martes, 19 de diciembre de 2023

Solsticio del Sur

Diciembre es el mes del solsticio del Sur, o si lo prefiere del solsticio de invierno (pero entonces deberá explicarle al habitante del sur de la Tierra, ¿por qué están en verano?).

Esto a pesar de que el planeta entero estará más cercano al Sol; “perihelio” el 3 de enero de 2024, a una distancia de 147,1 millones de kilómetros. 

Esta posición del solsticio se alcanza el 21/12/2023 a las 9:23 p.m. (Costa Rica), se repite todos los años y como consecuencia el hemisferio sur de la Tierra está más inclinado hacia el Sol.


Los habitantes del hemisferio norte (¡incluidos nosotros!) lo consideramos “el primer día del de la estación de invierno”, cuando el Sol de mediodía (¡11:32, Costa Rica!), alcanza la menor altura sobre el horizonte (solo 57°.
Hay menos irradiación solar y el clima es frío (baja temperatura), que se nota más en sitios a mayor latitud que nosotros (10° N), como en Estados Unidos, Canadá, Europa, Rusia. etc. Será un gran problema para la gente sin hogar en Gaza (31.5° N), donde la temperatura en enero podría bajar a unos 5°C, con posibilidades de lluvia helada y quizás hasta nieve.

Es interesante anotar que el hemisferio norte del planeta Tierra, con su mayor superficie continental (¡tierra!), tienen su invierno cuando está más cerca del Sol, mientras que el hemisferio sur, con mayor superficie oceánica, lo tiene cuando el planeta está más alejado.
La mayor capacidad calorífica del agua, comparada con la tierra, y otros factores como las corrientes oceánicas, posiblemente han contribuido a una moderación benigna del clima. Pero mejor pregúntele a su meteorólogo, y de paso consulte sobre el significado de “temporada de lluvia” y “temporada seca” (IMN).

La Tierra seguirá viajando en su órbita cada vez alejándose más del Sol, pasando por el equinoccio de marzo (19/03/2024; 9:06 p.m.), en el que la inclinación del eje no favorece a ninguno de los dos hemisferios y llegará al otro solsticio (el del norte), cuando las condiciones de ahora se inviertan (hemisferio norte más inclinado hacia el Sol) y decimos que inicia “su estación de verano” (20/06/2024).

Finalmente, quince días después, el 5 de julio, la Tierra alcanza el “afelio”, la posición en que toda la “esfera” estará más alejada del Sol, a 152,1 millones de kilómetros del Sol, ... y el ciclo se repite cada año.


Pero que no lo sorprendan las publicaciones engañosas y malintencionadas; las estaciones en los demás planetas y especialmente en la Tierra, se deben principalmente a la inclinación de eje de rotación, con respecto al plano orbital, "no tanto" a la distancia al Sol.

miércoles, 13 de diciembre de 2023

Vía Láctea. ¡La banda de estrellas o la galaxia!

Espero no haberlo confundido con el título.
Mi intención es señalar que desde cualquier punto de la Tierra, desde la Luna, e incluso si observamos desde un planeta del Sistema Solar como Neptuno, lo que miramos es una “banda lechosa” (por su mayor densidad de estrellas y nebulosas).
Así lo interpretaron los primeros homínidos que miraron el cielo hace unos dos millones de años, y así lo interpreta actualmente cualquier homo sapiens que ha estudiado solo un poquito de astronomía.

Si tiene la oportunidad de observar el 21 de diciembre (solsticio del sur), desde las 7 de la noche, con un cielo negro, despejado y sin contaminación lumínica (como en Tres Colinas), podrá ver una parte de la “banda de estrellas”, como se muestra en la figura 1 👆. 
Pero en realidad, una región particular de la banda de estrellas de la Vía Láctea se puede ver desde cualquier punto de la Tierra, en cualquier fecha, sólo tiene que buscar el sitio y la hora apropiada.

No podemos ver la forma de la galaxia espiral barrada que es la Galaxia, por el simple hecho de que estamos inmersos en ella (vivimos "dentro"). De la misma manera que usted no puede ver su casa -completa- si está en una de las habitaciones. Para verla requiere elevarse sobre la casa, digamos con un helicóptero, hasta tener el campo de visión apropiado para que la edificación entre totalmente en el encuadre de sus ojos, o de su cámara fotográfica. Lo mismo sucede con la Tierra; la bola completa no la puede ver desde un avión, ni siquiera desde la Estación Espacial Internacional. Se requiere una distancia apropiada, por ejemplo, a medio camino de la Tierra y la Luna, o desde esta.

"Blue marble".  07/12/1972; 05:22:47 a.m. 
Apollo 17. Viajando hacia la Luna. 
Distancia del módulo lunar a la Tierra 39 693.4 km,
velocidad 14 587.8 km/h. 

Supongo que tiene claro que la Vía Láctea no es el centro del universo, y que hay muchas más galaxias por allí, como Andrómeda (similar en forma y un poco más grande), Triángulo (similar pero más pequeña), Nube Mayor de Magallanes (cercana y de forma irregular).
El Sol tampoco está en el centro de la Vía Láctea, ni siquiera es el entro del Sistema Solar, ya que ese punto le corresponde al -centro de masa del sistema-. Los grandes planetas como Júpiter, Saturno. Urano y Neptuno, al recorrer sus órbitas, hacen que el Sol se bambolee un poco, y entonces tenga además del movimiento de rotación alrededor se su eje (cada 25 días), un movimiento de revolución alrededor del centro de masa (cada 12 años).
El Sistema Solar está a unos 30 000 años luz de distancia del centro de la Vía Láctea (la galaxia), más o menos a un tercio del tamaño del radio galáctico, en uno de los brazos exteriores (el de Orion).

Cuando Observamos en una noche hacia la constelación Sagittarius, estamos viendo hacia el interior de la galaxia, con su gran cantidad de estrellas nebulosas brillantes y oscuras y, hacia el agujero negro supermasivo de la galaxia; Sagitario A* (https://es.wikipedia.org/wiki/Sagitario_A*). Cuando observamos hacia la constelación Orion estamos mirando hacia el exterior de la galaxia.

Así pues, no tenemos una “foto” de la Vía Láctea, como galaxia.

Lo que tenemos es una “imagen” como la de arriba 👆, construida con observaciones cuidadosas y deducciones lógicas, en cierta manera comparada con otras galaxias que se consideran similares. El modelo de galaxia como “huevo frito” fue construido mentalmente, basado en cantidad de observaciones y razonamiento lógico.


Pero si tenemos muchas fotos de la banda de estrellas”, como las tomadas por 
Emilio, desde Turrialba. Usted puede comenzar a formar su colección en cualquier noche sin luna. Solo tiene que conseguir el equipo apropiado, el lugar y aprender un poco sobre astrofotografía, la ayuda es abundante en internet.

Según Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Milky_Way), el primer intento productivo de describir la forma de la Vía Láctea y la posición del Sol dentro de ella fue llevado a cabo por William Herschel en 1785, por medio de un conteo cuidadoso del número de estrellas en diferentes regiones del cielo.
En 1920 Edwin Hubble utilizó el telescopio Hooker del observatorio de Mount Wilson y establecido la forma que actualmente aceptamos. Descubrió también que nuestro vecino galáctico, la llamada en ese entonces nebulosa de Andrómeda, está 897 años luz del Sol, demasiado distante para ser parte de la Vía Láctea.


La Vía Láctea tiene una región central en forma de barra rodeada por un disco deformado de gas, polvo y estrellas como lo confirmo el Telescopio Espacial Spitzer en el 2005. Este disco está rodeado por un halo esferoidal de estrellas viejas y cúmulos globulares, de los cuales el 90% se encuentra a menos de 100 000 años luz del centro.
Trate de observar el cúmulo globular más brillante; el Omega Centauri (NGC 5139) 👆, puede hacerlo aún a simple vista, a partir del 15 de enero en la madrugada.

Cielo desde Costa Rica. 15/12/casi cualquier año/ 22:00
La curva Noreste-Sureste es el ecuador galático.
La curva Este-Oeste es el ecuador celeste (la mitad del cielo).
La curva por Leo, Cancer, Taurus, Aries, Pisces, Aquarius es la eclíptica, donde encontrará eventualmente al Sol, la Luna y los planetas.

jueves, 23 de noviembre de 2023

Todos los neutrinos son zurdos

Los neutrinos son partículas extraordinarias (https://www.elpais.cr/2023/09/14/extraordinarias-particulas-elementales/), quizás tanto como el “fotón”, tan útil e importante que le permite leer este artículo.
Si no ha leído
Paradojas «neutrinoides»¿ | Diario Digital Nuestro País (elpais.cr)  y Neutrinos con «sabor» oscilante | Diario Digital Nuestro País (elpais.cr), podría hacerlo luego para completar el panorama.

Por mis artículos usted se ha dado cuenta que no soy un investigados científico, sólo un educador, o un "facilitador" y eso pretendo hacer; ayudarle a que alcance un aprendizaje sobre temas de ciencia, con la ayuda de este diario.

Los neutrinos son partículas elementales de materia, es decir, clasificadas como fermiones (los constituyentes básicos de la materia ordinaria), como los cuarks, los electrones, etc., por lo que tienen masa, aunque muy poca. 

Si recuerda su Física del Colegio, seguro le vendrá a la mente el concepto de la mecánica clásica que llamamos cantidad de movimiento, que se estudia relacionado con las colisiones de bolas de billar, por ejemplo. La cantidad de movimiento es el producto de la masa y la velocidad (p = m v), por lo que tiene dirección (es un vector), la misma en la que se desplaza.


Por facilidad didáctica, suponga que un neutrino (en realidad miles de millones) vienen hacia usted. Imagine este neutrino como una flecha indetectable que lo atravesará, debido a su cantidad de movimiento (o momento lineal).
Existe otro concepto en la mecánica clásica, relacionado con la rotación de un cuerpo. No le diré el nombre para no confundirlo cuando demos el salto cuántico, pero si le parece investigue.


Considere un huracán o ciclón tropical como una masa de aire y agua, cuyos vientos lo hacen circular en sentido opuesto a las agujas del reloj, como los que se desarrollan en el Océano Atlántico Norte y el Mar Caribe. ¡Son derechos!
Por el contrario, un anticiclón circula sus vientos en el mismo sentido de la aguja del reloj, si está en el hemisferio norte de la Tierra (también la "Gran Mancha Roja", en Júpiter), ¡Son zurdos!

Y ahora viene lo de zurdos para los neutrinos:
El espín de una partícula elemental es uno de sus números cuánticos.
Está relacionado con el momento angular intrínseco de la partícula.
Pero no debemos asociarlo con una rotación como se haría en el ámbito de la mecánica newtoniana, porque estas partículas se consideran "puntos".
Precisamente es allí donde está una de las mayores diferencias entre la mecánica clásca y la mecánica cuántica.

Sin embargo, solo como una referencia muy distante, pero quizás pedagógicamente de cierta utilidad, voy a comentar el significado clásico del momento angular.
Suponga que estudiamos un trompo, que gira alrededor de un eje fijo. Se denomina momento angular del trompo a una cantidad que relaciona su velocidad de rotación y su distribución de masa.
En este ejemplo sencillo, el momento angular del trompo tiene la misma dirección que su eje de rotación.






















Pues bien, se ha encontrado que si cualquiera de los tres tipos de  neutrinos citados arriba, viene directamente hacia usted, su espín podemos imaginarlo (solo para efectos didácticos)  rotando de igual manera que las agujas de un reloj, -de derecha a izquierda
Por ese motivo decimos que su helicidad es negativa, esto es son zurdos.

¿Pero pueden haber neutrinos derechos? 
¡Los de antimateria sí, es decir: "antineutrinos"!
Sin embargo, se han encontrado algunas partícuas elementales "derechas", como electrones 👇.
Pero nunca se ha encontrado un "neutrino derecho".


Bueno, no hay peor cuña que la del mismo palo.
¿Se acuerda de la antimateria?
Cuidado, no es lo mismo que "materia ocura".
De manera similar al positrón que es la antipartícula del electrón (tiene igual masa, carga eléctrica positiva y espín opuesto), cada uno de los tres tipos de neutrinos que existen tiene su respectiva partícula de antimateria; un antineutrino.
Como no tienen carga eléctrica, la diferencia principal entre unos y otros es justamente la dirección de su espín.

Los antineutrinos tienen el vector (espin  s) en la misma dirección de su vector (momento lineal p), su helicidad es positiva, esto es, son derechos.

jueves, 16 de noviembre de 2023

Dele una oportunidad a las “Leónidas” del 2023

 Me refiero a la “lluvia de meteoros” que tendrá su máximo, según las predicciones, la noche del sábado 18, desde la 00, hasta el amanecer; las “Leónidas”.

Pero en realidad, casi nada en la naturaleza tiene límites tajantes, así que si tiene la oportunidad observe también en la madrugada del 17 y en la del 19, ¡siempre hay meteoros adelantados y atrasados!
Tenga en cuenta que me refiero a los meteoros de esta lluvia, cuyo responsable es el cometa 55P/ Tempel-Tuttle (los residuos de la cola), pero en una noche cualquiera y en un sitio especial, siempre se pueden ver meteoros “esporádicos”, que en este caso no serían “Leónidas”. Puede verificarlo porque no proceden de la radiante en Leo y porque pueden tener otras características; velocidad, color, etc.

¿Por qué después de medianoche?

Porque antes, la Tierra va dejando atrás a los meteoros y después va a su encuentro, entonces aumenta su oportunidad de observación. Yo lo llamo “efecto parabrisas” durante un aguacero.

También porque la radiante (el punto aparente en la esfera celeste, desde donde “parecen” proceder los meteoroides, en la constelación Leo, tiene una buena altitud sobre el horizonte, hasta después de la una de la mañana.

¿Y el efecto de la Luna?
Pues estaremos cerca del cuarto creciente (20/11). Pero lo más importante es que por estas fechas, la Luna sale cerca de las 11 de la mañana y se oculta unas doce horas después, como a las 23 horas, Así que no será problema.

Las Leónidas no es una de las mejores lluvias de meteoros, solo unos 10 a 15 por hora en todo el cielo (buena la mitad) y si este es de buena “calidad”; negro, sin nubes y sin contaminación de luces artificiales (como el que tuve en Tres Colinas). Pero a veces ocurre una “tormenta” leonina, como la que vi desde Caldera en Puntarenas, en el año 2001. Así que dele una probadita, quizás sea su “noche de suerte” y hasta pueda recoger un "meteorito" del suelo. 

Además practica para las “Gemínidas", del 13-14 de diciembre y las "Cuadrántidas" del 3-4 de enero.

Mapa del cielo para el 18 de noviembre a la una de la mañana.
Note la constelación Leo, saliedo por el Este-Noreste.

Este es un fenómeno para sus ojos, pero con buena compañía, desde luego. No muy fácil de seguir con binoculares, pero puede tomar fotos (cámara en trípode, lente abierto, ISO moderado, tomas de uno 15 segundos, usted decida.

Se recomienda no ver directamente hacia la radiante, porque los meteoros vienen hacia usted y los trazos son menores, sino a una distancia de dos o tres constelaciones (se ve mejor un tren de lado que de frente).
Los meteoros se observarían en todo el cielo, así que, si tiene una parte nublada, pues dirija su mirada hacia la que está despejada.

Y por favor no la llame “lluvia de estrellas fugaces”, especialmente en presencia de niños pequeños. ¡A menos que explique la poesía involucrada, que siempre es hermosa!

lunes, 23 de octubre de 2023

Neutrinos con "sabor" oscilante





 Supongo que se ha informado de que los neutrinos:
  1. Son las segundas partículas más abundantes en el universo (solo después de los fotones).
  2. Aportan 2 - 3 % de la energía del Sol.
  3. Mas de 1000 millones atraviesan su cuerpo cada segundo.
  4. No tienen carga elécrica.
  5. Viajan casi a la velocidad de la luz.
  6. Casi no interaccionan con nada (excepto con la interacción nuclear débil y la gravitatoria)
  7. Tienen masa aunque poquísima.
  8. Hay de tres "sabores cuánticos":
    neutrino-electrón,
    neutrino-muón y
    neutrino-tauón.
  9. Poseen helicidad (quiralidad) izquierda; son "zurdos" 👆.
  10. Como cualquier partícula de materia, tienen sus respectivas antipartículas.
  11. No son una opción para "materia oscura".
    Porque  aún la 
    masa combinada es todavía demasiado pequeña.
    Se mueven demasiado rápido para agruparse bajo la gravedad a escalas pequeñas. Las posibles parftículas de "materia oscura" deben tener un movimiento más lento, para poder formar estructuras como galaxias y cúmulos de galaxias.
  12. 😀El Potasio-40 en los bananos que comemos, sufre una desintegración beta y por lo tanto, se producen neutrinos en nuestro cuerpo😊.
En un proceso natural (en estrellas, por ejemplo), o artificial (en un acelerador de partículas, como en Fermilab, o en CERN, o en una explosión atómica), se pueden producir y emitir neutrinos de un cierto "sabor"
Sin embargo, a medida que viajan, dependiendo de la distancia, la masa y otras características más, cuando llegan a un detector, e interaccionan con él para evidenciar su presencia, se puede encontrar neutrinos de cualquiera de los otros dos sabores
Esto porque esta característica (el sabor) varía periódicamente mientras el neutrino se propaga, es decir, sufre oscilaciones entre los tres sabores hasta ahora identificados.


¿Habrá otro sabor, quizás neutrinos insípidos, o neutrinos estériles?

De momento no se a qué fenómeno macroscópico puedo referirle para hacerle una analogía de esta forma de actuar de los neutrinos.
Estoy muy lejos de mi modesta especialidad.

Algunos comportamientos de las partículas, en el ámbito de la mecánica cuántica, no tienen ningún paralelismo con lo que sucede en la mecánica clásica.
Tampoco quiero usar otras palabras para endulzarle el estudio (como mutantes, tripolares, fluctuantes, inestables, etc.) porque dichas palabras ya tienen una acepción particular que quizás no se ajusta.
Así que seguiremos llamando al fenómeno como lo hacen los físicos que estudian partículas elementales: 
oscilación de neutrinos.

Los físicos dicen que los neutrinos pueden oscilar porque tienen masa.
Esto último es un poco paradójico; a una partícula moviéndose casi a la velocidad de la luz, ¿cuánto sería su masa relativista?
Si se aplicara la relación conocida de relatividad especial, su masa se haría infinita (si v= c), pero..., no resulta así.


Para comprender la oscilación de neutrinos, primero lea esto y luego construya su propio modelo cuántico, a mi me ayudó un poco a entender lo que puede suceder.

  • Suponga que con una guitarra produce el acorde de do mayor (¡debe pulsar tres cuerdas!).

  • Una onda sonora con tres armónicos casi de igual intensidad, pero con frecuencias diferentes.

  • Una onda sonora con tres armónicos casi de igual intensidad, pero con frecuencias diferentes (do- mi- sol) y que al propagarse en el espacio, debido a pequeñas diferencias de rapidez, se desfasan.

  • ¿Podrá ocurrir que en un punto determinado dos de los armónicos casi se cancelan, suponga que do y sol (interferencia destructiva), pero prevalecer el tercero: mí?

  • Y así la oscilación continúa con cierta periodicidad, favoreciendo a uno u otro de los tres armónicos en diferentes momentos y posiciones.

  • Entonces, donde usted coloque su oído (un detector o un micrófono) a pesar de que el guitarrista considere que está enviando principalmente notas do, usted podría escuchar con cierta probabilidad, solamente la nota re, o la nota mí, o hasta la misma nota do original.

  • Quizás algo así ocurre con la oscilación de neutrinos. Algunos científicos proponen que se debe a las diferencias de masa entre ellos y a la distancia del viaje.

sábado, 7 de octubre de 2023

A propósito del Premio Nobel de Física 2023 (Pulsos de luz en attosegundos).

 https://www.bbc.com/mundo/articles/c1r4ev7zvw9o


Solamente sobre el significado de esas cantidades de tiempo. 
Sobre el resto, el valiosísimo aporte de los investigadores a quienes se les otorgó en Premio Nobel en este año:  
Pierre Agostini, Ferenc Krausz, y Anne L'Huillier,
  no me atrevo a decir nada; está muy lejos de mi actividad como educador y divulgador científico. Búsquelo usted, hay muchas referencias.

Bueno quizás esto que es más facil, me lo sé  Y LO USO desde que inicié como profesor en la Escuela de Física de la U.C.R en 1969.

El Sistema Internacional de Unidades fue adoptado en Costa Rica, por medio de una ley (5292, desde 1973).
Pero los "rotulistas" de los ministerios siguen escribiendo letreros con: seg, segs, kgr, mt, mts, Kmts, con la "aprobación" de sus jefes. !!No son abreviaciones,
son símbolos!!
Se deben usar como tal (sin alteración), no importa si la cantidad es 1 km; o  0,536 km;  745 km.
También los prefijos para múltiplos y submúltiplos de las unidades.

Un attosegundo (as) es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a 1×10−18 de segundo. A modo de comparación, un attosegundo es a un segundo lo que un segundo es a unos 31.710 millones de años - la edad del universo-: 0,000 000 000 000 000 001 segundos (https://en.wikipedia.org/wiki/Attosecond)

Un femtosegundo (fs) es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a 10−15. Un rayo de luz viaja aproximadamente 0,3 μm (micrómetros) en 1 femtosegundo, una distancia comparable al diámetro de un virus. 0,000 000 000 000 001 segundos (https://en.wikipedia.org/wiki/Femtosecond).

Un picosegundo (ps) es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a 10−12. Un picosegundo es a un segundo, lo que un segundo es a aproximadamente 31.689 años. 0,000 000 000 001 segundos. (https://en.wikipedia.org/wiki/Picosecond).

Un nanosegundo (ns) es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a una milmillonésima parte de un segundo, es decir, 1⁄1 000 000 000 de segundo, o 10−9 segundos: 0,000 000 001 segundos
(https://en.wikipedia.org/wiki/Nanosecond).

Un microsegundo (μs) es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a una millonésima parte (10−6 o 1⁄1.000.000) de segundo: 0,000 001 segundos. (https://en.wikipedia.org/wiki/Microsecond).

Un milisegundo (ms) es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades igual a una milésima parte (10−3 o 1/1000) de segundo: 0,001 segundos.

Un segundo (s) es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI).
Históricamente definida como 1⁄86400 de un día, este factor derivado de la división del día primero en 24 horas, luego en 60 minutos y finalmente en 60 segundos cada uno (24 × 60 × 60 = 86400).
La definición actual y formal en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es más precisa. Fue adoptada en 1967 cuando se hizo factible definirla basada en las propiedades fundamentales de la naturaleza con relojes de cesio.
 
Debido a que la velocidad de rotación de la Tierra varía y se está desacelerando ligeramente, se agrega un segundo intercalar a intervalos irregulares al tiempo civil para mantener los relojes sincronizados con la rotación de la Tierra. (https://en.wikipedia.org/wiki/Second.


El Sistema Internacional de Unidades fue adoptado en Costa Rica por medio de la Ley 5292, del 9 de agosto de 1973.

lunes, 2 de octubre de 2023

14 de octubre a las 12:00; la Luna y el Sol estarán a punto, ¿las nubes…?

Casi como esto, pero la Luna será
5 veces más grande
y el aro será solar.

El día es sábado, la hora entre las 11:55 y las 12:05, para observar la culminación del eclipse anular de Sol.
Pero si tiene tiempo e interés puede observar -las tres etapas- desde las 10:10 hasta la 13:49.
Es más, con un buen reloj, binoculares o telescopio, o solo con sus ojos (!siempre FILTRO SOLAR!) y la ayuda de un amigo, pueden medir su propio cronograma.

El Instituto Meteorológico hará un pronóstico del tiempo; espérelo.

La posibilidad de observarlo “anular” para la costa Caribe, es casi 100%, especialmente para Barra del Colorado-Tortuguero y para Cahuita- Puerto Viejo- Manzanillo- Gandoca.
Para el resto del país será un parcial profundo muy atractivo.

< Los Chiles   -   Guápiles   -   Golfito >.

Recuerde que, si quiere ver el Sol directamente; hoy, durante TODO este eclipse anular, o en cualquier otro momento, necesitará un filtro de radiación ultravioleta e infrarroja, para proteger sus ojos e instrumentos.

Para la cámara de su celular puede (con mucho cuidado de no dañar el filtro), colocarle al frente uno de los “oculares” de su anteojo solar.

Con una caja (cerrada), o algo similar, puede construir un aparatito para observar de manera indirecta -por proyección de imagen- (100 % segura).
Según el análisis de Lord Rayleigh (1890 -primeras cámaras oscuras-), si la distancia focal es de 50 cm (del agujero a la pantalla), el tamaño del agujero (¡en lámina de aluminio!) debe ser de unos 0,3 mm (con un alfiler, o aguja). Cámara oscura : https://fisica1011tutor.blogspot.com/2015/02/camara-oscura-iyl2015-optica7.html

¿Qué necesita? 
Una caja (de zapatos) mejor si es más larga (pegue 2), lámina de aluminio
(tapa de un tarro de alimentos), aguja (alfiler), cuchillo (cutter),
papel blanco, pegamento, tape negro.
Haga las dos "ventanas" bien separadas,
para que su cabeza no obstruya los rayos de Sol hacia el "agujero".
Cierre bien la caja.
Comience a practicar como encontrar el Sol, desde hoy
.

sábado, 23 de septiembre de 2023

Paradojas "neutrinoides"

En mi artículo sobre "Partículas elementales" (https://www.elpais.cr/2023/09/14/extraordinarias-particulas-elementales/), quedó un poco en el aire una muy "intrigante"; el "neutrino"; -en italinao- "il neutrino è una particella subatomica elementare di massa piccolissima e carica elettrica nulla",
Por eso pasan a través de la materia normal sin impedimentos ni ser detectados.
Los neutrinos tienen "masa", casi cero, pero algo. Se producen en todas las estrella del universo, por eso miles de millones nos atraviesan en solo un segundo. 
Se conocen tres tipos de neutrinos: neutrino electrónico (
νe), neutrino muónico (νμ), neutrino tauónico (ντ ) y, desde luego sus respectivas "antipartículas".

La mayoría de los neutrinos que se detectan en la Tierra provienen de reacciones nucleares dentro del Sol (νe). También de explosiones de supernovas, que llegan pocas horas antes que los fotonesno porque viajen más rápido que la luz, sino porque la supernova los produce primero.
El neutrino fue postulado en 1930 por Wolfgang Pauli, para explicar una aparente violación a ciertas leyes de conservación en procesos radiactivos. 
En el 2011 un laboratorio creyó detectar neutrinos que --viajaban más rápido que la luz en -el vacío--, pero en el 2012 se encontró que el resultado era producto de un error experimental.

Para distraernos un rato y quizás aprender algo más, vamos a realizar tres 
experimentos mentales, con los supuestos --neutrinos veloces-- y algunas aplicaciones simples de la relatividad. Usaré el símbolo c= 300 000 kilómetros/segundo para la velocidad de la luz en el  vacío.

1. Suponga que usted viaja en un cohete a una velocidad de una décima de la velocidad de la luz, esto es v= 0,1c m/s y que, desde la parte trasera de éste, apunta un rayo láser hacia adelante. La velocidad de este rayo luminoso (respecto al cohete) es: c hacia adelante.
¿Con qué rapidez viajará el rayo láser visto por un observador en Tierra?
Si lo resuelve usando relatividad galileana, esto es, simple suma aritmética de velocidades, que no se debe aplicar en este caso, tendría:
v = (0,1 c + c) m/s = 1,1c m/s.
¡Mayor que la velocidad de la luz en el vacío!, un resultado incorrecto, según la relatividad especial de Einstein.
Pero si lo resuelve aplicando el segundo postulado de la relatividad especial:
¡la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal (c), que es independiente del movimiento de la fuente de luz!
La repuesta sería c  m/s.

2. ¿Y si fuera posible que usted viaje montado en un fotón ultravioleta que evidentemente se desplaza a la velocidad de la luz?
La relatividad galileana para la veloicidad del laser, daría el resultado incorrecto: 2c.
Mientras que, por el segundo postulado, esta velocidad sigue siendo c.

3. Ahora imagine que puede viajar montado en uno de esos --supuestos neutrinos rápidos-- que se trasladaría a una décima más que la velocidad de la luz, esto es a 1.1c, y desde allí dispara su rayo laser.
La transformación galileana ya ni nos preocupa, pues la respuesta 2.1c es evidentemente absurda.
Y el segundo postulado nos sigue dando c.

No sé lo que piensa usted, o un experto en partículas elementales. Pareciera que en este tercer caso,  el rayo láser se quedaría atrás y el neutrino le gana. 

😁 ¡Primero llegaría el neutrino y luego la información de la ocurrencia del evento, con el rayo láser!😀.
Normalmente los investigadores esperarían que cuando el rayo láser llega al detector informara que:
-van a llegar neutrinos-.
Pero si el resultado del experimento que encontró --neutrinos veloces-- fuera correcto nos diría:
- ¡hace un rato llegaron los neutrinos!

Parece que tenemos unas aparentes "paradojas". ¿A usted que le parece?

  • Así que, si llega a su casa mucho más rápido de lo esperado, pues su compañera quiere que regrese del trabajo a la velocidad de la luz, puede decirle simplemente:
    - Es que me vine en neutrino-.
  • O a lo mejor un día de estos escuchará por el teléfono:
    "-Aló...neutrino express... si su pizza le llega a la velocidad de la luz, le sale gratis-."

domingo, 17 de septiembre de 2023

Este-Oeste exacto (y sin brújula)

 Pues simplemente observe el orto (o el ocaso) del sol el día del equinoccio, cuando en todas partes de la Tierra el Sol sale y se oculta exactamente (horizonte del observador) en la dirección Este-Oeste.

El equinoccio de setiembre (de otoño en el hemisferio norte, donde vivimos) ocurre este año el día 23 a las 00;49 hora local.
Entonces para que usted pueda ver el orto y el ocaso desde la ventana de su casa, o desde su sitio de observación preferido tiene unos tres días, cuando las condiciones son casi idénticas:

Viernes 22/09
Orto;    05;26 acimut 90°
Ocaso; 17:32 acimut 270° 

Sábado 23/09
Orto;    05:25   acimut 90°
Ocaso; 17:32   acimut 271°

Domingo 24/09
Orto;     05:25   acimut 90°
Ocaso;  17:31   acimut 269°


¿Qué hacer?
Pues simplemente Observe a la hora apropiada, haga una mira con dos palitos (estacas que clava en el suelo, o un accidente en la montaña lejana), como lo hicieron nuestros antepasados antes de la brújula y el GPS.
Pero tenían inteligencia y conocimiento enseñado en la escuela, y razonamiento crítico muy personal.
¿Y norte-sur? 
Use una escuadra, o un transpotador. Verifique con "Polaris".
Solo como una referencia; el orto y el el ocaso se definen como el momento en que el limbo superior del Sol está a nivel con el horizonte.

Este equinoccio marca el inicio (oficial) de la estación astronómica de otoño en el hemisferio donde vivimos y de primavera en el otro. Las estaciones "meteorológicas" (basadas en la temperatura ambiente), difieren un poco (Season Definition: When Do They Start? (timeanddate.com).
Si llueve o no llueve; eso no se llama ni invierno ni verano; pregúntele al Instituto Meteorológico.

¿ Podríamos, aunque sea poco a poco, ir recuperando el vocabulario correcto?
La escuela debe ayudarnos, es su obligación. Comience con estos seis ejemplos fáciles, pero hay muchos más.
23/09/2023; 17:30. Guadalupe, S.J.
(Julia Vargas).


sábado, 9 de septiembre de 2023

La noche del (14-15)/09/1821 y 2023

Las estrellas, la Luna y los planetas, en un momento dado, son un buen recuerdo y la repetición diaria o anual, un buen calendario.

“Pero nuestra vida y lo que somos, depende de nuestra genética y nuestras propias decisiones, como lo hicieron aquellos costarricenses en 1821,... nada más”.

Nuestra obligación y compromiso es mantener esa herencia, con buenas decisiones y hechos, basadas en estudio, conocimiento y pensamiento crítico.

Interesante cielo de Costa Rica, al final del día 14 y el inicio del 15 (setiembre 1821).
Note la franja de estrellas de la Vía Láctea de Noreste a Suroeste. El gran cuadrado de Pegaso en el medio cielo, con casi nada en el centro, como para escribir en pizarra limpia. Inspirador para que nuestros “abuelos” redactaron el acta. Orión queriendo salir por el Este. La Luna, Júpiter y Saturno como testigos.

Lindo, pero nada más.
El resto lo decidieron nuestros antepasados con plena conciencia y conocimiento,y ha quedado como una herencia para nosotros.


Y ahora, la misma noche de setiembre, pero este año 2023.
El cielo se adelantó un poquito.
La Luna anda por otro lado, Júpiter y Saturno se separaron.
¿Habremos tenido un progresado significativo, una notable mejoría, somos más felices en los últimos años?


¿Y qué le parece este cielo del 29 de octubre de 1821?
Justo a la puesta del Sol (17:30), en Cartago, quizás recién firmada el
acta 57, de independencia
.
La Luna trajo a Venus de la mano, Júpiter y Saturno se acercaron.
Pero el firmamento solo fue testigo, los acuerdos los tomaron costarricenses valientes.