Bleend’s Blog

Actualmente me estoy leyendo “La fundación, libro 2, fundación e imperio“. Me gusta, pero por lo que me está captando mas Asimov, es por sus explicaciones científicas.

En el post anterior, les comentaba cerca de la participación de Asimov en una revista, donde respondía a preguntas que le hacían los lectores. Ciertamente, muchas de las respuestas las sabía, las conocía o me sonaban.

Asimov tiene un don al explicarse. El treball de recerca (una especie de trabajo de fin de carrera para el instituto) lo hice acerca de las estrellas y los agujeros negros. Cosas que me había costado algunos días y diversas paginas de información, aparecen explicadas aquí de una mejor forma y coherencia. (Claro que yo profundicé algo mas (formulas… etc).) De todas formas, me parece algo fascinante y quiero compartirlo (si aun no lo han leído :P).

El articulo de la misma procedencia:

¿Hasta dónde puede llegar el proceso de fusión dentro de una estrella?

Cuando un número determinado de protones y neutrones se juntan para formar un núcleo atómico, la combinación resultante es más estable y contiene menos masa que esos mismos protones y neutrones por separado. Al formarse la combinación, el exceso de masa se convierte en energía y se dispersa por radiación.

Mil toneladas de hidrógeno, cuyos núcleos están constituidos por un solo protón, se convierten en 993 toneladas de helio, cuyos núcleos constan de dos protones y dos neutrones. Las siete toneladas restantes de masa se emiten en forma de energía.

Las estrellas como nuestro Sol radian energía formada de esta manera. El Sol convierte unas 654.600.000 toneladas de hidrógeno en algo menos de 650.000.000 toneladas de helio por segundo. Pierde por tanto 4.600.000 toneladas de masa cada segundo. Pero incluso a este ritmo tan tremendo, el Sol contiene suficiente hidrógeno para mantenerse todavía activo durante miles de millones de años.

Ahora bien, llegará el día en que las reservas de hidrógeno del Sol lleguen a agotarse. ¿Significa eso que el proceso de fusión se parará y que el Sol se enfriará?

No del todo. Los núcleos de helio no representan el empaquetamiento más económico de los protones y neutrones. Los núcleos de helio se pueden fusionar en núcleos aún más complicados, tan complicados como los del hierro. De este modo se seguirá emitiendo energía.

Pero tampoco mucha más. Las 1.000 toneladas de hidrógeno que, según hemos dicho, se fusionan en 993 toneladas de helio se pueden fusionar luego en 991,5 toneladas de hierro. Al pasar de hidrógeno a helio se convierten en energía siete toneladas de masa, pero sólo una y media al pasar de helio a hierro.

Y al llegar al hierro entramos en una vía muerta. Los protones y neutrones del núcleo de hierro están empaquetados con una estabilidad máxima. Cualquier cambio que se produzca en el hierro, ya sea en la dirección de átomos más simples o de átomos más complejos, no emite energía sino que la absorbe.

Podemos decir por tanto que cuando la estrella alcanza la fase del helio ha emitido ya unas cuatro quintas partes de toda la energía de fusión disponible; al pasar al hierro, emite la quinta parte restante y allí se acaba la historia.

Pero ¿qué sucede después?

Al pasar a la etapa de fusión posterior al helio el núcleo de la estrella se torna mucho más caliente. Según una teoría, al llegar a la etapa del hierro se vuelve lo bastante caliente como para iniciar reacciones nucleares que producen cantidades enormes de neutrinos. El material estelar no absorbe los neutrinos: tan pronto como se forman salen disparados a la velocidad de la luz, llevándose energía consigo. El núcleo de la estrella pierde energía, se enfría de forma bastante brusca y la estrella se convierte por colapso en una enana blanca.

En el curso de este colapso, las capas exteriores, que aún poseen átomos menos complicados que los de hierro, se fusionan todos a un tiempo, explotando en una “nova”. La energía resultante forma átomos más complicados que los de hierro, incluso de uranio y más complejos aún.

Los restos de tales novas, que contienen átomos pesados, se mezclan con el gas interestelar. Las estrellas formadas a partir de ese gas, llamadas “estrellas de la segunda generación”, contienen pequeñas cantidades de átomos pesados que jamás podrían haber conseguido a través del proceso de fusión ordinario. El Sol es una estrella de la segunda generación. Y por eso, hay oro y uranio en la Tierra.

Pierde por tanto 4.600.000 toneladas de masa cada segundo
Demonios, eso asusta! Y pensar lo poco que lo aprovechamos… Eso si es un derroche de energía! (Y pensar que aún vivirá millones de años perdiendo todo eso cada segundo…

Navegando por la red, encontré un texto realmente interesante de Isaac Asimov. Reflexiona sobre las diferencias entre un cerebro humano y un computador.

El texto original fue sacado de un libro que reunía una serie de respuestas que escribió Asimov en una revista científica. Personalmente, he leído 4 o 5 páginas de la transcripción digital que tienen en la web y todas han resultado ser muy interesantes, si tienen algo de tiempo libre, es una lectura que recomiendo.

Aquí el texto:

¿Cuál es la diferencia entre un cerebro y un computador? ¿Pueden pensar los computadores?

La diferencia entre un cerebro y un computador puede expresarse en una sola palabra: complejidad.

El cerebro de los grandes mamíferos es, para su tamaño, la cosa más complicada que conocemos. El cerebro humano pesa unos 1.350 gramos, pero en ese kilo y medio corto hay diez mil millones de neuronas y cientos de miles de millones de otras células menores. Estos miles y miles de millones de células están conectadas entre sí en una red enormemente compleja que sólo ahora estamos empezando a desenmarañar.

Ni siquiera el computador más complicado construido hasta ahora por el hombre puede compararse en complejidad con el cerebro. Las conexiones y componentes de los computadores ascienden a miles, no a miles de millones. Es más, los conmutadores de un computador son sólo dispositivos on-off, mientras que las células cerebrales poseen ya de por sí una estructura interna enormemente compleja.

¿Pueden pensar los computadores? Depende de lo que entendamos por “pensar”. Si resolver un problema matemático es “pensar”, entonces los computadores “piensan”, y además mucho más deprisa que el hombre. Claro está que la mayoría de los problemas matemáticos se pueden resolver de manera bastante mecánica, repitiendo una y otra vez ciertos procesos elementales. Y eso lo pueden hacer incluso los computadores más sencillos que existen hoy día.

A menudo se ha dicho que los computadores sólo resuelven problemas porque están “programados” para resolverlos. Que sólo pueden hacer lo que el hombre quiere que hagan. Pero hay que recordar que los seres humanos tampoco pueden hacer otra cosa que aquello para lo que están “programados”. Nuestros genes nos “programan” en el momento en que se forma el huevo fertilizado, quedando limitadas nuestras potencialidades por ese “programa”.

Ahora bien, nuestro programa es de una complejidad tan superior, que quizá prefiramos definir la palabra “pensar” en función de la creatividad que hace falta para escribir una gran comedia o componer una gran sinfonía, concebir una brillante teoría científica o un juicio ético profundo. En ese sentido, los computadores no piensan, ni tampoco la mayoría de los mortales.

Está claro, sin embargo, que un computador al que se le dotase de suficiente complejidad podría ser tan creativo como el hombre. Si se consiguiera que fuese igual de complejo que el cerebro humano, podría ser el equivalente de éste y hacer exactamente lo mismo.

Suponer lo contrario sería suponer que el cerebro humano es algo más que la materia que lo compone. El cerebro está compuesto de células en un cierto orden, y las células están constituidas por átomos y moléculas en una determinada disposición. Si hay algo más, jamás se han detectado signos de su presencia. Duplicar la complejidad material del cerebro es, por consiguiente, duplicar todo cuanto hay en él.

¿Pero hasta cuándo habrá que esperar para construir un computador suficientemente complejo como para reproducir el cerebro humano? Quizá no tanto como algunos piensan. Puede que, mucho antes de llegar a un computador igual de complejo que el cerebro, consigamos construir otro lo bastante complejo como para que diseñe un segundo más complejo que él. Este segundo computador podría diseñar otro aún más complejo, y así sucesivamente.

Dicho con otras palabras, una vez superado cierto punto los computadores toman las riendas en sus manos y se produce una “explosión de complejidad”. Al cabo de muy poco podrían existir computadores que no sólo igualasen al cerebro humano, sino que lo superaran. Y luego ¿qué? El caso es que la humanidad no está distinguiéndose demasiado en la administración de los asuntos terrestres. Puede que llegue el día en que tengamos que hacernos humildemente a un lado y dejar las cosas en manos de quien las sepa llevar mejor. Y si no nos hacemos a un lado, es posible que llegue el Supercomputador y nos aparte por las malas.

Sí, sigo estando de vacaciones. Se que mi factura de teléfono aumentará por esto, pero he visto que (aunque con intenciones muy loables) no se puede dejar solo al Gato.

Durante décadas, la idea de conectar la Tierra con un punto en órbita mediante un ascensor espacial ha sido exclusiva de la ciencia ficción

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Sin embargo, la firma estadounidense Liftport Group esta trabajando en prototipos de un modelo basado en una tecnología de supercables de nanotubos de carbono.

Los ascensores espaciales eran hasta hace muy poco materia de ficción pura, pues ningún material conocido podía soportar la enorme tensión producida por su propio peso. Actualmente ciertos materiales comienzan a parecer viables como materia prima: los expertos en nuevos materiales consideran que teóricamente los nanotubos de carbono pueden soportar la tensión presente en un ascensor espacial. Tal idea ha causado que un antiguo ingeniero de la NASA, llamado Bradley C. Edwards elabore un proyecto preliminar que también están estudiando científicos de la NASA. Edwards afirma que ya existe la tecnología necesaria, que se necesitarían 20 años para construirlo y que su costo sería 10 veces menor que el de la Estación Espacial Internacional.

Un ascensor espacial es básicamente una estación en una órbita geosincrónica con la Tierra, y de la que parte un cable de más de 36.000 km de largo que llega hasta el suelo, y que puede tener forma de riel. Para mantener el equilibrio de la estructura, los ponentes de esta tecnología futurista proponen utilizar un tramo de cable idéntico extendido hacia el espacio o bien un contrapeso, de tal suerte que el cable estaría en equilibrio con su centro de masas en órbita geosincrónica. Una vez el cable en su lugar, pueden subir y bajar por él naves y cargas a un coste mucho menor que el que supone lanzarlos por medio de un cohete (prácticamente, el coste de la electricidad necesaria para impulsar el ascensor). El ascensor seria propulsado por la energía obtenida de unas placas lumínicas que captarán una luz proyectada en láser desde la base terrestre.

Como el propio cable pesará mucho, debe existir un contrapeso que le de tensión, de forma que el centro de masas del recorrido se sitúe en el destino.

Obviamente, la estación terrestre debe estar situada en el ecuador de la tierra. Además, aunque el elevador se moviera a 2000Km por hora, el viaje tardaría 18 horas.

También se conoce como chatarra espacial y engloba cualquier objeto artificial sin utilidad que órbita la Tierra. Cuando se lanza algo al espacio, algunos restos de la nave no regresan a la atmósfera y se quedan orbitando a velocidades que superan los ¡27.000 km/h! (7.500 m/s) (una bala va entre 300 y 1000 m/s).

El espectro de desechos es enorme: desde grandes restos de cohetes hasta pequeñas partículas de pintura. Un estudio reciente apunta que ahí afuera hay al menos 10.000 piezas del tamaño de 10 cm. Además, la Agencia Espacial Europea estima que un 52% de los objetos que orbitan la Tierra son naves que se han quedado obsoletas, restos de cohetes y otros objetos desprendidos durante las misiones.

El concepto de basura espacial nació el 4 de octubre de 1957, día en el que la URSS lanzó el Sputnik 1, el primer satélite artificial. Desde entonces más de 4.200 lanzamientos han ido ensuciando la órbita terrestre. El pequeño tamaño de los restos y su alta velocidad los convierten en proyectiles muy peligrosos.

Efectos de la basura espacial al colisionar a esas velocidades:

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¿Conoce limite la imaginación humana? ¿Todo se puede imaginar? A veces resulta muy difícil de imaginar ciertas cosas. Sin ir mas lejos, la vastedad del universo. En nuestro universo TODO es enorme. Incluido nuestro pequeño rincón del universo (el sistema solar) es inimaginablemente grande

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El divulgador Robert Jastrow propone una practica comparación:
Si el Sol fuera una naranja, la Tierra sería un grano de arena situado a 9 metros de distancia. Júpiter estaría una manzana urbana más allá y tendría el tamaño de un hueso de cereza, y otra manzana más allá otro hueso representando a Saturno. Y a tres mil kilómetros (3.000!) otra naranja, la estrella mas cercana al Sol (Nota: La estrella mas cercana al sistema solar es Próxima Centauri, a unos 4,22 años luz).

Por otra parte, Chet Raymo, propone el siguiente ejercicio para hacernos una idea de lo que es nuestra galaxia, la Vía Láctea. Supongamos que un grano de sal es una estrella. Entonces, los distintos granos de sal deberían estar separados del orden de una decenas de metros unos de otros. Para hacer un plano a esta escala de nuestra galaxia necesitaríamos unos 10.000 paquetes de sal desperdigados en un círculo mucho mayor que la sección ecuatorial de la Tierra.

Y si nuestra galaxia la representáramos con una moneda de dos euros, el universo, o al menos el que alcanzamos a ver con nuestros telescopios, sería como una nube de monedas de unos seis kilómetros de radio. Algo, realmente, no demasiado grande a fin de cuentas. Este hecho hace que algunos astrónomos vean al universo como pequeño.

Claro que esto no es algo con lo que podamos estar de acuerdo todos…

Via: La ciencia de tu vida