¿Qué son las partículas elementales?

Podemos decir que un objeto elemental es el último constituyente indivisible. Es decir, cuando un objeto ya no se puede dividir más veces, ese objeto resultante se llama objeto elemental. Pero ¿Cuál es ese objeto?


Durante la historia ha ido variando. Hace más de 2500 años ese objeto era el átomo, precisamente átomo en griego significa indivisible. En 1897, Thomson demostró experimentalmente la existencia del electrón. Entonces, si el átomo tiene componentes con carga negativa, también podría tener componentes con carga positiva,  esta carga positiva se descubrió en 1911, Rutherford descubrió que la carga positiva de átomo neutro está concentrada en en núcleo. Y en 1932 quedó establecido que el núcleo de un átomo está compuesto por protones y neutrones.

Entonces diríamos que el átomo ya no es elemental porque este se compone de neutrones, protones y electrones. Siendo estos 3 elementos las partículas elementales. Pero no, en la década de los años 60's se aceptó un nuevo término, los quarks, de los cuales están constituidas las partículas anteriores.

Actualmente se cree que los leptones, quarks (estos dos primeros tipos son fermiones) y bosones gauge, son todos los constituyentes más pequeños de la materia y por tanto serían partículas propiamente elementales.

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Paradoja de la Luna

Conversación entre un padre y su hija mientras observan a la Luna en el cielo:



Padre: ¿Sabes que la Luna además de girar alrededor de la Tierra, también gira sobre sí misma?

Hija: ¡Pero papá! ¿Cómo va a girar la Luna sobre sí misma? Si esto fuese cierto podríamos ver la Luna por todas sus partes y en cambio solo vemos una cara de la Luna.

Padre: Eso se debe al movimiento de traslación y de rotación de la Luna, que están sincronizados.
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¿Cómo se producen las conexiones entre átomos?

A los átomos les cuesta unirse, pero cuando se unen parece que la fuerza que los une es insuperable, es como si los átomos estuvieran equipados con 'ganchos y hembrillas', con los cuales se pueden unir unos átomos a otros, y cuando se unen, forman unos grupos denominados como moléculas.


Por ejemplo, si consideramos el átomo de oxígeno (O), que tiene dos 'ganchos' y el átomo de hidrógeno (H), que tiene una sola 'hembrilla'. Un átomo (O) y dos átomos (H) se pueden unir para formar una molécula de agua (H2O). Dos 'hembrillas' también se pueden unir entre ellas (H2) que es una molécula de gas de hidrógeno y lo mismo ocurre con dos 'ganchos' (O2) que es una molécula de gas de oxígeno. 

Cada clase de átomo se llama elemento químico que son los 'ladrillos' con los que se forma toda la materia. La palabra átomo procede del griego y significa indivisible, este término se acuñó sobre el siglo XIX, por entonces se pensaba que el átomo era indivisible, pero hoy en día sabemos que no es así, pero continuamos usando esa nomenclatura, porque ya nos hemos acostumbrado a ella.
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La verdad astronómica de cada signo del zodiaco

Cada signo es representado por una constelación en el cielo, y dentro de esas constelaciones hay rarezas astronómicas que acechan a los signos. Descubre estas rarezas a continuación. 

Hablar de la influencia de los astros en nuestra personalidad es algo que no merece la pena discutir. Este post trata sobre las maravillas astronómicas que hay dentro de cada constelación.

Aries: Un exoplaneta con cuatro puestas de Sol.

Una ilustración del planeta alienígena 30 Ari Bb. (Crédito de la imagen: Copyright de la imagen: Karen Teramura, UH IfA)

¿Cómo un planeta obtiene cuatro soles? En este caso, 30 Ari Bb orbita una estrella en un sistema binario, un sistema estelar donde dos estrellas orbitan alrededor de un punto común. Resulta que este sistema binario orbita el mismo centro de gravedad que otro sistema binario a unos 160 millones de kilómetros de distancia, haciendo que las cuatro estrellas formen parte de un gran sistema de cuatro estrellas cuádruples. Hemos descubierto solo otro sistema de estrellas cuádruples como este en el universo, lo que hace que 30 Ari Bb sea extremadamente raro.
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Paradoja de la superpoblación mundial

Hoy en día mucho se habla de lo rápido que crece la población mundial. Pero hay un señor, al que llamaremos Mariano, que no está de acuerdo. A su juicio, la población mundial está decreciendo y cada vez tendremos más espacio, más espacio incluso del que necesitamos.

rolscience.net

Aquí el razonamiento de Mariano:

Todas las personas que hay con vida tuvo dos padres, sus dos padres a su vez tuvo otros dos padres, de los cuales deducimos que todas las personas tuvieron cuatro abuelos, y cada abuelo tenía dos padres, por tanto son ocho bisabuelos, es decir cada generación que retrocedemos, el número de ascendientes se duplica.

Si retrocedemos hasta la Edad Media, unas 20 generaciones atrás, cada persona en esa edad tenía 1048576 antepasados (algo más de un millón de personas aproximadamente), y como este razonamiento es válido para cada persona en la actualidad, quiere decir que en la Edad Media la población mundial era un millón de veces mayor que la que es hoy en día.

Obviamente, Mariano está equivocado, ¿Pero dónde está el fallo?

Para que Mariano esté en lo cierto, debe ocurrir estas dos cosas: Que cada persona viva no tenga en común ningún antepasado en común y que nunca aparezca una misma persona en más de un árbol genealógico.

Es trivial saber que eso es imposible.

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La fuerza de Van der Waals entre las moléculas y los átomos

Si generalizamos un poco, podemos afirmar que los efectos de la gravedad son menos importantes a medida que un objeto va siendo más pequeño sea vivo o no. Una vez que llegamos a los seres unicelulares, observamos ya que su 'mundo' es distinto al nuestro para los seres unicelulares no hay distinción entre arriba y abajo, digamos que para ellos la tensión superficial del agua es mucho más importante que la gravedad.


La tensión superficial es la acción que se produce cuando todas las moléculas y átomos se atraen unos a otros con una intensidad que nosotros llamamos fuerza de Van der Waals. Esta fuerza es muy poderosa pero tiene un alcance muy corto. En concreto, la intensidad de esta fuerza a una distancia r es aproximadamente proporcional a 1/ (r^7). Esto quiere decir que si reducimos a la mitad la distancia entre dos átomos. la fuerza con la que se atraen un átomo a otro es 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 128 veces más intensa.

Cuando los átomos y moléculas se acercan mucho unos a otros quedan unidos muy fuertemente a través de la fuerza de Van der Waals.

Ojo, no confundir con la fuerza nuclear fuerte. La fuerza de Van der Waals se encarga de unir átomos y moléculas, mientras que la fuerza nuclear fuerte, une los nucleones, es decir, las cosas de las que se compone el átomo.

Tamaños relativos. 
(In Search of the Ultimate Building Blocks, Gerard't Hooft)


En el capítulo siguiente, os contaré más en profundidad como se conectan los átomos y moléculas entre sí, como parece que tienen una especie de gancho y hembrillas para establecer su conexión.


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Paradoja del mentiroso

Si una persona dice que siempre dice mentiras. ¿Está esa persona diciendo la verdad?. Si analizamos la frase, vemos que, si dice la verdad, estaría mintiendo porque ha dicho que siempre dice mentiras, pero si lo que dice es mentira, entonces acaba de decir una verdad, lo cual es contradictorio con su frase.


Veamos ahora una versión más sencilla de la paradoja del mentiroso, analicemos la frase de la imagen "Esta frase es falsa" ¿Es la frase verdadera? De ser así, sería falsa. ¿Es entonces falsa? En tal caso sería verdadera. 

Las contradicciones como estas en nuestro mundo cotidiano son más corrientes de lo que se cree.

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Comenzamos el viaje hacia lo pequeño

Antes de adentrarnos hacia el mundo de lo pequeño, comencemos con algo que podemos ver a simple vista y con las leyes físicas a las que estamos acostumbrados.


Tomemos un trozo de papel y hagamos un avión, ahora cortamos ese mismo trozo de papel por la mitad y podremos hacer dos aviones idénticos con la mitad de tamaño, podemos volver a cortar uno de los trozos y  así realizamos más aviones cada vez más pequeños. Sin embargo, según continuamos cortando el papel, este se vuelve más pequeño y se irá haciendo más difícil realizar los aviones y finalmente, nos encontraremos con que sólo nos quedan fibras pequeñas de lo que una vez fueron trozos de papel utilizables. La propiedad de poder ser doblado en un avión se ha perdido. 

Igualmente ocurre si empezamos a repartir un cubo de agua en cubos más pequeños, hasta que solo tengamos una gota de agua, y esta ya no puede ser dividida  en otras gotas de agua. 

La misma situación nos encontramos por ejemplo con la llama de una vela, sabemos que podemos crear llamas de diferentes tamaños, pero llega un punto por el cual no podremos hacer una llama más pequeña, y así con todo lo que se nos ocurra.

Con esto, concluimos que a medida que nos adentramos en el mundo de lo pequeño, las leyes de la física clásica tal y como la conocemos deja de funcionar. 

El mundo de los objetos muy pequeños será completamente diferente del mundo ordinario.

En la siguiente entrada hablaré de la fuerza de Van der Waals, que es la fuerza que se produce entre las moléculas y los átomos cuando interaccionan entre sí. 


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¿Usar una mascarilla puede protegerte del coronavirus?

Si se trata de una mascarilla sencilla, la respuesta es no, pero hay alternativas.




Una mascarilla más especializada, conocida como un respirador N95, puede proteger contra el nuevo coronavirus, también llamado 2019-nCoV. El respirador es más grueso que una máscara quirúrgica, pero no es recomendado para uso público, al menos no en este momento.
Eso se debe a que, en parte, es un desafío ponerse estas máscaras y usarlas durante largos períodos de tiempo. 

Resulta que la mascarilla N95 es mucho más gruesa que una normal y cuesta respirar con ella, si no te has familiarizado con ella, ya que estás atravesando un material muy grueso. Tienes que trabajar para inhalar y exhalar. Es un poco claustrofóbico. 

Si bien es posible comprar el respirador N95, desaconsejo hacerlo. Por un lado, no hay demasiados casos de coronavirus en este momento. Además, aunque no hay escasez de respiradores ahora, podría haberlos si demasiadas personas compran uno innecesariamente.

Un respirador N95(Crédito de la imagen: Shutterstock)
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Datos y curiosidades sobre Neptuno

Neptuno es el octavo planeta desde el Sol, por lo que es el más distante del Sistema Solar. Este gigante gaseoso puede haberse formado mucho más cerca del Sol en la historia temprana del Sistema Solar antes de migrar a su posición actual.


Datos sobre Neptuno:

Diámetro ecuatorial: 49528 km
Diámetro polar: 48682 km
Masa: 1,02 × 10 ^ 26 kg (17 Tierras)
Lunas: 14 ( Tritón )
Anillos: 5 5
Distancia de la órbita: 4498396,441 km (30,10 UA)
Período de órbita: 60190 días (164,8 años)
Temperatura de la superficie: -201 ° C
Fecha de descubrimiento: 23 de septiembre de 1846
Descubierto por: Urbain Le Verrier y Johann Galle
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Datos y curiosidades sobre el indio

El indio es un metal plateado brillante que es tan suave y maleable que puede rayarse con una uña y doblarse en casi cualquier forma. En la naturaleza, el indio es bastante raro y casi siempre se encuentra como un oligoelemento en otros minerales, particularmente en el zinc y el plomo, de los que generalmente se obtiene como subproducto. Su abundancia estimada en la corteza terrestre es de 0,1 partes por millón (ppm), un poco más abundante que la plata o el mercurio, según la Royal Society of Chemistry.

El indio tiene un punto de fusión bajo para un metal: 313,9 grados Fahrenheit (156,6 grados Celsius). A cualquier temperatura superior a esta temperatura, arde con una llama violeta. El nombre del indio se deriva de la brillante luz índigo que muestra en un espectroscopio. 


Propiedades del indio:

Número atómico (número de protones en el núcleo): 49
Símbolo atómico (en la tabla periódica de los elementos): In
Peso atómico (masa promedio del átomo): 114,818
Densidad: 7,31 gramos por centímetro cúbico
Fase a temperatura ambiente: sólido
Punto de fusión: 156,6 grados C
Punto de ebullición: 072 C
Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 35 cuyas vidas medias son conocidas; 1 estable; 2 de origen natural 
Isótopo más común: In-115

Sabías que...

El metal indio emite un "grito" agudo cuando se dobla. Similar al " llanto de estaño ", este grito suena más como un crujido. 

El indio es similar al galio en que moja fácilmente el vidrio y es muy útil para hacer aleaciones de bajo punto de fusión. Una aleación que consiste en 24 por ciento de indio y 76 por ciento de galio es líquida a temperatura ambiente.

La primera aplicación de indio a gran escala fue un recubrimiento para rodamientos en motores de aviones de alto rendimiento en la Segunda Guerra Mundial, según el USGS.

Según Lenntech, se han encontrado muestras de metal indio no combinado en una región de Rusia.

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