A orixe da materia, o Bosón de Higgs

imagen

Os bosón de Higgs son unhas partículas elementais hipotéticas  intuídas polo modelo estándar da física de partículas. É a única partícula do modelo estándar que non foi observada ata o momento, pero desenvolve un papel importante na explicación da orixe da masa doutras partículas elementais.

Un bosón (chamado así en homenaxe ao físico indio Satyendra Nath Bose) é unha partícula que poden dar lugar a un novo estado da materia chamado condensado de Bose-Einstein no cal un número indeterminado de partículas poden estar en estados cuánticos superpostos. Os fotóns son bosóns e poden agruparse en idénticos estados. Ademais unha consecuencia importante desta propiedade é que as súas funcións de onda son simétricas.

Tódalas partículas elementais son bosóns. En física de altas enerxías e de partículas dise que os bosóns son os mediadores de forza. Porén, toda interacción leva asociada o intercambio dunha partícula que sempre será un bosón.

As partículas compostas por outras partículas coma os protóns os neutróns ou os núcleos atómicos poden ser bosóns. De aí que moitos núcleos sexan, de feito, bosóns. Con que o número que compoña esa partícula sexa par o sistema composto será un bosón.

Ricardo Fabeiro

Ángela Rial

 

Que o pai sexa musculoso, non quere dicir que o fillo o vaia ser…

A primeira teoría de evolución foi a que ofreceu Jean-Baptiste-Pierre-Antoine de Monet, Cabaleiro de Lamarck.

Este home nacido en Francia o 1 de agosto de 1744 foi un gran naturalista e un home moi coñecido na época na sistematización da Historia Natural.

A súa teoría da evolución di:

imagen

 

Cada ser vivo nace cuns caracteres e ao longo da súa vida, que se van modificando de xeito que se axusten as súas necesidades, climáticas, alimentarias, territoriais… para ser capaz de adaptarse ao medio e sobrevivir o maior tempo e ter a mellor calidade de vida posible.

Nas súas afirmacións consta que os órganos ou ósos que son usados van evolucionando paulatinamente mentres que os que non se usan van atrofiándose pouco a pouco. A esto denomínaselle caracteres adquiridos e segundo Lamarck son herdados polos descendentes. Como por exemplo no caso das xirafas, necesitan chegar as follas do máis alto da árbore polo cal van alongando o seu pescozo para chegar ao alimento, eso denominado carácter adquirido, e será herdado polos seus descendentes.

imagen

 

 Por esta teoría sería posible que, por exemplo, os pais cunha gran musculatura tiveran fillos cunha gran musculatura.

 

Pero isto era uha teoría érronea.

 

A autentica teoría da evolución. 

imagen

Darwin, un naturalista inglés nacido en febreiro de 1809 e morto en abril de 1882, explicou no seu libro, A orixe das especies por medio da selección natural ou a perseveración das razas preferidas na loita pola vida, como tódalas especies de seres vivos procedían dun antepasado común e fóranse especializando por medio da selección natural.

 

Así por exemplo:  se metemos unha poboación dun insecto, dentro do cal hai uns verdes e outros marróns, nun lugar no que a vexetación é verde poderemos observar como co paso do tempo o número de insectos marróns vai diminuindo mentres que os verdes irán en aumento, isto débese a vantaxe adaptativa da cor verde pola cal os seres da poboación coa desvantaxe da cor marrón foron desaparecendo, porque  foron depredados - asi actuou a selección natural neste caso - en maior medida e deixaron menos descendentes de maneira que os verdes predominaron na poboación.

imagen

 Nesta foto móstrase un exemplo de selección natural, realizada por un depredador.

Outro exemplo da teoría de Darwin, poderiamos falar do que sucede cando introduces unha variedade de paxaros en ecosistemas diferentes, nos que teñen que alimentarse de diferentes elementos, eses animais coas características favorables para alimentarse de dito alimento, sobrevivirán mentres o resto irán morrendo, como sucede co pico do seguinte paxaro na foto que se ve a continuación.

imagen

Así, podemos certificar que porque alguén adquira un carácter durante a súa vida os seus descendentes non o van herdar, só no caso de que ese cambio se produza por unha mutación no seu xenoma.

Escrito e publicado por: Ángela Fernández Ríos e Vanesa López Lijó

 

Os buracos negros.

                               

Un buraco negro defínese como unha rexión finita do espazo-tempo provocada por unha gran concentración de masa no seu interior, con enorme aumento da densidade,  o que xenera un enorme campo gravitacional tal que ningunha partícula material pode saír de dita rexión.

O proceso de formación dos buracos negros e o seguinte:

-Fase 1: morte dunha super  xigante vermella.

-Fase 2: tras varios millons de anos se a materia se colapsa por causa da auto-atracción gravitatoria acabara por converterse nun buraco negro.

Os buracos negros clasifícanse:

                -Segundo a masa:

                                -Buracos negros supermasivos.

                                -Buracos negros de masa estelar.

                                -Micro buracos negros.

                - Segundo as súas propiedades:

                                -O buraco negro máis sinxelo posible é o buraco negro  de Schwarzschild, que non rota nin ten carga.

                                -Se non rota pero ten carga é o chamado buraco negro de Reissner-Nordstrøm.

                                -Se o buraco negro rota pero non ten carga falamos do buraco negro de Kerr.

                                -Un buraco negro que rota e ten carga denomínase buraco negro de Kerr-Newman.

Outro tipo de buracos negros son os buracos de verme. En física un buraco de verme, tamén chamado ponte de Einstein-Rosen, é una hipotética característica do espazo-tempo descrita polas ecuacións da relatividade xeral, é dicir, un buraco negro de verme é esencialmente un “atallo” a través do espazo tempo.

 

A aurora polar

aurora polar (que pode ser austral ou boreal)  é un fenómeno en forma de brillo ou luminiscencia que aparece no ceo nocturno, usualmente en zonas polares. Prodúcese cando patículas cargadas (protóns e electróns) son guiadas polo campo magnético da Terra e inciden na atmosfera cerca dos polos. cando esas parículas chocan cos átomos e as móleculas de osíxeno e nitróxeno, que constituén os compoñentes máis abundantes do aire, parte da enerxía de colisión excita eses átomos a niveis de enerxía tales que cando perden a excitación devolven esa enerxía en forma de luz visible. Algunhas veces formanse arcos que poden mudar de forma constantemente. Cada cortina consiste de varios raios paralelos e aliñados na dirección das liñas do campo magnético, suxerindo que o fenómeno no noso planeta está aliñado co campo magnético terrestre. As cores que vemos nas auroras boreais dependen da especie atómica e molecular que as partículas do vento solar excitan e do nivel de enerxía que ditos átomos e moléculas poidan alcanzar.

Fátima Vázquez, Xabier Nodar e Andrea Lesende

 

Agujeros de gusano o puente de Einstein-Rosen

 

imagen

El Agujero de Gusano es un hipotético atajo en el espacio-tiempo. Tiene por lo menos dos extremos, conectados a una única “garganta”, pudiendo la materia ‘desplazarse’ de un extremo a otro pasando a través de ésta.

Los agujeros de gusano de Lorentz permitirían viajar de un sitio del mismo universo o a otro universo distinto muy deprisa. Como son agujeros espacio-tiempo no solo viajarías en el espacio, sino que también en el tiempo.

Hay diferentes tipos de agujero de gusano:

  • Agujeros de gusano del Intra-universo: Conectan dos sitios de un mismo universo por plegamientos espacio-temporales, permitiendo viajar a mucha velocidad.
  • Agujeros de gusano del Inter-universo: Asocian un universo con otro diferente y son denominados agujeros de gusano de Schwarzschil. Nos transportarian a un universo paralelo podrian valer para hacer viajes en el tiempo. Se cree que estes agujeros de gusano forman parte de la espuma cuántica.
  • imagen

La expresion Agujero de gusano fue nombrado por el físico John Wheeler en 1957 ( tambíen nombró los términos “agujero negro” y “espuma cuantica”) como semejanza para explicar dicho fenomeno del universo,  en el que un gusano que quiera llegar a un extremo de una manzana sin tener que rodearlas, atajaría atravesándola.

imagen

 

 Marcos Ramallo Martinez nº13

e

Iván Nine Sieira nº10

 

 

 

 

O universo de Hawkings.


O físico británico Stephen Hawkings, é un dos grandes pensadores na actualidade. Intenta desvelar a orixe do universo, pero a enfermidade que o paraliza dende moi novo dificulta cada vez máis o seu traballo. Conta coa axuda de prestixiosos físicos e matemáticos, como Pedro Ferreira, que neste video nos explica a gravidade tal como Einstein e Hawkings a entenderon; e Roger Penrose,  co cal chegou á conclusión de que a teoría xeral de Einstein implica que o tempo e o espazo han ter un principio no Big-Bang e un final nos buracos negros. Hawkings deduce que se algo desaparece dentro da nada, tal vez poida aparecer da nada. A gravidade xoga un papel moi importante na posible teoría da orixe do universo. Non é só unha forza de atracción, senón que á súa vez enche todo o espazo. É unha tea espazo-temporal sobre a que os planetas e as estrelas exercen unha presión formando ocos. Cando esta tea se estira demasiado fórmase un inmenso oco no espazo, polo cal desaparecen cousas. A concavidade é tan profunda que nin a luz pode saír. Isto é o que se denomina buraco negro. Hawkings céntrase sobre todo neste punto, xa que pensa que os buracos negros son a clave para explicar a súa nova teoría. Poderá cumplir o seu soño antes de que sexa demasiado tarde?Haberá alguén que vaia en contra dos seus fundamentos? Só o tempo poderá darnos resposta a este arduo misterio.

 

Aceleradores de partículas

Los aceleradores de partículas, a parte de estudiar la aceleracion de las partículas, también estudian  el origen del Universo. Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas: lineales y circulares.

Aceleradores lineales

Utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno. Al aplicar polaridades inversas a las partículas éstas se aceleran hacia las placas. Atraviesan un agujero el cual está en la placa y su polaridad se invierte, la placa la repele y se acelera hacia otra placa. Este proceso no se realiza con solo una partícula sino que se hace con muchas, aplicando un campo eléctrico considerable, pero controlado. Y esto se repite sucesivamente. Las partículas se acercan a la velocidad de la luz, por lo que la velocidad de inversión de los campos eléctricos se hace tan alta que deben utilizar frecuencias de microondas, a causa de eso y en muy altas energías, se utilizan cavidades resonantes de frecuencias de radio en lugar de placas.

El acelerador lineal más largo del mundo es el colisionador electrón-positrón Stanford Linear Accelerator (SLAC), de 3 km de longitud.

imagen

La espalación es una de las aplicaciones tecnológicas mas importantes en las que se usan estos aceleradores. La espalación se usa para la generación de neutrones aplicables a los amplificadores de potencia para la transmutación de los isótopos radiactivos más peligrosos generados en la fisión.

Aceleradores circulares

Son como los aceleradores lineales pero incorporan a mayores, campos magnéticos, esto hace que puedan conseguir aceleraciones mayores en espacios más reducidos. Además las partículas pueden permanecer recluídas en determinadas configuraciones teóricamente de forma indefinida.

Poseen un límite a la energía que puede alcanzarse debido a la radiación sincrotrón que emiten las partículas cargadas al ser aceleradas. Al emitir esta radiación pierden energía, que es mayor cuanto más grande es la aceleración impartida a la partícula. La partícula describe una trayectoria circular que hace que se acelere la partícula, ya que la velocidad cambia su sentido, asi que pierda energía hasta igualar la que se le suministra, alcanzando una velocidad máxima.

Algunos poseen instalaciones especiales que aprovechan esa radiación. Esta radiación se utiliza como fuentes de Rayos X de alta energía, principalmente en estudios de materiales o de proteínas por espectroscopia de rayos X o por absorción de rayos X por la estructura fina (o espectrometría XAS).

A veces se utilizan partículas muy ligeras (principalmente electrones) para obtener mayor radiación en mayores cantidades aunque generalmente se aceleran partículas pesadas, protones o núcleos ionizados más pesados, así aún se pueden alcanzar mayores energías. Este es el caso del gran acelerador circular del CERN, donde el LEP, colisionador de electrones y positrones, se ha sustituido por el LHC, colisionador de hadrones.

imagen

Los aceleradores de partículas más grandes y potentes, como el RHIC, el LHC ( cuya primera  colisión con una energía de 3.5 TeV por rayo tuvo lugar el 30 de marzo de 2010) o el Tevatrón se utilizan en experimentos de física de partículas.

 

Dende o 21 de agosto ata fin de ano teremos un saldo negativo na nosa conta ecolóxica.

imagen

Cada ano a Terra produce recursos e nós, os humanos, consumimos eses recursos. Pois ben,  neste ano 2010, dende  o 21 de agosto, comezamos a vivir por riba das nosas posibilidades. Se ata ese día viviamos de rentas,  agora empezamos a gastar o noso capital ecolóxico e polo tanto a poñer en perigo a nosa supervivencia. A este día poderiamolo chamar en galego o día mundial do descuberto en conta. A expresión que se utiliza en inglés es earth overshoot day traducida al español como día mundial del sobregiro.As organizacións que realizan este cálculo son a New Economics Foundation e a Global Footprint Network.

 

400 anos despois da publicación de “Sidereus nuncius”.

 

imagen

Benvidos e benvidas, un ano máis, a este lugar que pretendemos seguir enchendo de información e coñecementos sobre o mundo que nos rodea, sobre os problemas ecolóxicos aos que se enfronta a humanidade e sobre o papel da ciencia  na procura de solucións.

Esperamos contar pronto coas colaboracións dos novos alumnos e alumnas que acabades de incorporarvos ao noso blogue que axiña será sobre todo voso.

Comezamos o curso intentando situarnos coa maior precisión posible no Universo.  Antes de nada, revisamos  os atrancos que se atoparon os homes e mulleres que se embarcaron na aventura de estudar o cosmos. Non perdemos de vista que á propia dificultade da tarefa  houbo que sumarlle a loita contra o escurantismo, contra a negación da ciencia e contra  a oposición a utilización, por parte do ser humano, da súa intelixencia, a súa razón e a súa liberdade para estudar a natureza.

Entre ese homes e mulleres que dedicaron a súa vida ao estudo do Universo está Galileo Galilei.  Foi matemático, construtor de telescopios, escritor, en definitiva, un sabio do Renacemento. En   abril de 1610, sendo profesor de matemáticas na Universidade de Padua, publicou, en latín, un libriño, un pequeno tratado de astronomía, titulado “Sidereus nuncius”, o mensaxeiro das estrelas. Nel contáballe ao mundo os resultados sorprendentes das súas observacións astronómicas, realizadas coa axuda dos seus telescopios. Con estes aparellos, os mellores da época,  observou a superficie da lúa cun detalle descoñecido ata entón, descubriu os  satélites  de Xúpiter,  moreas de novas estrelas, as manchas solares e con elas a rotación do Sol, e acabou convencido de que a Teoría Heliocéntrica de Copérnico era correcta.

Catrocentos anos despois, grazas ao traballo de moitos astrónomos e astrónomas, cada día sabemos máis do Universo , o Sistema Solar quédasenos pequeno e , ás veces, miramos cara a mundos moi afastados  que poderían ser habitados polo ser humano. Seremos demasiado optimistas?

 

Catástrofes Naturais

Este é só un pequeno exemplo de todas as catástrofes que ocorren cada día no noso planeta.