miércoles, 27 de marzo de 2024

Cometa 12P/Pons-Brooks. ¿El fin de semana?; o a mediados de abril.

El cometa 12P/Pons-Brooks (https://theskylive.com/12p-info) es un cometa periódico de tipo Halley, descubierto por primera vez por Jean-Louis Pons el 12 de julio de 1812 y luego redescubierto de forma independiente por William Robert Brooks en 1883. Tiene un período orbital de unos 71,3 años. Durante su máximo acercamiento al Sol, o perihelio, el cometa llega hasta unas 0,78 unidades astronómicas de este (un poco más que la órbita de Venus), mientras que, en su punto más lejano, o afelio, se aleja a 17,2 u.a (poco menos que Urano).

Está haciendo su regreso este año 2024 y se espera que alcance su máximo brillo (potencialmente visible a simple vista), alrededor del 21 de abril, coincidiendo con su máximo acercamiento al Sol (perihelio), solo unos días después del eclipse solar total el 8 de abril de2024. 👈(Heavens-above).
Esta es una oportunidad única para que los observadores del cielo vean el cometa durante el eclipse, quizás con binoculares o telescopios. El acercamiento máximo a la Tierra se prevé para el 2 de junio (
https://en.wikipedia.org/wiki/12P/Pons%E2%80%93Brooks).

Estas dos fechas son importantes, porque la actividad de los cometas, digamos que su magnitud visual es principalmente determinada por su acercamiento al Sol, que es el elemento activo. Para que nosotros observemos, además de aspectos geográficos y la influencia de la claridad lunar, está el hecho determinante de la distancia a la Tierra.

El 30 de marzo, alrededor de las 18 horas, se podría intentar una observación
¿Que necesita?:
Un horizonte bajo al Oeste, quizá de playa, o una altura apropiada. Despejado de nubes. Oscuro (casi nada de contaminación por luces artificiales), binoculares, o telescopio. Identificar la estrella Hamal (α Arietis), en la constelación Aries [acimut 291,5°, altitud 19,5°] y que no esté la Luna,  ¡esto está garantizado pocos días después de la llena!

Quizás el polvo del Sahara afecte un poco; estamos llenos, es uno de los motivos por los que tanto el Sol, como la Luna, se han visto amarillentos en estos días.

lunes, 18 de marzo de 2024

Conjunción Venus-Saturno, el 21 o 22 antes de la salida del Sol


 Venus es el segundo planeta más cercano al Sol, el más “caliente”, el más “brillante” (algunas veces), casi del tamaño de la Tierra, pero no el más cercano (¡es Mercurio!). A veces lo podemos usar como “la estrella del niño”, pero no siempre está visible a finales de diciembre, o está al amanecer (y no madrugamos para verlo), o es sustituido por un brillante Júpiter.
Saturno es el sexto planeta más cercano al Sol, el segundo más grande, pero el menos denso. El de los maravillosos anillos (Júpiter, Urano y Neptuno también tienen). El más distante que podemos ver a ojo desnudo (desde la antigüedad) y el que tiene mayor número de “lunas” (146 a la fecha), tres de las cuales quizás tengan un océano bajo la corteza de hielo (¡con posibilidades de algún tipo de vida! (Titán, Encélado y Mimas).

                            Venus y Saturno, a la salida del Sol; 20/21 de marzo 2024.

                                            https://sourceforge.net/projects/skychart/

Pues bien, antes de la salida del Sol (05:40), tanto el jueves 21, como el viernes 22, usted tiene la oportunidad de ver una “conjunción” de estos dos planetas, a simple vista y desde luego con binoculares o telescopio. Tome fotos.
¿Qué necesita?
Un horizonte bajo y despejado hacia el Este, y estar alerta observando, quizás desde la 05:15.

lunes, 11 de marzo de 2024

Equinoccio y “equilux”

 Las estrellas distantes, se observan como “puntos” brillantes; los planetas del Sistema solar a pesar de su mucho menor tamaño los vemos como un “pequeño disco”, porque están más cerca. Usamos binoculares y telescopios no para ver las estrellas (¡siguen siendo puntos!), sino para ver objetos extendidos y poco brillantes, como la Nebulosa de Orion, la Galaxia de Andrómeda, cúmulos estelares como las Pléyades (Siete Cabritas), o el Omega Centauri, etc. Desde luego también los planetas de Mercurio a Neptuno, Cometas (¡Halley regresa en  2061!), la Luna (eclipse penumbral 24/25 de marzo) y el Sol filtrado (eclipse total el 8 de abril).

El Sol, la estrella más cercana, visto desde la Tierra tiene un diámetro aparente promedio de medio grado de arco. Durante un eclipse solar usted podría tapar el Sol y la Luna en el momento del primer contacto, con solo su dedo meñique. Si consideramos que la Tierra rota 360° en 24 horas, esto es 15°/hora = 15 minutos de arco/minuto de tiempo; entonces el limbo superior del Sol tarda unos 2 minutos en desaparecer por debajo del horizonte. Esta es la definición astronómica para el ocaso del Sol; para el orto no hay intervalo de tiempo, es simplemente el instante en que el limbo superior está en el horizonte.

Para precisar los días de “equilux”, la fecha “exacta” en que el Sol se considera un disco, y medimos el día desde la primera aparición del disco solar (limbo superior) hasta el último trozo que se desliza por debajo del horizonte (también el limbo superior y los dos minutos que a veces no se cuentan).
Pero para determinar la fecha del equinoccio, se usa el centro del disco solar (es más simple). El equinoccio ocurre cuando este punto cruza el Ecuador celeste (justamente encima del ecuador terrestre), de manera igualitaria en cada hemisferio, Norte y Sur. Ese día, el punto central del Sol sale y se pone con 12 horas de diferencia.

En ese día, se considera que termina la estación de invierno (no es lo mismo que llover o no) e inicia la estación de primavera, en el hemisferio norte y los respectivos opuestos en el hemisferio sur. Pero ojo, el clima y el tiempo atmosférico es mucho más complejo que -dos fechas-, para tenerlo claro consulte a su meteorólogo (IMN).

Bueno la distinción entre equinoccio y equilux quizás es puramente académica, pero interesante para una conversación de café.
El equinoccio de marzo 2024 será el día 20 a las 3:07 UTC (19/03; 21:07 hora de Costa Rica). El orto del Sol será a las 05:40 y el ocaso a las 17:47; la duración del día 12 horas, 7 minutos y 29 segundos.
Se me pasó la fecha del equilux de marzo -para latitud 10° Norte-, fue el día 8; (el siguiente será el 4 de octubre).
El orto del sol fue a las 05:46; el mediodía solar a las 11:46 (no en el cenit, sino a 76° de altura), el ocaso a las 17:47 y la duración del día 12 horas: 00 minutos 20 segundos (¡siempre hay incertidumbre en las mediciones!).

 Referencias adicionales:

jueves, 29 de febrero de 2024

El año bisiesto es necesario

En pocas horas introducireomos un día más (29 de febrero, día bisiesto) en el Calendario gregoriano de este año 2024.
¿Sabe qué pasaría si esto no se hace?
Pero primero, tratemos de contestar esta pregunta:
¿Para qué se utiliza un calendario?
Me gusta la definición que aparece en Wiki pedía:
El calendario (del latín calenda) es una cuenta sistematizada del transcurso del tiempo, utilizado para la organización cronológica de las actividades humanas.

Normalmente un calendario se organiza siguiendo ciclos de la naturaleza, que son de alguna importancia para una determinada sociedad, puede ser un ciclo corto como el de las lunaciones, o intermedio como la revolución de la Tierra alrededor del Sol.
Considero que para nuestro planeta y sus habitantes éste último es el ciclo más apropiado, por su tamaño, significado y porque requiere menos ajustes (lea en mi blog “
260 días entre un sol cenital y el siguiente).

Un calendario debe estar basado en ciclos que se repitan un número significativo de veces, dentro del período de vida de un ser humano, para que pueda apreciar sus retornos, aprender a distinguirlos y usarlos con ventaja, es decir para que sea una ayuda en su cuenta del tiempo.

Un calendario con ciclos largos de 20, 50, o más años, no me parece de mucha ayuda en la cotidianidad del ser humano.
Tampoco con ciclos muy cortos como de 29, o 28 días (lunar) ni aún de 260 días como el Tzolkin Maya, por la cantidad de ajustes que hay que hacerles para mantenerlo caminando parejo con la naturaleza.
A menos que esto no sea de importancia para el usuario y no se ajusten, lo cual es perfectamente válido, si el calendario obedece a un fin más importante para el pueblo que lo usa (lea en mi blog “Ciclos en el tiempo”).

Un calendario solar está diseñado con base al movimiento -aparente- del Sol respecto a la  Tierra y es un reflejo de su posición, estaciones y clima en esta. Obviamente necesita ajustes periódicos para funcionar con un número entero de días, digamos 365 (o 366) que son los valores más cercanos a la duración de una órbita completa de la Tierra alrededor del Sol (365,24219 días).
Pero cualquier calendario que cuenta días en números enteros, obviamente necesita ajustarse.

Todos los pueblos que usan calendarios solares, quizás solo son conscientes de la aparente incomodidad que causa un día más en febrero, en años bisiestos.
No vemos el aporte del ajuste, que en dos tres siglos ha logrado mantener, que en febrero de cada año haya clima frío, nieve, etc., en la Zona Templada del Norte, o que en Costa Rica siempre haya días con poca lluvia.
El clima repetitivo y el mismo cielo nocturno durante los mismos meses del año, nos lo recuerda un calendario solar ajustado periódicamente, para que ese  prácticamente no se desajuste.
Eso la humanidad lo ha considerado importante, desde que los egipcios diseñaron uno de los primeros calendarios solares, hace unos 5 000 años.

En un calendario -sin ajustes-, siempre de 365 días como el Haab Maya, el inicio de cada año (0 Pop) se va atrasando un día cada cuatro años.
¿Cuánto será el atraso en la vida de una persona, o en cien, o mil años? (Lea en mi blog “
Nací el 12•16•9•5•0 11Ahau 13Cumku”).
El Haab no hace correcciones para mantener un acople cercano, entre el conteo de enteros y la cantidad con decimales del número de días de una órbita terrestre.
Entonces, los fenómenos naturales como las crecidas del Nilo, el clima, el aspecto del cielo nocturno, los solsticios y los equinoccios, perihelios y afelios, salidas heliacales de planetas y estrellas, etc., se deslizan por todas las fechas del calendario.
Puede investigarlo  con el siguiente software:

Sabemos de la brisa navideña, las noches frescas, el cielo despejado, con Orión y sus vecinos altos en el cielo nocturno y que la brillante estrella Sirio del Can Mayor, está culminando a media noche, porque el calendario que usamos nos lo recuerda al final del 31 de diciembre:
Son las cero horas del día primero de enero y para esa fecha -eso siempre sucede-.

Si el calendario no estuviese acoplado, tendríamos que llevar otras cuentas del tiempo, que quizás no sabríamos hacer de manera expedita.
El calendario que usamos, con sus aparentes imperfecciones y su ajuste en febrero cada cuatro años, que a ratos no entendemos, es realmente una buena herramienta para sistematizar el transcurso del tiempo y hacernos más fácil esa parte de nuestra vida.

El calendario gregoriano aunque no puede tener un acople exacto (también todos los demás) con la naturaleza, tiene una precisión aceptable y la manera de mantenerlo acoplado con algunos fenómenos astronómicos es simple y fácil de aplicar.
Desde luego podemos decidir usar otros calendarios y como en todo, eso conllevará sus particulares consecuencias.

Durante cuatro años seguidos el inicio del año en el Haab y la Cuenta Larga Maya se ajustan bien con un calendario astronómico-solar, pero cada cinco años se produce un desajuste, debido a que no se hace la inserción de un día bisiesto.
Eso no sucede, por ejemplo en Costa Rica, que alrededor del 15 de abril esperamos sol cenital a mediodía, no en una fecha de diciembre.

viernes, 23 de febrero de 2024

Conversemos sobre física 1. Mecánica y calor. - PIAM - U.C.R. Primer semestre 2024

profesor: José Alberto Villalobos


villalobosjosealberto@gmail.com       http://fisica1011tutor.blogspot.com/

Decidí cambiar el nombre del curso, de Física sin matemática a "Conversemos sobre Física", porque no quiero apoyar a algunas personas que quieren eliminar o diluir la "Matemática" del curriculum escolar.
Quienes creen que no pueden con esta preciosa, necesaria y muy util desciplina, quizás puedan dar un esfuerzo mayor.
O hacer otras cosas; la humannidad necesita muy buenos colaboradores en múltiples disciplinas.


 Este curso del PIAM, no es uno regular de física, como el que se impartía en un Colegio por los años 70 (ahora creo que se ha venido al suelo), o en los primeros años de la Universidad. Aquí encontrará una presentación de algunos temas de física, los que se conocen con el nombre de “mecánica clásica”. Se pondrá atención principalmente a la parte conceptual y básica, explicada con la operatoria matemática necesaria.

  • "Física es la ciencia básica”. Su conocimiento es fundamental para comprender apropiadamente química, biología, geología y, desde luego, ingeniería y tecnología.
  • Conocer física es muy importante para muchas actividades cotidianas.
  • Se pueden aplicar lo aprendido para comprender y resolver problemas que nos encontramos frecuentemente.

Al finalizar de este curso el estudiante será capaz de:

  1. Identificar los conceptos básicos específicos y principales de la parte de la física, llamada “Mecánica clásica”.
  2. Utilizar vocabulario correcto para referirse a fenómenos físicos.
  3. Realizar algunas mediciones y cálculos básicos con cantidades físicas.
Este curso se brindará bajo la modalidad presencial, apoyado con presentaciones en Power-Point.
La asistencia a las clases es fundamental para el cumplimiento de los objetivos del curso. 
Los estudiantes realizarán un trabajo escrito, máximo 3 páginas, sobre una temática elemental relacionada con ciencia en general y aprobada por el profesor. El estilo es "libre", puede ser cuento corto, ensayo, ficción, relato de una experiencia personal, etc.
Evaluación: asistencia y participación en clase 64% (4% cada día). Trabajo 36%.

En realidad la orientación y motivación del curso es:
"Venga, contribuya con su conocimiento y opiniones.
Pregunte y entre todos le daremos una respuesta confiable."


 

Bienvenida, presentación. Descripción del curso y su evaluación. reglas de la clase.

1. Conceptos sobre movimiento, rapidez, velocidad  y aceleración                

 

2. Cinemática.

 

3. Taller de mediciones.

 

4. Leyes de Newton de movimiento.

 

5. Trabajo energía y potencia.

 

6. Leyes de conservación 1.

 

7 Leyes de conservación 2.

 

8. Gravitación universal.

 

9. Leyes de Kepler y movimiento planetario.

 

10. Sistema Internacional de Unidades.

 

11. Hidrostática.

 

12. Fluidos en movimiento.

 

13. Átomos y moléculas.

 

14. Calor y temperatura.

 

15. Leyes de la termodinámica.

 

16. Actividad de fin de curso.




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.

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.