera alcanzar, como nuestros ojos más allá de la tierra. El Kepler tendría una misión muy especial: buscaría planetas fuera del sistema solar.

Diseñado en los '90, cuando había muy pocos planetas extrasolares detectados (el primero lo fue en 1984), su misión era permitir hacer desde el espacio lo que desde la tierra era altamente complejo.
Kepler fue puesto en servicio en 2009, ubicado en órbita alrededor del sol (un poco mas atrás respecto de la tierra), podría observar un amplio sector de la galaxia con máximo detalle.
Orbita de Kepler en relación a la órbita terrestre.

Area de observación de Kepler respecto de la galaxia

El objetivo era simple: observar 150.000 estrellas simultáneamente, midiendo su brillo cada 30 minutos. Cualquier alteración del mismo podría indicar un probable planeta, y hacerlo desde el espacio daba un nivel de sensibilidad muy superior:


Así Kepler comenzó su tarea con logros impresionantes. Con su espejo de 1,4 m de diámetro, y su cámara CCD a 95 millones de pixeles, es capaz de detectar variaciones de brillo de 20 partes por millón, cosa impensable para cualquier otro telescopio en el mundo.
En menos de un años se detectaron más de 700 candidatos posibles, de los que 400 eran probablemente planetas similares a la tierra, de los cuales uno, Kepler 22b, fue confirmado como primer planeta extrasolar rocoso ubicado en la zona habitable de su estrella, a unos 600 años-luz de la tierra.
Hasta ahora Kepler ha identificado más de 4.000 candidatos, y confirmado como planetas extrasolares a mas de 1.000

Pero no todo sería buenas noticias para Kepler.
Digamos primero que Kepler no tenía vida eterna asegurada... ubicado a millones de kilómetros de la tierra, donde era imposible llegar con una misión de mantenimiento o reparación (como sí se hace con el Hubble, en órbita baja sobre la tierra) y con tan solo 10 Kg de hidrazina como propelente para corregir y ajustar su posición hacia distintos objetivos,  estaba destinado a durar, en el mejor de los casos unos tres años y medio.
Pero antes del fin de su vida útil, dos de los cuatro giróscopos que estabilizan al telescopio dejaron de funcionar, y el mismo perdió la capacidad de orientarse con exactitud y mantenerse en posición el tiempo suficiente;  la presión de la radiación solar sobre sus paneles hacía que se desviara irremediablemente sin poder completar su misión.

Para ello, los técnicos e ingenieros responsables del telescopio hicieron algo realmente inteligente: usar una debilidad como ventaja.
La misma presión de radiación solar que afectaba la estabilidad del gigantesco aparato, podía ser usada para ayudar a estabilizarlo y continuar su tarea, compensando los giróscopos faltantes.

La misión K2 (Keppler 2) estaba en marcha:
Se asignaron nuevos objetivos acordes a la nueva situación, se realineó el telescopio a dichos objetivos y se lo lanzó nuevamente a la búsqueda de planetas.



En enero de 2015, K2 descubrió su primer exoplaneta, tratándose de una verdadera "supertierra" llamado HIP 116454b, probablemente un mundo acuático de unas 2,5 veces el tamaño de la tierra, a apenas 180 años-luz de nosotros.

Tras una fantástica cantidad de planetas descubiertos en su primera misión, y ahora por K2, Kepler nos depara nuevas sorpresas:

A la caza de los planetas errantes.
Un "planeta errante" es un gigante gaseoso que no está atado a ninguna estrella en particular, sino que vaga por el espacio solitariamente. Puede tratarse de una estrella que, por su reducida masa, no alcanzó a encender su combustible (enana marrón), o de un planeta gaseosos que fue expulsado de su órbita estelar por algún evento cósmico (la acción de otra estrella, por ejemplo).

Aunque "invisibles" contra el negro espacio, debido a su bajísima radiación lumínica o térmica, pueden ser detectados, y Kepler está en condiciones de hacerlo de una forma sorprendente:

Cuando el planeta pasa por delante de una estrella brillante, no opacará su brillo, sino que lo aumentará. Eso se explica comprendiendo que el planeta errante, dada su inmensa masa, distorsionará levemente el espaciotiempo en sus cercanías, provocando una micro-lente gravitatoria, que puede ser detectada por Kepler como un aumento del brillo estelar.



Una maravilla mas de este verdadero gigante tecnológico, que ya ha justificado con creces su razón de existir.
Esta vez, "segundas partes" fueron mejores!




viernes, 15 de abril de 2016

La fuerza vital!

Esta es la historia de un error de la ciencia... pero no un pequeño error, sino uno monumental.

Corría el siglo XVII y la química estaba dando sus primeros pasos como ciencia. Se descubrían elementos, se identificaban sustancias, se estudiaban sus propiedades físico-químicas, en fin... toda una época de descubrimientos a lo grande.

En esos años, grandes pioneros de la química trazaban el camino abriendo huellas en lo desconocido... entre ellos, Nicolás Lemery, quien había ya desarrollado los fundamentos de la química "ácido-base", en 1675 propone dividir las sustancias entre según su origen, en "minerales", "vegetales" y "animales".

Mientras tanto, los filósofos de la época comenzaban a discutir sobre la idea del "vitalismo" (teoría filosófica que considera que existe un principio de vida que no se puede explicar solamente como resultado de fuerzas físicas o químicas), como un límite infranqueable entre lo vivo y lo inerte.  Esta idea invadió fuertemente en las ciencias sociales, pero también en la biología y la química.

A tal punto se impregnó la ciencia de éstas ideas (acordes a los dogmas religiosos y morales de la época) durante aquellos años, que en 1807 el insigne químico Jöns Jacob Berzelius, descubridor de numerosos elementos nuevos, pionero y creador -junto a otros grandes como Dalton, Lavoisier y Boyle- de la nomenclatura química actual, decidió profundizar los conceptos de Lemery y dividir las sustancias en dos grandes grupos:

  • Sustancias Inorgánicas: Provenientes de la materia inanimada.
  • Sustancias Orgánicas: provenientes de los seres vivos.

De ese modo, impuso la supremacía de cierta "energía" que denominó "fuerza Vital" mediante la cual, solo los seres vivos (animales o vegetales) eran capaces de "crear" sustancias orgánicas.

Por lo tanto, los químicos de la época, no deberían preocuparse de investigar la forma de producir artificialmente una sustancia orgánica (dado que carecían de tal "fuerza vital" en el laboratorio) y podían dedicarse enteramente a la investigación de las sustancias inorgánicas... dejando a las orgánicas simplemente para ser catalogadas y clasificadas.

Curiosamente, esta idea de una Fuerza vital caló tan hondo en las mentes científicas (ni qué hablar de los filósofos de la época) que olvidaron un pequeño y fundamental detalle que define a la ciencia:
Nada puede darse por cierto si no es probado mediante experimentos diseñados a tal fín.

Los químicos del Siglo XIX aceptaron la idea y nunca se propusieron identificar, medir, determinar o investigar esa misteriosa "fuerza" que proponían. Simplemente, la aceptaron.

Por extraño que parezca, pasaron décadas hasta que un día en 1828, por accidente, un discípulo de Berzelius llamado Friedrich Wöhler, investigando con dos sales inorgánicas, produjo en su laboratorio una sustancia inesperada: Urea.


Lo curioso, lo extraordinario, era que la urea no es una sustancia inorgánica, sino un muy conocida sustancia orgánica, presente en la orina de cualquier animal, como metabolito de las proteínas.

Whöler escribió: Debo decirle que soy capaz de sintetizar urea sin la necesidad de un riñón, ya sea de hombre o perro; la sal amónica del ácido cianhídrico es la urea"...y mas adelante se lamentó: "La gran tragedia de la ciencia, el asesinato de una hermosa hipótesis por un hecho feo"
Whöler veía como "tragedia" un hecho fantástico que abría todo un camino nuevo, dejando de lado una idea atractiva, pero evidentemente falsa.
De pronto, toda la teoría del "vitalismo" caía de bruces ante la mirada atónita de los químicos de la época. No era cierto que solo los seres vivos pudieran elaborar sustancias orgánicas... cualquiera podía hacerlo! Solo era cuestión de tecnología.

Al poco tiempo, luego que la noticia corriera como reguero de pólvora en el mundo científico, muchos químicos del mundo -entre ellos Berthelot, creador del concepto de "síntesis orgánica"- se lanzaron a investigar produciendo decenas de nuevas sustancias orgánicas a partir de reactivos inorgánicos.
El "vitalismo" había muerto definitivamente.
Hoy en día, se conocen mas de diez millones de sustancias orgánicas, muchas de ellas presentes en la naturaleza y otras absolutamente artificiales, como plásticos, polímeros, adhesivos, colorantes, fibras sintéticas, fármacos, etc. etc.

  • Pocas veces en la historia de la ciencia, una idea atractiva fue aceptada con tanto fervor, sin comprobación alguna. 
  • Pocas veces tantos estuvieron equivocados durante tanto tiempo, por aceptar dogmáticamente y sin comprobación alguna una idea que parecía hermosa.

De esos grandes errores, la ciencia -por suerte- aprende.
Nunca mas, un científico aceptó una afirmación incomprobada, por más prestigio tenga quien la haga.



miércoles, 6 de abril de 2016

Sobre universos planos...

Hay afirmaciones que se dicen fácilmente, hasta que nos piden que las expliquemos... y allí se complica la cosa.
Una de esas afirmaciones, muy habituales en sitios de divulgación de ciencias, es la que dice:
"Hasta donde sabemos, vivimos en un universo plano".

Ahora bien: ¿qué significa que el universo sea "plano"?
Primero que nada, debemos entender que no estamos hablando del universo en términos de planetas, estrellas o galaxias, sino en términos del espacio-tiempo mismo: Una entidad de 4 dimensiones, que representa "el lugar" en donde las galaxias, estrellas y planetas persiguen su destino...

El espacio-tiempo no es "algo", sino una especie de "envase" en la que los "algos" existen.
Ejemplo: Nada (ni materia ni energía) puede moverse a una velocidad mayor a la de la luz en el espacio-tiempo... sin embargo, el espacio-tiempo en sí mismo puede expandirse a una velocidad miles de veces mayor a la de la luz (de hecho, eso es lo que muy probablemente pasó en lo que llamamos "inflación cósmica").

Entonces, partiendo de la base de que el espacio-tiempo es el "lugar" donde las cosas ocurren, y sabiendo -como sabemos- que este "lugar" de cuatro dimensiones se está expandiendo... ¿cómo evolucionará esa entidad?

Allí entra en juego el concepto de "planitud", pero no tal como lo imaginamos... antes de entrar a jugar con esa palabra, aclaremos otra cosa:

En el espacio-tiempo (hasta donde sabemos) coexisten tres "cosas":

  1. Materia y energía común y corriente: todo aquello que vemos o percibimos con nuestros instrumentos. Galaxias, planetas, personas, átomos, radiación, calor, luz... todo eso suma un 4% del "contenido" del universo.
  2. Materia oscura: "algo" que sabemos que está allí, dado que podemos medir sus efectos gravitacionales, pero que no podemos ver ni percibir de ninguna manera (hasta ahora). Eso suma otro 21%.
  3. Energía Oscura: otro "algo" que tampoco podemos detectar, que no es gravedad sino una forma de energía que se opone a ella, y que -de existir, como creemos que existe- justificaría la expansión del universo, como una fuerza repulsiva en el mismísimo espacio-tiempo.  Eso agrega el 75% restante.

Ese 100% de "algos" que existen en el universo, están contenidos en el "envase" que llamamos espacio-tiempo... solo que este envase de cuatro dimensiones se está agrandando, y no sabemos porqué.

Ahora bien:

  • Ya tenemos el envase y su contenido. 
  • Sabemos que el envase se está agrandando de forma acelerada. 
  • Sabemos que la energía oscura es la fuerza que trata de "inflar" el envase.
  • Sabemos que la materia común y la materia oscura, por la atracción de la gravedad, tratan de unirse y se resisten a ser separadas.

¿quién ganará ese combate?

Ahora estamos en condiciones de explicar aquello de "plano".
Hay tres formas posibles en el el universo (con sus cuatro dimensiones) se desarrollará... cada una de ellas, puede asociarse a una figura geométrica.

  • Un universo donde la fuerza de gravedad gana: la expansión se detiene, y todo vuelve a comprimirse en un punto. La materia ordinaria y la materia oscura vencen a la energía oscura. El tamaño del universo tendrá un máximo, y luego volverá a contraerse. Un universo así, requiere que la energía neta del mismo sea atractiva (hay más fuerzas de atracción que de repulsión) Si quisieras representar éste universo como una figura conocida, sería como una superficie curvada de esta forma:
  • Un universo donde la gravedad pierde: la energía oscura vence, la expansión no se detiene sino que se acelera más y mas, hasta desgarrar todas las galaxias, los planetas, los átomos... todo quedará tan separado que el universo será un lugar frío y oscuro donde finalmente no habrá nada. Un universo así requiere que la energía neta del mismo sea repulsiva (hay más fuerzas de repulsión que de atracción) Si quisieras representar gráficamente este universo, sería como una silla de montar:




  • Un universo donde hay un empate: Ni la gravedad, ni la energía oscura pueden ganar el combate, y quedan equilibradas, a partir de cierto momento, eternamente. Un universo donde al final ya no habría cambios, y todo sería estático e inamovible. Para que un universo así sea posible, la energía neta del mismo debe ser exactamente cero (la repulsión y la atracción se compensan exactamente, hay tanta fuerza atractiva como repulsiva, de modo que el resultado es nulo). Si quieres representar ese universo, sería plano como una hoja de papel:

O visto de otro modo:
Evolución posible del universo

La pregunta del millón de dólares: ¿En cuál de esos tres posibles universos vivimos?

Lo curioso, lo asombroso, lo increíble matemáticamente hablando, es lo siguiente:

  • Hay infinitas posibilidades de que gane la gravedad (desde una contracción apenas perceptible al final de los tiempos, hasta un gigantesco colapso en pocos miles de millones de años).
  • Hay infinitas posibilidades de que la gravedad pierda (desde una suave e imperceptible expansión, hasta una expansión cada vez más acelerada e irrefrenable).
  • Pero hay solo una posibilidad matemática en que el universo sea plano... donde ambas fuerzas colosales sean exactamente iguales y se cancelen mutuamente.


Y...¿saben qué?... todas las mediciones hechas hasta el momento, conducen a un universo plano.
Obviamente, hay muchas oportunidades de que estemos equivocados, y que en realidad las mediciones no sean lo suficientemente precisas. Apenas estamos midiendo lo que podemos ver y lo que podemos inferir dentro del universo visible, y puede haber otras entidades desconocidas allí afuera que ni siquiera podemos imaginar... pero hasta ahora, por mas cuidadosos que seamos, los resultados parecen indicar estamos sobre esa linea recta sin curvatura, y que vivimos en ese único y especial universo plano.

¿Y qué tiene de importante eso?
Un pequeño detalle lo hace muy especial:
Si las fuerzas están equilibradas, significa que la energía neta es nula... es decir, la energía total de todo el universo es cero.
Si la energía del universo es exactamente cero, significa que no se necesitó ninguna energía para formarlo, simplemente pudo aparecer de la nada, ya que no se necesitó nada para que exista.

No voy a entrar en las consideraciones metafísicas, filosóficas o religiosas que esta afirmación puede desencadenar... no es el motivo de esta entrada. Dejo a cada uno hacer las elucubraciones que desee al respecto. Solo diré que nuestro universo es muy, muy apasionante.

lunes, 4 de abril de 2016

La calculadora de estrellas

Hace poco hice referencia a un muy interesante videoblog, que tomaba el nombre de una afamada astrónoma: Henrietta Swan Leavitt.


Hoy quiero rendir homenaje a su vida, comentando brevemente sus aportes al conocimiento del universo, ocurridos hace ya algo más de 100 años.

A principios del siglo XX, la astronomía moderna estaba en sus albores, y se consideraba que el universo estaba formado por la "Vía Láctea", una agrupación gigantesca de incontables estrellas y nebulosas cruzando el firmamento, mientras se desconocía a ciencia cierta si había "algo" más allá de ella.
Se consideraba al universo como un ente estático y absoluto, a tal punto de que el mismo Einstein, al notar que sus ecuaciones predecían la expansión del universo, incluyó una constante en sus fórmulas para "corregir ese defecto" y adecuarlo a la "realidad observable".

Por aquellos años se descubrió que ciertas estrellas (llamadas Cefeidas) tenían un brillo variable y que su magnitud se modificaba periodicamente. Lo interesante de este comportamiento estelar era que el período de variación de brillo era extremadamente constante para cada una de ellas.
  • Una aclaración: Cuando hablamos de "brillo o magnitud" de una estrella, podemos referirnos al valor aparente (tal como se ve desde la tierra, dada la distancia al objeto) o al valor absoluto (comparable como si todos estuvieran a la misma distancia)... dicho de otro modo: una vela cercana puede tener mayor brillo aparente que un reflector lejano, aunque en valores absolutos, el reflector tenga mas brillo que la vela) Por lo tanto, para conocer el brillo o magnitud absoluto de una estrella, debemos medir su brillo aparente, pero también conocer su distancia.


Henrietta, recién graduada, ingresó al observatorio astronómico de Harvard, con el objeto de medir y registrar ese fenómeno sobre miles de fotografías tomadas por el telescopio de Harvard y otro situado en Perú.

Si bien su tarea no incluía el análisis e interpretación de esos datos, sino solo su observación y registro sistemático (obviamente de forma totalmente manual, ya que no existían las computadoras ni las calculadoras científicas), Henrietta, haciendo gala de su espíritu científico pronto observó en una pequeña nebulosa conocida como "Pequeña Nube de Magallanes"una particularidad de la que nadie se había percatado: Las estrellas variables de mayor brillo, también tenían períodos mas largos.

Lo interesante del descubrimiento era que las 17 variables registradas por Henrietta se situaban sobre esta "nebulosa" (hoy sabemos que es una galaxia) y por lo tanto estaban todas prácticamente a la misma distancia de la tierra... es decir, que sus brillos aparentes eran perfectamente comparables, y por lo tanto eran representativos de sus brillos absolutos.

Entonces, Henrietta tuvo una idea grandiosa: 
Si hacemos una gráfica con los brillos absolutos de las estrellas variables, y la relacionamos con su período, podemos conocer su brillo absoluto simplemente midiendo el período de variación... 


Luego, midiendo su brillo aparente y comparándolo con el absoluto obtenido de la gráfica, se puede saber la distancia a esa estrella! Podíamos medir la distancia a una estrella usando un reloj!

De pronto, podíamos medir la distancia a cualquier lugar del universo visible, siempre que hubiera una estrella variable en su cercanía! Henrietta era reconocida en todo el mundo como "la calculadora de estrellas".
Lo primero que se hizo es medir la distancia a las Cefeidas que había en distintos puntos de la Vía Láctea, entre ellos las Nubes de Magallanes, y mayúscula fue la sorpresa al notar que las mismas estaban fuera de la Vía Láctea!
Por primera vez, el ser humano empezaba a tener noción del verdadero tamaño del universo... muy pronto Edwin Hubble localizó variables tipo Cefeidas en una pequeña nebulosa llamada Andrómeda, descubriéndose que se trataba en realidad de otra galaxia!

Lamentablemente Henrietta murió muy joven de un precoz cáncer, sin ver el prestigio que su descubrimiento de había otorgado, pero su obra (descubrió y catalogó mas de 2400 variables en su corta vida, más de la mitad de las que se conocían en su época), gigantesca desde todo punto de vista, le dio a la ciencia el primer "metro" para medir el universo.




viernes, 1 de abril de 2016

Mas vale hacerle caso a la abuelita...

Cualquiera que haya tenido una abuelita, sabe que sus consejos eran sabios, y aunque no comprendiéramos bien los motivos, los seguíamos sin dudarlo cuando éramos niños.

Siempre recuerdo a mi abuelita decirme "cuando hierva la olla, baja al mínimo la hornalla..." yo siempre lo hacía, aún sin saber porqué, y cumplía el consejo.



Con los años llegan las rebeldías, y uno comienza a cuestionar esas "cosas de viejos"... ¿porqué debería bajar la hornalla y no dejarla al máximo? ¿No se cocinarían más rápido los alimentos de esa forma?

Hoy en día, mas que sorprenderme de por qué hacía yo esas preguntas, me sorprendo de cuán poca gente se las hace... de cuántos son indiferentes ante un simple fenómeno cotidiano, pero totalmente anti-intuitivo:
Que la olla tenga la hornalla al máximo o al mínimo, no cambia el tiempo de cocción... solo hace que gastes más o menos energía (gas) en el proceso.

Y eso, va contra el sentido común! sería como que un auto tarde el mismo tiempo en recorrer una ruta, con el acelerador al máximo o al mínimo! Si aporto más energía al sistema, debería hacer que las cosas ocurran más rápido... y sin embargo, la olla se resiste, y tarda lo mismo en cocinar los verduras si dejas al máximo la hornalla, o la bajas al mínimo luego de haber comenzado a hervir.

¿por qué?

Para comprenderlo, debemos recordar cierta propiedad de los fluidos, que aprendimos en la escuela... los fluídos pueden estar en tres estados: sólido, líquido o gaseoso.
Para pasar de uno a otro, deben absorber o entregar energía; un líquido debe enfriarse (entregar energía) para congelarse, y debe calentarse (absorber energía) para evaporarse.

¿Que pasa cuando ponemos agua a temperatura ambiente sobre una hornalla? Simplemente, el agua se calienta... aumenta lentamente su temperatura a medida que absorbe calor (energía) de la hornalla.
Pero cuando llega a cierta temperatura especial, que denominamos "punto de ebullición", ese líquido comenzará a hervir, transformándose rápidamente en vapor... cuanto más fuerte esté la hornalla, más intensa será la ebullición y más cantidad de agua se transformará en vapor.
Pero ocurre algo muy curioso, que trataré de explicar de modo muy poco "profesional" pero suficientemente práctico para que se entienda:
El calor que proviene de la hornalla, ahora ya en el agua debería hacer dos cosas: aumentar la temperatura del agua (como venía haciendo hasta ese momento) y cambiar el estado del agua, pasando de líquido a gaseoso (para lo cual también se necesita energía).
El problema es que el calor "no puede" hacer las dos cosas simultáneamente... de hecho no puede evaporar agua y seguir calentándola al mismo tiempo... debe elegir una.
De alguna manera, la naturaleza le impone un límite al proceso, obligando a que solo haga una de esas dos cosas... entonces el agua, "elige" evaporarse, a costa de no seguir aumentando su temperatura.

Nuestra abuelita, que era muy sabia en virtud de su experiencia (aunque no tuviera conocimientos termodinámicos), sabía que aunque pusiera la hornalla al máximo, la temperatura no iba a cambiar, y por lo tanto no cocinaría más rápido los alimentos... solo haría que el agua se evaporara más rápido.
Entonces, ¿para qué dejarla al máximo y desperdiciar combustible, si poniéndola al mínimo lograría el mismo resultado?

Un concepto simple, que aunque en principio parezca anti-intuitivo, ahora vemos como totalmente lógico: Cuando un líquido hierve, lo hace siempre a la misma temperatura.

Dejo entonces ahora, una pregunta para los lectores curiosos:
Si esto es así... ¿por qué los alimentos se cocinan más rápido en una olla a presión?

Nos seguimos leyendo.