miércoles, 1 de octubre de 2014

El firmamento durante el mes de Octubre de 2014

Figura 1: Triángulo del Verano (Haz click para ampliar)

Poco a poco, en Octubre empieza el retorno del frío y de más noches en las que no podemos observar por las condiciones meteorológicas adversas. A cambio, la duración de la noches, es mayor. Podemos empezar la noche observando el cénit. Si miramos hacia el triángulo del verano (formado por las estrellas alfa de las constelaciones del Cisne (Deneb), Aguila (Altair) y Lyra (Vega)) (figura 1), podemos intentar sacar una fotografía a una interesante nebulosa. Usando una cámara réflex sobre trípode, máxima sensibilidad y tiempos de 10 segundos, podéis captar la llamada nebulosa Norteamérica (NGC 7000). Está al norte de Deneb. Visualmente no lograréis observarla. Probad diferentes combinaciones de tiempos de exposición -tened cuidado con el desplazamiento aparente de las estrellas, os pueden salir movidas-, focales y sensibilidad..

martes, 30 de septiembre de 2014

El postulado de De Broglie


De Broglie uno de los físicos que cimentó las bases de la mecánica cuántica. Su principal aportación, la cual fue desarrollada durante su doctorado y por el cual recibió el premio Nobel de física en 1929, se conoce como el postulado de De Broglie (y del que surge la dualidad onda-corpúsculo) y vamos a describirlo para entender en que consiste. Sea un fotón con un vector de onda K=kv con un momento lineal (hk)/(2·pi) (siendo h la constante de Planck) y una energía E=(hw)/(2·pi) (siendo w la frecuencia angular). 

De Broglie supuso que lo aplicado a los fotones se pude aplicar a la materia. Así, sea una partícula material de masa m, momento lineal p y energía E, la onda asociada a esta partícula será descrita mediante un vector de onda K=(2p·pi)/h y una frecuencia angular w=(2E·pi)/h, y se define la longitud de onda de De Broglie como l=(2·pi)/K=h/p. De este modo con la onda de materia aparecen fenómenos ondulatorios. Tenemos que tener cuidado, pues a pesar de la suposición aplicada, no es igual que para un fotón, pues su velocidad de fase de onda no es la misma que para una partícula material.

lunes, 29 de septiembre de 2014

¿Es cierto que Newton nació el año en el que murió Galileo?


Es frecuente encontrar referencias a una anécdota sobre dos de las grandes mentes de la humanidad, Galileo Galilei e Isaac Newton, según la cual uno nació el año en el que murió el otro. Sin embargo, ¿Es cierto que Newton nació el año en el que murió Galileo? La respuesta es que no. No es cierto que ocurriese tal casualidad. Veamos de donde procede dicha confusión.

El año en cuestión sería 1642. Si buscamos el año de la muerte de Galileo veremos que es 1642 (8 de enero). A su vez, también podremos ver que Newton nació en 1642 (25 de diciembre). Sin embargo hay que tener en cuenta que el año de la muerte de Galileo se computa según el calendario gregoriano, mientras que el nacimiento de Newton se hace en base al calendario juliano. Si computásemos ambos sucesos en un mismo calendario, por ejemplo el gregoriano, Newton habría nacido el 4 de enero de 1643.

domingo, 28 de septiembre de 2014

El test Tolman

La realidad de la expansión del Universo fue establecida en los años 90. El test Tolman, establece que el brillo superficial de una galaxia común (o también denominada estándar), puede depender del desplazamiento al rojo, y establece dos fórmulas, una de ellas para el caso de la hipótesis de la expansión, y otra para la hipótesis de la "luz cansada". 

En el caso de la hipótesis de la expansión, el brillo superficial varía según la siguiente ecuación:

Sin embargo, para la "luz cansada" sería según:
Finalmente, en los años 90, los resultados de las observaciones fueron favorables para la hipótesis de la expansión del Universo.

sábado, 27 de septiembre de 2014

¿Cuál es la hipótesis de la "luz cansada"?



La existencia del desplazamiento al rojo, es por diversos investigadores, considerado como una prueba que no es suficiente para demostrar la expansión del Universo. Alternativamente se ha propuesto la llamada hipótesis de la "luz cansada" (tired light), por la cual, el desplazamiento al rojo sería consecuencia de una perdida progresiva de de energía en los fotones, en lugar de una expansión.

Sin embargo presenta varios problemas:
- Hoy por hoy no hay ninguna explicación en la física a dicho "cansancio" en los fotones, además no existir evidencia observacional.
- La energía de un fotón "cansado" sería en función de la longitud de onda. Sin embargo, el desplazamiento al rojo es independiente de la longitud de onda. 

viernes, 26 de septiembre de 2014

Las supernovas

Recreación artística de la explosión de una supernova. Fuente: Wikipedia
Las estrellas individuales pueden ser únicamente resueltas en nuestra propia Galaxia o en las más cercanas. Para medir distancias en galaxias cercanas podemos estudiar las estrellas cefeidas como se indicó en el post anterior pero cuando las distancias aumentan hay que buscar standard candles más brillantes o usar técnicas que no requieran la observación de estrellas individuales. De este modo nos situamos ante la posibilidad de estudiar supernovas o las propias galaxias. Una supernova aumenta repentinamente su brillo en muchos órdenes de magnitud, casi igualando al de toda la galaxia.

Supernovas Tipo Ia

Se dan en sistemas binarios de estrellas y para que se produzca una explosión supernova es necesario que los componentes estén muy cercanos. Una estrella enana blanca explota emitiendo enormes cantidades de materia y energía al espacio. Una estrella enana blanca es una estrella que ha alcanzado el final de su vida y tiene un radio comparable al de un planeta pequeño (p.e. la Tierra). Muchas estrellas de baja masa acaban sus vidas con una masa entre 0,6 y 1 masa solar. 

jueves, 25 de septiembre de 2014

Hubble y la expansión del Universo


En 1926, Hubble realizó observaciones espectroscópicas encontrando desplazamiento al rojo en 40 galaxias próximas. Al realizar un gráfico de distancia contra desplazamiento al rojo, encontró que a medida que crecía la distancia (calculada mediante variables cefeidas), aumentaba el desplazamiento al rojo, y por lo tanto mayor velocidad de recesión (o alejamiento). Asumiendo el principio cosmológico por el cual se supone que el Universo es homogeneo e isotrópico, la posición de nuestra Galaxia no es especial: hipotéticos observadores en galaxias remotas observarían lo mismo. Todas las galaxias se están alejando unas de otras.

La constante de Hubble nos da el ratio de expansión y fue calculada originalmente en un valor de 500 kms/s.Mpc. Actualmente el valor de la misma se estima entre 60 y 75 kms/s.Mpc. Esta gran discrepancia surge en parte a un fenómeno llamado movimiento propio de las galaxias, y que son movimientos intrínsecos de la misma en el espacio, independientemente de la expansión cosmológica, pudiendo ser desde nuestro punto de vista positivos o negativos. 

miércoles, 24 de septiembre de 2014

Sigue online la actividad del volcán Bardarbunga

Erupción. 13 de septiembre de 2014. Crédito de la imagen: Joschenbacher bajo licencia cc

El volcán Bardarbunga, situado en Islandia, es un estratovolcán activo que aquel que lo desee puede seguir su actividad online. En los siguientes enlaces podéis acceder a la página web Live from Iceland, y seguirlo en directo:

      Cámara 1:
      Cámara 2:

¿Qué son las partículas virtuales?

Los fotones son las partículas mediadoras de la interacción electromagnética, y son lo que se denominan, fotones virtuales: así mismo otras partículas mediadoras también son virtuales.

Pero ¿Qué es una partícula virtual? ¿Existe realmente? La existencia de una partícula virtual se produce temporalmente y mediante una violación de la conservación de la energía. 

¿Cómo puede ocurrir ésto? Según el principio de incertidumbre de Heisenberg, el grado de conocimiento de cantidad de momento y posición de una partícula implica que existe cierto grado de desconocimiento. Pero no sólamente existe esta relación (la más conocida). Hay otra que relaciona energía y tiempo:

martes, 23 de septiembre de 2014

Comienza el otoño en el hemisferio norte


Hoy 23 de Septiembre a las 2:29 horas TU diremos adiós a verano que, al menos en el norte peninsular no se ha portado bien, y  entraremos en el otoño, que durará 89,86 días. 

El comienzo del otoño viene marcado por un suceso astronómico, el equinoccio de otoño. Los equinoccios, del latín aequinoctĭum (noche igual), son los días del año cuya duración se iguala a la noche, y momento en el cual el Sol está en el ecuador celeste: durante el equinoccio de primavera el Sol cruzará del hemisferio celeste sur al norte, mientras que en el equinoccio de otoño, hará justo al revés, del hemisferio celeste norte al sur.

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