lunes, 28 de enero de 2008

Buracos negros


Un buraco é unha gran concentración de masa que provoca un aumento enorme de densidade, e que con iso da lugar a un campo gravitatorio moi potente, a unha rexión finita do espacio-tempo ao que ningunha partícula material ((ninsequera a luz)) logra escapar.


A teoría da deformación do espacio-tempo pola forza de gravitación (( na que se apoia tamén a teoría dos viaxes no tempo)) xa foi predita por Einsten, pero agora uns ciéntificos americanos comprobaron e mediron por primeira vez a distorsión do espacio-tempo que ocurre nun buraco negro. Estos datos obtéronse por a obsevación por un satélite da NASA sobre un buraco negro chamado GRS 1945+105, que se encontra situado a uns 40000 anos luz da terra, na constelación de Águila.



Supostamente, canto máis elevada é a velocidade ou máis intensa é a gravedad, maior é a curvatora do tempo, tamén chamada dilatación. Debido a gran cantidade de enerxía do obxeto celeste provocase unha singularidade ((punto onde deixan de operar as leis matemáticas ou astrofísicas)) envolta por unha superficie pechada, chamada horizonte de sucesos. Este horizonte é o que separa a rexión do buraco negro do resto do Universo e tamén é a superficie límite do espacio a partir da cal ningunha partícula pode saír. Por iso todo o que se acerca demasiado o buraco é absorvido por él, as forzas gravitacionais son tan grandes que ninsequera a luz pode evadilas. Os gases e o pó arremolinanse ao seu arredor e o final acaban caendo dentro del.



Hai un montón de estudos acerca deste tipo de buracos:

A curvatura do espacio-tempo é estudiada por a relatividade xeral.

En 1963, Roy Kerr demostrou que nun espacio-tempo de catro dimensións todos os buracos negros deberían ter unha xeometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros : a súa masa, a súa carga eléctrica e o seu momento angular.

Nos anos 1970 Hawking e Ellis demostraron varios teoremas importantes dobre a ocurrencia e a xeómetria dos buracos negros.

E tamén algúns ciéntificos ata chegan a pensar que grazas a estas distorsións no tempo, as maquinas do tempo podrían chegar a funcionar algún día. Esta teoría fisica nomease"viaxes no tempo".

O que esta demostrado e que preto destes obxectos a gravidade é máis intensa, pero aínda así a luz pode todavía encontrar un escape ao exterior. Nesa fuxida a luz perde enerxía que se emite en forma de raios X, que os ciéntificos poden estudiar con telescopios de raios X. Desta forma é posible o acercamento aos buracos negros que por a súa natureza escura son case imposibles de acceder.



lunes, 21 de enero de 2008

¿Porque varía tu peso en otros planetas?



Muchas veces hemos escuchado que nuestro peso seria diferente en otros planetas, asta hace unos años los que en su momento eran alumnos de cuarto llegaron a dedicarle la semana de la ciencias a eso, pero ¿Por qué ocurre esto?






Antes de introducirnos en el tema de como actúa sobre nuestro peso la gravedad, es importante entender la diferencia entre peso y masa..


Muchas veces usamos los términos "masa" y "peso" como sinónimos en nuestra vida cotidiana, pero para un astrónomo y un físico son cosas completamente diferentes. La masa (cantidad de materia que tiene un cuerpo) es una propiedad intrínseca al cuerpo (da igual si la medimos aquí o en la Luna). Pero la masa también es una medida de cuanta inercia puede generar un objeto... si agitas un objeto como una piedra en tu mano, te darás cuenta que hay que darle un pequeño empujón para que empiece a moverse, y otro para detenerlo de nuevo. si la piedra esta inmóvil, quiere quedarse inmóvil. una vez que esta en movimiento, quiere seguir moviéndose. Esta cualidad de la materia es su inercia.


Pero el peso si varia dependiendo el lugar en el que te encuentres, nosotros lo conocemos como la fuerza con que atrae la Tierra o cualquier otro cuerpo celeste a un cuerpo, pero no solo la tierra, cualquier objeto en el universo con masa, atrae a cualquier otro objeto en el universo con masa. La fuerza de atracción depende del tamaño, la masa y de lo lejos estén el uno del otro. Para objetos de uso cotidiano, esta atracción gravitacional es muy pequeña, pero la atracción entre un objeto muy grande, como la Tierra, y otro objeto, como tu, puede ser fácilmente medido. ¿Como? Solo hay que pesarse. Las pesas miden la fuerza de atracción entre la tierra y tu. Esta fuerza de atracción entre tu y la tierra (o cualquier otro planeta) es lo que llamamos peso.



Si estas en una nave espacial, lejos de los planetas y pones una pesa debajo de ti, la pesa marcaría cero. Tu no tendrías peso. Y si pesaras una linterna que esté flotando cerca (por poner un ejemplo) tampoco tendría peso. ¿Significa eso que ambos habéis perdido la masa? Evidentemente no. si tomaras la linterna y la agitaras, tendrias que empujar para que empezara a moverse, y empujarla de nuevo para que se detuviera. todavia tiene inercia, y por consiguiente, masa, aunque no tiene peso.


La relacion entre la Gravedad, Masa y Distancia
Como está escrito mas arriba, tu peso es una medida de la interacción gravitatoria entre el cuerpo sobre el que estás situado y tu. Esta fuerza de gravedad depende de algunas pocas cosas. Primero, depende de tu masa y de la masa del planeta donde estas situado. Si doblas tu masa, la gravedad te atrae el doble de fuerte. Si el planeta en el que te encuentras es el doble de masivo, también te atrae el doble de fuerte. Por el otro lado, cuanto mas lejos estés del centro del planeta, mas débil será la interacción hombre-planeta. La fuerza se va debilitando bastante rápido. Si duplicas tu distancia del planeta, la fuerza decrece en 1/4. Si triplicas tu separación, la fuerza cae 1/9. Si multiplicas la distancia por 10, la fuerza será 1/100 ... La fuerza baja al cuadrado de la distancia. Si pusiéramos esto en una ecuación se vería así:



Las 2 "M's” del numerador son tu masa y la masa del planeta en cuestión. La "r" en el denominador es la distancia desde centro del planeta. Las masas aparecen en el numerador porque la fuerza aumenta si ellas aumentan. La distancia es el denominador porque la fuerza disminuye cuando la distancia aumenta. Nota que la fuerza nunca llega a cero sin importar lo lejos que viajes.

En esta ecuación que fue desarrollada por primera vez por Isaac Newton (como ya explica la entrada anterior), nos dice muchas cosas. Por ejemplo: puedes imaginarte que como Júpiter es 318 veces la masa de la tierra, tu deberías pesar 318 veces lo que pesas aquí Esto seria cierto si tuvieran el mismo tamaño, pero Júpiter tiene un diámetro 10 veces mayor que el de la tierra, así que tu estas mas lejos del centro de Júpiter, con lo que reducimos el peso a 2.6 veces la atracción de la tierra. Sin embargo estar sobre una estrella de neutrones te hace extremadamente pesado, porque no solo la estrella es suficientemente masiva (casi igual que el sol), sino que además es increíblemente pequeña (casi como San Francisco), con lo que estas muy cerca del centro y “r” es muy pequeña.


Desde este enlace se puede ir a una de las numerosas páginas donde podrás calcular tu peso en otros planetas, estrellas..:

http://www.gordos.com/defaultpesoluna.aspx

lunes, 14 de enero de 2008

Todo lo que sube .... baja.


Todos hemos llegado a la conclusión de que esta frase es cierta. Ya sea porque un día tiramos al aire un escupitajo y este, como no, se nos callo encima... o porque hemos estudiado física y sabemos que esto es una causa de a lo que se le llama “GRAVEDAD”.




La Gravedad


El 15 de Abril de 1726, W. Stukeley y Newton salieron a tomar un poco el aire y para descansar un rato se sentaron debajo de un manzano.

Newton le comentó a su amigo que le estaba dando vuelt

as a la idea de la gravitación... y cuando observo como u

na manzana cayo del árbol, los ojos del científico destella

ron un segundo...

¿Cuál es la razón por la que las manzanas caen perpendi

cularmente?

¿Por qué no caen hacia arriba o hacia a un lado?

¿Por qué será que siempre van hacia el centro de la tierra... ?









Esto ocurre porque existe la gravedad. Esta, es la fuerza de atrac

ción que experimentan los objetos que poseen masa.

La tierra atrae a los objetos y los objetos atraen a la tierra.

La solución del enigma de porque las manzanas (o los demás objetos con masa) caen hacia abajo, es que, la suma de la fuerza de la atracción de materia de la tierra se encuentra en el centro, por eso la atracción es hacia abajo no hacia otro lado.



La ley de la gravedad se puede resumir así:

Dos cuerpos que se atraen por una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente al cuadrado de la distancia que los separa.


MaTeMaticamente:

F = Gm1m2 / d122


F = Fuerza de gravedad mutua entre ellos.

G = 6,67 x 10-8 g-1 . cm3 . s-2 (( constante de gravedad))

m = masa de un cuerpo

d = distancia entre los centros de los cuerpos



A la gravedad, también se le puede denominar ...

fuerza gravitatoria, fuerza de gravedad, interacción gravitatoria o gravitación.






Los astronautas han demostrado repetidas veces que nosotros, los seres vivos que habitamos en la tierra, no podríamos vivir sin la gravedad.

Nuestro cuerpo cambiaría mucho, los músculos perderían masa y los huesos densidad, perderíamos también el sentido del equilibrio.

Se tiene algún conocimiento de cómo nos afectaría la gravedad 0 y tenemos aún mas experiencia a la gravedad 1 (( la que hay en la Tierra)). Pero aún no se sabe que sucede entre estos dos niveles.

Un equipo de científicos y estudiantes del Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT), de la Universidad de Washington, y de la Universidad de Queensland, en Australia, planean averiguar estas cuestiones. A ellos les gustaría averiguar que sucedería con los humanos si estuviesen expuestos, por ejemplo, a la gravedad

0,38-g , que es la que se encuentra en Marte.

Y por eso, se le ha ocurrido la idea, de darles un oficio de astronautas a unos cuantos ratones.





Crearán una nave espacial al tamaño de los mamíferos, la harán girar hasta que esta consiga una gravedad artificial de 0.38 g ( la que hay en Marte ) aproximadamente la nave tendrá que dar 34 vueltas por minuto.

Los ratones estarán expuestos a la gravedad marciana durante cinco semanas, después de esto, volverán a la Tierra.

Mientras se encuentran en órbita, viajando alrededor de la tierra, estarán plenamente vigilados, cada uno tendrá en su pequeña habitad una cámara con la cual se podrá observar su actitud.

Tendrán cada uno una fuente de agua y se sabrá cuanto es lo que beben y las deposiciones serán analizadas con un sistema de análisis con el que se detectarán los biomarcadores que indican perdida ósea. También estará equipada su nave con un sensor de masa corporal, y así sabrán si el ratón varía de peso.

Tendrán algún juguete pero no ruedas donde correr, porque la NASA a descubierto que el ejercicio puede contrarrestar algunas de los efectos de la gravedad.

Serán todas hembras ya que según algunos estudios a las hembras le afecta mas la gravedad que a los machos, y aparte ellas comen menos ((así saldrá menos peso de la tierra)).

Según uno de estos científicos los astronautas volverán vivos y sanos y descenderán con paracaídas en Australia, dentro de una pequeña capsula.

Aunque las bases en las que se centra esta investigación sea en la pérdida de masa ósea, en los cambios en la estructura de los huesos, en la atrofia muscular y en cambios en el oído interno ((que afecta al equilibrio))

Lo mas importante que quieren conseguir estos científicos es determinar las diferencias entre gravedad 0 y gravedad 1.