Categoría: Pellizcos de ciencia

¿Y qué hay en el hueco del 28?

¿Y qué hay en el hueco del 28?

 

En otra publicación explicamos la conocida como Ley de Titius-Bode que relaciona las distancias de los planetas al Sol con considerable precisión, y como en la posición correspondiente al 28 parecía existir un vacío.

No mucho después de ser formulada la ley, William Herschel descubrió Urano a 198 unidades, no muy alejado de las 196 predichas. Se desató una auténtica fiebre exploradora entre los astrónomos -a quienes no les gustó mucho que la realidad les estropease una bonita ley matemática- para encontrar algo que llenase el hueco del 28.

Finalmente fue el italiano Giuseppe Piazzi quien, en 1801, encontró el planeta faltante. Lo bautizó como Ceres, en honor de una antigua diosa siciliana de la agricultura y las cosechas (de ahí procede la palabra «cereal»). Pero no tardó en comprobarse que Ceres era muy pequeño, incluso menor que la Luna. Además, pocos años después, se descubrieron nuevos objetos, también pequeños, en órbitas similarmente situadas. Se bautizaron como Palas, Vesta y Juno. En los telescopios de la época no presentaban círculo visible, parecían simples puntos luminosos, igual que las estrellas. Pero, evidentemente, no eran estrellas; así se les denominó «asteroides», es decir: semejantes a estrellas.

Actualmente sabemos que el hueco del 28 lo ocupa el Cinturón de Asteroides, formado por cientos de miles de pequeños cuerpos rocosos, procedentes de un planeta que estalló o no llegó a formarse. El mayor es Ceres. Después de que Plutón perdió su categoría de planeta, comparte con Ceres y otros astros la categoría de planetas enanos.

La ley de Titius-Bode

La ley de Titius-Bode

Existe una curiosa fórmula matemática propuesta en 1766, conocida como Ley de Titius-Bode, que relaciona las distancias de los planetas al Sol. Se parte de 3 y se forma una sucesión en que cada número es el doble del anterior, y añadimos al principio el 0: 0, 3, 6, 12, 24…. A cada uno de estos términos le sumamos 4, con lo que queda 4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196…

Si tomamos el 10 como la distancia Tierra-Sol, los demás números coincidirán muy aproximadamente con las distancias reales del resto de planetas al Sol. Efectivamente: Mercurio= 3’9 unidades; Venus= 7’2; la Tierra= 10; Marte= 15,2; Júpiter= 52; Saturno= 96 y Urano= 198. Neptuno está a 301 unidades en lugar de las 388 previstas, y Plutón incluso se desvía más pues está a 398 unidades, cuando lo esperado era 772 (¿otro motivo más para no considerarlo planeta?).

¿Y qué pasa con el término 28?, nos lo hemos saltado. Para saberlo, ver  «¿Y QUÉ HAY EN EL HUECO DEL 28?»

El padre de Galileo: de tal palo tal astilla

El padre de Galileo: de tal palo tal astilla

 

Galileo Galiei no sólo es universalmente conocido por sus descubrimientos en astronomía, física y otros campos sino que está considerado el padre del método científico moderno, porque Galileo era partidario de justificar sus afirmaciones y teorías en base de observaciones de la realidad física y en verificaciones experimentales cuando lo consideraba necesario. En su época las explicaciones sobre los sucesos del Universo estaban sustentadas en dogmas, no sólo religiosos sino también filosóficos basados en las ideas de Aristóteles. Galileo no dudaba en rechazar los dogmas cuando sus experimentos y observaciones los contradecían. Eso acabó por ocasionarle problemas serios con la Iglesia.

Sin duda el carácter rebelde de Galileo estuvo muy influenciado por la personalidad de su padre, Vicenzo Galiei, que era músico de la corte, virtuoso del laúd así como compositor y en contacto con los principales teóricos musicales de la época. Vicenzo llevó a cabo experimentos sobre armonía, con la ayuda de su hijo. En ellos empleaba pesas y cuerdas con el propósito de hallar la razón matemática de las tensiones de las cuerdas que producían los sonidos. Fue muy crítico con la esterilidad de la música eclesiástica y abogó por su renovación. En un libro suyo sobre música encontramos la siguiente frase, que muy bien pudiera haber sido dicha por su hijo: «Me parece que aquellos que solo se basan en argumentos de autoridad para mantener sus afirmaciones, sin buscar razones que las apoyen, actúan de forma absurda«.

Cuando Galileo, aún adolescente, manifestó interés en hacerse novicio, Vicenzo no dudó en quitar de la cabeza de su hijo esa temprana vocación religiosa y con una excusa lo sacó del monasterio donde estudiaba.

Júpiter, el lujurioso

Júpiter, el lujurioso

 

Es comúnmente sabido que el planeta Júpiter recibe su nombre del dios supremo de los romanos, que en la mitología griega se corresponde con Zeus. Los astrónomos a la hora de bautizar a su extensa familia de satélites suelen seguir la razonable tradición de usar nombres de personajes mitológicos relacionados de alguna manera con Zeus.

Lo que tal vez sea menos conocido es que los dioses griegos serían inmortales y todopoderosos, pero no se caracterizaban precisamente por su ejemplaridad. Más bien parecían poseer toda la lista de vicios y excesos humanos. Eran envidiosos, vengativos, vanidosos, coléricos, crueles, violentos, etc. En el caso de Zeus, su debilidad era la lujuria. Su lista de aventuras y conquistas, de todo tipo, es interminable. Lo siguiente es una lista no exhaustiva de algunos de los satélites del planeta, con su equivalente mitológico, a título de curiosidad.

CALISTO: Calisto era una cazadora perteneciente al cortejo de Artemisa, diosa de la caza, para lo cual había hecho el obligatorio voto de castidad. Sin embargo, Zeus se enamoró de ella y, para seducirla, adoptó la forma de Artemisa. Calisto terminó quedando embarazada.
IO: Sacerdotisa de la diosa Hera. Io se entregó a Zeus, pero fueron sorprendidos por Hera, que vigilaba a su marido carcomida por los celos. El dios, para salvar a la joven, la convirtió en una ternera blanca.
GANÍMEDES: Hermoso príncipe troyano. Zeus se enamoró de él y se transformó en águila para raptarlo.
EUROPA: Descendiente de Io. Zeus se transformó en un toro blanco para seducirla. Europa lo acarició y Zeus aprovechó la ocasión para raptarla y llevarla sobre su lomo hasta la isla de Creta.
LEDA: Reina de Esparta. Zeus se le presentó transformado en cisne, que fingiendo ser perseguido por un águila, se posó en ella.
HIMALIA: Ninfa de Rodas a quién Zeus se unió transformado en lluvia.
ELARA: Hija del rey Orcómeno. Fue amada por Zeus, quien por miedo a su esposa, Hera, la ocultó profundamente bajo tierra donde dio a luz al gigante Ticio.
TÁIGETE: Una de las siete Pléyades. Pese a estar casada, era continuamente acosada por Zeus a quien eso no le importaba gran cosa. Para escapar del acoso pidió ayuda a Artemisa que la convirtió en cierva.
SINOPE: Zeus para seducirla le prometió concederle lo que más desease. Sinope pidió mantenerse virgen para siempre, por lo que el dios tuvo que renunciar a ella.

Un error de 0’2 milímetros

Un error de 0’2 milímetros

En una anterior publicación vimos cómo una de las consecuencias de la Revolución Francesa fue la adopción del sistema métrico decimal, y que a fin de calcular la longitud del meridiano Dunkerque-Barcelona, entre 1792 y 1798 se enviaron sendas expediciones a dichas ciudades [Ver: «¿QUÉ ES UN METRO?»]

Sin embargo Pierre Méchain, el científico encargado de ir hasta Barcelona, cometió un error en las mediciones. Tenía que calcular la latitud del castillo de Montjuic, pero fue expulsado por tratarse de zona militar. Por ello calculó la latitud de la terraza de la fonda en la que se alojaba (la Fontana de Oro, en la esquina de la calle Avinyó con la calle Ample). Por medio de una pequeña cadena de triángulos pretendía unir la fonda, la torre del reloj del puerto (el antiguo faro), y la torre del castillo de Montjuic pensando que ambos puntos, al ser tan cercanos, tendrían latitudes prácticamente similares. Pero no era sí, existía una diferencia de 3 segundos. Y el error se contagió al resto de los cálculos. En consecuencia en la medición del metro había un error, aunque muy pequeño: 0’2 milímetros más corto de lo que debería ser; una diferencia insignificante para la vida cotidiana, pero fundamental en la ciencia de alta precisión.

Méchain al principio silenció la equivocación, pero acosado por la mala conciencia reemprendería las mediciones y moriría intentando revisarlas cerca de Castellón de la Plana.

La lucha por salir del Sol

La lucha por salir del Sol

Cuando en el núcleo del Sol se libera la energía de fusión, comienza un proceso extraordinario: la lucha de la misma por llegar a la superficie. Al principio, la energía asciende en forma de rayos gamma y rayos X, que logran recorrer distancias muy cortas al ser absorbidos por los densos gases de hidrógeno del interior. Cada vez que un átomo absorbe radiación emite, a su vez, radiación de la misma clase que puede ascender un poco más. Finalmente, al disminuir la temperatura a medida que se va acercando a la superficie, la energía absorbida y vuelta a emitir varía de longitud de onda y se transforma en radiación ultravioleta y, posteriormente, en luz visible. En el último tercio del radio solar, la mayor parte de la energía se transmite hasta la superficie por convección, o sea el mismo proceso por el que se transmite en el agua hirviendo.

Si los rayos X originados en el núcleo pudieran llegar a la superficie sin encontrar obstáculos tardarían unos 2’3 segundos. Pero en realidad, el ascenso requiere aproximadamente un millón de años o más. En otras palabras, por término medio, los rayos solares que nos llegan ahora mismo se produjeron hace un millón de años.

Por otro lado, en las reacciones nucleares del Sol también se producen unas enormes cantidades de neutrinos. Como el neutrino no interacciona con la materia, estos son despedidos al exterior tan pronto se originan. Cada segundo, de día desde arriba y de noche por los pies, somos atravesados por miles de millones de neutrinos sin que nos afecten en absoluto.

PORQUÉ EL MERIDIANO 0 ES EL DE GREENWICH

PORQUÉ EL MERIDIANO 0 ES EL DE GREENWICH

En anteriores publicaciones explicamos en qué consistía el problema de la longitud», y cuál fue su solución [Ver: «EL PROBLEMA DE LA LONGITUD» y «LA SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE LA LONGITUD»]

Así pues, quedó solucionado el problema de cómo calcular la longitud desde el meridiano cero. Ahora solo quedaba ponerse de acuerdo en cual era ese meridiano cero, ya que su elección era arbitraria. Ha habido muchos meridianos cero, desde el de la isla de El Hierro en las Canarias, propuesto por Ptolomeo por estar en el extremo del mundo entonces conocido, pasando por Roma, Jerusalén, París, La Meca, Londres… Cada país usaba el que mejor le parecía. En Inglaterra el que pasa por el observatorio de Greenwich, en Francia el de París, en España el que pasa por el observatorio de San Fernando en Cádiz.

Se hacía necesario llegar a un acuerdo y la decisión se tomó en el Congreso Internacional del Meridiano celebrado en Washington en 1884. En aquellos momentos quien poseía los mapas más detallados y precisos era Inglaterra, y esos mapas tenían sus mediciones referidas al meridiano de Greenwich. Así se acordó que dicho meridiano sería el meridiano cero a partir de entonces. A pesar de ello, los franceses siguieron tomando como primer meridiano el de París hasta 1911.

El asteroide calavera

El asteroide calavera

Aunque oficialmente se llama 2015 TB145, es conocido también como asteroide calavera porque, según esté iluminado, tiene un inquietante parecido con una calavera humana. En octubre de 2015 pasó casi rozándonos a sólo 486.000 km , es decir, poco más lejos que la Luna.

La excentricidad de su órbita hace pensar que podría tratarse de un antiguo cometa ya extinguido. Mide entre 625 y 700 metros de anchura y su color es tan oscuro como el carbón.

Haciendo barranquismo en Marte

Haciendo barranquismo en Marte

Barranquismo sin agua porque en Marte no hay agua líquida, pero a cambio en el más espectacular barranco del Sistema Solar. Si en una anterior publicación dijimos que en Marte se encuentra el Olimpus Mons, la mayor montaña conocida del Sistema Solar [Ver «HACIENDO ALPINISMO EN MARTE»], ahora vemos que en el planeta rojo también se halla la mayor depresión o barranco, llamado Valles Marineris.

El Valles Marineris es un sistema de cañones en cuyo interior podría perderse holgadamente su homólogo terrestre, el Gran Cañón del Colorado, el más grande tajo de la Tierra. El Gran Cañón tiene una longitud, anchura y profundidad máximas de 350, 20 y 1’7 km, respectivamente. Por su parte, el Valles Marineris tiene una profundidad máxima de casi 7 km, una anchura que llega a más de 600 km. y una longitud de unos 4.000 km.

Si en el caso del Olimpus Mons lo comparamos con un mapa de Francia; al Valles Marineris lo compararemos con un mapa de Estados Unidos para poder hacernos un idea de sus dimensiones.

Solución al problema de la longitud

Solución al problema de la longitud

Para el cálculo de la longitud hay que tener en cuenta que la Tierra da una vuelta completa sobre sí misma en un día. Es decir que cualquier punto de la superficie tarda 24 horas en recorrer 360º, y por tanto en cada hora recorrerá 360 ⁄ 24 = 15º [Ver: «EL PROBLEMA DE LA LONGITUD»]

Supongamos que nuestro barco parte de un lugar situado en el meridiano cero. En el momento de zarpar sincronizamos el reloj de a bordo con la hora de dicho meridiano. Después de viajar durante varios días hacemos una medición cuando el Sol se encuentra en el punto más alto de su recorrido. La hora local es, por tanto, las 12 del mediodía. Pero al mirar el reloj, comprobamos que marca la hora del meridiano del que partimos, pongamos que sean las 14 horas. Eso querrá decir que el barco se encuentra a 30º longitud oeste, ya que le separan dos horas del meridiano de referencia. Así pues, la solución era llevar a bordo un reloj lo suficientemente preciso.

Los relojes de Sol, agua o arena no servían, hubo que esperar hasta la invención de los relojes mecánicos. No obstante, los primeros relojes mecánicos no eran lo suficientemente precisos ya que funcionaban con el periodo de un péndulo que seguía una trayectoria circular que no es igual para oscilaciones grandes que para oscilaciones pequeñas. Y además, los fuertes balanceos de los barcos hacían que los relojes de péndulo se atrasasen, adelantasen o directamente se rompieran.

Hubo que esperar hasta que el relojero inglés John Harrison (1693-1776) inventase, tras varios diseños, un modelo de reloj capaz de resistir los balanceos sin perder casi la precisión. A Harrison tardaron varios años en reconocerle el premio que otorgaba el Parlamento inglés, pero desde entonces todos los barcos británicos fueron equipados con esos relojes.