Autor: franciscogarcia

La caja perfecta

La caja perfecta

Llamado también cuboide, el ladrillo de Euler (1707-1783) es un prisma rectangular en el que tanto los lados (a, b, c) como las diagonales de las caras (d, e, f) son números enteros. El propio Euler encontró dos ecuaciones que proporcionaban infinitos primas, aunque no todos. El menor encontrado hasta el momento tiene lados de 44, 117 y 240.

Cuando la diagonal espacial (g) del prisma es también entera, el cuboide se llama «ladrillo perfecto» o «caja perfecta». Desde hace más de dos siglos los matemáticos andan buscando esa caja perfecta pero todavía no han encontrado ninguna, aunque tampoco han podido demostrar que no exista.

De todas maneras, se ha llegado bastante cerca del ladrillo perfecto. Se ha encontrado uno con aristas 68.162, 56.802 y 56.803 que proporcionan una diagonal espacial que sólo difiere de un número entero en 1/1060.589 (es decir 0’000000000….001, con 60.589 ceros tras la coma decimal). O dicho de otra forma: si esta caja tuviese las dimensiones del Universo, la diagonal espacial se apartaría de la perfección en mucho menos que el grosor de un átomo.

La gota negra

La gota negra

En una anterior publicación explicamos en qué consisten los tránsitos de Mercurio y Venus, y la gran expectación que despertaron en la comunidad científica europea del siglo XVIII los que iban a producirse en 1761 y 1769 [Ver: «TRÁNSITOS»].

En las observaciones de 1761 se manifestó el fenómeno de la «gota negra», desconocido hasta entonces y que dificultó mucho las mediciones. Este fenómeno se debe a la atmósfera de Venus. Cuanto mejor sea la resolución del instrumento utilizado, en menor grado se presentará, pero se da siempre debido al descenso del brillo de la superficie solar en la proximidad del limbo, lo que hace que el observador cometa un error al determinar el instante preciso en que tiene lugar el contacto del borde de Venus y el del Sol. La incertidumbre puede estar comprendida entre 20 segundos y 1 minuto.

En el siglo XIX tuvieron lugar tránsitos en los años 1874 y 1882 y para entonces ya se había inventado la fotografía astronómica. Se confiaba en que con esta técnica se pudiese solventar el problema de la gota negra, pero no fue así: la gota negra persistió. De todas formas, los resultados obtenidos en 1874 fueron entre 8»,79 y 8»,83, muy próximos al valor aceptado actualmente.

Luna de enero y el amor primero

Luna de enero y el amor primero

         La órbita de la Luna, como la de todos los astros, no es circular sino que tiene forma elíptica. Esto hace que en algunos momentos de su órbita esté más próxima a la Tierra que en otros. En concreto la distancia varía desde 406.700 kms. a 356.400 kms.

         El momento de máxima proximidad -el perigeo- viene a tener lugar en enero. De ahí el significado del refrán del título, pues es en enero cuando la Luna parece más grande cosa que, supuestamente, facilita a los enamorados manifestar su amor.

         El hecho de tener una órbita elíptica implica también que, por la segunda ley de Kepler, la velocidad de traslación de la Luna no sea constante, mientras que su rotación sí lo es. Como consecuencia la Luna parece tener un movimiento de oscilación, denominado «libración», que nos permite que en determinados momento podamos ver parte de la cara oculta. De hecho no vemos la mitad de la Luna, sino el 59%.

¿Vida con silicio en lugar de carbono?

¿Vida con silicio en lugar de carbono?

El único elemento viable para sustituir al carbono como base de la vida y capaz de formar largas cadenas y formar también compuestos complejos como lo hace el carbono, es el silicio.

El silicio puede crear los mismos tipos de compuestos que el carbono, ocupando el sitio de este. Pero al final cabe esperar que el carbono resulte mejor que el silicio, no solo porque abunda 10 veces más en el cosmos, sino también porque el silicio forma enlaces químicos que son o bien considerablemente más fuertes, o bien sensiblemente más débiles que los del carbono. En concreto, la fuerza de los enlaces entre el silicio y el oxígeno permite conformar rocas duras. La corteza terrestre consta sobre todo de átomos de oxígeno y silicio, unidos con la suficiente fuerza como para durar millones de años, y por tanto incapaces de participar en la formación de nuevas clases de moléculas. Mientras que, por otro lado, las moléculas complejas basadas en el silicio carecen de la resistencia necesaria para superar las tensiones ecológicas que si exhiben los átomos basados en el carbono.

 

La diferente manera en que los átomos de silicio y carbono se combinan con otros átomos respalda la idea de que la mayor parte de la posible vida extraterrestre –si no toda- estará formada a partir del carbono, no del silicio. Aparte del carbono y el silicio, solo tipos de átomos relativamente exóticos, con una abundancia cósmica muy inferior, son capaces de unirse a otros cuatro átomos. Así la posibilidad de que la vida utilice, por ejemplo, átomos como el germanio es muy remota.

Algol, la estrella del diablo

Algol, la estrella del diablo

Algol es la segunda estrella más brillante de la constelación de Perseo, a casi 93 años luz de nosotros. Es una estrella variable, es decir que su brillo aumenta y disminuye periódicamente. En su caso cada 2’85 días.

Hoy sabemos que existen multitud de estrellas variables, pero los cíclicos cambios de brillo de Algol son tan ostensibles que incluso en la antigüedad no pasó por alto, siendo ya documentado en el 1.200 a.C. por los egipcios que asociaron a Algol como una manifestación de la voluntad del dios Horus. Para los griegos clásicos, Algol estaba en el ojo Medusa de la constelación (recordemos que Medusa era un monstruo que petrificaba a quien lo miraba y que fue decapitada por Perseo). En la Edad Media, en un mundo que tenía como dogma la perfección e inmutabilidad de los cielos por ser la parte más sublime de la Creación divina, los inquietantes cambios de luminosidad de una estrella sólo podían deberse al diablo. De hecho su nombre procede del árabe «Ras-al-gul», que significa «la cabeza del demonio» y se la consideraba portadora de mala suerte y desgracias.

En nuestra descreída civilización actual no recurrimos a dioses ni demonios, sino que sabemos que Algol es una binaria eclipsante, es decir que en realidad consta de dos estrellas que orbitan una en torno a la otra. Debido a que la Tierra se halla en su plano orbital, la estrella más débil (Algol B) pasa frente a la estrella más brillante (Algol A) una vez por órbita, y la cantidad de luz que llega a la Tierra decrece temporalmente.

Tránsitos

Tránsitos

Hablamos de tránsito cuando alguno de los dos planetas interiores, Mercurio y Venus, pasan entre nosotros y el Sol y dicho paso es visible desde la Tierra como una pequeña mancha desplazándose sobre la superficie del Sol. Dadas las características de las órbitas de la Tierra y de estos planetas los tránsitos son acontecimientos poco frecuentes. De promedio, Mercurio transita el disco solar unas 13 veces por siglo , y los de Venus son aún menos frecuentes: 4 tránsitos en un periodo de 243 años.

Los astrónomos de hace unos siglos tenían un gran interés en estos tránsitos, puesto que un cálculo preciso del momento en que tocaban el borde solar permitiría medir la distancia Tierra-Sol con gran exactitud y, a partir de aquí, las distancias del resto de los planetas del Sistema Solar gracias a la tercera ley de Kepler. Conocer estos valores era importante para la corrección de las tablas astronómicas, que no sólo se empleaban en usos astronómicos, sino también en navegación.

Para conseguir mediciones con la precisión requerida era necesario realizar observaciones desde lugares cuanto más alejados mejor. Sabiendo que Venus presentaría tránsitos en los años 1761 y 1769, la comunidad científica de la época se movilizó y, para asegurar el éxito, se organizaron múltiples observaciones en diversos lugares, tanto en Europa como en las colonias de América y Asia. Algunas de estas expediciones a lugares lejanos pasaron peligros y aventuras dignas de Indiana Jones y que merecen ser recordadas, cosa que haremos en una próxima publicación.

La manzana de Newton

La manzana de Newton

A su genialidad científica, que nadie le discute, Newton unía una personalidad compleja con claroscuros que frecuentemente no dan muy buena impresión de él. Efectivamente, en más de una ocasión se mostró engreído, vanidoso, suspicaz, malintencionado y rencoroso. Tuvo varios conflictos con sus colegas con los que a menudo mostró un comportamiento mezquino y vengativo, abusando de las posiciones de poder que había conseguido. El más conocido es la disputa con Leibniz por la autoría del cálculo infinitesimal.

El célebre episodio de la manzana que, al caer, le inspiró para formular su Ley de la Gravitación Universal la contaba el propio Newton, ya anciano, a todo el que quisiera escucharlo. Se conocen hasta cuatro versiones de la anécdota, todas contadas por un septuagenario Newton. Pretendía conseguir algo parecido al famoso «Eureka» de Arquímedes al sumergirse en la bañera: una anécdota que, verídica o no, le otorgara una cierta aureola de genio que observa lo mismo que miles de personas antes de él, la caída de una manzana, pero sabe ver más allá que los demás y en un destello inspirador descubre una ley de la naturaleza.

Las primeras estrellas eran supergigantes

Las primeras estrellas eran supergigantes

La primera generación de estrellas que se formaron unos 200 millones de años después del Big Bang estaban formadas por los elementos que se formaron en éste, es decir hidrógeno , helio y trazas de litio. Sin elementos pesados, no contenían ninguno de los átomos ahora comunes que pueden absorber luz cuando una estrella empieza a brillar ofreciendo una resistencia a la acumulación de más materia. Ello permitió que las estrellas de la primera generación se formaran con masas mucho mayores (centenares e incluso miles de veces la masa del Sol) que las generaciones posteriores. Las estrellas de masa elevada transforman su materia en elementos más pesados a ritmos asombrosos y viven y mueren rápido. Sus expectativas de vida son de unos pocos millones de años, unas mil veces menos que el Sol.

Actualmente, en presencia de estos elementos pesados como carbono, nitrógeno, oxígeno, sodio, calcio y otros, la luz procedente de una estrella recién formada ofrece una presión que rechaza cantidades masivas de gas, limitando la masa máxima de estrellas recién nacidas a menos de cien veces la masa del Sol.

En la actualidad no esperamos encontrar viva ninguna de las estrellas masivas de esa primera era, pues ya se apagaron hace mucho tiempo y, habiendo elementos más pesados comunes en todo el Universo, no pueden volver a formarse de ningún modo ese tipo de estrellas supergigantes.

Ptolomeo: la Tierra está en el centro

Ptolomeo: la Tierra está en el centro

Como vimos, el modelo propuesto por Aristarco, en el que colocaba al Sol en el centro del Sistema Solar con los planetas orbitando a su alrededor, ya sufrió críticas y oposición en su tiempo [Ver: «ARISTARCO»].

-Modelo geocéntrico de Ptlomeo-

El que fuera probablemente el más conocido astrónomo de la antigüedad clásica, Claudio Ptolomeo nacido entre el siglo I y el II d.C. posiblemente en Egipto donde vivió y trabajó, descartó el modelo heliocéntrico de Aristarco, se decantó por la visión cosmológica de Platón y Aristóteles y apoyó la idea geocéntrica de la Tierra como centro del Sistema Solar , si bien con algunas significativas modificaciones, como son la introducción de epiciclos para explicar mejor los movimientos planetarios. Ptolomeo afirma explícitamente que su sistema no pretende descubrir la realidad, y que es sólo un método de cálculo, sin preocuparse de la relación entre lo que se ve y lo que en realidad es.

Publicó el que fuera uno de los libros más influyentes de la Historia, llamado Almagesto -por su nombre en árabe-. En Almagesto, Ptolomeo adoptó la estimación hecha por Posidonio de la circunferencia de la Tierra, inferior al valor real, y exageró la extensión del continente euroasiático en dirección este-oeste. Esta obra fue traducida al árabe y posteriormente al latín y, como ya se ha dicho, sobrevivió durante toda la Edad Media, siendo el libro más influyente en la astronomía europea hasta bien avanzado el Renacimiento, y en el que se basó Colón para emprender su viaje [Ver: «AMÉRICA SE DESCUBRIÓ POR ERROR»].

 

Lluvia de diamantes

Lluvia de diamantes

El interior de planetas como Neptuno o Urano se compone de un núcleo sólido envuelto en capas gruesas compuestas principalmente de hidrocarburos, agua y amoníaco. Los astrofísicos especulan que la presión extrema a más de 10.000 kilómetros bajo la superficie de estos planetas divide los hidrocarburos y convierten el metano en hollín (carbono), que se endurece a medida que se precipita en pedazos de grafito y luego diamantes que se hunden más profundamente en el interior del planeta.

Un experimento reciente ha mostrado que se puede producir una «lluvia de diamantes» utilizando rayos láser de alto poder, lo cual hace pensar que es posible que se generen en tormentas que dividen los átomos en hidrógeno y carbono y que luego se cristalizan y se hunden.

Si bien se conoce desde hace 30 años que el diamante puede ser estable en los núcleos de Urano y Neptuno, demasiado fríos como para derretirlo, se creía que Júpiter y Saturno, por el contrario, eran demasiado calientes o no tenían condiciones adecuadas para la precipitación de diamantes sólidos. Sin embargo, el nuevo estudio sugiere que estas piedras preciosas pueden estar flotando en el interior profundo de estos dos últimos planetas, algunos creciendo hasta el punto de tener tamaños enormes.