¿Todo es relativo? Einstein responde

Físca que causa perplejidad

Todavía en el siglo XXI, se da crédito a supuestos misterios propios de cuando el conocimiento estaba sujeto a los dogmas. La ciencia ha descartado estos fenómenos al no existir evidencias que los avalan, pero existe un mundo donde la realidad es verdaderamente misteriosa.

Redes - Física que causa perplejidad

España olvida el ahorro de energía con la factura de crudo en máximos

Industria liquida planes de eficiencia mientras la importación de energía llega a 45.000 millones

El Gobierno intentó vetar una directiva europea de eficiencia porque perjudicaba a España

Rafael Méndez. El País - 3 de febrero de 2013

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Fuente: Cores, Ministerio de Industria, Energía y Turismo y Bloomberg. / EL PAÍS

 

Hay una partida que parece a salvo de los recortes: la destinada a importar petróleo y gas. En los 11 primeros meses del año, el dinero que España dedica a comprar combustibles subió más de un 13%, según el último balance del Ministerio de Economía. El déficit energético ronda los 45.000 millones de euros al año, 5.000 millones más que en 2011 y en los niveles del máximo de 2008. Aunque España importe menos cantidad por la crisis, el precio es más caro. Los datos contrastan con la política de Industria, que el miércoles pasado anuló convenios con las comunidades para planes renove (electrodomésticos, calderas, edificios...); lleva retraso en la adopción de normas europeas de ahorro, e intentó vetar en la UE la nueva directiva de eficiencia —a lo que hay que sumar el cierre de la nuclear de Garoña—. El sistema eléctrico español está diseñado de forma que penaliza la caída de la demanda porque hace más difícil reducir el déficit de tarifa acumulado, de 29.000 millones. Industria niega que haya eliminado todas las políticas de ahorro.

 

Un funcionario europeo explicaba hace años la obsesión de la UE por el ahorro de energía: “Cuando un europeo sube la calefacción o el aire acondicionado, vemos un chorro de dinero que viaja desde Europa a Rusia, Argelia y el Golfo. Si conseguimos que cambie las ventanas para ahorrar energía reduciremos ese flujo y crearemos empleo”.

 

España, cuya dependencia del exterior es del 75,6% (datos de 2011 del Ministerio de Industria), sin apenas petróleo ni gas, apostó en la legislatura pasada por el ahorro. Quizá de forma incluso pintoresca, Miguel Sebastián fue al Congreso sin corbata, regaló bombillas de bajo consumo y redujo a 110 la velocidad máxima en las autovías. Además, el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía (IDAE) invirtió cientos de millones en proyectos de ahorro y eficiencia. Centros comerciales, empresas y particulares recibieron dinero público para cambiar equipos por otros más eficientes e instalar aislamientos térmicos. La intensidad energética (que mide la relación entre el PIB y el consumo de energía) comenzó a bajar en 2004 y lo hizo de forma más pronunciada con la crisis.

 

El cambio de Gobierno trajo un volantazo en la política energética. El director del IDAE, F

idel Pérez, procedente de FAES (la fundación de estudios del PP), arrancó hace un año en el instituto con un alegato al personal reprochándole su connivencia con la política de renovables del PSOE, según fuentes del sector. El ministro de Industria, José Manuel Soria, ya anunció en marzo pasado que los 613 millones que el IDAE tenía en caja irían a reducir el déficit de tarifa (lo que deben los consumidores a las eléctricas por los costes legalmente reconocidos a estas).

 

La lucha contra el déficit de tarifa y Plan PIVE se lleva el dinero del IDAE

En 2011, Industria destinó 75 millones de euros para ahorro que tenía el IDAE al primer plan PIVE de compra de vehículos. El jueves pasado, el Boletín Oficial del Estado publicó la anulación de las convocatorias para renovar semáforos (30 millones de euros), renovar edificios públicos (44,2 millones), proyectos singulares (120 millones) y de renovación de alumbrado (7 millones). En total, 200 millones menos.

 

A eso hay que sumar que el consejo de administración del IDAE acordó el pasado miércoles anular programas de renovación que cofinanciaba con las comunidades autónomas, según fuentes próximas al organismo. Una portavoz de Industria afirmó el viernes que aun así el ministerio mantiene políticas de ahorro.

 

Fuentes conocedoras del IDAE explican que los 150 millones con los que se cofinanciaban esos proyectos con las comunidades (para calderas, ventanas, electrodomésticos...) irán al plan PIVE 2, de renovación de vehículos y dotado con 150 millones. Aunque oficialmente es programa de venta de coches limpios, el sistema de convocatoria hace que se venda un perfil de automóvil similar a antes de que entrara en vigor. En los primeros tres meses del primer plan, se acogieron a él un 50% más de coches clase B (en eficiencia) que A. El PIVE ha sido, según el sector, clave para fomentar la venta de coches. IDAE estimó que el primer PIVE ahorraría el equivalente a 166.000 barriles de petróleo, un ahorro de 16 millones al año.

Bruselas denuncia a España por el retraso en adoptar una norma europea

 

No son solo los planes renove. España no ha traspuesto aún la directiva europea que obliga a las viviendas a tener una etiqueta de eficiencia como la de los electrodomésticos. La Comisión Europea ha llevado a España ante el Tribunal de Luxemburgo porque debía estar en vigor en 2007. El decreto lleva meses listo, pero tradicionalmente Economía se oponía a esta medida. Lo veía como una carga más para el deprimido mercado inmobiliario.

 

Sí hay un decreto de 2007 que obliga a informar del consumo de energía de los edificios nuevos, pero según Antonio López Nava, gerente de la Asociación de Empresas de Eficiencia Energética, no se cumple por falta de desarrollo autonómico: “La eficiencia energética no es ninguna prioridad para el Gobierno. Su única preocupación es el déficit de tarifa”.

 

Además, el decreto que debe regular el balance neto de fotovoltaica en pequeñas instalaciones sin prima sigue paralizado. Industria teme que ampare una nueva burbuja solar y busca fórmulas de ponerle topes para limitar el número y el tamaño de las instalaciones, según fuentes del sector.

 

En octubre, España votó en contra de la nueva directiva de eficiencia en edificios. Industria alegó, según un documento interno, que en 2010 ya había alcanzado el objetivo para 2016 de reducir un 9% el consumo y que el nuevo texto imponía “una carga desproporcionada sobre algunos países”. Según la postura de Madrid, el sistema de cálculo “penaliza a España” al no tener en cuenta los avances logrados antes de 2014. Además, alegaba que la obligación de renovar edificios públicos “pondría presión adicional sobre el presupuesto público”.

 

Aunque el ahorro de energía puede tener sentido sobre el papel, da resultados a medio y largo plazo (se tarda en recuperar las inversiones). Además, en España la acusada caída de la demanda por la crisis ha revelado una perversidad del sistema eléctrico. Tras invertir en ahorro, cuando ha descendido el consumo eléctrico por la crisis se ha visto que es más difícil pagar el déficit de tarifa, porque los costes regulados del sistema (la mitad de la factura) hay que repartirlos entre menos consumidores y genera subidas del recibo. Ese es un discurso recurrente de Soria. El ministro sí apela a la necesidad de reducir la dependencia exterior cuando defiende las prospecciones de petróleo frente a Canarias o la búsqueda de gas no convencional.

El caso japonés

Japón es un laboratorio energético a gran escala. El cierre progresivo de sus centrales nucleares tras el accidente de Fukushima ha llevado a la tercera economía del mundo a sustituir la energía atómica por importaciones de gas, carbón y petróleo. Eso produjo en 2012 el primer déficit comercial en 30 años. El debate político sobre el coste de importar combustibles fósiles es intenso, ya que el déficit comercial en 2012 fue el equivalente a 57.000 millones de euros. Las importaciones de gas natural se han triplicado respecto a antes de marzo de 2011.

Para Tokio, la dependencia del exterior se ha convertido en un grave problema, algo que los sucesivos Gobiernos intentan atajar. Para ello, el Gobierno japonés ha anunciado programas de ahorro, eficiencia, renovables y autoconsumo. El ministro japonés de Medio Ambiente, Hiroyuki Nagahama, anunció en la Cumbre del Clima de Doha que su país quería que “cada ciudadano japonés se convierta en un agente en el ahorro al producir y vender su propia energía”.

El presidente de la Fundación Renovables, Javier García Breva, compara la preocupación en Japón con el aparente desinterés en España por la factura energética del exterior: “Es un suicidio olvidar la factura de la importación de gas y petróleo, que equivale a los ingresos por turismo”.

Según el dato de octubre de de la Corporación de Reservas Estratégicas de Productos Petrolíferos (CORES), en España el coste de las importaciones de petróleo y gas sumaron en 12 meses 45.696 millones de euros, un 16,2% más que en el mismo periodo del año anterior

Más duro que el diamante

La depuración de nanopartículas de nitruro de boro obtiene un producto más resistente que la cristalización de carbono

Emilio de Benito Madrid El País 18 ENE 2013

 

Para cortar un cristal se usan punzones de diamante. ¿Y para cortar el diamante? La respuesta pueden ser puntas con nitruro de boro, un material que se puede sintetizar a elevada presión y que ha demostrado tener una dureza y resistencia superior al de la piedra preciosa obtenida por cristalización del carbono.

El material no es nuevo, pero el estudio –que publica Nature- se centra en sus nanopartículas (de un tamaño de unos 3,8 nanómetros -3,8 millonésimas de milímetro-). Su cristalización cúbica le proporciona un aspecto transparente y una resistencia superior a la de la piedra preciosa.

Para los expertos, que la dureza aumente al disminuir el tamaño no es una novedad. Es lo que se conoce como el efecto Hall-Petch. Ello se debe, a grandes rasgos, a que las estructuras grandes están formadas por una acumulación de otras menores, por lo que las zonas de unión pueden favorecer roturas. Pero el efecto no crece indefinidamente. Llega un momento en que la dureza no aumenta.

Lo novedoso del hallazgo del equipo dirigido por Yongjun Yan, de la universidad china de Yanshan, es doble. Por un lado, típicamente el efecto Hall-Petch tiene un límite y la dureza deja de aumentar cuando se llega a partículas de 100 nanómetros o menos. Y, por otro, la dureza alcanzada.

El mundo sería más aburrido sin química

tres14 - Química

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No quieras entenderlo

Los nuevos experimentos son un prodigio de la Física pero no sirven para entender la paradoja de la naturaleza dual de la luz

El País - 19 NOV 2012

 

Si has creído entender la mecánica cuántica, dijo una vez el gran físico Richard Feynman, es que no la has entendido en absoluto. Es con ese espíritu de abandonar toda resistencia, dejar en suspenso la incredulidad y zambullirse de lleno en las mareas paradójicas de la disciplina como se pueden interpretar los últimos experimentos sobre la elusiva naturaleza de la luz. ¿Es la luz una onda? ¿O es una partícula? No intentes entenderlo, porque la luz es ambas cosas: no es que a veces parezca una y otras veces la otra, sino que realmente es las dos cosas a la vez.

La discusión es muy vieja, pero su versión contemporánea arranca de James Clerk Maxwell, el físico teórico escocés que, en la segunda mitad del siglo XIX, escribió las ecuaciones que unificaron la electricidad y el magnetismo, dos fuerzas percibidas antes como independientes, en el electromagnetismo, desde entonces una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. De las ecuaciones de Maxwell se desprendía que esa fuerza se propagaba como una onda que viajaba a 300.000 kilómetros por segundo, justo la velocidad de la luz, que ya se había medido muchas veces.

Fue esta extraordinaria coincidencia la que demostró a la comunidad científica que la luz era en verdad una onda electromagnética.Pero ni siquiera había acabado el siglo XIX cuando el llamado efecto fotoeléctrico vino a embarrar esa arcadia ondulatoria. Cuando la luz incide en un metal, arranca electrones de su superficie. Pero la energía de esos electrones no depende de la intensidad de la luz —como cabría esperar si la luz fuera una onda—, sino de su color. Y fue Einstein, en uno de los artículos de su annus mirabilis de 1905, quien logró explicar el efecto fotoeléctrico, pero solo a costa de proponer que la luz, además de ser una onda, o a pesar de ello, consistía también, de algún modo, en un chorro de fotones.

Los nuevos experimentos del CNRS francés y la universidad de Bristol son un prodigio de la física experimental. No sirven para entender la paradoja de la naturaleza dual de la luz, pero —precisamente por ello— habrían hecho las delicias del gran Feynman.

Investigadores del CSIC denuncian en la UE la situación de la ciencia en España

Alicia Rivera Madrid El País 2/11/2012

Un grupo de investigadores del CSIC, sintetizando la preocupación de la comunidad científica española, ha dirigido una carta a la comisaria de Investigación, Innovación y Ciencia de la Comisión Europea, Máire Geoghegan-Quinn, explicando la difícil situación que atraviesa la I+D en España por la reducción presupuestaria acumulada y pidiendo su ayuda para superarla. “La actual crisis financiera y los recortes sin precedentes en los programas de investigación y desarrollo aprobados por el Gobierno actual pueden dar el último golpe final al sistema de la nunca fuerte ciencia en España”, dice la carta, que fue enviada a Bruselas hace unos días con 2460 firmas de apoyo recogidas. Entre los firmantes destacan más de 20 directores de centros de investigación del CSIC y otras instituciones de I+D.

La carta destaca la dramática situación de los recursos humanos de I+D en España, con reducción de empleos, del número de puestos de doctores, disminución de plazas ofertadas, como en el programa Ramón y Cajal (para el que este año no se hacen contratos), etcétera. Es más, denuncian que están afectados por la situación incluso los proyectos financiados por la misma UE a través de convocatorias competitivas. La falta de liquidez de las instituciones, incluido el CSIC y algunas universidades, hace que el dinero de esos proyectos no esté a disposición de los investigadores que los han obtenido cuando lo necesitan. Los investigadores afrontan también retrasos en los pagos a proveedores, lo que afecta directamente a la labor de investigación, tanto en laboratorios como en trabajos de campo. “Estos recortes se toman con independencia de la agencia que financie, regional, nacional o europea”, explican los científicos a la comisaria.

“Las ultimas declaraciones del presidente del CSIC confirman lo delicado de la situación económica del organismo como consecuencia de la disminución de la transferencias corrientes procedentes del Ministerio de Economía y Competitividad, que han caído más de un 30% en los últimos años”, añaden los promotores de la carta. La nueva caída de la inversión en I+D prevista en los presupuestos de 2013, añaden, sitúa el esfuerzo español en ciencia y tecnología “por debajo de los 6.000 millones de euros al año, similar a 2005”.

“Estamos convencidos de que otras medidas distintas de los recortes en investigación son posibles, y así evitar el colapso de la ciencia en los estados miembros europeos, incluida España”, declaran los firmantes.

La iniciativa de la carta a Geoghegan-Quinn surgió de una reunión celebrada en Sevilla en la que los 50 participantes (investigadores, profesores universitarios, estudiantes y personal de apoyo) discutieron los problemas que está sufriendo la comunidad científica. “Nos ponemos en contacto con usted acerca de la dramática situación que la investigación, la ciencia y la comunidad científica en España en está afrontando debido a las medidas de política de austeridad puestas en marcha durante los últimos años y las anunciadas para los venideros”, explican los promotores de la misiva. En aquella reunión se decidió escribir a la comisaria europea y la carta abierta resultante se abrió a recogida de firmas por internet, sumando más de 2.400 adhesiones.

“Como bien es sabido, la ciencia es un proceso en el que recortes en la financiación un año tienen efectos profundos durante muchos años”, señala la carta. “Nos preguntamos cómo los objetivos que la Comisión Europea se ha fijado para 2020 se pueden lograr, dada la situación actual. Sólo podemos hablar de la situación en España, pero somos conscientes de que muchos colegas en otros países se enfrentan también a enormes dificultades”.

El Nobel de Física premia la manipulación de sistemas cuánticos

Los trabajos del francés Serge Haroche y el estadounidense David Wineland permitieron dar los primeros pasos en la computación cuántica

Alicia Rivera El País Madrid 9 OCT 2012
El francés Serge Haroche y el estadounidense David Wineland, ambos de 68 años, reciben este año con la máxima distinción en física, el Premio Nobel, por sus trabajos experimentales en la manipulación de sistemas cuánticos individuales. El galardón está dotado con 925.000 euros, a repartir entre los dos, y ha sido anunciado esta mañana en Estocolmo.

Haroche, nacido en Casablanca pero de nacionalidad francesa, es investigador del Colegio de Francia y de la Escuela Normal Superior (París) y David J. Wineland, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y de la Universidad de Colorado. Ambos trabajan en el campo de la óptica cuántica, en concreto en investigaciones fundamentales sobre la interacción entre luz y materia. Aunque sus enfoques son diferentes, tienen muchos puntos en común, señala el comité Nobel de la Academia Sueca de Ciencias.

Estos dos científicos, y sus respectivos equipos, han abierto la puerta a una nueva era de experimentación en física cuántica demostrando cómo observar directamente partículas cuánticas individuales sin destruirlas. “Haroche y Wineland”, destacan el comité, “han logrado medir y controlar estados cuánticos muy frágiles que antes se consideraban inaccesibles a la observación directa”. Sus métodos de laboratorio son diferentes: mientras el descubrimiento de Wineland consigue atrapar iones (átomos cargados eléctricamente) con partículas de luz (fotones), Haroche logra estudiar fotones atrapados.

Los avances básicos que realizaron permitieron dar los primeros pasos en la computación cuántica, cuyo objetivo es lograr construir un tipo de ordenadores completamente nuevo, basados en la mecánica cuántica y que serían mucho más rápidos que los actuales ordenadores convencionales para determinados tipos de operaciones. “Tal vez el ordenador cuántico cambie nuestra vida cotidiana en siglo de modo tan radical como los ordenadores clásicos lo han hecho en el siglo pasado”, destaca el comité Nobel.

Las investigaciones de estos dos físicos, especialmente Wineland, también han abierto la puerta a la construcción de relojes extremadamente precisos, tanto que podrían convertirse en el futuro en una nueva base estándar para medir el tiempo, al ser más cien veces más precisos que los relojes atómicos de cesio. Tal es la exactitud del reloj de Wineland y su equipo que si hubiera empezado a marcar el tiempo al principio del universo, cuando el big Bang, hace casi 14.000 millones de años, ese reloj óptico solo se habría desviado cinco segundos, señala la Fundación Nobel.

Experimenta. Es fácil.

P.D.C. 2

Bueno, ya en clase hemos visto cómo se os da esto de diseñar experimentos para comprobar las hipótesis que nos planteamos.

Vuestro primer experimento será muy sencillo: comprobar cómo influye la temperatura en la velocidad de germinación de las judías. Para ello debéis utilizar dos vasos de vidrio iguales, dos trozos de algodón, agua, papel de aluminio, una nevera, un armario y una cámara de fotos. 

El experimento consiste en comprobar la diferencia (si existiese) en la germinación de dos semillas de alubias. La primera de ellas la colocaremos en un vaso con un trozo húmedo de algodón. Después, envolveremos el vaso con papel de alumnio y lo meteremos en el frigorífico. Una vez al día, sacaremos el vaso de la nevera y fotografiaremos la alubia. Con la segunda alubia haremos exactamente lo mismo, salvo que el vaso lo guardaremos en un armario de la cocina.

Tened en cuenta que la única diferencia entre los dos medios debe ser la temperatura. Las condiciones de humedad y luz deben ser las mismas.

El experimento finalizará transcurridos diez días. Cuando tengáis las fotos me las enviáis ordenadas por fecha y temperatura con vuestro nombre a la dirección de correo: fisicayquimica1b@yahoo.es

¡Ánimo, jóvenes científic@s!

Nobel alternativo por ver la torre Eiffel empequeñecida

Alicia Rivera El País Madrid 25 SEP 2012

Los galardones “que hacen reír y después pensar” se entregan en la Universidad de Harvard

Robert Kirshner (profesor de ciencias de la Universidad de Harvard), junto con los premios Nobel Dudley Herschbach y Rich Roberts (de izquierda a derecha) lanzan aviones de papel durante la entrega de los premios IgNobel. / Charles Krupa (AP)

Y el Ig Nobel de Psicología 2012 es para… el estudio que muestra que la torre Eiffel parece más pequeña si se mira inclinándose uno hacia la izquierda. La distinción de Literatura va para la Oficina General de Contabilidad del Gobierno de EE UU “por sacar un informe acerca de los informes acerca de informes que recomiendan la preparación de un informe acerca del informe sobre informes acerca de informes”. En Neurociencia, recibe el premio la demostración de que “los investigadores del cerebro, utilizando instrumentos complicados y estadísticas simples pueden ver actividades cerebrales coherentes en cualquier sitio, incluso en un salmón muerto”. Son tres de los galardones en las 10 categorías de los IG Nobel 2012, unos premios considerados los Nobel alternativos, que anualmente otorga la revista estadounidense Anales de Investigación improbable y que se entregan en el histórico Teatro Sanders de la Universidad de Harvard.

El pasado 20 de septiembre, como cada año, un puñado de auténticos premios Nobel, de los galardonados en Estocolmo, participaron en la ceremonia de entrega de las distinciones alternativas, llena de humor y de aviones de papel lanzados por el público en la sala. Los Ig se otorgan a logros destacados que cumplan una condición fundamental: “Que hagan reir después pensar”. No vale hacer una investigación absurda con la idea hacerse con uno de estos premios, puntualiza siempre su promotor Marc Abraham, y a menudo los propios galardonados no se dan cuenta de lo disparatado que es su trabajo hasta que no reciben este ya famoso galardón humorístico.

En una ocasión, en 2000, recibió el Ig Nobel el físico ruso André Geim (por hacer levitar una rana en un campo magnético) y una década después obtuvo el Nobel de Física de verdad por el descubrimiento del grafeno (Junto con su colega Konstantin Novoselov). Es el único que ha ganado ambas distinciones. Este año, la organización de los Ig corrige un error cometido en 1999, cuando no citó a uno de los autores del trabajo premiado en física (el cálculo de cómo mojar de modo óptimo una galleta en líquido y cómo hacer el pitorro de la tetera para que no gotee). El investigador omitido entonces, Joseph Keller, es uno de los ganadores este año en la misma disciplina, lo que lo convierte en un doble galardonado Ig.

Nueve los diez premiados este año fueron a Harvard a recoger su distinción el jueves pasado, “pagándose ellos mismos los gastos”, puntualiza la organización, y cada uno pronunció su discurso de agradecimiento de 60 segundos máximo. Unas 1.200 personas acudieron a la ceremonia de esta 22 edición de los premios el Teatro Sanders, que concluyó con la tradicional despedida de Abrahams: “Si no ha ganado un Ig Nobel esta noche –y especialmente si lo ha ganado- que tenga mejor suerte el año que viene”. Los Ig Nobel 2012 son: Psicología: Anita Eerlan y Rolf Zwaan (Holanda), junto con Tulio Guadalupe (Perú Rusia y Holanda) por su estudio sobre cómo la torre Eiffel parece más pequeña si se mira inclinándose uno a la izquierda. Paz: A la compañía SKN (Rusia) por convertir vieja munición rusa en nuevos diamantes. Acústica: A Kazutaka Kurihara y Koji Tsukada (Japón) por la creación de una máquina que desvirtúa el habla de las personas haciendo que oigan sus propias palabras con un ligero retraso. Neurociencias: Craig Bennet, Abigail Baird, Michael Miller y George Wolford (Estados Unidos) por demostrar que los investigadores del cerebro, utilizando instrumentos complicados y estadísticas simples pueden ver actividades cerebrales coherentes en cualquier sitio, incluso en un salmón muerto. Química: A Johan Pettersson (Suecia y Ruanda) por solucionar el rompecabezas de por qué, en ciertas casas en la ciudad de Anderslöv (Suecia), el pelo de la gente se vuelve verde. Literatura: A la Oficina General de Contabilidad del Gobierno de EE UU por sacar un informe acerca de los informes acerca de informes que recomiendan la preparación de un informe acerca el informe sobre informes acerca de informes. Física: A Joseph Keller (EE UU), Raymond Goldstein (EE UU y Reino Unido) , Patrick Warren y Robin Ball (ambos del Reino Unido) por calcular el equilibrio de fuerzas que conforman y mueven el pelo en la cola de caballo del peinado de las personas. Dinámica de fluidos: A Rouslan Krechetnikov (EE UU, Rusia y Canadá) y Hans Mayer (Estados Unidos) por estudiar la dinámica de agitación de un líquido para averiguar qué sucede cuando una persona camina llevando en la mano una taza de café. Anatomía: A Frans de Waal (Holanda y EE UU) y Jennifer Pokorny (EE UU) por descubrir que los chimpancés pueden identificar a otros chimpancés, individualmente, por las fotografías de sus traseros. Medicina: A Emmanuel Ben-Soussan y Michel Antonietti (Francia) por asesorar a médicos que realizan colonoscopias cómo minimizar el riesgo de que sus pacientes exploten.

Walter Lewin: "Aburrir con una clase de Física es un crimen"

Neutrinos a la debida velocidad de la luz

4º A

El fallo identificado en una conexión del experimento Opera puede explicar los datos inesperados de las partículas que parecían viajar más deprisa que los fotones

Alicia Rivera - El País - 7/03/2012

La mala conexión entre un cable de fibra óptica y un sensor electrónico en el experimento Opera, en Italia, fue probablemente la causa de los datos sorprendentes acerca de la supuesta velocidad superior a la luz de los neutrinos. Aunque oficialmente aún no se ha reconocido como tal y no se han presentado detalles y datos precisos, los expertos que siguen este culebrón científico creen que el error provocado puede ser comparable a las 60 milmillonésimas de adelanto de los neutrinos respecto a la velocidad de los fotones en el experimento. Además empieza a emerger información acerca del proceso de gestión y debate internos del experimento antes del anuncio de los resultados supuestamente sensacionales de los neutrinos superlumínicos el pasado mes de septiembre.

Algunos especialistas del equipo de más de 170 personas de Opera advirtieron acerca de la posible anomalía de la conexión y otros potenciales problemas y sugirieron revisar su efecto antes de hacer públicos los datos que, inevitablemente, dieron la vuelta al mundo. Según cuenta la revista Science, los responsables de Opera no atendieron a dicha sugerencia y no consideraron oportuno autorizar dicha revisión hasta el pasado mes de diciembre. Hace unos días, un escueto comunicado de Opera, a través del Laboratorio europeo de Física de Partículas (CERN) apuntaba la existencia de dos fallos, sin especificar su efecto concreto en los datos y anunciaba que se repetiría el experimento el próximo mayo.

La conexión fatídica forma parte del complejo sistema electrónico que transfiere los datos del GPS al detector Opera, ubicado en un el laboratorio subterráneo de Gran Sasso (bajo los Apeninos). La señal de GPS es crítica para determinar el tiempo de viaje de dichas partículas desde que salen del CERN, a 730 kilómetros de distancia. El conector es inestable si no está bien apretado y puede hacer variar el flujo que luz que activa, a partir de un cierto umbral, la electrónica del sensor, o cambiar sus propiedades eléctricas (la capacidad). Si este sistema reacciona a a destiempo, el efecto puede ser comparable a las 60 milmillonésimas de segundo. Ese era el tiempo de adelanto de los neutrinos respecto a la velocidad de la luz que se había registrado, según explicó Dario Auterio en septiembre, como portavoz de Opera. La velocidad de la luz es el tope máximo que nada puede superar, según la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein.

“Las pruebas, muy precisas, han mostrado que la temporización variaba en decenas de nanosegundos, según el estado de la conexión de la fibra óptica a la tarjeta electrónica que contiene el ordenador que genera el tiempo de referencia para todo el experimento”, explica el físico Roberto Battiston en La Repubblica. “El efecto podría explicar la anomalía superlumínica observada en Opera”, añade.

En la nueva ronda de medidas que realizará Ópera en un par de meses, se utilizarán dos sistema de medida del tiempo independientes, pero los resultados, para muchos, serán una pura anécdota ya que al escepticismo inicial sobre los supuestos neutrinos superlumínicos se suma ahora el fallo que parece explicar el error. Eso si, los errores en ciencia los descubren y destapan los mismos científicos.

Los físicos se acercan a la partícula de Higgs

Alicia Ribera - El País - 13/12/2011

La expectación no podía ser mayor sobre un posible hallazgo científico de esos que no van a curar una enfermedad mañana mismo ni van a solucionar el problema energético, pero que suponen conocimiento profundo sobre cómo es la naturaleza, cómo funciona el cosmos. El anuncio de los últimos datos del gran acelerador LHC sobre la búsqueda del Higgs, la partícula clave que falta por descubrir para explicar el origen de la masa, en el gran acelerador LHC, se había teñido del color de gran acontecimiento científico. Pero es un poco pronto para cantar victoria, advirtieron los científicos ayer. "Les recuerdo que estos son resultados preliminares", advirtió Rolf Heuer, director del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra, a un auditorio lleno hasta la bandera para escuchar, de primera mano, los datos de los dos grandes detectores, Atlas y CMS.

Los científicos han acotado un rango de masa que puede tener la famosa partícula de Higgs (afinando hasta unos 125 gigaelectronvoltios, GeV), pero el margen de error estadístico de sus resultados, aunque muy pequeño en la vida cotidiana, es incómodamente alto todavía en esta ciencia ultraprecisa. "Se han observado indicios incitantes en ambos experimentos, aunque no son suficientemente fuertes aún para afirmar que es un hallazgo", señaló el propio CERN.

Hubo aplausos al finalizar las presentaciones, sin ambiente de hallazgo definitivo, pero con mucho interés y emoción, porque si aún no se puede decir que el Higgs esté firmemente agarrado, los científicos creen que lo están rozando con la punta de los dedos. "Es interesante, desde luego, pero no concluyente", comentó Belén Gavela, catedrática de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) en la conferencia inaugural del Instituto de Física Teórica (CSIC-UAM) que ayer retransmitió en directo la presentación de resultados desde el CERN. Otro de los asistentes a la reunión de Madrid, el premio Nobel de Física David Gross, se mostró mucho más entusiasmado con el anuncio, que considera "más o menos descubrimiento", según comentó a EL PAÍS.

La opinión general es que muy mala suerte habría que tener para que los datos de ayer no se confirmasen en los próximos meses, pero dentro del propio CERN corre una cierta preocupación por lo apresurado de la presentación, ya que se podría haber esperado un poco para tener más datos, más seguridad, y evitar cualquier riesgo de error en el anuncio del descubrimiento, por minúsculo que sea. Lo cierto es que los rumores disparados en las últimas semanas forzaron la situación creando altas expectativas y ayer fueron los propios científicos los que pusieron las cosas en su sitio.

"Han visto la sombra del oso pero aún no lo han cazado", dice Álvaro de Rújula

Lo que los físicos del LHC hacen es analizar los efectos de billones de colisiones de partículas que se producen en el acelerador. El Higgs, cuya existencia está predicha teóricamente, no se ve directamente en esas colisiones porque, de producirse, se desintegra inmediatamente en otras partículas más ligeras. Los científicos buscan en esos procesos de desintegración captados por los detectores la firma del Higgs. Pero como solo se da muy de vez en cuando, tiene que analizar ingentes cantidades de colisiones. Los análisis permiten estimar la masa de la partícula.

"Hemos restringido la región de masa más probable del Higgs a entre 116 y 130 Gev", explicó ayer Fabiola Gianotti, portavoz de Atlas. Es más, en las últimas semanas, dijo, se han observado indicios más concretos en torno a 125 GeV. "Puede ser algo o pueden ser fluctuaciones, no podemos concluir nada aún". Con idéntica prudencia se explicó el portavoz de CMS, Guido Tonelli: "No podemos excluir la presencia del Higgs entre 115 y 127 GeV", dijo, apuntando hacia 124 GeV. Pero la probabilidad de error es aún alta para los físicos de partículas.

"En las ciencias duras, las cuestiones estadísticas se toman muy en serio", explica el físico Álvaro de Rújula. "Se dice que hay indicaciones (evidencias en inglés, que no es lo que suena en castellano) cuando estadísticamente la probabilidad de colarse es del 0,7% (3 sigmas en la jerga habitual). Descubrimiento se reserva para una probabilidad de 57 millonésimas (5 sigmas)". Los datos presentados ayer rondan los 2,5 a 3 sigmas. Para Gross, "en todo descubrimiento los primeros indicios suelen ser inciertos" y expresa su confianza: "Es muy probable que el Higgs esté ahí, estos tíos [los miles de científicos de Atlas y de CMS] son muy sólidos".

Esto de encontrar las cosas por probabilidad puede parecer raro. Si uno captura un nuevo pájaro y lo puede meter en una jaula para estudiarlo, está claro que lo ha descubierto. Pero si lo que busca es un tipo de ave poco corriente que solo pasa volando muy de vez en cuando, en medio de miles de diferentes pájaros todos cruzando el cielo rapidísimo, y el científico solo puede ver alguno durante un instante en vuelo, tendrá que hacer muchísimas fotos de las aves. En algunas pocas puede aparecer uno de la rara especie que busca, si es que existe. Así, para afirmar que lo ha descubierto, tendrá que observar numerosos sospechosos de la nueva especie y recurrir a la estadística antes de cantar victoria. Los físicos han visto ya algunos posibles pájaros de la nueva especie, la partícula de Higgs, pero no suficientes aún para estar seguros.

"Es, más o menos, un descubrimiento", considera el Nobel David Gross

El descubrimiento sería muy importante porque la partícula de Higgs demostraría que los físicos han avanzado un nivel más profundo en la compresión de cómo está hecho y cómo funciona el universo en su nivel básico. Es un gran paso en aquella búsqueda científica que ha ido desvelando que las cosas están hechas de átomos, que los átomos están hechos de electrones y núcleos, y que los núcleos están hechos de partículas, a su vez formadas por otras más elementales.

Pero con el Higgs ni termina la investigación ni los físicos han comprendido todo. "El descubrimiento del bosón de Higgs significaría completar el esqueleto esencial del modelo estándar de física de partículas", comenta Enrique Álvarez, catedrático de la UAM. "En cierto sentido implica el cierre de una etapa y el comienzo de otra ya, que sabemos que el modelo estándar no es incompleto al menos por dos razones: las masas de los neutrinos y la existencia de materia oscura". También para Gross es a la vez un final y un principio. "Es el inicio del fin de la búsqueda del Higgs y el inicio de su estudio profundo, porque ahora hay que investigar en detalle sus características".

Ahora los expertos tienen los datos al día de los dos grandes experimentos (Atlas y CMS) y constatan que, seguramente, se están acercando mucho al trofeo. Tardarán todavía en confirmarlo y, si tienen que poner fecha para un resultado definitivo, apuntan a mediados o finales de 2012.

"Las indicaciones de la existencia del bosón de Higgs sugieren dos cosas", comenta De Rújula. "La primera es que hay una institución europea -el CERN- que, muy a pesar de la pérfida Albión, funciona estupendamente desde hace décadas. La segunda es que los españoles contribuimos al CERN, en proporción a nuestro PIB, algo menos de un euro y medio por cabeza por año. Dos buenas lecciones para políticos de toda nacionalidad y despilfarradora índole". En cuanto a los nuevos datos presentados ayer por Atlas y CMS, dice que "han visto la sombra del oso, pero no puede decirse que lo hayan ya cazado".

Un sitio web en el que aprender a formular

En este enlace encontraréis la página AlonsoFórmula, una web en la que prodréis conocer paso a paso el procedimiento para nombrar y formular compuestos químicos. Además, tenéis la posibilidad de hacer ejercicios on line y comprobar vuestros avances.

Os animo a utilizarla como complemento a las clases.

Superconductividad. El Efecto Meissner.

La superconductividad es la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica con resistencia y pérdida de energía cercanas a cero en ciertas condiciones, siendo una de éstas, el encontrarse a muy bajas temperaturas, cercanas al cero absoluto (-273ºC). Esta propiedad fue descubierta en 1911 por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes, cuando observó que la resistencia eléctrica del mercurio desaparecía cuando se lo enfriaba a 4º Kelvin (-269 °C).

La aparición del superdiamagnetismo es debida a la capacidad del material de crear supercorrientes. Éstas son corrientes de electrones que no disipan energía, de manera que se pueden mantener eternamente sin obedecer el Efecto Joule de pérdida de energía por generación de calor. Las corrientes crean el intenso campo magnético necesario para sustentar el efecto Meissner. Estas mismas corrientes permiten transmitir energía sin gasto energético, lo que representa el efecto más espectacular de este tipo de materiales. Debido a que la cantidad de electrones superconductores es finita, la cantidad de corriente que puede soportar el material es limitada. Por tanto, existe una corriente crítica a partir de la cual el material deja de ser superconductor y comienza a disipar energía.

Levitación Magnética

Otra de de las características que define a un supercondutor es que el campo magnético inducido por un campo magnético externo débil es cero en su interior cuando éste es enfriado por debajo de su temperatura de transición superconductora. Este efecto es llamado Meissner-Ochsenfel y es el que permite que los imanes leviten sobre un superconductor (diamagnético perfecto).

En la levitación magnética se utiliza nitrógeno líquido en ebullición, que mantiene al superconductor en un estado de resistencia nula, al aproximar su temperatura al cero absoluto. Cuando el imán desciende hacia el superconductor, induce una corriente eléctrica, que a su vez crea un campo magnético opuesto al del imán. Como el superconductor no tiene resistencia eléctrica, la corriente inducida sigue fluyendo y mantiene el imán suspendido indefinidamente.

Aplicaciones

Desde que se descubrieron las primeras piedras con propiedades magnéticas en la ciudad de Magnesia (Asia Menor), el Hombre ha tratado de buscar aplicaciones al sorprendente efecto del magnetismo. El tren de levitación magnética, o maglev, es un tren suspendido en el aire por encima de una vía, entre 10mm y 15 cm, siendo propulsado hacia adelante por medio de las fuerzas magnéticas (atractivas y repulsivas). La ausencia de contacto físico entre el carril y el tren hace que la única fricción sea la del aire, por lo que se pueden conseguir muy altas velocidades con un consumo de energía razonable, el 40% del consumo normal para un vehículo, y a un bajo nivel de ruido. La línea que une Shanghai con su aeropuerto tarda 7 minutos y 20 segundos en recorrer los 30 kilómetros a una velocidad máxima de 431 km/h y una media de 250 km/h. En Alemania se lleva a cabo la construcción del Transrapid, un maglev que unirá las ciudades de Berlín y Hamburgo, con una velocidad máxima de 500 km/h.

Dentro de la levitación magnética otra de las aplicaciones es el almacenamiento de energía mediante los volantes de inercia, ya que permite hacer girar indefinidamente una rueda superconductora inmersa en un campo magnético de manera que almacene la energía mecánica. Este tipo de dispositivo se estudia para la aplicación en trenes o de aerogeneradores (Cedex).Asimismo la levitación también se aplica en medicina cardiovascular con un sistema de asistencia ventricular, compuesto por un Ventrículo de Asistencia centrífugo y un motor, que proporciona soporte temporal en caso de insuficiencia cardiaca o de fallo ventricular.

Los superconductores también se utilizan como detectores de campos electromagnéticos muy débiles (hasta 100 mil millones de veces más débiles que el campo geomagnético de la Tierra), pudiendo utilizarse en el estudio de señales electromagnéticas generadas por el cerebro.

El próximo estadio en la evolución de los supercomputadoras se denomina computación cuántica, que utilizando las propiedades de la superconductividad podrá alcanzar velocidades 250 más veloces que los actuales supercomputadoras.

Fuente: http://www.cienciapopular.com/n/Ciencia/Superconductividad/Superconductividad.php

¿Cómo ves la ciencia?

Fotografía ganadora de la edición de 2011

¿Cómo ves la Ciencia? es un concurso convocado por la Red de Universidades Valencianas para el fomento de la Investigación, el Desarrollo y la Innovación (RUVID), en colaboración con las siete universidades de la Comunitat Valenciana.

El objetivo de este concurso es motivar la reflexión del público en general sobre la ciencia y la tecnología a través de la fotografía.

En esta página web podrás conocer las bases y participar en el concurso. En la sección galería podrás visualizar todas las fotografías que participan en el concurso: www.ruvid.org/comoveslaciencia

Modelos tridimensionales de enlace químico

4º A

Si pincháis en el título de este post, accederéis a una aplicación java que os permitirá explorar estructuras moleculares y cristalinas iónicas y covalentes

Cuasicristales, osadía, tesón y belleza

4º A

JUAN MANUEL GARCÍA RUIZ - El País - 12/10/2011

Belleza es sinónimo de simetría, de orden, y de eso va la cristalografía. Los cristales no son otra cosa que apilamientos ordenados de pedacitos idénticos de materia (átomos, moléculas, macromoléculas ...). No vemos ese orden íntimo porque esos pedacitos de materia son demasiado pequeños para nuestros ojos, e incluso para nuestros microscopios, pero podemos reconocer el resultado de ese orden regular en las subyugantes y angulosas formas externas de los cristales. Y podemos notarlo a diario por las propiedades derivadas de ese orden interno: en alimentos que comemos, en medicinas que tomamos, en dispositivos tecnológicos que usamos, o en los huesos que nos mantienen erguidos. Casi todo está basado en cristales.

¿Cuántos tipos de cristales existen? Es decir, ¿de cuantas formas distintas puede ordenarse la materia? Aunque parezcan ilimitadas, lo cierto es que son muy pocas las opciones para rellenar ordenadamente un espacio repitiendo periódicamente una misma pieza. Por ejemplo, si queremos rellenar una superficie lo podemos hacer con rectángulos, con triángulos, con cuadrados o con hexágonos, pero no con pentágonos. Por eso no venden losetas pentagonales, o si las venden, se combinan con los rombos necesarios para rellenar los inevitables huecos entre pentágonos. Desde el siglo XIX, la cristalografía goza de una preciosa demostración de que hay únicamente 17 formas distintas de alicatar una superficie, formas que se pueden disfrutar visitando la Alhambra, ya que eran conocidas por los geómetras árabes. Y también se demuestra que sólo existen 230 formas distintas de empaquetar periódicamente un volumen con unidades idénticas. Ni una más, ni una menos.

Los cristalógrafos comprobamos ese orden cuando iluminamos un cristal con un haz de electrones, neutrones o rayos X. Entonces el cristal genera (difractando la luz) bellas constelaciones de puntos que muestran la simetría del ordenamiento. Y siempre esas constelaciones coinciden, como manda la teoría, con una de las 230 formas distintas de empaquetamiento. Siempre con simetría de orden uno, dos, tres, cuatro o seis. Nunca con ejes de rotación de orden cinco, ni más de seis.

Hace 29 años, durante una estancia sabática en Estados Unidos, el israelí Daniel Shechtman realizaba uno más de los estudios de difracción que se hacen a diario, cuando observó que su constelación de puntos tenía una simetría de orden cinco: ¡pentágonos! Un científico que no mereciera un Nobel habría pensado que había cometido un error, y se hubiera olvidado de ello. Dan Shechtman no. Lo revisó una y otra vez y se lo contó a sus colegas de laboratorio. Ellos le dijeron que eso era imposible y que él debería saberlo. Repitió los experimentos, comprobó una y otra vez los resultados y trató de publicarlos sin éxito. Los publicó dos años después con ayuda de otros colegas.

Les asaetearon con duras críticas, incluyendo la de cristalógrafos y químicos tan excelsos como Linus Pauling, dos veces laureado con el Nobel. ¡Cómo iba a ser errónea una teoría cerrada y probada durante más de un siglo! Le resultó difícil seguir investigando, pero no cejó en el empeño.

Más tarde, otros colegas descubrieron muchos más casos similares que también rompían la simetría canónica de la cristalografía. La explicación estaba en algo que los matemáticos habían encontrado unos años antes: que las superficies y los volúmenes pueden rellenarse completamente siguiendo pautas regulares pero no necesariamente, periódicamente perfectas. Por ejemplo, pueden hacerlo con simetría de dilatación, siguiendo pautas como la serie de Fibonacci, ligada al famoso número de oro, para algunos el canon geométrico de belleza.

Lo que Shechtman había encontrado eran los primeros materiales que -contra todo pronóstico- estaban ordenados cuasi periódicamente, es decir, los cuasicristales. Ya se le busca a este descubrimiento aplicaciones como materiales antiadherentes, aislantes y en la fabricación de aceros de alta tecnología. Pero eso cuenta poco en este caso. Lo que importa es que la tenacidad de este israelí ha roto una teoría considerada cerrada, intachable e intocable, mostrando que aún le queda larga vida a la cristalografía y que el mundo que tenemos ahí afuera, cada vez se revela menos discreto, menos compartimentado y clasificable y más continuo de lo que parecía.

Este Nobel de Química es un premio a la mera curiosidad, el motor de todo descubrimiento. Y también una llamada de atención para los jóvenes científicos. Como el propio Shechtman aconseja, "si encuentras algo radicalmente nuevo, defiéndelo". Te lloverán las críticas, y serán más duras cuanto más heterodoxo sea tu hallazgo. Si estás en lo cierto, al final te darán la razón. Y si no, todos habremos aprendido mucho en el camino.

Juan Manuel García Ruiz es investigador del CSIC y director del Master on Crystallography and Crystallization del CSIC y la Universidad Internacional Menéndez Pelayo.

Enlace Químico

4º A


Aquí tenéis un pequeño video que nos explica de forma sencilla cómo se producen los diferentes tipos de enlace químico.

Nobel de Química 2011 para los cuasicristales

Daniel Shechtman recibe el galardón en solitario por un descubrimiento de hace 30 años que fue muy controvertido

EL PAÍS - Madrid - 05/10/2011

Daniel Shechtman, científico del Instituto de Tecnología de Haifa (Israel), recibe este año el Premio Nobel de Química, en solitario, por el descubrimiento de los cuasicristales, según ha anunciado la Real Academia de Ciencias Sueca.

Shechtman, nacido en Tel Aviv hace 70 años, hizo el descubrimiento en 1982, trabajando en Estados Unidos durante un año sabático, en el NIST (U.S. National Institute of Standars and Technology), ha comentado el comité Nobel al presentar el galardón.

"En los cuasicristales encontramos los fascinantes mosaicos del mundo árabe reproducidos al nivel de átomos: patrones regulares que nunca se repiten a si mismo", explica la Academia sueca. "Sin embargo la configuración descubierta en los cuasicristales se consideraba imposible y Shechtman tuvo que luchar una dura batalla contra la ciencia establecida", añaden los académicos. El hoy trabajo premiado alteró fundamentalmente la concepción de los químicos acerca de la materia sólida.

Se creía que en la materia sólida los átomos estarían dentro de los cristales siguiendo un patrón simétrico que se repetiría periódicamente una y otra vez. Para los cíentíficos, se requería la repetición para obtener un cristal. Por ello, cuenta la Fundación Nobel que la imagen que surgió en el microscopio electrónico ante los ojos de Shechtman, en la mañana del 8 de abril de 1982, contradecía las leyes de la naturaleza. Los átomos en el cristal de esa imagen formaban un patrón que no podía repetirse y que, en teoría, era imposible. El descubrimiento fue, por supuesto, muy controvertido, hasta el punto de que, ante la defensa insistente que hizo el hoy galardonado con la máxima distinción de la ciencia en su especialidad, se le pidió entonces que abandonara el grupo de investigación. Finalmente la comunidad científica tuvo que capitular ante la evidencia y reconsiderar el concepto que se tenía de la naturaleza de la materia.

"Cuando los científicos describen los cuasicristales de Shechtman, utilizan un concepto derivado de las matemáticas y del arte: el número áureo, que despertó el interés incluso de los matemáticos de la Antigua Grecia. En los cuasicristales, por ejemplo, la relación entre distancias entre átomos está relacionada con ese número áureo", continúa la explicación del Premio Nobel. Tras el descubrimiento de Shechtman, otros investigadores han hecho distintos tipos de cuasicristales en laboratorio e incluso han descubierto algunos en la naturaleza, en muestras de minerales de un río en Rusia. Los cuasicristales también han saltado al mundo industrial.