viernes, 14 de noviembre de 2014

El modelo inflacionario y el LHC

Modelo Inflacionario:


En los comienzos de la década de los años 80, A Guth introdujo la idea de la fase inflacionaria para los primeros estados del universo siguientes al Big Bang; según esta idea, en la primera fase de su evolución, el universo sufrió cierta expansión de modo exponencial, de una corta duración pero muy rápida, durante la cual su tamaño creció enormemente. Esta fase expansiva no habría durado más que unos 10ˆ-30 segundos; durante la misma el Universo habría crecido 10ˆ30 veces, es decir, desde un tamaño inicial de 10ˆ-28 cm hasta alrededor de 1 metro. La idea de la inflación es sólo un modelo para explicar algunos de los problemas que presenta el Big Bang.
En la teoría inflacionaria de Guth las fluctuaciones minúsculas en la radiación del origen de las galaxias, serían como semillas con las que luego se formaron las galaxias.Como resultado de todo ello, el universo tal cual lo percibimos en el presente estaría caracterizado por una esfera de radio positivo y las fluctuaciones originales de la distribución de la materia lo inflaron a una escala macroscópica dando lugar a la formación de las galaxias.

LHC (Gran Colisionador de Hadrones)


El gran colisionador de hadrones LHC es una máquina diseñada para producir colisiones de haces de protones que marchan en sentidos opuestos y así generar inmensos volúmenes de otras partículas de alta energía y alta temperatura. Con ello se explora la física de los tiempos muy tempranos del universo. Particularmente, se busca una partícula elemental llamada técnicamente Bosón de Higgs que, dentro del modelo estándar de la fisica subatomica, otorga masa a las demás partículas. Por esta razón se llamó la máquina de Dios.
Es un circuito cerrado por la tecnología actual; hacer un recorrido lineal requeriría varias veces los 27 km que tiene el circuito cerrado, resultaría muy caro y sería inestable. Por lo tanto se puede dar más empuje a las partículas sin tener que extender la longitud de su recorrido. El límite es la capacidad de hacer girar un partícula cargada a la que se entregó mucha energía. Se necesitan campos magnéticos muy intensos y los que usa el LHC son los más altos alcanzados por la tecnología actual.
¿No se advierte que pueda haber peligro en explorar las cosas nuevas que se ensayarán? El universo hace constantemente lo que hará el acelerador y no se han visto consecuencias catastróficas. Los rayos cósmicos que llegan a la tierra y chocan con la materia en la atmósfera superior traen energías mayores, en algunos casos enormementes mayores. La diferencia es que en el acelerador se puede controlar el experimento y analizar con detalle lo producido.

jueves, 13 de noviembre de 2014

Viaje A Bs As al Museo de La Plata: archivo de fotos.

Las siguientes fotos son tomadas en un viaje de estudio realizado el 10 de septiembre del 2014 con un grupo de alumnos de 3ero, 4to y 5to año del colegio Superior N 50. Representan la sección "astronomía " del museo en el que se ve plasmado el estudio de los astros y la creación del universo; además de un asteroide muy peculiar el Kapper. 













martes, 30 de septiembre de 2014

"COSMOS" y TEORÍA DEL BIG BANG

La teoría del Big Bang enuncia esencialmente dos cosas novedosas:
La primera, de 1905, dice que el espacio y el tiempo deben mezclarse en una entidad más global que llamamos el espacio-tiempo.La segunda es que este espacio-tiempo puede poseer una geometría “complicada”: una geometría dinámica, por ende, puede ser deformada, que puede tener una curvatura y poseer una topología no trivial.
A partir de allí, una modificación del espacio ordinario tridimensional en el tiempo se convierte en una modificación de la geometría de un espacio de cuatro dimensiones (el espacio-tiempo).

Big Bang no es sinónimo de explosión. El Bing Bang no trata sobre la creación del universo.La “gran explosión” no pudo haber ocurrido en un punto particular del cosmos ni en los infinitos otros puntos equivalentes.

¿Querés entender un poco más sobre Las teorías del Big Bang?
Este excelente cosmólogo argentino Alejandro Gangui lo explica en sencillas palabras.



¿Qué es la cosmología?
La cosmología comprende el estudio de las propiedades del universo en su conjunto: cómo se ha desarrollado y como llegará a su final en caso de que lo tenga; para su análisis se han ideado modelos cosmológicos,es decir, esquemas hipotéticos de la estructura e historia del universo. La confirmación de su validez resultará de la comparación con los datos que se obtengan de las observaciones astronómicas.

Es la ciencia que estudia el universo.Hoy en día, con el creciente grado de especialización en todas las actividades intelectuales,la tendencia es fraccionar,dividir los temas en sus partes orgánicas más pequeñas,de manera tal de poder inspeccionarlas con el máximo detalle.La cosmología,como la entendemos hoy,toma el sentido inverso.
El universo es,un kosmos(del griegos).La cosmología del siglo XXI no pretende explicar el origen del cosmos,pues los científicos saben bien que ese ”origen” aún está velado a las más recientes y desarrolladas teorías de la física. Ésta quizás genere un poco de asombro “ el nombre Big Bang no significa lo que parece”.


La cosmología es también la historia de la humanidad en busca de sus orígenes. Es el intento de comprender las fuerzas naturales que rigen el cosmos. La ciencia, que se fue perfeccionando con el correr de los siglos, hoy permite estudiar el cosmos de manera científica. Y cada nueva generación de estudiantes dispone de nuevos elementos( descubrimiento, observaciones,ideas) que les acercan un poco más a las respuestas que se buscan,desde siempre,sobre nuestro universo.

Aquí les dejo un video para entender más sobre el estudio del universo, por Carl Sagan.


martes, 9 de septiembre de 2014

Satélites artificiales terrestres ,Naves espaciales y El universo.

NUESTRO UNIVERSO: UN RECORRIDO POR CADA UNO DE SUS ELEMENTOS.

Las estrellas




Las estrellas son esferas de gas con luz propia cuya energía resulta de transmutaciones nucleares en su interior, y que es emitida al espacio en forma de radiación.
Éstas nacen de una masa de gas y polvo. Con el transcurso del tiempo van modificando su estructura debido a fenómenos que se vinculan con la producción de energía que se produce en su interior.Se desarrollan cambios en su composición química, los que modifican lentamente sus propiedades físicas. Después de un tiempo ,su masa comienza a disminuir de brillo de forma rápida, en ocasiones con fuertes explosiones junto con eyecciones de material al espacio. Este es el fin de la estrella y de a poco se convierte en un cuerpo oscuro.
¿Cómo calcular la temperatura de una estrella?
Mediante la ley de Planck y dos leyes derivadas de ésta:
La de Wien y la de Stefan-Boltzmann. Son leyes de la radiación que permiten calcular dicha temperatura. 
Las estrellas con temperaturas menores puede ser medidas mediante equipos infrarrojos.
Por último , la temperatura de la estrella no es única y depende de donde se la estime: fotósfera, atmósfera exterior,interior, núcleo, etc.
¿Cómo podemos medir su masa?
La masa de una estrella es la cantidad de gramos de materia que posee. 
Es un número difícil de conseguir ya que la lu que recibimos de los astros nos nos dice nada acerca de ese valor. 

Los sistemas estelares se dan cuando 2 o más estrellas están situadas muy próximas en dirección de la visual. 
Las agrupaciones estelares se dan cuando hay una agrupación o acumulación de estrellas cuyos miembros se encuentran físicamente relacionados entre sí. 
Podemos reconocer dos grandes agrupaciones:
Cúmulos globulares: Grupos muy compactos de estrellas que varía entre unos miles y cientos de miles de estrellas. Tienen forma esférica o esferoidal. Se conocen unos 150 de estos objetos en nuestra galaxia ( Vía Láctea).


Cúmulos Abiertos: El número de miembros de este tipo varía entre unas 50 estrellas en los más pequeños. Ocupan un volúmen bastante irregular y no presentan alguna simetría.
Se hayan unos 1000 cúmulos abiertos distribuídos a lo largo de toda la banda luminosa de la Vía Láctea.



¿Qué son las asociaciones?
Son una acumulación de estrellas azules en determinadas regiones de nuestra galaxia.




MATERIA INTERESTELAR

El espacio interestelar no está vacío, contiene gran cantidad de material al que se lo conoce como medio interestelar. Éste constituye entre el 10 al 15 % de la masa visible de la Vía Láctea; está compuesto en un 99% de gas y el resto de polvo. Las estrellas se forman dentro de regiones frías del medio interestelar, al tiempo que éstas reponen materia interestelar y energía a través de los vientos estelares y las exposiciones de supernova.
Esta interacción entre estrellas y materia interestelar fija el porcentaje en que una galaxia reduce su contenido gaseoso y por tanto determina la vida de la formación estelar activa.

                                                         ¿Qué es una supernova? 


Novas y supernovas son estrellas que al finalizar su vida explotan liberando en el espacio parte de su material. 

NEBULOSAS PLANETARIAS


Las nebulosas son creadas cuando una estrella expele sus capas más externas después de que se la ha acabado el combustible que estaba quemando. Éstas capas más externas de gas se expanden hacia el espacio, formando una nebulosa que tiene frecuentemente la forma de un anillo o burbuja.
En el centro de una nebulosa planetaria, puede aún ser visto el remanente brillante de la estrella de la cual la nebulosa se formó.

GALAXIAS

Galaxia elíptica
Galaxia espiral
Galaxia irregular
Una galaxia es una agrupación de estrellas, cuerpos celestes y materia cósmica que está concentrada en una determinada región del espacio por efecto de la atracción gravitatoria y constituye una unidad en el universo.
Las galaxias tienen características especiales:
Son muy compactos por lo que tienen una alta densidad.
Tienen una alta luminosidad.
Emiten constantemente energía perteneciente al espectro electromagnético.
Tiene espectro de emisión.


Nuestra galaxia... La Vía Láctea

Allí se atesoran entre 200 mil millones y 400.000 millones de estrellas en un diámetro medio de 100 mil años luz. Del centro nacen 4 brazos: Brazo de Perseo, Brazo de Orión, Brazo de Sagitario y Brazo de Cruz Centauro. Forman un disco que giran lentamente en espiral. En los brazos están las estrellas más jóvenes, las blancas y azules. También hay muchas nebulosas, donde se forman nuevas estrellas. El brazo de Sagitario es el más brillante. Su gravedad es tan fuerte, que atrae a otras galaxias cercanas más pequeñas. 

QUASARES

Un quasar es una fuente astronómica de energía electromagnética que incluye radiofrecuencias y luz visible.
Pueden liberar fácilmente energía a niveles iguales que la combinación de cientos de galaxias medianas. La luz producida sería equivalente a la de un billón de soles.
La relación entre un quasar y una galaxia está en el núcleo donde ambos presentan semejanzas. En realidad se cree que un quasar son los núcleos de galaxias muy jóvenes.

ESTRELLA DE NEUTRONES.


Cuando la masa inicial de la estrella es de 3 a 5 veces la masa del Sol,su estado final es más complejo que el de una enana blanca. Una vez que la estrella ha evolucionado más allá del estadio de Gigante, no se convertirá en una enana blanca; la gravedad conduce a la estrella a un estado final conocido como la estrella de neutrones;es mucho mayor la energía de los electrones,los cuales se combinan con protones formando neutrones y liberando energía.


AGUJEROS NEGROS

Un agujero negro se origina cuando una cantidad apreciable de materia se acumula en un volúmen extremadamente reducido, entonces la fuerza de atracción gravitatoria es tan intensa que la materia se comprime hasta adquirir un estado superdenso. La gravedad del objeto allí es tan elevada que nada puede escapar de él, ni siquiera la luz.


Los satélites terrestres tiene diferentes aplicaciones, entre las cuales destacamos las siguientes: satélites meteorológicos, satélites geodésicos, satélites de comunicaciones, satélites de navegación, satélites científicos.
Los satélites de observación de la tierra, se dividen, según su órbita, en satélites de órbita baja (LEO) y satélites de órbita geoestacionaria (GEO).Los LEOs varían en un rango de típicamente, 200 a 1200 km sobre la superficie terrestre, lo que significa que poseen períodos comprendidos entre 90 minutos y 5 horas y por lo tanto son excelentes candidatos para realizar exploraciones exhaustivas de la superficie terrestre(detección de incendios, determinación de la biomasa, estudio de la capa de ozono, etc.). Ej.: TRMM.
Los GEOs tienen una órbita fija a 35875 km de distancia, en órbita ecuatorial (lo que significa que quedan en dirección sur para los habitantes del hemisferio norte, en dirección norte para los habitantes del hemisferio sur y justo encima de los habitantes del ecuador). Además, por las características de la órbita geoestacionaria, siempre permanecen fijos en el mismo punto. Son excelentes para estudios de meteorología (Meteosat).

SATÉLITES METEOROLÓGICOS
Se tratan de cuerpos provistos de cámaras fotográficas, diseñadas para tomar imágenes de extensas regiones del planeta, lo que facilita el estudio de la distribución de mantos de nubes. Por este procedimiento, es factible por ejemplo, descubrir la formación de un huracán, antes de ser detectado por técnicas convencionales.

Algunos satélites meteorológicos están equipados con sensores para medir  la radiación infrarroja de la superficie terrestre. Los equipos que fotografian nubes, están limitados a su funcionamiento durante las horas del día; los sensores, en cambio, pueden trabajar durante la noche. Estos aparatos pueden distinguir la presencia de nubes ya que, como el agua absorbe parte de la radiación infrarroja, la radiación donde se hallan las nubes es menor que en aquellas en donde no hay.

SATÉLITES GEODÉSICOS
Estos satélites están equipados con luces de destello muy intensas, fácilmente observables; los destellos se repiten en grupos cada cierto intervalo preciso de tiempo. Cada grupo de destellos se repite un número dado de veces por dia. Para observar estos satélites y otros más, se han montado telescopios en diversos puntos de la superficie terrestre; con ellos se puede fotografías en el cielo un campo extenso en breves intervalos de exposición.
Con la observación fotográfica de los satélites realizada desde varios lugares, se determinan sus órbitas con gran precisión y, al mismo tiempo, las coordenadas de los puntos donde se encuentran los telescopios.


SATÉLITES DE COMUNICACIONES
El primer éxito en las comunicaciones entre puntos distintos de la Tierra a través de satélites se realizó en diciembre de 1958 por medio del satélite SCORE.
Las ondas de radio que se utiliza en las comunicaciones se propagan en línea recta; aquellas llamadas de onda corta, tienen la propiedad de ser reflejadas por ciertas capas ionizadas de la alta atmósfera, enviándoles hacia la superficie terrestre. Las microondas no sufren reflexión y atraviesan esas capas, perdiéndose en el espacio. De esta manera, las ondas cortas pueden alcanzar grandes distancias; en cambio, las microondas tienen un alcance limitado.
SATÉLITES DE NAVEGACIÓN
Estos aparatos son similares a los satélites geodésicos y se diferencian en que proporcionan información par que una aeronave o un barco pueda calcular su posición con mayor exactitud que por los métodos convencionales relacionados con la posición de las estrellas.
Además de su uso para la navegación, estos satélites son utilizados por el hombre, entre otras aplicaciones, para labores de catastro, exploracion geografica, instalación de industrias, aprovechamiento óptimo de recursos naturales, detección de cuencas acuíferas y seguimiento de animales (de mar, agua y tierra).


SATÉLITES CIENTÍFICOS
Sin duda alguna, el campo más importante de utilidad de los satélites científicos astronómicos, es el estudio de las radiaciones. La atmósfera terrestre es un obstáculo para el estudio de las radiaciones del espacio; hasta que comenzaron a utilizarse satélites artificiales, el único medio de conseguir información acerca de ellas era los globos estratosféricos y los cohetes de sondeo equipados con instrumentos registradores.
Desde 1957, los satélites ofrecen grandes ventajas sobre cualquier otro sistema de detección terrestre: mayor altura y más prolongado lapso de permanencia en órbita.
Nos proporciona  información sobre diferentes aspectos vinculados con nuestro planeta, entre los que sobresalen los siguientes:
  • características de la ionosfera
  • campo magnético en torno a la tierra
  • intensidad de la radiación recibida
  • densidad y composición de la atmósfera

SONDA ESPACIAL
Una sonda espacial es un dispositivo que se envía al espacio con el fin de estudiar cuerpos de nuestro sistema solar, tales como planetas, satélites, asteroides o cometas.
Una sonda se diferencia de un satélite en que no establece una órbita alrededor de un
objeto (ya sea la Tierra o el Sol), sino que se lanza hacia un objeto concreto, o bien termina con una ruta de escape hacia el exterior del sistema solar.
Todas las sondas se montan sobre una estructura de el soporte a la que se deben incorporar al menos estos tres sistemas:
Sistema energético: habitualmente baterías y paneles solares para proveer de electricidad a los sistemas, aunque también pueden incorporar fuentes radiactivas de energía.
Instrumental de observación: tales como cámaras fotográficas, o analizadores de espectro.
Equipos de comunicación: consistente en diversos tipos de antenas para transmitir la información recolectada de vuelta a la tierra.Además, las sondas pueden incorporar: motores para efectuar maniobras, tanques de combustible, protecciones térmicas para evitar el congelamiento de la sonda, o transportar las sondas menores independientes.
ACERCA DE NAVES ESPACIALES


Un vuelo espacial tripulado es una exploración espacial con una tripulación humana y posiblemente pasajeros, en contraste con sondas espaciales robóticas o misiones espaciales no tripuladas controladas remotamente.En ocasiones,pasajeros de otras especies han estado a bordo de una nave espacial, aunque no todas sobrevivieron el regreso a la tierra. Los perros, fueron los primeros grandes mamíferos lanzados desde la Tierra.
Las naves espaciales son uno de los símbolos del siglo XX y los astronautas se identifican como una imagen del hombre “moderno”. Esta etapa comienza el 12 de abril de 1961, con los ciento ocho minutos del viaje orbital de Jurij Alekseevich Gagarin; se trata del primer vuelo del programa soviético VOSTOK, que comprendió un total de seis misiones tripuladas. La última, en la que viajó la primera mujer astronauta, se realizó en 1963. Le siguió el programa VOSHOD, con dos naves; en la segunda, el astronauta A. A. Leonov realizó la primera caminata espacial: durante 23 minutos permaneció “flotando” en el vacío, sujeto a la nave por una cable flexible.
Simultáneamente desde los EE.UU comenzaba la serie de lanzamientos de la naves MERCURY, el primero de los tres programas norteamericanos destinados a poner una hombre en la Luna.El proyecto MERCURY comenzó en 1958 y acabó en 1963, con un total de nueve vuelos tripulados, precedidos por catorce lanzamientos de ensayo. Luego se inició el programa GEMINI, destinado al adiestramiento y ensayo de técnicas destinadas a desembarcar en nuestro satélite; se buscó probar el encuentro y atraques de naves en el espacio, el perfeccionamiento de sistemas de aterrizaje, el estudio de las reacciones de los astronautas tras largos períodos en el espacio y de su capacidad para abandonar la nave en vuelo y efectuar reparaciones; fueron doce naves lanzadas entre 1964 y 1966.
Finalmente, el programa APOLO logró que los astronautas Armstrong y Aldrin lograran alunizar el día 21 de julio de 1969, a las 2h 55m 20s, en el Mar de la Tranquilidad.


Un laboratorio espacial es una instalación ubicada en el espacio desde la que es posible realizar experimentos científicos en unas condiciones (ausencia de gravedad) imposibles de reproducir en la Tierra. Obviamente un laboratorio espacial debe reunir dos requisitos, encontrarse fuera de nuestro planeta y ser capaz de albergar los instrumentos necesarios y, en su caso, también a los científicos responsables de su manejo.
No obstante, no resulta fácil deslindar los límites de lo que es un laboratorio espacial y lo que no. En realidad muchos satélites artificiales y sondas espaciales disponen de equipos automáticos capaces de realizar una variada gama de experimentos, por lo que en sentido estricto deberían ser considerados como tales; aunque por lo general suele aplicarse el término de laboratorio espacial tan sólo a los vehículos tripulados.
CONAE


La Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) es una organización estatal argentina creada en 1991 y dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Internacional y Culto de ese país. La CONAE es el organismo competente para entender, diseñar, ejecutar, controlar, gestionar y administrar proyectos, actividades y emprendimientos en materia espacial en todo el ámbito de la República Argentina. Su misión es ejecutar el Plan Espacial Argentino, que culmina en el 2015.
Aquél tiene como principal objetivo la generación desde el espacio de información referida al territorio nacional de la Argentina, que combinada con la de otros orígenes, contribuya a mejorar las áreas de la actividad social y económica del país:
• Actividades agropecuarias, pesqueras y forestales.
• Hidrología, clima, mar y costas.
• Gestión de emergencias naturales.
• Vigilancia del medio ambiente y recursos naturales.
• Cartografía, Geología y producción minera.

Resolución de Problemas: Aplicación de la ley de gravitación universal.