domingo, 21 de agosto de 2011

Cuando una imagen no vale mil palabras

(Mejor no haberla visto)

El conocido dicho, en sentido positivo, creo que se refiere a una imagen que, a golpe de vista, nos sugiere una serie de conceptos y que quizás resultaría un poco difícil explicarlos con pocas o sencillas palabras.
¿Pero qué pasa cuando es todo lo contrario?
Cuando hay que invertir palabras y otras imágenes para al menos limpiar el error.

En los últimos días me he encontrado una serie de publicaciones, realizadas con descuido por parte de la prensa escrita, pero me llevé la mayor sorpresa con el material supuestamente preparado por el Planetario de San José, para un programa de apoyo al aprendizaje del tema –universo- desarrollado por el periódico AlDía.
#1. Rastreado del documento (no cabe completo en mi scanner.)
Me referiré, por ahora, solamente a la lámina (rotafolio) titulada Fases de la Luna.
A. La Imagen:
Aquí les remito algunas preguntas (inquietudes) que algunos niños, educadores y padres de familia con cierto conocimiento (no lo duden hay muchos), nos podríamos plantear:

  • ¿Por qué la supuesta imagen de la luna nueva, se parece tanto a la totalidad, en un eclipse de Sol, mostrando un poco de corona solar?
  • ¿No es que los eclipses de Sol (en un sitio particular de la Tierra) solo ocurren en ciertas lunas nuevas muy particulares, como una vez cada 100 años?
  • El círculo que representa a la Tierra y al cuarto creciente (arriba) está correctamente iluminado del lado del Sol y a oscuras como debe ser, el lado opuesto.
    ¿Pero la llena está totalmente iluminada, el cuarto menguante está iluminado al revés (¡a oscuras el lado frente al Sol!) y la luna nueva no tiene el “lado lejano”, el que da hacia el Sol, iluminado?

  • A bien ya entendí, las ilustraciones de la luna no representan cuatro puntos de su trayectoria alrededor de la Tierra, sino –como la vemos desde la Tierra-.
    Pero, ¿por qué esas imágenes son de tan mala calidad especialmente en los cuartos?
    ¿No había imágenes mucho mejores en internet, o las que hubiesen solicitado a los excelentes astrofotógrafos que hay en Costa Rica, por ejemplo en ACODEA?
    Se supone que son para apoyo didáctico, lo mejor que se pueda.

    #2

     
  • ¿En la ilustración, el cuarto creciente está por encima del polo norte de la Tierra, en el cuarto menguante sobre el polo sur, regresando al ecuador en llena y en nueva?
  • Bueno ya entendí; las imágenes de la Luna (en la citada publicación) no representan cuatro posiciones en su trayectoria, pues de ser así, la Tierra no habría que ponerla con el continente americano de arriba abajo, sino con el polo norte apuntando hacia el lector. Para que la órbita lunar sugerida sea ecuatorial, un poco cercana a la realidad.
  • Pero, ¿No se podría hacer eso en una sola imagen más didáctica y menos confusa como la número 2, que aparece en muchos libros de texto y en internet?
  • En la escuela nos enseñan correctamente, que la escala de distancias y la escala de tamaños, Sol-Tierra-Luna- no se puede lograr (simultáneamente) en una hoja de papel.
    La escala de tamaño de la Tierra y de la Luna, parece bien lograda, con el diámetro de ésta aproximadamente una cuarta parte del de la Tierra.
    Pero, en la misma imagen, ¿No está el Sol fuera de proporción?
    # 3. Fases lunares.
    Al centro la Tierra, en el círculo interno
    las posiciones de la Luna en su órbita.
    Las imágenes externas son la apariencia de la fase,
    vista desde la Tierra.

  • ¿No sería más apropiado colocar unas flechas para mostrar de donde viene la luz solar, como se hace en la mayoría de las ilustraciones, pensadas con más didáctica.
  • Entonces la imagen va a requerir más de mil palabras, para tratar de explicarle a un niño algunas pifias.
B. Las palabras “visible” y “área”
Según la experiencia de un niño y también como lo define el Diccionario de la Real Academia Española, “visible” significa –que se puede ver-.
Solo por benevolencia, y por su experiencia, un adulto podría aceptar que el redactor quiso referirse al lado (o cara) cercano de la Luna, a la superficie del satélite terrestre, que siempre enfrenta a la Tierra.
Sabemos que podemos ver una parte de este lado, es decir, estará visible, si está total o parcialmente iluminado por la luz del Sol.
La condición física, para que algo sea visible es lógicamente -que esté iluminado-.
Veámoslo por ejemplo referido a la luna: La Luna nueva no se ve porque el -lado cercano- no está iluminado, en este caso la luz solar ilumina el -lado lejano-.
En los cuartos (creciente y menguante), es muy difícil ver la cuarta parte de la Luna no iluminada (la mitad que esta a oscuras del lado cercano), simplemente porque no le da (durante ese período) la luz solar.
Entonces, ¿Cómo interpretaría un niño las siguientes oraciones? (las metí dentro de cajitas amarillas en la citada publicación y las repetí en azul en este texto). 


#3. Rastreado de una parte del texto.
“Debido al movimiento de traslación alrededor de la Tierra, la Luna ocupa distintas posiciones respecto al Sol a lo largo de una vuelta completa y produce la variación del área iluminada  de la cara lunar visible…”
Para no entrar en conflictos con la clase de matemática, yo no usaría “área”, pues normalmente este término se refiere a la -extensión o medida- de una superficie. (http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=%C3%A1rea). Usaría superficie, concepto al cual se le puede asociar estructura, forma, rugosidad, color, etc., al área no.
“área iluminada de la cara lunar visible.” Me parece una redundancia idiomática, pero mejor consulte a un experto filólogo.
 
Pero le propongo la difícil tarea de traducirlo o explicárselo a conciencia a un niño. A menos que por cara lunar visible el redactor quiera decir el lado (o cara) cercana de la Luna. 
¿No es más significativo, aclaratorio y lleno de contenido científico el término -lado cercano-?

“Luna Nueva: La Luna se encuentra entre el Sol y la Tierra, la cara visible no está iluminada."
¡Desde luego, si no está está iluminada, no se puede ver, entonces no se puede llamar cara visible!


“Luna Llena: La cara visible está iluminada completamente por el Sol…”
¡Así debe ser si está visible; estar iluminada!


#4. Luna en cuarto menguante. 21/08/2011/6:30 a.m.
¡La mitad no iluminada del lado cercano,
obviamente no es visible!
Nikon D80, 200 mm. jav
.
“Cuarto Menguante: Se observa desde la Tierra la cara visible…”
Sin embargo, en la primera cajita amarilla quisieron dar a entender que la cara lunar “visible es lo que más propiamente se llama cara (o lado) cercano
¡Pero en el cuarto creciente o menguante, solo se observa -la mitad de la mitad del lado cercano-, que en ese momento está iluminado, por eso se llama cuarto! Vea la foto de al lado.

Bueno, que frustrante seguir encontrando “platinas” y “carreteras a caldera”.

Les tengo unas sugerencias a quienes contrataron (pagaron), patrocinaron y publicaron esto.
  • Los trabajos no los hacen las instituciones, los hace alguna persona. Así que mucho cuidado cuando se supone un respaldo institucional. 
  • Cuando se encarga un trabajo debe haber contraloría tanto en la adjudicación, lo mismo que cuando se recibe el producto. 
  • No pongamos a ciegas los sellitos institucionales, corremos el riesgo de estar respaldando algo de poquita calidad. 
  • Un trabajo sale bien (aunque no estamos libres de errores), cuando se ejecuta con mística, pasión y cariño, y desde luego con una buena dosis de estudio y asesoría.
Qué lástima que se produjo un material con algunos inconvenientes, cuando había una excelente oportunidad para lucirse de manera positiva.
¿No se merecen los niños de Costa Rica material didáctico, de la mejor calidad?


martes, 16 de agosto de 2011

Plesiosaurios no eran dinosaurios

(Tampoco Pterodáctilos, Ictiosaurios y cocodrilos del Cretáceo)

¿Por qué será que a los niños les gusta tanto aprender  sobre los objetos del espacio y sobre los dinosaurios?
Aunque casi nunca dicen que quieren llegar a ser astrónomos, pero si astronautas. ¿Dirán algunos que quieren llegar a ser paleontólogos?

Por mi experiencia con niños del vecindario y familiares, creo que se debe a lo grandes y pequeños que se nos ocurren que pueden ser, también a lo distantes que están en el tiempo y en el espacio, y que podemos imaginarlos, de colores, con formas caprichosas, con escamas o con plumas, etc.
Conversaba precisamente el domingo con mi nieto Juan José de ocho años, sobre las características particulares de los dinosaurios, que permiten distinguirlos de otros reptiles del Triásico, Jurásico y Cretáceo (hace 65 millones de años), que convivieron con los primeros. 
A los niños les interesa mucho esto y cuando se motivan, se vuelven expertos y no se les puede meter diez con hueco.
El artículo de La Nación nos cayó justamente en el momento preciso, para darnos una repasadita y aclarar conceptos.

Me llama la atención, sin embargo, como en menos de 15 días, periodistas encargados de divulgación científica, publican artículos que en su presentación y contenido están bastante bien, pero cometen errores en los títulos. ¿Será quizás por tratar de usar palabras que les parecen más familiares y cercanas al lector? El problema es que si no son correctas conducen a errores que los educadores tratamos de que no ocurran.
Si le parece vea las siguientes dos entradas en mis blogs, como ejemplos de este tipo de descuidos.

Además vea lo publicado en La Nación el lunes (imagen derecha, arriba), donde se hace referencia a un artículo de la revista Science, que reporta la posibilidad de que reptiles del Período Jurásico, denominados Plesiosaurios (que no son dinosaurios) parían en el mar sus crías, algo semejante a lo que hacen orcas, delfines y ballenas.
Que bueno que no se dice explícitamente que los Plesiosaurios eran dinosaurios, pero el título del artículo, algo descuidado para mi gusto, hace la asociación casi inevitable.
Con respeto les sugiero a los periodistas que cubren noticias en el campo de la ciencia y la tecnología, hacer lo que hacemos los educadores (que no tenemos por qué dominar todos los campos del conocimiento), esto es, apegarse al informe del instituto o revista científica de prestigio, donde se publicó lo referido a la investigación o descubrimiento.
Allí, aunque encontremos hipótesis que luego puedan ser desechadas (así es la ciencia), creo que no encontraremos titulares que conduzcan a errores de interpretación.

Bueno, para concluir le resumo la parte más interesante del artículo que leí en Science:  

Parece que los plesiosaurios no ponían huevos en tierra, sino que parían sus crías vivas en el mar y posiblemente las cuidaban, como hacen las ballenas.

No tenemos evidencia aún, si algún tipo de dinosaurio tenía un comportamiento semejante.
 

viernes, 12 de agosto de 2011

No todos los telescopios ven lo mismo

(Compton en rayos gamma, Chandra en rayos-x, Hubble en visible, Herschel en infrarrojo, Planck en microondas, etc.)
La foto me parece que no es tomada por el
Telescopio Herschel, sino por el Telescopio Hubble.

En La Nación, se publicó un buen artículo titulado; "Telescopio Herschel halla moléculas de oxígeno en el espacio" que se ilustra con la imagen de la derecha, atribuida en el pie de foto al citado telescopio.

¿Le parece que sea una foto tomada por un telescopio infrarrojo, como el Herschel?


Casi toda la información que nos llega del espacio exterior (exceptuando meteoritos y varias toneladas de polvo estelar al año) viene vía radiaciones electromagnéticas.
Esto es, la información sobre tamaños, estructuras, colores, temperaturas, composición física y química, etc., viene impresa en radiación gamma, equis (x), ultravioleta, visible, infrarroja, microonda y onda de radio que se produce en las fuentes  (estrellas, pulsares, quásares, nebulosas, supernovas, agujeros negros, etc.) y  que de alguna manera es más o menos modificada por lo que encuentra en su camino, mientras viaja a su destino final (nuestros ojos, chips de cámaras fotográficas, detectores especializados, etc.)

Nuestro sentido de la vista solo puede recoger información electromagnética en el ámbito que llamamos el espectro visible, o simplemente luz; entre 380  y 740  nm (nanómetros), o si le parece del violeta al rojo.
Una vez recibida esta radiación por la retina y conducida como un impulso nervioso por el nervio óptico hasta el cerebro, este la decodifica y la interpreta.
Así que durante todos los años en que solo teníamos nuestros ojos, para recibir información del espacio, todo lo demás que no venía en visible, se perdió.

Cuando  científicos e ingenieros  descubrieron y aprendieron a usar las radiaciones electromagnéticas, comenzaron a diseñar y construir telescopios y detectores especializados, para cubrir determinados ámbitos del espectro, pues no tiene mucho sentido que todos los telescopios y sus detectores particulares -miren de la misma manera-.

Obviamente un telescopio diseñado para rayos x, como el Chandra, no nos puede dar una imagen óptica, de la calidad a que nos mantiene acostumbrados el Hubble, pero su información decodificada es extremadamente valiosa, para investigar los procesos físicos y químicos que ocurren en las fuentes estelares de rayos x. 
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2006/01/full/

Así las cosas, todos los telescopios se complementan unos con otros, para ofrecernos un panorama más completo (no solo visual), de toda la información que recibimos del universo, vía ondas electromagnéticas.

Con este comentario no quiero bajarle el piso al Telescopio Infrarrojo Herschel, por el contrario, más bien subírselo o colocarlo en su verdadera dimensión, como un telescopio que recibe y analiza información electromagnética en el ámbito infrarrojo, trabajo que el Hubble no puede hacer al 100%.
Pero la fotografía ilustrativa de La Nación, publicada el 3 de agosto, si fue tomada por el Telescopio Espacial Hubble y usted la puede admirar en toda su gloria arriba, o mejor en su sitio oficial, con los comentarios pertinentes.
Imagen infrarroja tomada por el
Telescopio Espacial Spitzer.

Referencias adicionales:

sábado, 6 de agosto de 2011

Se acerca el máximo de actividad solar

(Al fin un buen conjunto de manchas solares)

En 1995 ocurrió un mínimo de actividad solar, claramente identificable por el decrecimiento de manchas solares. Según lo esperado unos 5.5 años después, a principios del 2000 tuvimos el último máximo y el siguiente mínimo, que según la opinión de algunos investigadores ha sido “muy mínimo”, ocurrió en el 2008. Las explicaciones puede leerlas en este artículo de Nasa Science News (Deep Solar Minimum).
Los científicos solares pronostican un máximo de actividad solar para mayo de 2013.

  La página spaceweather.com, nos informa que desde 1984  a la fecha, han habido 820 días en que el sol mostró una carita limpia, sin manchas solares, 260 días  en el 2009, 51 en el 2010 y en el 2011 solo llevamos 1 día, una clara tendencia a que vamos hacia el siguiente máximo. 
Curridabat, Costa Rica
Nikon D300s, 400 mm 2x (=800 mm).
Las fotografías y estadísticas que aparecen en la página anterior son una cortesía del Observatorio de dinámica Solar; (Solar Dynamics Observatory) SDO.

Visite la sección “el sol ahora” donde hallará una excelente imagen del sol en el momento de su visita. La puede escalar a diferentes tamaños, por ejemplo 109 mm de diámetro, para que cada milímetro sea más o menos un diámetro terrestre y comparar el tamaño de la Tierra con las manchas solares, prominencias, erupciones, etc.

Precisamente la semana pasada la muestra de manchas solares fue excelente. La observación que realicé con binoculares y telescopios –DEBIDAMENTE FILTRADOS- fue extraordinaria.
Nada menos que tres grandes conjuntos de manchas solares avanzaron por la fotosfera, del 1 al 5 de agosto, cuando las mañanas despejadas que se dieron me permitieron observar.

¿Sabía que el desplazamiento de manchas solares por la superficie del Sol es evidencia de su rotación? El ecuador del Sol da una vuelta en unos 27 días.

Motivé a mi amigo, el fotógrafo Marco Tulio Saborío, quien tiene un excelente equipo, con lentes y filtros apropiados, para hacer unas tomas y se las muestro aquí.

Curridabat, Costa Rica.
Nikon D300s; 400 mm, 2 2x (=1600 mm).
Si regresan las mañanas despejadas en las próximas semanas, posiblemente tendremos nuevas oportunidades de ser testigos del incremento de la actividad solar, observando las manchas solares.

Pero tenga mucho cuidado –LE ESTOY PLANTEANDO UNA ACTIVIDAD PELIGROSA-.

El Sol NUNCA debe verse directamente, ni aún en las puestas de Sol, aparentemente filtradas por la densa atmósfera cercana al horizonte. 

Para observar el sol debe utilizar un filtro solar certificado y en buen estado, como los que usó para el eclipse total de sol de hace 20 años, pero asegúrese que no tenga defectos.

NO apunte una cámara fotográfica u otro equipo óptico directamente hacia el Sol, la altamente energética radiación solar puede dañar irremediablemente sus ojos, -y la cámara-.

martes, 2 de agosto de 2011

2010 TK7 es un Asteroide Troyano de la Tierra

(Análisis semicualitativo, con física y matemática preuniversitaria)

Un Comentario sobre la física y la matemática relacionada con el asteroide troyano de la Tierra 2010TK7, descubierto recientemente.

Primero tenemos que mejorar, algunas simplificaciones que hemos hecho en el pasado: 

  1. Cuando aplicamos la ley de gravitación universal para la Tierra y el Sol y decimos simplemente que la fuerza de gravedad entre ellos es igual a la fuerza centrípeta, como lo hicimos en la entrada “Contando segundos para medir kilogramos” no tomamos en cuenta el efecto de otros cuerpos.
    2010 TK7 en el punto L4, girando respecto
    al centro de masa del sistema
    Tierra-Sol
    .

    Pero quizás lo más importante es que el sistema Sol-Tierra gira con respecto a su centro de masa, esto es, tanto el Sol como la Tierra, realizan órbitas de radios rS y rT, alrededor de este punto.
     
  2. El centro de masa del Sol y la Tierra, es un punto donde para ciertos propósitos puede considerarse que toda la masa del sistema (MS + MT) está concentrada.
    Pero lo más importante es que; ya sea el Sol y la Tierra; La Tierra y la Luna; o usted y su pareja dando vueltas al bailar libremente, lo hacen (cada uno), respecto al centro de masa.

    Para un sistema de dos cuerpos el centro de masa es muy fácil de calcular.
    Si rS y rT, son las distancias desde el centro de masa, para el Sol y para la Tierra, respectivamente, se cumple que:


    !Sólo 3 millonésimas de la distancia del centro de masa a la Tierra, evidentemente dentro del Sol!

     
  3. Entonces la Tierra hace su revolución alrededor del centro de masa, a una distancia rT, que si le parece podemos considerar una unidad astronómica. Si aplicamos la segunda ley de Newton tenemos:


    Independiente de la masa de la Tierra.
     
  4. Para el satélite troyano de la Tierra (2010TK7), de masa m’, velocidad tangencial v’ y distancia al centro de masa Sol-Tierra igual a r’, la segunda ley resulta en :


    Independiente de m’, como era de esperar.
     
  5. Si logramos probar que


    Entonces el periodo orbital de la Tierra y el de su troyano  son iguales, unos 365.3 días. Y así, estos dos cuerpos siempre estarán separados una distancia fija – sin posibilidad de colisionarán entre sí-.

     
  6. El asteroide troyano en L4 se mantiene 60
    grados delante de la Tierra y a la misma
    distancia que ésta, del centro de masa del
    sistema Tierra-Sol.
  7. Bueno pidámosle ayuda al sr. Joseph-Louis Lagrange, quien en 1772 demostró que el punto L4 de los 5 puntos lagrangianos, comparte la órbita terrestre, 60° delante de la Tierra, en una posición de equilibrio estable.

    Aquí puede colocarse un satélite artificial y puede existir un asteroide troyano.
    Para que esto se cumpla, su distancia al centro de masa del sistema Sol-Tierra, debe ser la misma que la distancia de la Tierra a dicho centro de masa, rT = r’, esto es, que en la figura de la derecha, el triángulo c.m.-T-L4 sea equilátero (lados iguales y ángulos iguales de 60°).
Espero que esto le haya mostrado que la física puede aplicarse a la resolución de algunos problemas simples, quizás ayudada de un poquito de matemática.
¿Puede usted probar la solución?
Aprender Física y matemática básica puede ser una actividad útil, entretenida y agradable, que inclusive puede hacerse de manera autodidacta.
Si en algo le puedo ayudar, envíe su consulta por medio de un comentario.

Referencias: