martes, 24 de agosto de 2010

la historia de la fisica en mexico por victor hugo vergara flores

Es necesario hacer mención de los acontecimientos históricos que propiciaron la formación de este Instituto.
Para comenzar vamos a remontarnos al año de 1537 en el cual el Obispo fray Juan de Zumárraga solicita al Rey Carlos V una universidad en México con el objeto de estudiar principalmente las artes y la teología. Diez años mas tarde Felipe II determina la creación de la Universidad en la Ciudad de México y se le asignan rentas para su sustento, sin embargo ésta fue inaugurada el 25 de enero de 1551 por el Virrey Luis de Velasco con el nombre de Real Universidad de México. Cabe señalar que pasaron cerca de 100 años para que se fundarala primera cátedra de matemáticas (1631). Más adelante, en 1672 se adjudica a Don Carlos de Siguenza y Gongora la cátedra de astrología y de matemáticas.
En 1763 el rey Carlos III ordena el establecimiento del Real Seminario de Minas, inaugurándose en 1792 y en el cual se enseña física y matemáticas a la Newton (100 años después de su época)
Para el año 1833 el vicepresidente Valentín Gómez Farias decreta la supresión de la Universidad por inútil, irreformable y perniciosa estableciéndose la Dirección General de Instrucción Publica para el Distrito Federal y territorios de la federación cuya intención es arrebatarle al clero el control de la educación. Se crean seis establecimientos educativos; de estudios preparatorios, estudios ideológicos y humanidades, ciencias físico-matemáticas, ciencias médicas, de jurisprudencia y ciencias eclesiásticas. Sin embargo, en 1834 el presidente Santa Anna decreta la suspensión de los establecimientos educativos fundados por Valentín Gómez Farías. Revoca el decreto de supresión de la universidad y la restablece.
Años mas adelante con los constantes cambios de poder y las guerras de invasión que sufrió nuestro país la Universidad es cerrada en varias ocasiones hasta que en 1867 el gobierno del Presidente Juárez promulga la ley orgánica de instrucción publica en el Distrito Federal que organiza la educación con base a la filosofía positivista. Se crea la Escuela Nacional Preparatoria y distribuye la educación superior en diversas escuelas de estudios profesionales. El Real Seminario de Minas se transforma en la Escuela Nacional de Ingenieros
1910
El año de 1910 es el año clave ya que en este año se funda la Universidad Nacional de México por iniciativa de Don Justo Sierra y se crea la Escuela Nacional de Altos Estudios, dedicada preferentemente a las actividades humanísticas, aunque más adelante, se crearon las Secciones de Física y de Matemáticas . Sin embargo, dichas secciones no contaban con una organización ni planes de estudios adecuados por lo que sólo se impartían cursos aislados de Física y Matemáticas. Por ejemplo en el área de Física se impartían dos cursos; uno teórico dictado por el Ing. Valentín Gama y el otro práctico impartido por el Ing. Joaquín Gallo. Dichos cursos tenían un propósito de difusión cultural.
Ya para los años de 1912 Don Sotero Prieto imparte cursos avanzados de matemáticas (Funciones analíticas).

En 1924, bajo el rectorado de Ezequiel Chavez la Escuela Nacional de Altos Estudios cambia su nombre por el de Facultad de Filosofía y Letras que sigue su trayectoria humanística y deja de lado los estudios científicos.
Para 1928 surge la propuesta de establecer en la Facultad de Filosofía y Letras carreras regulares para la formación de maestros e investigadores de ciencia. Al año siguiente se crea dentro de la facultad la sección de ciencias que ofrecían el grado de Maestro y Doctor en Ciencias Exactas Físicas y Biológicas. Sin embargo, hasta fines de 1933 solamente se habían impartido cursos de física y matemáticas por Don Alfonso Nápoles Gándara, (quien había recibido una beca para estudiar en el MIT), Mariano Hernández y Alfredo Baños.
Un antecedente muy importante que debe señalarse es la organización por Don Sotero Prieto y Don Alfonso Nápoles Gándara de un seminario llevado a cabo los viernes para hablar de Física y Matemáticas, dicho seminario continúa hasta nuestros días con el nombre de Manuel Sandoval Vallarta en honor de Don Manuel Sandoval Vallarta que en ese tiempo trabajaba en el MIT y que en el verano llegaba a hablar en dicha reunión.
Don Manuel tuvo un gran impacto en los jóvenes que acudían a dichas reuniones ya que el simple hecho de que él mismo fuera, un investigador joven que realizaba investigación original, motivó a varios jóvenes a seguir el camino de las ciencias. De esta generación de jóvenes tenemos a Nabor Carrillo, Alberto Barajas y Carlos Graef que se convirtieron a su vez en activos promotores de las nuevas generaciones de científicos mexicanos

Manuel Gómez Morín impulsa la ciencia.

Con la llegada del Lic. Manuel Gómez Morín a la rectoría en 1933 se da un impulso a la ciencia, junto con la ayuda del Ingeniero Ricardo Mónges López reorganiza los estudios científicos y técnicos dentro de la Universidad, dando como resultado la creación de las jefaturas de grupo (1934) en cuatro ramas de la ciencia: matemáticas dirigida por Don Sotero Prieto, física dirigida por Basilio Romo, biología dirigida por Isaac Ochotorena, química dirigida por Francisco Lisci e ingeniería dirigida por el propio Monges López. Las jefaturas de grupo tenían a su cargo la impartición de cátedras en el área de ciencias dentro de toda la Universidad. Para darle unidad y continuidad a los estudios de ciencias Gómez Morín reorganiza la Universidad y da vida a a dos facultades: la de Ciencias Físicas y Matemáticas (que agrupa a las Escuelas de Ingeniería, Química y las Secciones de Física y Matemáticas) y la de Ciencias Médicas-Biológicas que reúne a las Escuelas de Medicina, Odontología y al Departamento de Biología.
Un año más adelante se da otra reforma universitaria que desbarata la organización anterior permitiendo que las escuelas se independizaran. El Departamento de Biología regreso a la Facultad de Filosofía y Letras y los Departamentos de Física y Matemáticas siguen independientes y bajo la dirección del Ing. Monges López.
Ya para el año de 1935 el Departamento de Física y Matemáticas imparte dos carreras, Física y Matemáticas con el grado académico de Maestro en Ciencias. Un año mas adelante Ricardo Monges López promueve la Escuela de Ciencias Físicas y Matemáticas. Dentro de los primeros estudiantes de esta escuela podemos mencionar a Roberto Vásquez, Agustín Anfossi y a FernandoAlba.
1938 es el año en que se funda el Instituto de Ciencias Físicas y Matemáticas a instancias de Don Ricardo Monges López y con sede en el Palacio de Minería. Su director era el Ing. Alfredo Baños que regresaba de obtener el grado de Doctor en Física en el MIT bajo la dirección del Dr. Sandoval Vallarta.
Para el año de 1939, Alfredo Baños, Antonio Caso, Isaac Ochotorena y Ricardo Monges López promueven la creación de la Facultad de Ciencias más la creación del Colegio de Biología y de Institutos asociados a cada departamento de la Facultad.

FISICA EN LA MONTAÑA RUSA

POR SERGIO FLORES AGUILAR

Nociones básicas de Física aplicadas


a las coasters

Aceleración:

Los objetos que cambian su velocidad o su dirección se dice que aceleran. En algunas atracciones, como son las coasters, se caracterizan por un rápido cambio de velocidad y dirección. Las coasters tienen grandes aceleraciones. En cambio, las atracciones como un carrusel, tienen pequeñas aceleraciones: la velocidad y dirección de los pasajeros cambia de forma gradual.





Fuerzas equilibradas y desequilibradas:

Una fuerza se considera equilibrada cuando sobre un objeto actúan dos o mas fuerzas de modo que son exactamente iguales en intensidad pero en sentido contrario, de forma que se anulan. Por ejemplo, mientras lees estas líneas y estas sentado, tu sillón ejerce una fuerza hacia arriba de igual intensidad pero en sentido contrario a la fuerza de la gravedad. Estas dos fuerzas se anulan y se equilibran. Si de repente te quitan el sillón, la fuerza de la gravedad seria la única que actuaría sobre ti, existiendo una fuerza desequilibrada, provocando tu caída hacia el suelo.





Fuerza Centrípeta:

El movimiento a lo largo de una curva o en circulo es siempre provocado por una fuerza centrípeta. Es una fuerza que tira del objeto hacia el centro de su giro. La Luna orbita a La Tierra con movimiento circular porque existe una fuerza gravitatoria que tira de La Luna hacia el centro de su orbita.

En un looping de una coaster, los pasajeros son empujados hacia el centro virtual de dicho looping, por fuerzas resultantes del asiento, (en la parte mas baja del looping), y por la fuerza de la gravedad, (en la parte más alta del looping).





Energía:

La Energía se presenta en multitud de formas. Las dos más importantes en relación con los parques de atracciones son la Energía Cinética y la Energía Potencial. En ausencia de fuerzas externas, como la resistencia del aire y la fricción, la cantidad total de energía de un objeto permanece constante. En una coaster, la Energía potencial se transforma rápidamente en Energía cinética en el momento de la caída, y a la inversa en el momento siguiente cuando alcanza de nuevo la siguiente colina.





Fuerza:

Una fuerza es una tracción o empuje sobre un objeto. Las fuerzas resultan de la interacción de dos o mas objetos. Muchas interacciones implican contacto entre ellos. Si tu empujas un muro, el muro te empuja a ti. No obstante existen fuerzas en las que no hay contacto entre los objetos, como es la fuerza gravitacional. En una caída libre existe una fuerza entre tu cuerpo y la tierra, que es la fuerza de la gravedad, pese a no haber contacto entra ambos.





Fricción:

Es una fuerza que ofrece resistencia al movimiento de un objeto. Aparece como consecuencia de la interacción de dos superficies en contacto que se deslizan una sobre la otra. Al igual que cuando accionas los frenos de tu vehículo, el movimiento de las ruedas queda bloqueado por la fricción producida por los discos de freno.





G:

Una G es una unidad de aceleración, igual a la aceleración causada por la fuerza de la gravedad. La fuerza de la gravedad hace que los objetos caigan hacia el suelo a una aceleración de 10 m/sg. cada segundo, es decir 10 metros por segundo al cuadrado. Si se dice que un objeto experimenta 3 g's de aceleración, quiere decir que ese objeto esta cambiando su velocidad a razón de 30 m/sg. cada segundo.





Fuerza Gravitacional:

Dos objetos, independientemente de la masa que tengan se atraen entre si por una fuerza llamada gravitacional. Dicha fuerza depende tanto de la masa de los objetos como de la distancia que los separen. Para objetos con masas como la Tierra o el Sol, estas fuerzas tienen una tremenda influencia en el movimiento resultante. Para objetos como puedan ser dos personas sentadas en un cine, la fuerza gravitacional entre ellas es tan pequeña que es insignificante. Para aumentar dicha fuerza de atracción, dichas personas deberían aumentar sus masas corporales. Los objetos en la superficie de la Tierra experimentan una notable atracción debido a la enorme masa del planeta.





Inercia:

Es la tendencia que tiene un objeto a cambiar su estado de movimiento. Cuanto mas masa tiene el objeto mas INERCIA tiene, debido a que oponen mayor resistencia a modificar su movimiento en la dirección en que lo hacen. Un elefante tiene mucha inercia, por inercia. Si se encuentra en estado de reposo, ofrece mucha resistencia para cambiar dicho estado de reposo. En el otro extremo tenemos un lápiz, el cual tiene muy poca inercia. Es fácil mover un lápiz de la posición de reposo. Por tanto cuanto mas masa tiene un objeto mas inercia tiene, y por ello se requiere mas mas fuerza para cambiar su estado de movimiento.





Energía Cinética:

Es la energía que posee un objeto en función de su movimiento. Todos los objetos que se mueven tiene una cantidad determinada de energía cinética. La cantidad de dicha energía depende tanto de la masa como de la velocidad del objeto. Un carro de una coaster tiene mucha energía cinética, ya que tiene mucha masa y se mueve muy rápido. En general, la energía cinética de un pasajero alcanza su máximo valor en la altura mas baja del recorrido.





Masa:

La masa de un objeto es la medida que indica la cantidad de material de que esta compuesto ese objeto.





Momento:

Se define momento como la cantidad de movimiento que tiene un objeto en un punto determinado de su recorrido. Cualquier masa que se encuentre en movimiento tiene momento. De hecho, el momento depende de la masa y la velocidad, o en otras palabras, lo que se mueve a la velocidad a la que se mueve. Un carro de la coaster moviéndose a alta velocidad tiene un momento muy grande. Una pelota de tenis moviendose a alta velocidad tiene menos momento. Y el edificio en el que te encuentras, a pesar de su enorme masa, no tiene momento porque se encuentra en reposo.





Primera Ley de Newton sobre el movimiento:

Los objetos siempre permanecen en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza cambie su estado de movimiento. A la tendencia que tienen los objetos de mantener su estado de movimiento se la llama inercia.





Segunda Ley de Newton sobre el movimiento:

El cambio en el estado de movimiento de un cuerpo se debe a la acción de una fuerza la cual es directamente proporcional a la aceleración (la medida del cambio en su estado de movimiento) del cuerpo. La constante de proporcionalidad entre ambas magnitudes se conoce como masa del cuerpo y es una medida de su inercia es decir de su "resistencia"a la aceleración.

F neta = m a







Tercera Ley de Newton sobre el movimiento:

Si un cuerpo "A" ejerce una fuerza sobre otro cuerpo "B", el cuerpo "B" ejerce una fuerza de igual magnitud y en sentido contrario hacia el cuerpo "A". Esta Ley es conocida como La Ley de la Interacción o Principio de Acción-Reacción.





Periodo:

Un movimiento que se repite en ciclos se dice que es periódico. El tiempo que tarda en cumplir un ciclo completo se conoce como Periodo del movimiento. La rotación periódica de La Tierra sobre su eje es de 24 horas. El movimiento periódico de una atracción pendular en un parque temático puede tener un periodo de entre 10 o 15 segundos.





Energía potencial:

Es la energía que tiene un cuerpo dependiendo de su altura respecto del suelo. Dicha energía depende de su masa y de su altura. El carro de una coaster es inicialmente arrastrado por un motor y un sistema de cadenas a lo alto de la primera caída, recibiendo por ello una gran cantidad de energía potencial.





Velocidad:

La velocidad es la medida de como se mueve de rápido un objeto. Los objetos que se mueven a altas velocidades pueden cubrir mayores distancias en menores cantidades de tiempo. Un carro de una coaster que se desplace a 100 km/h sería capaz de recorrer 100 kilómetros en una hora si pudiera mantener esta velocidad de forma constante.

Es una magnitud que además tiene ubicación en el espacio, es decir, puedes desplazarte a X velocidad en dirección Norte, por ejemplo. Es muy importante para evitar la colisión de los carros.





Peso:

El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa también el doble. Se mide en Newtons (N) y también en kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza, etc.





Ingravidez:

Los parques de atracciones a menudo producen sensaciones de ingravidez. Dicha sensación se produce cuando los pasajeros no sienten ningún tipo de fuerza actuando sobre sus cuerpos. En lo alto de una torre de caída libre, una persona que pese 90 kg. recibe tanto la fuerza de la gravedad tirando hacia el suelo, como la fuerza de reacción del asiento, la cual lo empuja hacia el cielo.

En ese punto, la persona es capaz de sentir su propio peso, pero que sucede cuando de repente su asiento desaparece de debajo de su cuerpo. Entonces no siente ningún tipo de fuerza, y experimenta una sensación de ingravidez por la falta de la fuerza que sobre su cuerpo ejercía el asiento

LA FISICA Y LA SALUD

POR JOSE ANGEL LOPEZ NARANJO


LA FÍSICA Y LA SALUD



Quizás, nunca nos hallamos parado a pensar que relación puede tener una ciencia como la Física con la salud. Cuando hablamos de física nuestro pensamiento está más cerca de cohetes, vuelos espaciales, energía atómica, fenómenos eléctricos, etc, que en fenómenos tan cercanos como una luxación, una tendinitis, una fractura o la simple sudoración corporal.



Aunque poco tenga que ver con lo que a continuación se expone, quiero recordar que en la antigüedad, se llamaban físicos a aquellos que se ocupaban de la salud, entre otras cosas.



En estas breves líneas intentaré hacer comprender la relación entre la más estricta teoría física (sufrimiento de profesores y azote de alumnos) y un lumbago o una hernia discal.


El centro de gravedad.


Cualquier fuerza aplicada sobre un punto de un cuerpo sólido y rígido se transmite instantáneamente a todos los puntos del sólido, este hecho es fácilmente comprobable, basta empujar con el dedo un objeto por diferentes puntos y observar como la fuerza, traducida a movimiento, se transmite a todo el objeto.



La consecuencia es que el movimiento de todo el objeto se comportara como un solo punto en el que se estuviera concentrada toda la masa y que el movimiento del cuerpo, en su conjunto, está ligado al movimiento de dicho punto. A este punto se le denomina centro de masas.



En el caso de que la fuerza a considerar sea la fuerza de la gravedad, dicha fuerza se denomina peso y el punto donde actúa se llama centro de gravedad (cdg).



En los cuerpos sólidos, homogéneos y regulares, localizar el centro de gravedad es muy fácil ya que coincide con el centro geométrico del cuerpo, así el cdg de un dado es el centro del cubo, punto equidistante de todas sus caras y que impide saber por cual de ellas va a caer, en caso contrario, estaríamos ante un "dado cargado" con su cdg desplazado y que siempre caería por la misma cara.



En los cuerpos irregulares o no homogéneos, localizar el centro de gravedad es más complicado pero, al igual que una balanza apoyada sobre su centro de gravedad reparte su peso por igual a ambos lados del punto de apoyo, cualquier cuerpo apoyado sobre su centro de gravedad permanecería en equilibrio.



Centrándonos en el cuerpo humano, el cdg de una persona se sitúa aproximadamente a la altura del ombligo, entre la 5ª (y última) vértebra lumbar y la 1ª vértebra sacra, en el punto que los médicos denominan L5 – S1. Este punto, a la postre, recibirá el peso de todo nuestro cuerpo y la mayoría de los esfuerzos mecánicos realizados en nuestra actividad física, trabajo y deportes.





El equilibrio.


La posición del cdg tiene mucho que ver con el estado de equilibrio de los cuerpos. Si la imaginaria línea vertical que pasa por el centro de gravedad cae dentro de la base del cuerpo, éste permanecerá en equilibrio, tal es el caso de la torre inclinada de Pisa.



Este hecho puede servirnos para localizar el centro de gravedad de nuestro cuerpo, el experimento es el siguiente:





Sentémonos en una silla tal y como muestra la figura, por mucho esfuerzo que realicemos, en esta postura será imposible incorporarnos porque la vertical que pasa por nuestro ombligo no cae dentro de la superficie cubierta por nuestros pies. Para levantarnos es preciso hacer que dicha vertical sí caiga dentro del esta superficie, el gesto lo hacemos inconscientemente y consiste en inclinar el tronco hacia delante mientras los pies se desplazan hacia atrás.







La columna vertebral.

Debemos recordar que, anatómicamente, el humano proviene, por evolución, de los primates y éstos, a su vez, de animales cuadrúpedos, por los tanto, es importante destacar que la columna vertebral no está originalmente diseñada para la bipedestación.


Los animales de 4 patas (cuadrúpedos) reparten su peso a lo largo de la columna vertebral que desempeña una función de puente entre la extremidades análoga a la que el arco ejerce en la arquitectura. Por otra parte, la posición horizontal de la columna evita que los discos intervertebrales se compriman por el peso o el movimiento.



Cuando la columna se yergue para la bipedestación, no solo todo el peso de nuestro cuerpo se carga sobre ella sino que su posición vertical hace que los discos intervertebrales se compriman y se deterioren tanto más cuanto mayor sea la actividad realizada (pesas, saltos, carrera...).



Todo la anterior se agrava con la edad (descalcificación) y los malos hábitos posturales ( es mejor flexionar las rodillas para recoger algo del suelo que doblar la espalda).



No olvidemos que la columna vertebral desempeña una función importantísima, no solo de sostén del tronco sino de canalización de todos la haces nerviosos.



Al final todas las cargas mecánicas de nuestra actividad física recaen sobre el fatídico punto L5 – S1, origen de todos los lumbagos y ciáticas, punto de partida, si no se cuidad, para la temida hernia discal.

la ciencia y el medio ambiente por carlos fabian sanchez

¿Cuál es la relación entre Física y medioambiente?
Vamos a ver: la presencia de la Física en el medioambiente y en las técnicas de control y medición de contaminantes se centra en tres áreas: el Sol, la Atmósfera, alta y baja (estratosfera y troposfera), y la Tierra. Si consideramos la 
Atmósfera, nos adentramos en la Física de Fluidos. ¿Porqué?, pues por que si hablamos de la contaminación atmosférica, esta se desplaza según la Dinámica de la propia Atmósfera. Un ejemplo lo tenemos en la catástrofe de Chernobil, que sucede en Rusia pero que a los pocos días se detecta en Escocia, como consecuencia de un movimiento de masas de aire. De modo que conocer la Dinámica de la baja atmósfera, aquella que va desde el suelo hasta los 10.000 m. de altura, es fundamental para entender y predecir accidentes en nuestro medioambiente. Pero es que además, la contaminación atmosférica está "globalizada": puede existir un crecimiento del agujero de Ozono localizado en el centro de Europa (en el Hemisferio Sur es donde este fenómeno se manifiesta de manera más contundente) que, en pocas semanas, se desplace hasta el hemisferio Sur. Y para conocer la Mecánica de Fluidos tienes que conocer, a su vez, las bases fundamentales de la Física: las leyes de la Mecánica; de la Conservación de la Cantidad de movimiento, Momento angular, de la Energía así como otros procesos físicos como la propagación de Ondas sonoras y electromagnéticas, etc., etc. Otro ejemplo: caso Prestige. Para conocer los desplazamientos de las corrientes marinas, que determinarán el desplazamiento a su vez de las manchas de petróleo, se emplean métodos físicos, de los que hablaremos después.
Has citado la capa de Ozono....
Si, la contaminación en el mar o en la atmósfera pertenece a la Física Troposférica. Pero si miramos la Estratosfera, nos encontramos con la capa de Ozono que, como sabéis, es un absorbente de la radiación ultravioleta. En este caso entonces estamos hablando de radiaciones electromagnéticas, del conocimiento de las ondas electromagnéticas, que representan el movimiento de los campos eléctricos y magnéticos. De manera que, para conocer el daño que se está produciendo en la Capa de Ozono, usamos una gran variedad de procesos físicos: absorción, intensidad de la radiación, espectro electromagnético, etc. De nuevo, Física. Un problema más global: el calentamiento de la Tierra y por tanto el cambio climático. Ahí la Física está tan implicada que vale la pena hacer un poco de historia sobre las personas que, en su momento, señalaron el camino: En 1827, el matemático francés Fourier, observa, por primera vez, que ciertos gases, en particular el dióxido de carbono, retienen el “calor atmosférico”. Este fenómeno es similar al que él mismo ha visto en los invernaderos y por ello crea el termino "effet de serre". Desde entonces, el "efecto invernadero" ha sido el nombre utilizado para designar este fenómeno. Tyndall, físico irlandés de finales del XIX, destacado por sus investigaciones sobre la dispersión de la luz a través de las suspensiones coloidales y de sus estudios sobre el deshielo, profundiza en el estudio del clima y observa que gases como el CO2 presentes en la atmósfera absorben la radiación infrarroja, que es aquella que emite la Tierra, y por tanto pueden afectar al equilibrio térmico de nuestro Planeta. Y el tercero, el que realmente organiza toda la teoría del efecto invernadero y del calentamiento planetario, es el Premio Nobel de 1903, el sueco Arrhenius, un físico que trabaja en electroquímica. De manera que fíjate si la Física tiene presencia en el conocimiento del medioambiente.
Sí, da la impresión de que la Física ha tenido una importancia decisiva....
Y la tiene...... Para hacer todo ese cálculo uno se apoya en la emisión del “cuerpo negro”, ya sea del Sol o de la Tierra, como “cuerpo negro” imperfecto como consecuencia de la presencia de los gases de efecto invernadero.....
Ahí me he perdido....
Bueno, un “cuerpo negro” es un cuerpo que emite toda la radiación igual que absorbe toda la radiación que le llega. La potencia P radiada por un cuerpo negro perfecto viene dada por la ley de Stefan: P = sT4 en donde T es la temperatura en grados kelvin y s la constante de Stefen-Boltzmann. La radiación electromagnética que emite tiene su máxima intensidad a una longitud de onda (expresada en µ) dada por la ley de Wien: I ~ 3000/T . Así como la superficie del Sol se encuentra a una temperatura de ~ 6000 K su máxima intensidad se emite para una longitud de onda de 0.5 µ que corresponde al verde. Por otro lado, la superficie de la Tierra se encuentra a una temperatura media de ~290 Ky por lo que emite una radiación cuyo máximo está centrado alrededor de 10 µ. Por tanto, si existen gases en la atmósfera que absorben esta radiación la energía emitida por la tierra se mantiene dentro de ella produciendo un sobrecalentamiento. Este fenómeno es el denominado Efecto Invernadero.

Perdóname....Nos habíamos quedado en la Estratosfera....
¡tenemos un vehículo por cada tres habitantes, trece veces más que hace sólo 35 años!...
Bueno, hay, dentro del medioambiente, otros tipos de contaminación que también conciernen a la Física. El ruidoes uno de ellos, una onda sonora que como sabes se mide en decibelios (dB). Una contaminación muy peligrosa, por cierto y cuyo principal causante en las ciudades es el tráfico (¡tenemos un vehículo por cada tres habitantes, trece veces más que hace sólo 35 años!...). Fíjate, nosotros aquí, ahora, estamos a 50/60 dB. Una iglesia o sala de conciertos (sin público ni músicos, claro), puede tener un nivel sonoro de 20/30 dB. Pero si recibes un ruido en tu oído que viene de fuera, o de dentro, y que se llama tinítus que padece mucha gente (¡yo, por ejemplo!), con solo 10 decibelios, menos ruido que el que hace una hoja al caer, te puedes volver loco si tu sistema de defensa no lo puede rechazar....

¿Hay algún proyecto de investigación en el que trabajes actualmente?
Actualmente trabajo en un estudio sobre la relación entre la contaminación atmosférica y el fallecimiento por enfermedades respiratorias en la Comunidad de Madrid. Y la verdad es que es impresionante: hemos encontrado que un pequeño aumento de 10 µgr/m3 de Ozono produce un aumento en el número de fallecimientos por causas respiratorias del 14% en personas mayores de 65 años.
¿Pero no habíamos quedado en que la contaminación ha disminuido?.....
Bueno, la contaminación, en contra de lo que pudiera parecer, no ha disminuido. Más bien ha aumentado. Es decir, ha disminuido la concentración de SO2, de partículas, de óxidos de Nitrógeno, y componentes orgánicos volátiles.....pero el Ozono ha aumentado. Este es un contaminante atmosférico indirecto porque proviene de una reacción de los óxidos de Nitrógeno y de los componentes orgánicos bajo la radiación Ultravioleta solar.
(¡Glup!) ¿Y qué es lo que podemos hacer? La verdad es que no es muy halagüeño el futuro...
Aerogeneradores eólicos
Hombre, yo creo que hay que encontrar una fuente de energía no contaminante. El gran problema es el calentamiento del planeta a lo que contribuyen, principalmente, el transporte, la industria y centrales térmicas. Y solo hay dos energías importantes posibles: la fusión y la fisión. Hay otra menos importante, aunque significativa, que es la energía eólica. La fisión, la energía que se libera con la desintegración del átomo, la energía atómica, tiene muy mala prensa por la supuesta inseguridad de las centrales nucleares y sobre todo por el problema de los residuos radioactivos, etc.......Sin embargo, a pesar de todo, es la energía mejor de que disponemos ahora y, muy al contrario de lo que estamos haciendo, deberíamos seguir investigando en residuos y seguridad nuclear hasta tener a punto la otra gran energía, por fusión, para la que todavía es necesario que pasen bastantes años.
Sí, eso lo he leído o me lo ha comentado algún otro físico.....¡No pasáis una!, ¿eh?....Qué nos queda.....¡Ah, sí! Las técnicas físicas que se aplican para todo esto....
La Física tiene una importancia enorme en las técnicas de detección de contaminantes atmosféricos. La mayoría de las técnicas que hoy en día se están utilizando para medir, in situ, los contaminantes atmosféricos son técnicas físicas. Si empezamos por el Ozono, observamos como el aumento en la precisión de las técnicas actuales ha influido mucho en la percepción de los problemas. Hasta hace poco se pensaba que 120 microgramos de metros cúbicos de Ozono no eran peligrosos. Hoy sabemos, precisamente mediante técnicas de absorción ópticas, que variaciones de 10 microgramos son importantes en el nivel de contaminación para considerarlas nocivas (¡ten en cuenta que estamos hablando de partes por billón de Ozono!. Para que te hagas una idea, lo que representaría un solo blanco entre una población de mil millones de negros....).


...el aumento en la precisión de las técnicas actuales ha influido mucho en la percepción de los problemas.
Para medir la concentración de los óxidos de Nitrógeno se utilizan métodos por quimiluminiscencia; el SO2, por fotoluminiscencia, también una técnica física; para medir la concentración de partículas se utilizan técnicas de absorción beta o técnicas de dispersión de luz..... No obstante, en los últimos años adquiere mucha importancia la detección remota, la que se utiliza para medir los contaminantes a gran distancia. La utilización de la emisión Láser es muy utilizada en las técnicas remotas: un pulso de luz Láser, muy potente, puede viajar muchos Km. Pues bien, ese rayo de luz, al devolverlo la atmósfera, trae consigo información de lo que ha encontrado por el camino.


Hoy día estos láseres se empiezan a montar en satélites que posibilitan la medición de la contaminación en diferentes áreas del Mundo, incluido el mar. O en aviones, desde donde se puede medir si en una determinada área de un país está contaminada su flora, por ejemplo. A través de la excitación con radiación ultravioleta, las plantas emiten una luz de longitud de onda distinta si están sanas o contaminadas (si están sanas y tienen clorofila emiten en el rojo; si están dañadas, que se denomina estrés de las plantas, emiten en el azul).


Para la medición del ruido se utilizan materiales basados en los PZT, materiales cuyo fundamento está dentro de la Física. No hablemos ya de la radioactividad o de la fusión, es decir, la fabricación de plasma por confinamiento. Algo parecido a lo que se produce en el Sol, formación de plasma por millones de grados, y que nosotros tratamos de lograr por confinamiento magnético. Métodos físicos todos ellos, como verás.

lunes, 23 de agosto de 2010

LA CIENCIA EN LA SOCIEDAD

POR MIGUEL ANGEL PEREZ AMOR

En toda la historia de la humanidad, el hombre a procurado garantizar y mejorar su nivel de vida mediante un mejor conocimiento del mundo que le rodea y un dominio más eficaz del mismo, es decir, mediante un desarrollo constante de la ciencia.




Hoy en día, estamos convencidos de que una de las características del momento actual es la conexión indisoluble, la muy estrecha interacción y el acondicionamiento mutuo de la sociedad con la ciencia. La ciencia es uno de los factores esenciales del desarrollo social y está adquiriendo un carácter cada vez más masivo.



Al estudiar los efectos de la ciencia en la sociedad, no se trata solamente de los efectos en la sociedad actual, sino también de los efectos sobre la sociedad futura. En las sociedades tradicionales estaban bien definidas las funciones del individuo, había una armonía entre la naturaleza, la sociedad y el hombre. Ahora bien, la ciencia trajo consigo la desaparición de este marco tradicional, la ruptura del equilibrio entre el hombre y la sociedad y una profunda modificación del ambiente. Aunque no debemos culpar directamente a la ciencia.



Los progresos de la ciencia han sido muy rápidos en los países desarrollados; en cambio, en los países subdesarrollados su adquisición es tan lenta que cada día la diferencia entre dos tipos de países se hace más grande. Dicho retraso contribuye a mantener e incluso a agravar la situación de dependencia de los países subdesarrollados con respecto a los desarrollados.



Como la ciencia ha pasado a formar parte de las fuerzas productivas en mucho mayor medida que nunca, se considera ya que hoy se trata de un agente estratégico del cambio en los planes de desarrollo económico y social.



La ciencia ha llegado al punto de influir sobre la mentalidad de la humanidad. La sociedad de hoy no esta cautiva en las condiciones pasados o en las presentes, sino que se orienta hacia el futuro. La ciencia no es simplemente uno de los varios elementos que componen las fuerzas productivas, sino que ha pasado a ser un factor clave para el desarrollo social, que cala cada vez más a fondo en los diversos sectores de la vida.



La ciencia trata de establecer verdades universales, un conocimiento común sobre el que exista un consenso y que se base en ideas e información cuya validez sea independiente de los individuos. Hay algo que pienso que es de gran importancia resaltar y es que el papel de la ciencia en la sociedad es inseparable del papel de la tecnología.