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La reentrada en la atmósfera

Escrito por Enunlugarenelcosmos 03-01-2018 en ciencia. Comentarios (0)

La atmósfera que nos rodea, actúa como una capa protectora, ya que nos ayuda a combatir el peligro de los meteoritos en ruta de colisión. Un objeto que penetre en la atmósfera a alta velocidad experimentará un rozamiento capaz de frenar su marcha, lo cual calentará su exterior y podría llegar incluso a destruirlo. Pero si de lo que se trata es de hacer volver a casa a una nave espacial y que sobreviva a la reentrada, debemos proteger el vehículo para resistir ese rozamiento y esas altísimas temperaturas.

En función de la densidad de su atmósfera, cada planeta o cuerpo que la posea posee un ángulo de reentrada ideal, lo cual requiere de un conocimiento de sus características antes de llevar a cabo una maniobra de este tipo. A ese ángulo de reentrada se le conoce como ventana de reentrada, denominada también corredor de entrada, se trata de un estrecho pasillo, centrado en un ángulo de incidencia de 6,2º, con un margen de sólo 0,7º, necesario para acceder a la atmósfera terrestre sin riesgo para la seguridad de la nave y de sus tripulantes. Si el ángulo de arribada es inferior, la nave rebotará en las capas altas de la atmósfera y se podría perder para siempre, mientras que si el ángulo de ataque es superior, nave espacial se volatilizaría debido al calor generado en la fricción causada por el roce demasiado enérgico. Para amortiguar en parte este calor se emplea el escudo térmico.

Imagen: Explicación: A)Fricción con atmósfera, B)En vuelo aéreo. C)Expulsión por angulo inferior, D)Perpendicular al punto de ingreso, E)Exceso de fricción de 6.9° a 90°, F)Repulsión de 5.5° o menor, G)Explosión por fricción, H)Plano tangencial al punto de ingreso. Crédito de la imagen Wikipedia
Crédito texto: Enciclopedia de aeronáutica.

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El cono de luz.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 16-12-2017 en ciencia. Comentarios (0)

Sea un observador situado en el origen, el futuro absoluto (los sucesos que serán percibidos por el individuo) se despliega en la parte superior del eje de ordenadas, el pasado absoluto (los sucesos que ya han sido percibidos por el individuo) en la parte inferior, y el presente percibido por el observador en el punto 0. Los sucesos que están fuera del cono de luz no nos afectan, y por lo tanto se dice de ellos que están situados en zonas del espacio-tiempo que no tienen relación de causalidad con la nuestra.

Imagen: Reproducción de un cono de luz, en el que se representan dos dimensiones espaciales y una temporal (eje de ordenadas). El observador se sitúa en el origen, mientras que el futuro y el pasado absolutos vienen representados por las partes inferior y superior del eje temporal. El plano correspondiente a t = 0 se denomina plano de simultaneidad o hipersuperficie de presente (también llamado "diagrama de Minkowski"). Los sucesos situados dentro de los conos están vinculados al observador por intervalos temporales. Los que se sitúan fuera, por intervalos espaciales.

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Analogía del tamaño atómico

Escrito por Enunlugarenelcosmos 16-12-2017 en ciencia. Comentarios (0)

Toda la materia que observamos a nuestro alrededor esta formada fundamentalmente por quarks y electrones. Todos tenemos una visión del átomo como la imagen que se muestra abajo, pero esa ilustración no está ni mucho menos a escala. Para ilustrar un átomo a nuestra escala debemos imaginar un campo de fútbol, en el centro del campo estaría el núcleo con un tamaño de una pelota de ping-pong, el electrón tendría el tamaño de la punta de un alfiler y daría vueltas al núcleo en la última grada del estadio. Todo lo demás porterías, asientos, césped, etc...sería espacio vacío. Es decir cada átomo está un 99,999999999999% vacío, cuesta imaginarlo, si pudiésemos agrupar todos los átomos de la humanidad, quitando esos espacios vacíos entre ellas , toda la especie humana cabría en un simple terrón de azúcar.
Otra característica es que en realidad nunca tocamos nada, al estar formados de átomos, estos en su capa más externa poseen electrones con carga negativa y como todos sabemos las cargas iguales se repelen. Lo que entendemos por tacto es la repulsión de las cargas. La distancia a la que sucede es tan pequeña (1 angstrom aproximadamente o una cienmillonésima de centímetro) que no podemos percibir el fenómeno como tal, ¡en realidad levitas sobre el suelo! Podemos hacer un experimento sencillo relacionado con esto. Con 2 imanes podemos acercarlos el uno al otro por el lado del mismo polo. Podemos cerrar los ojos y creer que se están tocando, pero al abrirlos los veremos separados debido a que poseen la misma carga.
La física nos ha mostrado lo extraño que puede llegar a ser el mundo a niveles cuánticos.

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Efecto Dopler y el corrimiento al rojo

Escrito por Enunlugarenelcosmos 08-12-2017 en ciencia. Comentarios (0)

El efecto Doppler es el cambio de frecuencia aparente de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador. En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, produciéndose un corrimiento hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias. El ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros.

Imagen: Corrimiento al rojo o al azul en función del movimiento relativo entre el objeto emisor y el observador.

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El estudio del tipo espectral de las estrellas

Escrito por Enunlugarenelcosmos 06-12-2017 en ciencia. Comentarios (0)

el estudio del tipo espectral de las estrellas, clasificación y las composición de estas y el abriendo el camino de una rama de la física, la astrofísica, se lo debemos a un grupo de mujeres olvidadas por parte de la historia?

La historia suele ser muy injusta con las mujeres en lo que a ciencia se refiere.

Las Computadoras de Harvard fue un grupo de mujeres que realizó significativos avances en la clasificación de datos astronómicos luego de que Edward Charles Pickering (director del Harvard Observatory desde 1877 hasta 1919 ) decidiera contratar a mujeres para procesar datos de estrellas. Entre estas mujeres se encontraban Williamina Fleming, Annie Jump Cannon, Henrietta Swan Leavitt y Antonia Maury. Este grupo de mujeres conocido como las Computadoras de Harvard, en aquel entonces la comunidad científica las llamaba despectivamente el "Harem de Pickering".

Fueron diversos los factores que llevaron a Pickering a tomar la decisión de contratar mujeres en vez de hombres. Entre ellas estaba el hecho de que las mujeres en esa época percibían un salario considerablemente menor que el de un hombre, con lo cual podía contratar varias mujeres con el mismo dinero que contrataría un solo hombre. Esto fue una consideración importante ya que la cantidad de datos astronómicos que necesitaban procesar sobrepasaba las capacidades del observatorio.

La primer contratada fue Williamina Fleming, quien ya trabajaba como mucama para Pickering, y tomó su nueva asignacion con mucha eficiencia, por lo que Pickering estaba conforme con su trabajo. Cuando el Harvard Observatory recibió en 1886 una generosa donación de la viuda de Henry Draper, Pickering decidió contratar más mujeres para su personal, y poniendo a Fleming como la encargada del grupo.

Las Computadoras de Harvard en el trabajo,1890, incluyendo a Henrietta Swan Leavitt (sentada, tercera desde la izquierda), Annie Jump Cannon, Williamina Fleming (de pie en el centro) y Antonia Maury.

Como resultado del trabajo de las Computadoras de Harvard, Pickering publicó en 1890 el primer Catálogo Henry Draper, con más de 10.000 estrellas clasificadas acorde a su espectro. Pickering decidió entonces contratar a Antonia Maury, graduada del Colegio Vassar, para reclasificar algunas de las estrellas. Maury decidió ir más allá, mejorando y rediseñando el sistema de clasificación, que finalmente publicado en 1897, pero que fue ignorado por la comunidad científica del momento. Luego de esto, Pickering decidió contratar a Cannon, una graduada del Colegio Wellesley, para clasificar las estrellas del hemisferio sur. Al igual que Maury, Cannon también terminó rediseñando el sistema de clasificación de espectro y desarrolló el Esquema de Clasificación de Harvard, el cual es la base del sistema utilizado actualmente.

Henrietta Swan Leavitt observó que todas las estrellas en la Nubes de Magallanes están a casi la misma distancia que la tierra, lo que la llevó a descubrir la directa relación entre el periodo de las Estrella variable Cefeida y su brillo intrínseco. Este descubrimiento llevó al entendimiento moderno del tamaño del universo, y las Cefeidas Variables siguen siendo la herramienta esencial para medir distancias cosmologicas.

Si bien algunas de las mujeres del personal de Pickering estaban graduadas en astronomía, su salario era similar al de un trabajador hombre sin oficio. Ganaban aproximadamente entre 25 y 50 centavos la hora, más que una mujer trabajando en una fábrica, pero menos que una oficinista.

Annie Jump Cannon (Dover (Delaware), 11 de diciembre de 1863 – Cambridge (Massachusetts), 13 de abril de 1941) fue una astrónoma estadounidense cuyo trabajo de catalogación fue fundamental para la actual clasificación estelar.

Desde el Harvard College Observatory y como miembro del grupo Computadoras de Harvard descubrió 300 estrellas variables y colaboró en la preparación del catálogo estelar Henry Draper. Escribió Bibliography of Variable Stars Comprising 60.000 Cards.

Clasificación de Harvard de las líneas espectrales por Annie Jump Cannon. Carece de los sub-grupos numéricos.
Fue responsable de la colección de fotografías astronómicas de Harvard College Observatory, en 1911, pero sólo fue nombrada como profesor regular de astronomía en 1938. Murió el 13 de abril de 1941 en Cambridge, Massachusetts. Una colaboradora temprana fue Cecilia Helena Payne-Gaposchkin.

Cecilia Payne-Gaposchkin (Wendover, Buckinghamshire, Reino Unido. 10 de mayo de 1900 – Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos. 7 de diciembre de 1979) fue una astrónoma anglo-americana, quien, en el año 1925, en su Tesis de Doctorado (Ph.D) propuso que las estrellas están compuestas principalmente por hidrógeno. Este trabajo fue considerado en su momento como "la más brillante tesis doctoral escrita nunca en astronomía".

Estudió inicialmente botánica, física y química en la Universidad de Cambridge. Ante la imposibilidad de conseguir un título allí debido a su sexo, abandonó Inglaterra en el año 1922 con la intención de vivir en Estados Unidos, cuya nacionalidad acabó obteniendo en 1931. En 1925 se convirtió en la primera persona en lograr un doctorado en el área de astronomía en el Radcliffe College (actualmente parte de Harvard) y lo hizo gracias a su disertación sobre “atmósferas estelares, una contribución al estudio de observación de las altas temperaturas en las capas inversoras de estrellas” (Stellar Atmospheres, A Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars). El astrónomo Otto Struve caracterizó el trabajo de Cecilia como: “indudablemente la tesis doctoral en Astronomía más brillante de la historia”. Aplicó la teoría de la ionización desarrollada por el físico Meghnad Saha para poder relacionar exactamente la clasificación espectral de las estrellas con sus temperaturas absolutas. La tesis estableció que el hidrógeno era el componente principal de las estrellas.

Imágenes: 1. Pickering y sus "Computadoras" parados frente al edificio C en el Harvard College Observatory, 13 de mayo de 1913. 2. Annie Jump Cannon sentada en su escritorio. 3. Cecilia Helena Payne-Gaposchkin trabajando. 4 y 5 Clasificación estelar y tipo de espectro


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