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viernes, 26 de febrero de 2010

Noticias sobre la materia oscura por Jose Garcia Granda

El telescopio espacial Hubble ha enviado la imagen de un anillo fantasmal en torno a un grumo de galaxias que los astrónomos han descrito este martes como la primera prueba de la existencia de la materia oscura.

El racimo galáctico captado por el telescopio robótico que orbita desde 1990 en los bordes exteriores de la atmósfera terrestre, a casi 600 kilómetros sobre el nivel del mar, se encuentra a 5.000 millones de años luz de la Tierra.
"Aunque se ha encontrado la materia invisible antes en otros conjuntos de galaxias, jamás se la había detectado tan separada del gas caliente y de las galaxias que forman el conjunto", ha explicado en una teleconferencia Myungkook James Jee, de la Universidad Johns Hopkins.
"Pegamento" gravitacional
Los científicos creen que la materia oscura compone la mayor parte de la masa que ejerce gravedad en el Universo. Sólo el 10% de ésta puede ser detectada por los sentidos humanos. Los expertos sostienen que si no existiese la materia oscura, las galaxias como la Vía Láctea, en la cual se encuentra la Tierra, se habrían dispersado por falta de un "pegamento" gravitacional.
Richard Massey, del Instituto de Tecnología de California, con sede en Pasadena, ha expresado sin embargo cierto escepticismo acerca del descubrimiento. "Necesitamos una confirmación, más observaciones", ha afirmado Massey, añadiendo que "lamentablemente, estas imágenes se tomaron justo poco antes de que se descompusiera la cámara del Hubble que las tomó".
La agencia espacial estadounidense (NASA) muestra en su página web
algunas imágenes que muestran un racimo de galaxias, envuelto en una nube de gases, en torno al cual se extiende un anillo oscuro de unos 2,6 millones de años luz de diámetro. Más allá de este anillo, de supuesta materia oscura, continúa la luminosidad de esa región del espacio.
Difícil estudio
"La observación de una estructura de materia oscura que no está marcada por galaxias y gas caliente nos permite el estudio de cómo su comportamiento es diferente del de la materia normal", ha indicado Jee. La observación de la materia oscura es difícil porque no emite ni refleja luz, y los astrónomos sólo pueden detectar su influencia por la manera en que su fuerza de gravedad afecta a la luz.
Para hallarla, estudian la forma en que la luz de las galaxias muy distantes es distorsionada y difuminada en arcos y bandas por la gravedad de la materia oscura de una galaxia más próxima. Esta sustancia está compuesta por átomos muy diferentes de los que componen la materia normal de las estrellas y galaxias.
Los científicos creen que el cruce a través de la materia invisible pasaría inadvertido para los humanos, pero que no ocurre lo mismo en la colisión de dos áreas de masa oscura. El anillo del cual los astrónomos han dado cuenta hoy se formó cuando dos gigantescos grupos de galaxias chocaron hace unos mil a dos mil millones de años; y, para fortuna de los científicos, la colisión ocurrió de frente desde el punto de vista del Hubble.
"La colisión de los dos grumos galácticos creó una onda de materia oscura que dejó huellas muy claras en las formas de las galaxias más distantes", ha explicado Jee. "Es como mirar a los cantos rodados en el fondo de un estanque cuando hay olitas en la superficie", ha precisado.

El experimento de Miller por Jose Garcia Granda

Experimento de Miller y Urey
El experimento de Miller y Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontáneamente moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples en condiciones ambientales adecuadas.
En 1953Stanley L. Miller (1930-2007), un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago propuso a su director Harold Urey, realizar un experimento para contrastar la hipótesis de Aleksandr Oparin y J. B. S. Haldane según la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se habían producido reacciones químicas que condujeron a la formación de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, que posteriormente originaron las primeras formas de vida. Urey pensaba que los resultados no serían concluyentes pero finalmente aceptó la propuesta de Miller. Diseñaron un aparato en el que simularon algunas condiciones de la atmósfera de la Tierra primitiva. El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano, amoníaco, hidrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios. Este experimento dio como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico, usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas. Este experimento fue clave para apoyar la Teoría del caldo primordial para el origen de la vida[


Esquema del experimento
En el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente.
Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos.
El experimento realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, fue fácil en la Tierra primitiva. Otros investigadores –siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP[cita requerida].
Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, los nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN, el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de posibles fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte (como el ALH 84001), han renovado la cuestión del origen de la vida.

Propiedades de la tabla periodica por Jose Garcia Granda

¿Qué son las propiedades periódicas?
Muchas propiedades físicas y químicas de los elementos varían con regularidad periódica cuando se ordenan estos por orden creciente de su número atómico. Son propiedades periódicas: La configuración electrónica. La energía de ionización. La afinidad electrónica.
- La configuración electrónica
Los electrones están distribuidos en cada átomo en niveles o capas de energía. Los elementos de un mismo período tienen todos el mismo número de niveles electrónicos (completos o no), y este número coincide con el número del período. El número máximo de electrones que caben en un nivel...
- Energía de ionización
Se llama energía (o potencial) de ionización a la energía necesaria para separar totalmente el electrón más externo del átomo en estado gaseoso, convirtiéndolo en un ion positivo o catión. Como es lógico, cuanto menor sea su valor, tanto más fácil será conseguir que un átomo pierda...
- Afinidad electrónica
Se llama afinidad electrónica, AE (o electroafinidad), a la energía que libera un átomo en estado gaseoso cuando capta un electrón y se transforma en un ion con carga -1, también en estado gaseoso. Si un átomo tiene baja energía de ionización, cede con facilidad un electrón (no tiende... - Electronegatividad
La electronegatividad es una propiedad de los átomos que relaciona las magnitudes anteriores y que tiene un gran interés desde el punto de vista químico. Se dice que un elemento es muy electronegativo cuando la energía de ionización y la afinidad electrónica son altas. En general,...

Numeros masico y atomico por Jose Garcia Granda

Número atómico, número másico y masa atómica
El número atómico de un elemento es el número de protones de un átomo de dicho elemento. Se representa por la letra Z e identifica a los elementos químicos. Los átomos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de protones.El número másico es la suma del número de protones y de neutrones de un átomo. Los átomos de un mismo elemento que se diferencia en el número de neutrones se llaman isótopos.Para representar un átomo se escribe delante de su símbolo el número atómico como subindice y el número másico como superindice. Como el gramo es una unidad demasiado grande para medir la masa de los átomos, se estableció como unidad de masa atómica (uma)la doceava parte de la masa de un átomo de C- 12 ( 6 protones, 6 neutrones, 6 electrones).Por ejemplo, la masa de un átomo de O-16 es 16 uma, porque su masa es 16 veces mayor que la doceava parte de la masa de un átomo de C-12.La masa atómica de un elemento es el promedio de la masa de los distintos isótopos de ese elemento, teniendo en cuenta la abundancia relativa de los mismos.

La bomba atomica por Jose Garcia Granda

La explosión de una bomba atómica es un fenómeno físico que se basa en la transformación de la masa en energía según la famosa ecuación deducida por Albert Einstein.
La suma de las masas de los átomos iniciales implicados en la reacción nuclear varía reduciéndose ésta, al ser menor la masa del átomo final, convirtiéndose la diferencia en energía.
En todas estas bombas se libera una ingente cantidad de energía en forma de calor y radiación de todas las longitudes de onda. Como consecuencia, se producen procesos convectivos en el aire y la materia sólida (polvo) del suelo se levanta en las proximidades de la explosión. Una explosión de 20 megatones aras del suelo produciría un cráter de 183m.
Algunos milisegundos después de la detonación, en torno a un 50% aproximadamente del total de energía liberada por la fisión nuclear o fusión nuclear, se deposita por radiación electromagnética en la masa de aire, volviéndose incandescente, con un color rojizo debido al óxido nitroso, la famosa bola de fuego. Dicha bola adquiere una altísima temperatura de una forma vertiginosa, alcanza temperaturas de 300 millones de ºC, varias veces superior al de la superficie del Sol, así como una luminosidad equivalente.
La rápida expansión de la bola de fuego genera una onda de choque como cualquier explosión, pero de una potencia muy superior, ya que puede aplastar o barrer edificios dañándolos muy seriamente o destruyéndolos por completo. Una bomba de 20 megatones no dejaría en un radio de 20 km más que escombros, sólo se salvarían las cimentaciones y construcciones enterradas.
Por su baja densidad, al estar a una elevadísima temperatura, la bola asciende arrastrando una columna de polvo y materiales vaporizados altamente radioactivos mientras se va mezclando turbulentamente con el aire circundante. Al llegar a la tropopausa (límite entre la troposfera y la estratosfera) se ensancha formando el característico hongo, que luego deja su siembra radiactiva al precipitar en forma de finas cenizas en los territorios a sotavento de la explosión.
El pulso electromagnético debido a intensa actividad de los rayos gamma genera mediante inducción una corriente de alto voltaje sobre antenas, vías férreas, tuberías, etc., que destruye todas las instalaciones eléctricas de una amplia zona si la explosión se efectúa a gran altura. Una detonación de 20 megatones a 200 km sobre el centro de Estados Unidos destruiría todos los circuitos eléctricos integrados de ésta y parte de Méjico y Canadá.

La explosión de una bomba atómica es un fenómeno físico que se basa en la transformación de la masa en energía según la famosa ecuación deducida por Albert Einstein:.
La suma de las masas de los átomos iniciales implicados en la reacción nuclear varía reduciéndose ésta, al ser menor la masa del átomo final, convirtiéndose la diferencia en energía.
En todas estas bombas se libera una ingente cantidad de energía en forma de calor y radiación de todas las longitudes de onda. Como consecuencia, se producen procesos convectivos en el aire y la materia sólida (polvo) del suelo se levanta en las proximidades de la explosión. Una explosión de 20 megatones aras del suelo produciría un cráter de 183m.
Algunos milisegundos después de la detonación, en torno a un 50% aproximadamente del total de energía liberada por la fisión nuclear o fusión nuclear, se deposita por radiación electromagnética en la masa de aire, volviéndose incandescente, con un color rojizo debido al óxido nitroso, la famosa bola de fuego. Dicha bola adquiere una altísima temperatura de una forma vertiginosa, alcanza temperaturas de 300 millones de ºC, varias veces superior al de la superficie del Sol, así como una luminosidad equivalente.
La rápida expansión de la bola de fuego genera una onda de choque como cualquier explosión, pero de una potencia muy superior, ya que puede aplastar o barrer edificios dañándolos muy seriamente o destruyéndolos por completo. Una bomba de 20 megatones no dejaría en un radio de 20 km más que escombros, sólo se salvarían las cimentaciones y construcciones enterradas.
Por su baja densidad, al estar a una elevadísima temperatura, la bola asciende arrastrando una columna de polvo y materiales vaporizados altamente radioactivos mientras se va mezclando turbulentamente con el aire circundante. Al llegar a la tropopausa (límite entre la troposfera y la estratosfera) se ensancha formando el característico hongo, que luego deja su siembra radiactiva al precipitar en forma de finas cenizas en los territorios a sotavento de la explosión.
El pulso electromagnético debido a intensa actividad de los rayos gamma genera mediante inducción una corriente de alto voltaje sobre antenas, vías férreas, tuberías, etc., que destruye todas las instalaciones eléctricas de una amplia zona si la explosión se efectúa a gran altura. Una detonación de 20 megatones a 200 km sobre el centro de Estados Unidos destruiría todos los circuitos eléctricos integrados de ésta y parte de Méjico y Canadá

La suma de las masas de los átomos iniciales implicados en la reacción nuclear varía reduciéndose ésta, al ser menor la masa del átomo final, convirtiéndose la diferencia en energía.
En todas estas bombas se libera una ingente cantidad de energía en forma de calor y radiación de todas las longitudes de onda. Como consecuencia, se producen procesos convectivos en el aire y la materia sólida (polvo) del suelo se levanta en las proximidades de la explosión. Una explosión de 20 megatones aras del suelo produciría un cráter de 183m.
Algunos milisegundos después de la detonación, en torno a un 50% aproximadamente del total de energía liberada por la fisión nuclear o fusión nuclear, se deposita por radiación electromagnética en la masa de aire, volviéndose incandescente, con un color rojizo debido al óxido nitroso, la famosa bola de fuego. Dicha bola adquiere una altísima temperatura de una forma vertiginosa, alcanza temperaturas de 300 millones de ºC, varias veces superior al de la superficie del Sol, así como una luminosidad equivalente.
La rápida expansión de la bola de fuego genera una onda de choque como cualquier explosión, pero de una potencia muy superior, ya que puede aplastar o barrer edificios dañándolos muy seriamente o destruyéndolos por completo. Una bomba de 20 megatones no dejaría en un radio de 20 km más que escombros, sólo se salvarían las cimentaciones y construcciones enterradas.
Por su baja densidad, al estar a una elevadísima temperatura, la bola asciende arrastrando una columna de polvo y materiales vaporizados altamente radioactivos mientras se va mezclando turbulentamente con el aire circundante. Al llegar a la tropopausa (límite entre la troposfera y la estratosfera) se ensancha formando el característico hongo, que luego deja su siembra radiactiva al precipitar en forma de finas cenizas en los territorios a sotavento de la explosión.
El pulso electromagnético debido a intensa actividad de los rayos gamma genera mediante inducción una corriente de alto voltaje sobre antenas, vías férreas, tuberías, etc., que destruye todas las instalaciones eléctricas de una amplia zona si la explosión se efectúa a gran altura. Una detonación de 20 megatones a 200 km sobre el centro de Estados Unidos destruiría todos los circuitos eléctricos integrados de ésta y parte de Méjico y Canadá.
Bombas de Fusión y Fisión
La primera bomba atómica que se lanzó ocurrió un 16 de Junio de 1945 en el campo de pruebas de Trinity, cerca de Álamo Gordo (Nuevo Méjico). Poseía una fuerza destructiva de 20 kilotones, es decir, equivalente a 20 toneladas de TNT (dinamita). Esta bomba estaba constituida de uranio, al igual que se lanzaría poco después sobre Hiroshima. Con el nombre de “little Boy” (chico pequeño), sólo necesitó convertir un gramo de masa (aunque toda la bomba como mecanismo pesara cuatro toneladas) para producir una potencia de 12´5 kilotones. Produjo la muerte de 120.000 personas de una población de 450.000 habitantes, causando otros 70.000 heridos.
Explosión de bombas atómicas
Tres días después cayó sobre Nagasaki “Fat Man” (hombre gordo), una bomba de Plutonio que duplicaba en potencia destructiva a la anterior, pero que causó 40.000 muertes y 25.000 heridos, además de varios miles que morirían después debido a heridas relacionadas, envenenamiento y radiación residual.
Las bombas fisión nuclear o bomba termonuclear fusionan núcleos ligeros, isótopos del hidrógeno, en núcleos más pesados. Estos isótopos (deuterio y tritio) son átomos de hidrógeno con diferente número de neutrones en su núcleo, que al fusionarse producen un átomo más pesado de helio. La reacción en cadena se propaga por los neutrones de alta energía desprendidos en la reacción produciendo una potencia de 100 a 1000 veces superior a la de Uranio.
La primera bomba de este tipo se lanzó en un atolón de las Islas Marshal en 1952. La temperatura que alcanzó el punto cero (lugar de la explosión) fue de más de 15 millones de grados, tan caliente como el núcleo del Sol, durante unos cuantos segundos, lo que provocó la vaporización de dicha isla. Las últimas bombas atómicas son las bombas de neutrones que producen poca destrucción de estructuras y edificios, pero mucha afectación y muerte de los seres vivos incluso aunque estos se encuentren dentro de vehículos o instalaciones blindadas o acorazadas.

agujeros negros por Jose Garcia Granda

Agujero negro

Un agujero negro u hoyo negro es una región del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, puede escapar de dicha región.
La curvatura del espacio-tiempo o «gravedad de un agujero negro» provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es debido a la gran cantidad de energía del objeto celeste. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del Universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo la luz. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros.[1] Previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.
Se cree que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay agujeros negros supermasivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.
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Proceso de formación
El origen de los agujeros negros es planteado por el astrofísico Stephen Hawking en su libro titulado Agujeros negros y la historia del tiempo. Allí él mismo comenta acerca del proceso que da origen a la formación de los agujeros negros.
Dicho proceso comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran masa), llámese muerte a la extinción total de su energía. Tras varios miles de millones de años de vida, la fuerza gravitatoria de dicha estrella comienza a ejercer fuerza sobre si misma originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose de ese modo en una enana blanca. En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en un agujero negro. Este proceso acaba por reunir una fuerza de atracción tan fuerte que atrapa hasta la luz en éste.
] Historia del agujero negro


El concepto de un cuerpo tan denso que ni la luz pudiese escapar de él, fue descrito en un artículo enviado en 1783 a la Royal Society por un geólogo inglés llamado John Michell. Por aquel entonces la teoría de Newton de gravitación y el concepto de velocidad de escape eran muy conocidas. Michell calculó que un cuerpo con un radio 500 veces el del Sol y la misma densidad, tendría, en su superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y sería invisible. En 1796, el matemático francés Pierre-Simon Laplace explicó en las dos primeras ediciones de su libro Exposition du Systeme du Monde la misma idea aunque, al ganar terreno la idea de que la luz era una onda sin masa, en el siglo XIX fue descartada en ediciones posteriores.
En 1915, Einstein desarrolló la relatividad general y demostró que la luz era influenciada por la interacción gravitatoria. Unos meses después, Karl Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein, donde un cuerpo pesado absorbería la luz. Se sabe ahora que el radio de Schwarzschild es el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no gira, pero esto no era bien entendido en aquel entonces. El propio Schwarzschild pensó que no era más que una solución matemática, no física. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar demostró que un cuerpo con una masa crítica, (ahora conocida como límite de Chandrasekhar) y que no emitiese radiación, colapsaría por su propia gravedad porque no había nada que se conociera que pudiera frenarla (para dicha masa la fuerza de atracción gravitatoria sería mayor que la proporcionada por el principio de exclusión de Pauli). Sin embargo, Eddington se opuso a la idea de que la estrella alcanzaría un tamaño nulo, lo que implicaría una singularidad desnuda de materia, y que debería haber algo que inevitablemente pusiera freno al colapso, línea adoptada por la mayoría de los científicos.
En 1939, Robert Oppenheimer predijo que una estrella masiva podría sufrir un colapso gravitatorio y, por tanto, los agujeros negros podrían ser formados en la naturaleza. Esta teoría no fue objeto de mucha atención hasta los años 60 porque, después de la Segunda Guerra Mundial, se tenía más interés en lo que sucedía a escala atómica.
En 1967, Stephen Hawking y Roger Penrose probaron que los agujeros negros son soluciones a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no se podía impedir que se crease un agujero negro a partir de un colapso. La idea de agujero negro tomó fuerza con los avances científicos y experimentales que llevaron al descubrimiento de los púlsares. Poco después, en 1969, John Wheeler acuñó el término "agujero negro" durante una reunión de cosmólogos en Nueva York, para designar lo que anteriormente se llamó "estrella en colapso gravitatorio completo".
[Clasificación teórica
Según su origen, teóricamente pueden existir al menos tres clases de agujeros negros:
Agujeros negros primordiales
Aquellos que fueron creados temprano en la historia del Universo. Sus masas pueden ser variadas y ninguno ha sido observado.
[Según la masa
Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias.
Agujeros negros de masa estelar. Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más.
Micro agujeros negros. Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los estelares. Éstos pueden llegar a evaporarse en un período relativamente corto fácilmente mediante emisión de radiación de Hawking si son suficientemente pequeños.
[Según el momento angular
Un agujero negro sin carga y sin momento angular es un agujero negro de Schwarzschild.
Un agujero negro rotatorio (con momento angular mayor que 0), se denomina agujero negro de Kerr.
En las cercanías de un agujero negro se suele formar un disco de acrecimiento. Lo compone la materia con momento angular, carga eléctrica y masa, la que es afectada por la enorme atracción gravitatoria del mismo, ocasionando que inexorablemente atraviese el horizonte de sucesos y, por lo tanto, lo incremente.

En cuanto a la luz que atraviesa la zona del disco, también es afectada, tal como está previsto por la Teoría de la Relatividad. El efecto es visible desde la Tierra por la desviación momentánea que produce en posiciones estelares conocidas, cuando los haces de luz procedentes de las mismas transitan dicha zona.
Hasta hoy es imposible describir lo que sucede en el interior de un agujero negro; sólo se puede imaginar, suponer y observar sus efectos sobre la materia y la energía en las zonas externas y cercanas al horizonte de sucesos y la ergosfera.
Uno de los efectos más controvertidos que implica la existencia de un agujero negro es su aparente capacidad para disminuir la entropía del Universo, lo que violaría los fundamentos de la termodinámica, ya que toda materia y energía electromagnética que atraviese dicho horizonte de sucesos, tienen asociados un nivel de entropía. Stephen Hawking propone en su último libro que la única forma que no aumente la entropía sería que la información de todo lo que atraviese el horizonte de sucesos siga existiendo de alguna forma.
Otra de las implicaciones de un agujero negro supermasivo sería la probabilidad que fuese capaz de generar su colapso completo, convirtiéndose en una singularidad desnuda de materia.
La entropía en los agujeros negros
Según Stephen Hawking, en los agujeros negros se viola el segundo principio de la termodinámica, lo que dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio-tiempo y agujeros de gusano. El tema está siendo motivo de revisión; actualmente Hawking se ha retractado de su teoría inicial y ha admitido que la entropía de la materia se conserva en el interior de un agujero negro (véase enlace externo). Según Hawking, a pesar de la imposibilidad física de escape de un agujero negro, estos pueden terminar evaporándose por la llamada radiación de Hawking, una fuente de rayos X que escapa del horizonte de sucesos.
El legado que entrega Hawking en esta materia es de aquellos que, con poca frecuencia en física, son calificados de bellos. Entrega los elementos matemáticos para comprender que los agujeros negros tienen una entropía gravitacional intrínseca. Ello implica que la gravedad introduce un nivel adicional de impredictibilidad por sobre la incertidumbre cuántica. Parece, en función de la actual capacidad teórica, de observación y experimental, como si la naturaleza asumiera decisiones al azar o, en su efecto, alejadas de leyes precisas más generales.
La hipótesis de que los agujeros negros contienen una entropía y que, además, ésta es finita, requiere para ser consecuente que tales agujeros emitan radiaciones térmicas, lo que al principio parece increíble. La explicación es que la radiación emitida escapa del agujero negro, de una región de la que el observador exterior no conoce más que su masa, su momento angular y su carga eléctrica. Eso significa que son igualmente probables todas las combinaciones o configuraciones de radiaciones de partículas que tengan energía, momento angular y carga eléctrica iguales. Son muchas las posibilidades de entes, si se quiere hasta de los más exóticos, que pueden ser emitidos por un agujero negro, pero ello corresponde a un número reducido de configuraciones. El número mayor de configuraciones corresponde con mucho a una emisión con un espectro que es casi térmico.
Físicos como Jacob D. Bekenstein han relacionado a los agujeros negros y su entropía con la teoría de la información.
Los agujeros negros en la física actual
Se explican los fenómenos físicos mediante dos teorías en cierto modo contrapuestas y basadas en principios incompatibles: la mecánica cuántica, que explica la naturaleza de «lo muy pequeño», donde predomina el caos y la estadística y admite casos de evolución temporal no-determinista, y la relatividad general, que explica la naturaleza de «lo muy pesado» y que afirma que en todo momento se puede saber con exactitud dónde está un cuerpo, siendo esta teoría totalmente determinista. Ambas teorías están experimentalmente confirmadas pero, al intentar explicar la naturaleza de un agujero negro, es necesario discernir si se aplica la cuántica por ser algo muy pequeño o la relatividad por ser algo tan pesado. Está claro que hasta que no se disponga de una física más avanzada no se conseguirá explicar realmente la naturaleza de este fenómeno.
[Descubrimientos recientes
En 1995 un equipo de investigadores de la UCLA dirigido por Andrea Ghez demostró mediante simulación por ordenadores la posibilidad de la existencia de agujeros negros supermasivos en el núcleo de las galaxias. Tras estos cálculos mediante el sistema de óptica adaptable se verificó que algo deformaba los rayos de luz emitidos desde el centro de nuestra galaxia (la Vía Láctea). Tal deformación se debe a un invisible agujero negro supermasivo que ha sido denominado Sgr.A (o Sagittarius A), al mismo se le supone una masa 4,5 millones de veces mayor que la del Sol. El agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia actualmente sería poco activo ya que ha consumido gran parte de la materia bariónica, que se encuentra en la zona de su inmediato campo gravitatorio y emite grandes cantidades de radiación. En diciembre de 2008 un equipo del Instituto Max Planck dirigido por Reinhard Genzel confirma la existencia de tal agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea calculándosele una masa de 4 millones de soles y considerándole a una distancia de 27.000 años luz (unos 255.000 billones de km respecto de la Tierra).
Por su parte, la astrofísica Feryal Özel ha explicado algunas características probables en torno a un agujero negro: cualquier cosa, incluido el espacio vacío, que entre en la fuerza de marea provocada por un agujero negro se aceleraría a extremada velocidad como en un vórtice y todo el tiempo dentro del área de atracción de un agujero negro se dirigiría hacia el mismo agujero negro.
En el presente se considera que, pese a la perspectiva destructiva que se tiene de los agujeros negros, éstos al condensar en torno a sí materia sirven en parte a la constitución de las galaxias y a la formación de nuevas estrellas.
En junio de 2004 astrónomos descubrieron un agujero negro súper masivo, el Q0906+6930, en el centro de una galaxia distante a unos 12.700 millones de años luz. Esta observación indicó una rápida creación de agujeros negros súper masivos en el Universo joven.
La formación de micro agujeros negros en los aceleradores de partículas ha sido informada,[2] pero no confirmada. Por ahora, no hay candidatos observados para ser agujeros negros primordiales.
El mayor
En el año 2007 se descubrió el agujero negro denominado IC 10 X-1. Está en la constelación de Casiopea cerca de la galaxia IC 10, a una distancia de 1,8 millones de años luz de la Tierra, con una masa de entre 24 y 33 veces la de nuestro Sol, y se considera el mayor agujero negro que orbita alrededor de una estrella, o agujero negro "de masa estelar", hasta la fecha.[3] Posteriormente, en abril de 2008, la revista Nature publicó un estudio realizado en la Universidad de Turku (Finlandia). Según dicho estudio, un equipo de científicos dirigido por Mauri Valtonen descubrió un sistema binario, un blazar, llamado OJ287. Tal sistema estaría constituido por un agujero negro menor que orbita en torno a otro mayor, siendo la masa del mayor de 18.000 millones de veces la de nuestro Sol. Se supone que en cada intervalo de rotación el agujero negro menor golpea la ergosfera del mayor dos veces, generándose un quásar.
El menor
Sin contar los posibles microagujeros negros que casi siempre son efímeros al producirse a escalas subatómicas; macroscópicamente en abril de 2008 el equipo coordinado por Nikolai Saposhnikov y Lev Titarchuk ha identificado el más pequeño de los agujeros negros conocidos hasta la fecha; ha sido denominado J 1650, se ubica en la constelación Ara (o Altar) de la Vía Láctea (la misma galaxia de la cual forma parte la Tierra). J 1650 tiene una masa equivalente a 3,8 soles y tan solo 24 km de diámetro se habría formado por el colapso de una estrella; tales dimensiones estaban previstas por las ecuaciones de Einstein. Se considera que son prácticamente las dimensiones mínimas que puede tener un agujero negro ya que una estrella que colapsara y produjera un fenómeno de menor masa se transformaría en una estrella de neutrones. Se considera que pueden existir muchos más agujeros negros de dimensiones semejantes.
Chorros de plasma
En abril de 2008 la revista Nature publicó un estudio realizado en la Universidad de Boston dirigido por Alan Marscher explica que chorros de plasma colimados parten de campos magnéticos ubicados cerca del borde de los agujeros negros. En zonas puntuales de tales campos magnéticos los chorros de plasma son orientados y acelerados a velocidades cercanas a C (velocidad de la luz), tal proceso es comparable a la aceleración de partículas para crear una corriente de chorro (jet) en un reactor. Cuando los chorros de plasma que son originados por un agujero negro son observables desde la Tierra tal tipo de agujero negro entra en la categoría de blazar.
Que un agujero negro "emita" radiaciones parece una contradicción, sin embargo esto se explica: todo objeto (supóngase una estrella) que es atrapado por la gravitación de un agujero negro, antes de ser completamente "engullido", antes de pasar tras el horizonte de sucesos, se encuentra tan fuertemente presionado por las fuerzas de marea del agujero negro en la zona de la ergosfera que una pequeña parte de su materia sale disparada a velocidades próximas a la de la luz (como cuando se aprieta fuertemente una naranja: parte del material de la naranja sale eyectado en forma de chorros de jugo, en el caso de los objetos atrapados por un agujero negro, parte de su masa sale disparada centrífugamente en forma de radiación fuera del campo gravitatorio de la singularidad).
Formación de estrellas por el influjo de agujeros negros
Nuevas estrellas podrían formarse a partir de los discos elípticos en torno a agujeros negros; tales discos elípticos se producen por antiguas nubes de gas desintegradas previamente por los mismos agujeros negros; las estrellas producidas por condensación o acreción de tales discos elípticos al parecer tienen órbitas muy elípticas en torno a los agujeros negros supermasivos.

Teoria de la relatividad por José Garcia Granda

LA TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
En 1906 el físico Albert Einstein (1879 - 1955) formuló la Teoría de la Relatividad Especial

El trabajo de Einstein comenzó con un acertijo:
Un móvil emite luz hacia adelante y hacia atrás. ¿Cuál de los dos rayos de luz se mueve con mayor velocidad en relación al suelo? La respuesta correcta es:
¿El rayo de luz delantero se mueve con mayor velocidad? NO
¿El rayo de luz trasero se mueve con mayor velocidad? NO
¿Los dos rayos se mueven a igual velocidad? SI
Según la mecánica clásica la primera respuesta sería la correcta, sin embargo un experimento realizado en 1887 por los físicos A. Michelson y E. Morley encontró que la respuesta correcta es la última.
La velocidad de la luz es constante sin importar quién ni cómo se emitió

¿Qué dice la teoría de la Relatividad Especial?
La Relatividad Especial toma el hecho de la constancia de la velocidad de la luz como condición básica para la construcción de la teoría. Además, Einstein introduce otro elemento:
La coordenada del tiempo se debe tratar simLa coordenada del tiempo se debe tratar simplemente como una coordenada más del espacioplemente como una coordenada más del espacio.
Las consecuencias de esta teoría son inimaginables:
Un intervalo de tiempo medido en tierra no es igual al mismo intervalo medido desde un móvil
Una distancia medida en tierra no es igual a la misma distancia medida desde un móvil
La masa y la energía son conceptos equivalentes. La masa puede convertirse en otras formas de energía (como, por ejemplo, ondas de luz) y al contrario. De aquí sale la famosa fórmula
E = mc2
(E = energía, m = masa, c = velocidad de la luz)
Ejemplos donde se ha comprobado la conversión de masa en energía son la fisión nuclear, la fusión nuclear y la creación y aniquilación de materia.

RELATIVIDAD GENERAL
La gravedad es una fuerza de atracción universal que sufren todos los objetos con masa, sea este un electrón o una estrella. En 1916 Einstein extendió los conceptos de la Relatividad Especial para explicar la atracción gravitacional entre masas.
La estructura del espacio-tiempo es modificada por la presencia de un agujero negro
Según Newton la fuerza de gravedad aparece automáticamente siempre que hayan dos masas. ¿Cuál es el problema con esta teoría? Para entender las dificultades con la teoría de Newton, que motivaron a Einstein a buscar una solución mejor, considere el siguiente experimento imaginario:
La Tierra y la Luna se atraen gravitacionalmente de forma recíproca. Supongamos que la Luna cambia de lugar repentinamente (por ejemplo como consecuencia de un impacto con un asteroide). La Tierra siente ahora una fuerza de gravedad más intensa porque la Luna se encuentra más cerca. La pregunta es: ¿Cuánto tiempo le toma a la Tierra para 'sentir' la nueva posición de la Luna?
Según la teoría clásica de Newton este tiempo es 0.0 segundos, es decir, la acción de la gravedad se transmite a una velocidad infinita!!! Esto es imposible! ya sabemos que la máxima velocidad que se da en la naturaleza es la velocidad de la luz, lo cual es justamente el postulado primordial que usó Einstein para su Teoría de la Relatividad Especial. Este dilema se resuelve con la teoría de la gravedad de Einstein o Teoría de la Relatividad General.
¿Qué dice la teoría de la Relatividad General?

La gravedad (o atracción entre cuerpos con masa) es consecuencia de la forma del espacio.
La fuerza que sentimos cuando nos movemos en un sistema acelerado (por ejemplo cuando la buseta frena) tiene la misma naturaleza que la fuerza de atracción entre masas (por ejemplo la fuerza de gravedad que ejerce la Tierra sobre la Luna).
Una forma muy compacta de expresar el punto central de la Teoría de la Relatividad General es diciendo que
la gravedad es equivalente a la curvatura del espacio. la gravedad es equivalente a la curvatura del espacio
Pero, ¿Qué significa todo esto? Para entenderlo, vamos a tomar un ejemplo en el que tenemos que poner a trabajar nuestra imaginación. Supongamos que vivimos en un mundo de dos dimensiones (en vez de tres), por ejemplo en una hoja de papel (sin profundidad).
Vamos a medir la forma del espacio usando una rejilla. La distancia entre un nodo y su vecino es el patrón de medida:
Cuando no existe materia alguna el espacio es plano. Todas las celdas de la rejilla son del mismo tamaño.
Coloquemos una estrella en medio de este espacio. La presencia de la estrella (por su masa) ha deformado el espacio dandole una 'curvatura' en la región vecina a la estrella. Notar como la distancia patrón se modifica de forma más pronunciada en cercanías de la estrella:
¿Qué ocurre si en vez de la estrella colocamos un agujero negro muy masivo? En este caso la deformación del espacio es mayor:
La fuerza que siente un planeta hacia el Sol, en realidad es simplemente el efecto producido por su movimiento en el espacio que ha sido deformado por la masa del Sol.
¿Cómo sabemos que la Teoría de la Relatividad General es correcta?
Se han realizado una gran cantidad de experimentos y observaciones y hasta el día de hoy (1999) no se han encontrado datos en contradicción con esta teoría. La mayoría de las predicciones se han podido comprobar y se pueden resumir así:
Predicción
Confirmación experimental
La luz se devía al pasar por el Sol
Fenómeno observado por Arthur Eddington en el eclipse solar del 29 de mayo de 1919
Precesión de la órbita de Mercurio
Conocida antes de que Einstein formulara la teoría
Cambio en la rapidez con la que fluye el tiempo en un campo gravitacional
Medido experimentalmente por J. C. Hafele y R. Keating en 1971
Ondas gravitacionales
Evidencia indirecta por observaciones del sistema binario PSR 1913 realizadas por Hulse y Taylor en 1975.
Agujeros negros
Varias observaciones de núcleos galácticos activos
Efecto de lente gravitacional
Observado a diario con potentes telescopios
Equivalencia entre masa gravitacional y masa inercial
Comprobado por Roll, Krotkov y Dicke en 1964
Corrimiento espectral 'hacia el rojo' de la luz en un campo gravitacional
Medido por Pound y Rebka en 1960

martes, 23 de febrero de 2010

El acelerador de partículas por Daniel Alonso Gonzalez

Pincha y veras como es el acelerador de partículas europeo

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2009/12/27/190083.php

Como funciona una central nuclear por Daniel Alonso Gonzalez

Pincha y veras como funciona una central nuclear

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/08/02/144179.php

TaBlA pErIoDiCa De LoS eLeMeNtOs.. Esther ordoñez

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La tabla periódica de los elementos es la organización que, atendiendo a diversos criterios, distribuye los distintos elementos químicos conforme a ciertas características.

Suele atribuirse la tabla a Dimitri Mendeleiev, quien ordenó los elementos basándose en la variación manual de las propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos.

Distribucion de los electrones en capas.. Esther ordoñez

DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN CAPAS.

El modelo atómico de Bohr realmente sólo explica los resultados experimentales obtenidos con átomos de hidrógeno.La distribución de los electrones en los átomos se conoce por medio de las radiaciones emitidas por los átomos exitados, o sea por los átomos a los que se ha suministrado energía, y que son características de cada uno de ellos. El análisis de estas radiaciones se realiza mediante un espectroscopio.

foto de Bohr

La emisión de estas radiaciones pone de manifiesto la existencia deniveles de energía o capas en los átomos . Cuando un electrón en un estado exitado cae a un estado mas bajo, la pérdida de energía se emite en forma de luz.

De acuerdo con este nuevo modelo cortical ,hablaremos del número de electrones que existen en cada capa o zona a una determinada distancia del núcleo. Hay que tener en cuenta que en cada capa puede existir mas de una órbita. Únicamente existe una sola órbita en la primera capa.

la capa más interna se denomina capa K, y tiene capacidad máxima de dos electrones.

La segunda capa, llamada L, puede albergar ocho electrones y la tercera capa, llamada capa M, contiene otros ocho electrones. Por elemplo, el átomo de potasio (Z=19) tiene 2 electrones en la capa más interna, 8 en la segunda, 8 en la tercera y un electrón adicional que comienza a ocupar la cuarta capa. Esto se puede escribir del siguiente modo: K 2,8,8,1.

La distribución, en estas capas, de los electrones de un átomo de un elemento es lo que se conoce como estructura o configuración electrónica del elemento.

DIBUJANDO ÁTOMOS.

Si recordamos las siguientes reglas nos será muy fácil dibujar átomos:

  1. Los protones y los neutrones forman el núcleo atómico y se sitúan en el centro.
  2. Los electrones están en las capas electrónicas alrededor del núcleo.
  3. La primera capa electrónica puede contener como máximo 2 electrones, la segunda 8 y la tercera 18.

TeOrIa AtOmIcA dE rUtHeRfOrD..Esther ordoñez arduengo

Teoria atomica de Rutherford

Ernest  Rutherford

Rutherford abandonó el antiguo modelo y sugirió un átomo nuclear, un átomo que posee dos zonas muy separadas:

  • En la zona central o núcleo se encuentra la carga total positiva (protones) y la mayor parte de la masa del átomo aportada por los protones y los neutrones.
  • En la zona externa o corteza del átomo se hallan los electrones, que ocupan casi todo el volumen atómico y una pequeñísima parte de la masa del átomo.

Un átomo que tiene un núcleo central en el cual la carta positiva y la masa están concentradas. La carga positiva de los protones está compensada con la carga negativa de los electrones que se hallan fuera del núcleo. El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo, más los neutrones necesarios para justificar la masa del átomo.

MoDeLo De ThOmSoN..Esther ordoñez arduengo.Modelo de Thomson En la teoría que Thomson elaboró sobre la estructura atómica, hacia 1903, dijo que el át

Modelo de Thomson

En la teoría que Thomson elaboró sobre la estructura atómica, hacia 1903, dijo que el átomo era una esfera continua y compacta, de carga positiva.

Los electrones se encontraban, como ciruelas negativas incrustadas en un pudín de materia positiva.

modelo de  Thomson

Este modelo tuvo poco éxito y fue sustituido en pocos años por el de Rutherford pero fue el primero en acomodar las nuevas partículas descubiertas en una estructura que ya no era homogénea como el átomo de Dalton.

TeOrIa dE DaLtOn..Esther ordoñez

Teoría de Dalton

abc

En 1808, John Dalton retoma las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito y publica su teoría atómica; en dicha teoría sugiere:

-Postulados:

atomo de Dalton
  1. -Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas, e indivisibles llamadas átomos, que permanecen inalterables en cualquier proceso químico.
  2. -Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o química.
  3. -En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribuición.
  4. -Los compuestos químicos están formados por "atómos de compuesto" (moléculas), todos iguales entre sí; es decir, cuando dos o más átomos de diferentes elementos se combinan para formar un mismo compuesto lo hacen siempre en proporciones de masa definidas y constantes.

-De la teoría atómica de Dalton destacamos las siguientes definiciones:

  • Un Átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.
  • Un Elemento es una sustancia que está formada por átomos iguales.
  • Un Compuesto es una sustancia fija que está formada por átomos distintos combinados en proporciones fijas.

lunes, 22 de febrero de 2010

Veamos la historia del átomo

Los protones por Daniel Alonso Gonzalez

El protón es una de las partículas subatómicas más importantes. Los protones se combinan con los electrones y (generalmente) con los neutrones para formar átomos.

Los protones son practicamente del mismo tamaño que los neutrones, y ambos son mucho más grandes que los electrones. Un protón tiene una masa aproximadamente 1.836 veces mayor que la masa del electrón, pero las masas de los protones y neutrones se diferencian menos de uno por ciento. Un protón tiene una masa de 1.6726 x 10-24gramos.

Los protones tienen una carga eléctrica positiva, conocida a veces como carga elemental, carga fundamental o carga de +1. Los electrones tienen una carga del mismo valor pero de polaridad opuesta, -1. La carga fundamental tiene un valor de 1.602 x 10-19 coulombios.

El núcleo de un átomo es una combinación de aproximadamente igual cantidad de protones y neutrones, que se mantienen unidos por la muy fuerte fuerza nuclear. Nubes de electrones orbitan alrededor del núcleo, atraídas por las cargas positivas de los protones.

Los protones son bariones, una especie de partícula subatómica que también incluye neutrones. Los protones se componen de dos quark arriba y un quark abajo.

Un solo electrón que orbita alrededor de un solo protón es un átomo de hidrógeno simple, el elemento más abundante del universo. Con frecuencia, los electrones de estos átomos de hidrógeno son desplazados mediante un proceso llamado ionización, lo que deja un solo protón. Tales protones, también llamados iones de hidrógeno (H+), son muy comunes. A causa de sus cargas, estos protones pueden ser acelerados por los campos eléctricos o magnéticos hasta energías muy elevadas y así convertirse en una peligrosa especie de radiación de partículas.

domingo, 21 de febrero de 2010

Los electrones por Daniel Alonso Gonzalez

Los electrones son uno de los tipos más importantes de partículas subatómicas. Los electrones se combinan con protones y (generalmente) con neutrones para crear átomos.

Los electrones son mucho más pequeños que los neutrones y protones. La masa de un simple neutrón o protón es más de 1 800 veces mayor que la masa de un electrón. El tiene tiene una masa de 9.11 x 10-28 gramos.

Los electrones tienen una carga eléctrica negativa, con una magnitud llamada algunas veces carga elemental o carga fundamental. Por esto se dice que un electrón tiene una carga de -1. Los protones tienen una carga del mismo valor, pero con polaridad opuesta, es decir +1. La carga fundamental tiene un valor de 1.602 x 10-19 coulombio.

Un átomo neutro tiene igual número de electrones y protones. Los electrones forman una nube alrededor del pequeño y denso núcleo, compuesto de neutrones y protones. Los electrones cargados negativamente son atraídos hacia el núcleo por los protones cargados positivamente. Algunas veces, los electrones se pueden liberar del átomo, llevando consigo su carga negativa y siguiendo a un ion con una carga neta positiva.

Los electrones pueden encontrarse en diferentes niveles de energía dentro de un átomo. Cuando los electrones se mueven de un nivel de energía a otro, absorben o emiten un fotón. Los electrones de diferentes átomos tienen diversas energías asociadas con la transición entre sus niveles de energía. Las diversas energías de los fotones emitidos o absorbidos por diversos elementos, sirven como "huellas digitales" que los científicos puede usar para identificar elementos específicos. Estas "huellas digitales", en forma de espectro de luz, o de fotones de otras longitudes de onda , nos permiten determinar, por ejemplo, que estrellas distantes están compuestas fundamentalmente de hidrógeno.

Los protones son una especie de leptión, un tipo de partícula subatómica que también incluye mesones y tauones.

Los electrones se desprenden con frecuencia de sus átomos. Debido a la carga del electrón, estos "electrones libres" pueden ser acelerados a velocidades muy altas por campos eléctricos y magnéticos. Estos electrones libres energéticos son una forma de radiación de partículas.

Gran cantidad de electrones pueden fluir cuando son expuestos a un campo eléctrico o magnético. A un flujo de electrones se le conoce como una corriente eléctrica. Todos estamos familiarizados con el flujo de electricidad en el cableado en nuestras viviendas. Las corrientes eléctricas también pueden fluir fuera de los cables, por ejemplo, en la capa de la atmósfera de la Tierra rica en iones y electrones conocida como ionosfera.

Varias combinaciones de C, H y O por Daniel Alonso Gonzalez

También hay humor en los átomos por Daniel Alonso González


Representación digital de un átomo de uranio por Daniel Alonso González


Primera imagen detallada de un átomo por Daniel Alonso González


Aqui podeis "crear átomos" y distribuir sus electrones por Daniel Alonso González

En esta página podeis ver cual ha sido la evolución del modelo atómico, y también algunos ejercicios muy interesantes

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm

Combinaciones de átomos por Daniel Alonso Gonzalez

Aquí teneis algunos videos en los que podemos ver como los átomos ceden sus electrones a otros átomos para formar moléculas









sábado, 20 de febrero de 2010

Algunas definiciones y un poco de Historia por Daniel Alonso González

El átomo está formado por un núcleo central y electrones que giran alrededor de este.

Los electrones tienen carga eléctrica negativa y una masa despreciable por lo que casi toda la masa del átomo está en el núcleo.

El núcleo fue descubierto en 1911 por Ernest Rutherford, premio Nobel de Química en 1908, antes de su mayor descubrimiento.

Si comparamos el átomo con una gran catedral, el núcleo sería más pequeño que una cabeza de alfiler.

El núcleo está formado por protones (con carga positiva) y neutrones (sin carga).

El número de protones o número atómico es lo que varía de un átomo a otro y lo que hace variar las propiedades de este.

Así, el hidrógeno (H) tiene un protón, el helio (He) tiene dos, el oro (Au) tiene 79, la plata (Ag) tiene 47... y todos están clasificados en la tabla periódica de los elementos que construyó por vez primera el químico ruso Mendeleyev en 1870.

El número de neutrones no cambia la naturaleza química del átomo.

Se llaman isótopos a los átomos con igual número de protones y distinto número de neutrones.

Cambiando nuestra idea del átomo por Daniel Alonso González

Un átomo es la unidad principal de la materia, con ellos está hecho todo, incluso nosotros estamos hechos de átomos; un conjunto de átomos se llama moléculas; un conjunto de moléculas es la materia. Hay 3 tipos de átomos: los neutrones, protones y electrones. los neutrones y protones siempre están juntos, y forman el nuclio, y los electrones se mueven rodeando ese nuclio.

El núcleo de los átomos se compone de neutrones y protones. Y el núcleo de un átomo, en relación con su volumen, es realmente muy muy pequeño: tan solo una millonésima de milmillonésima de todo su volumen. Sin embargo, es asombrosamente denso, porque contiene prácticamente toda su masa. Si se expandiese un átomo hasta el tamaño de una catedral, el núcleo sería sólo del tamaño aproximado de una mosca, pero pesaría muchos miles de veces más que una catedral.

Cuando dos objetos se tocan en el mundo real no chocan entre sí en realidad. Lo que sucede más bien es que los campos de de ambos objetos, que están cargados negativamente, se repelen entre sí. Lo que quiere decir que, si no fuese por las cargas eléctricas de nuestros átomos, podríamos pasar los unos a través de los otros. Cuando estamos sentados en una silla, realmente no estamos sentados ahí, sino levitando (literalmente) por encima de ella a la altura de un angstrom (una cienmillonésima de milímetro), con nuestros electrones y los de la silla oponiéndose mutua e implacablemente.

La imagen del átomo que casi todos tenemos en la cabeza es la de uno o varios electrones “orbitando” alrededor de un núcleo, como planetas alrededor de un sol. Esa imagen fue creada en 1904 por un físico japonés llamado Hantaro Nagaoka, basándose en una conjetura COMPLETAMENTE FALSA. Pese a ella, ha perdurado hasta nuestros días. De hecho, incluso el CERN (la Organización Europea para la Investigación Nuclear) continuó usándola como logotipo en su portal Web, hasta sustituirlo actualmente por una representación esquemática de su acelerador. Sin embargo, como pronto comprendieron los físicos, los electrones no se parecen en nada a planetas que orbitan, sino más bien a las aspas de un ventilador que gira, logrando llenar cada hueco de espacio de sus órbitas simultáneamente. La diferencia fundamental con esta similitud, es que las aspas de un ventilador en marcha parecen que están en todas partes a la vez, mientras que en un átomo los electrones están en todas partes a la vez.

El electrón no vuela alrededor del núcleo como un planeta alrededor del sol, sino que adopta el aspecto más amorfo de una nube. La “cáscara” de un átomo no es una cubierta dura y brillante como nos inducen a veces a suponer las ilustraciones. Y la “nube” propiamente dicha no es más que una zona de probabilidades estadísticas, con “vellosidades” que en realidad son las áreas donde el electrón se aventura en raras ocasiones.

Si pudiésemos ver un átomo se parecería más a una pelota de tenis muy peluda que a una nítida y brillante esfera metálica. Pero tampoco es que se parezca mucho a ninguna de las dos cosas y, en realidad, a nada que hayamos podido ver jamás.

Curiosidades del átomo y... al final alucinaras por Daniel Alonso González

La palabra átomo proviene de una antigua palabra griega que define una partícula de materia tan pequeña a la cual no se puede dividir.

Si nuestros átomos fueran del tamaño de una manzana nosotros seríamos tan grandes que el sistema solar cabría en la palma de nuestra mano.

Si vertiesemos el agua de un vaso de 150 cm3 en el mar Mediterráneo e imaginasemos que este agua se repartiese de forma uniforme por todos los mares del planeta, cuando un australiano cogiese un vaso de agua de mar en una de sus playas, encontraría en ese vaso mil moléculas de las que nosotros echasmos al Mediterráneo.

Las cataratas del Niágara vierten unos 6500 m3 de agua por segundo, pero, en una gota de agua, hay más moléculas de agua que gotas de agua caen por estas cataratas en 400 años.

Si ampliáramos una manzana hasta que tuviera el tamaño de la Tierra, entonces los átomos de la manzana serían tan grandes como la propia manzana es en realidad.

El cuerpo humano recambia prácticamente todos los átomos que lo forman en un plazo de unos 5 años. ¡Unos 1027 átomos! Mírate bien, en unos años no quedará nada de ti.

Los átomos en la materia en estado sólido son constantes, en estado gaseoso siempre se están moviendo y en estado líquido chocan los unos contra los otros.

Si queréis ver algo alucinante e increíble conectaros a http://www.nanoreisen.de/espanol/index.html

Teoria cuantica por Daniel Alonso González

La teoría cuántica estudia el comportamiento de la luz y la materia a escala atómica.

La luz tiene un carácter dual ya que, al propagarse, se comporta como una onda; pero, cuando interacciona con la materia, se comporta como un haz de corpúsculos, llamados fotones. Por este descubrimiento se le concedió a Albert Einstein el Premio Nobel de Física en 1921.

Los electrones, a veces, presentan propiedades típicas de las ondas, como la difracción. Esto se debe a que los electrones, al igual que los fotones, también tienen propiedades corpusculares y ondulatorias.

El comportamiento ondulatorio de los electrones dificulta establecer su posición precisa en un momento determinado. Para medir su posición exacta en un momento, se debe perturbar su estado mediante la interacción de otra partícula o rayo. Tal como establece el principio de incertidumbre, no es posible conocer simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica.