Categoría: Ciencia
¿Cuántos decimales de Pi necesitamos?
Había prometido un nardo-post en forma de video a una amiga así que aquí va una gran pregunta ingenieril que todo nardogeek tiene ¿Para qué cuernos tantos dígitos de Pi? ¿Cuántos necesitamos realmente? La respuesta es sencilla y ya que estoy les dejo algunas ideas de cuán preciso es...
Del R-7 al Soyuz gracias a Sergei Korolev
Hace 59 años un cohete marcó la diferencia, era el comienzo de la era espacial pero tan sólo se trataba de una máquina de guerra, el R-7, el primer misil balístico internacional realmente funcionaba, su carga no era una bomba nuclear, era apenas una carga boba que cayó sobre Kamchatka, pero el cohete funcionaba.
Hoy, tantos años después, podemos reconocer claramente el diseño ¿Por qué? Porque el R-7, diseñado por el genio ruso Sergei Korolev, tiene la misma forma del más famoso y funcional de todos los vehículos espaciales, el Soyuz.
El viaje Interestelar
En el ambiente científico hay una coincidencia muy común, si nos quedamos en un mismo planeta la supervivencia de la especie es mucho menor a si conquistamos otros sistemas solares y planetas. Pero también la coincidencia general es que todo eso suena muy bonito pero es impracticable con la tecnología actual.
En los pocos años que llevamos explorando el espacio apenas hemos puesto los pies en una luna y sondas en unos pocos planetas, las únicas naves que han ido bien lejos apenas llegaron a los límites del sistema solar, a 130 AU (unidades astronómicas, 1 AU = Distancia de la Tierra al Sol) apenas, aquí cerca, ni siquiera se fueron del barrio.
Pero si un mensaje de la Voyager 1 tarda 18 horas en llegarnos, imaginen cuan lejos está la estrella más "cercana" desde donde tardaría cuatro años y medio en llegarnos un mensaje. Estamos realmente muy lejos.
Por qué se utiliza sólo Uranio y Plutonio para armas nucleares
Este hermoso anillo de plutonio super-refinado al 99.96% mide apenas 11 centímetros pero pesa 5.3Kg, la forma de anillo impide que entre en estado crítico.
Hay sólo dos elementos utilizados para las bombas nucleares, uranio-235 y plutonio-239 ¿Por qué? Con tanta cosa superpesada y radioactiva en la tabla periódica, ¿por qué sólo hay dos elementos útiles para hacer volar todo?
Pregunta nardogeek que nunca había terminado de responderme hasta que empecé a leer un poco sobre los isótopos, en el caso del uranio es sencillo, la mayor parte del U-238 es bastante estable, ¡no se puede fisionar! a diferencia de lo que se cree no todo uranio sirve para sumar masa crítica y fisionar, el U-238 no logra una reacción en cadena por su estructura y pierde energía en sus neutrones pero he aquí que en la Tierra el 99.284% es U-238 (y tiene una vida media de 4.468 mil millones de años).
El hermano inestable, el U-235, es el que realmente sirve para una bomba, es una ínfima parte, el 0.7%, pero para lograr fisión se requiere una pureza de algo así como el 90%, eso sería útil. Para obtenerlo se lo separa por distintos procesos ya que ambos pesan distinto. También es útil el U-233 pero no es tan común y por ende ni se lo obtiene.
Pero vamos al Plutonio, ya que el Uranio es mediocre para esto de hacer explosiones, el Plutonio tiene mejor reacción, pero ¿Cómo se obtiene? En reactores nucleares, cuando el U-238 recibe un neutrón de más decae en Pu-329 y se separa del restante Uranio en plantas de reprocesamiento.
El Plutonio de calidad para armas debe tener una pureza del 93% porque a veces demasiado Pu-240 puede provocar fisión espontánea y como que no es muy útil que tus propias bombas exploten antes de llegar a destino ni mucho menos en tu propia base.
Los reactores nucleares son el mejor lugar para crear plutonio y es por eso que siempre hay problemas con países que no son aliados de las potencias que quieran tener sus propios reactores.
¿Pero para qué se puede usar que no sea una bomba? Con la caída de la Unión Soviética y el alto costo de mantenimiento de las bombas obviamente algo había que hacer, ya prácticamente no se produce plutonio por todos los tratados de no proliferación, además de no ser precisamente sencillo guardarlo.
La mejor forma de utilizarlo es en reactores nucleares pero también una mucho más interesante: RTG (Radioisotope thermoelectric generator). El genial reactor térmico que llevan varias sondas espaciales para no depender de los paneles solares en viajes muy largos.
Con una vida media de 87.7 años el plutonio no sirve tampoco para más allá del sistema solar, es que apenas llegando a Plutón ya tenemos un gran porcentaje de plutonio inútil por el decaimiento natural, y luego de un siglo apenas podrían generar la mitad de la energía que es alrededor de 0.54 watts por gramo.
No hay mucho pero Rusia mantiene un poco la producción y los EEUU retomaron en 2013, luego de 25 años de no hacerlo, alcanzando 1.5Kg ya que el programa espacial lo requiere más que el de armamento.
Por suerte todos los demás elementos altamente radioactivos tienen reacciones adversas cuando se refiere a la reacción en cadena, los neutrones son anulados cuando empieza la reacción, algo que es muy bueno para todos nosotros ya que, de esta manera, tampoco es tan fácil obtener. Lo bueno es que todos esos otros son útiles para generar energía calórica, como el Torio, no hace falta que exploten o sumen masa crítica, tan sólo una diferencia de temperatura como reacción limitada es aprovechable, lo malo: nadie lo está haciendo en la actualidad.
Juno llega a Júpiter
El 4 de julio la sonda Juno hará la gran maniobra de inserción en la órbita de Júpiter para poder quedarse allí y no perderse en el espacio, para lograrlo tiene que pasar muy cerca y por dentro del campo electromagnético más bestial de los planetas del sistema solar.
Para explicarles un poco sobre Juno armé anoche este mini documental, espero que les guste:
¿Cuanto pesa una nube?
Puede sonar una pregunta tonta pero ayer me encontré con el cálculo porque, si existe, se puede calcular, y si se puede calcular, tan tonto tal vez no sea
Una nube es vapor de agua, ni más ni menos, si es agua entonces tiene masa y si tiene masa deberíamos poder calcularla en su totalidad.
Según ya han medido más de una vez, en promedio la densidad de agua en una nube es de unos 0.5 gramos cada metro cúbico, no es mucho, más bien es una tristeza de agua. En la atmósfera apenas tenemos el 0.04% de agua dulce del planeta que no es más que el 0.001% del agua total, una miseria, sequísimo el aire.
Así que 0.5 gramos parece ser la nada misma, si esa es la densidad de una nube, pero ¿Qué tamaño tiene una nube? Claramente son enormes, un cúmulo típico puede tener un kilómetro cúbico, lo que equivale a 1.000.000.000 metros cúbicos y si lo multiplicamos por esos 0.5 gramos nos da unos 500.000.000 gramos de agua, 500.000 kilogramos, 500 toneladas de agua.
Así es, una típica nube pesa 500 toneladas, claro, con tal densidad que su peso no la hace caer, pero son 500 toneladas de agua igual.
Pero volviendo a la cantidad, es tan poca el agua en la atmósfera, en total 12.900 kilómetros cúbicos, que si lloviese toda y se secase al 100% el aire (imposible por la evaporación, pero suponiendo...), el nivel oceánico subiría apenas 2.5 centímetros.
Via U.S. Geological Survey
El radio de Schwarzschild y los agujeros negros
Imaginen que comprimimos nuestro planeta de manera tal que la relación entre su masa y el tamaño es similar a la de un agujero negro, la velocidad de escape de la superficie de esta esfera sería la de la velocidad de la luz, nada podría escapar.
Esta esfera pasaría a ser un punto negro en el espacio, nuestra Tierra comprimida en un agujero negro, pequeño claro porque nuestro planeta es pequeñísimo en comparación con, por ejemplo, el Sol, pero sería un mini-agujero negro.
Ese tamaño es calculabe y se lo debemos a Karl Schwarzschild quien en 1916 obtuvo la solución exacta a partir de las ecuaciones de campo de Einstein, y se expresa de la siguiente forma:
Donde c es la velocidad de la luz, G la constante gravitacional y M la masa del objeto. Esto se deduce para una estrella esférica con una simetría constante y sin rotación y fue la primer solución exacta encontrada para las ecuaciones de la relatividad general. Hoy sabemos también que muchos agujeros negros rotan, pero el radio de Schwarzschild es más que útil para aproximar el tamaño de un agujero negro.
Si comprimiésemos el Sol ya se transformaría en un agujero negro con un radio de tres kilómetros, la tierra, en cambio, apenas con nueve milímetros ya sería un agujero negro, como la imagen que encabeza este artículo.
Todo nuestro planeta en una pequeña bolita, pero lo suficientemente mortal como para tragarnos en un instante y desintegrarnos en el proceso y si consideramos el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, su tamaño y masa es tal que el radio se calcula en 12 millones de kilómetros, 40 segundos luz.
Conspiranoia: El origen del mito antivacunas
Los "Antivaxxers" son una especie de conspiranoicos extremadamente peligrosos, sus acusaciones infundadas contra las vacunas provocan uno de los daños más costosos, permanentes y, a veces, irreversibles, llevando hasta la muerte de muchos niños.
En la mayoría de los casos se basan en pura ignorancia alimentada por más y más conspiranoia, la creencia de que las vacunas son un método para controlarnos y hasta matarnos, que provocan más enfermedades de las que "supuestamente" previenen, y aclaro el supuestamente con comillas porque las evidencias son tan contundentes en contra de su teoría de conspiración que es alarmante que una persona pueda pensar así. Pero hay cada vez más.
Pero ¿De dónde sale esta teoría conspiranoica? ¿Es antigua? ¿Siempre existió? Pues no, se remonta a un paper fraudulento de un "matasanos", que logró colar en una publicación científica sin verificación alguna (en The Lancet) y que, a partir de dicha publicación, aun siendo completamente destruída por investigaciones posteriores y revisión de pares, que demostraron lo mal hecho que estaba, el daño quedó. El culpable del fraude se llama Andrew Wakefield.
Los diez peores desechos espaciales
Al menos un tercio de los desechos espaciales corresponden a apenas diez misiones de las más de 5160 que hubo desde 1957, así con tan poquito se puede hacer mucho desastre y por esta razón la NASA, la ESA, Roskomos y demás deben seguir paso a paso los trozos de cohetes y satélites que actualmente estan en órbita.
Por lejos el peor desastre lo hicieron los chinos en 2007 cuando se les dio por probar un misil anti-satélite. Desde el punto de vista del experimento fue un éxito, pero el satélite Fengyun-1C se transformó en 3428 trozos pequeños que resultan en una órbita extremadamente peligrosa de restos flotantes.
Algol, la estrella variable de los egipcios
Hace miles, miles de años, una antigua civilización notó algo en el cielo, una estrella en particular, siempre iluminaba igual, pero cada dos días y un poco más, bajaba su brillo por horas.
Utilizaban una especie de calendario estelar para definir días afortunados o desafortunados y el primer registro de Algol, esta estrella tan particular, lo proveen los egipcios entre el año 1244 y 1163 antes de Cristo, sí, hace más de 3000 años.
Este calendario que incluye a Algol y la Luna como sus máximos referentes para definir los "astros" fue adquirido por el Mueseo Egipcio de El Cairo en 1943 y publicado en 1966 e incluye 365 papiros, 360 para los días del año que contabilizaban y otros cinco intercalados que serían como el que usamos nosotros actualmente para los años bisiestos.
Pero ¿Qué es Algol? ¿Por qué brilla distinto y tan regularmente como para terminar en un calendario tan antiguo?
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