Benvinguda

Benvingut al bloc del departament de física i química de l'IES Felanitx!

dimarts, 6 de març del 2012

Un ascensor espacial?

L'empresa japonesa Obayashi ha informat que ha dissenyat un ascensor que pujarà a una alçada de 36 000 quilòmetres l'any 2050. Aquest projecte, que l'empresa ja va presentar el 2008, és cada vegada més real i podria ser una competència directa dels vols turístics espacials que planeja Virgin Galactic per d'aquí a dos anys. L'ascensor que ha dissenyat aquesta companyia necessitarà més de set dies en arribar al seu destí més elevat i ascendirà a una velocitat d'uns 200 km/h. El mecanisme perquè aquest ascensor pugui pujar fins a aquella altura és que està construït a base de 96 000 km de tubs de nanocarboni, la resistència del qual és 20 vegades superior a la de l'acer. La directora del projecte, Satomi Katsuyama, ha explicat als mitjans nipons que el dispositiu estarà constituït per una corda que serà fixada a la superfície de la Terra en un punt de l'equador, mentre que l'altre extrem serà consolidat en l'espai a un satèl·lit geoestacionari (satèl·lit que té la mateixa velocitat que la de rotació de la Terra, per la qual cosa està situat sempre damunt el mateix punt de l'equador terrestre). No obstant això, també ha reconegut que encara queden caps per lligar en aquest projecte ja que, fins ara, es desconeix quin seria el cost total d'aquest ascensor i quin serà el tipus de cabina muntacàrregues que s'ha d'utilitzar.(Adaptat de La Vanguardia. Japón planea construir un ascensor que llegue hasta el espacio para 2050. 6-març-2012)
Publicat per a Cap comentari:

diumenge, 5 de febrer del 2012

Descobert un exoplaneta que pot tenir aigua líquida i, per tant, vida

Comparació de la Terra i Mart amb els planetes candidats a acollir
vida. El darrer descobert, GJ 667Cc, és el segon per l'esquerra. 
Crèdit: Habitable Exoplanets Catalog/UPR Arecibo
Un equip internacional de científics, dirigit per l'astrofísic català Guillem Anglada-Escudé de la Universitat de Göttingen (Alemanya), ha descobert una exoplaneta que orbita en la zona habitable de la seva estrella, GJ 667C, situada a uns 22 anys llum del nostre planeta, amb més possibilitats de tenir aigua i vida que qualsevol exoplaneta descobert fins ara. L'article, que duu per títol A planetary system around the nearby M dwarf GJ 667C with at least one super-Earth in its habitable zone, l' han publicat a la revista Astrophysical Journal Letters el 2 de febrer.

Els 3 planetes, GJ 667Cb, GJ 667Cc i GJ 667Cd, orbitant
l'estrella GJ 667C. En cel la zona habitable. En vermell l'estrella.
Crèdit: Guillen Anglada-Escudé
El nou exoplaneta s'anomena GJ 667Cc, té un període orbital d'uns 28 dies, i 4,5 vegades la massa de la Terra, gira al voltant del seu sol en la zona on la temperatura no és ni massa calenta ni massa freda perquè existeixi aigua líquida en la seva superfície. En l'òrbita en què està el planeta satisfà les condicions en què podria existir aigua, sense necessitat de complir altres requisits com succeïx amb alguns exoplanetes descoberts que, per exemple, necessitarien una atmosfera amb molts gasos hivernacle. El nou exoplaneta rep el 90 per cent de la llum que rep la Terra. No obstant, pel fet que la major part de la seva llum entrant està en la banda de l'infraroig, l'exoplaneta GJ 667Cc absorbeix un major percentatge d'aquestaa energia, que calculen pot ser la mateixa que la la Terra absorbeix del Sol. (Adaptat de La Vanguardia. Descubierta una super Tierra con posibilidades de tener agua y vida. 2-febrer-2012)

Més informació:
Publicat per a Cap comentari:

diumenge, 29 de gener del 2012

És possible fer invisibles els objectes reals?

Herbert G. Wells en la seva novel·la L'home invisible que publicà el 1897, conta que un científic, anomenat Griffin, va experimentar amb una fórmula que alterava l'índex refractiu dels objectes, aconseguint que deixessin d'absorbir i reflectir la llum i tornant-los així invisibles. Griffin va acabar aplicant el procediment d'invisibilitat sobre si mateix per ocultar-se.

Aquesta història fantàstica de Wells podria fer-se realitat a escala més petita. Científics nord-americans han aconseguit per primera vegada crear un material que permet embolicar un objecte tridimensional i fer-lo invisible des de qualsevol angle. Els autors de la investigació, D. Rainwater, A. Kerkhoff, K. Melin, J.C. Soric, G. Moreno i A. Alù, han publicat un treball, Experimental verification of three-dimensionalplasmonic cloaking in free-space, el 25 de gener de 2012 en el New Journal of Physics, en el qual assenyalen que, encara que ja s'ha aconseguit ocultar objectes en dues dimensions, el seu estudi mostra com els objectes ordinaris poden ser embolicats en el seu ambient natural i desaparéixer a ulls de l'observador en totes les direccions i des de totes les posicions.

Els investigadors utilitzaren un mètode conegut com ocultament plasmònic i  aconseguiren tapar un cilindre de 18 centímetres dins de l'espectre electromagnètic de les microones (no en la zona visible). Alguns dels avanços més recents en el camp del camuflatge per mitjà d'ocultament s'han centrat en l'ús de metamaterials basats en la transformació. Aquests materials artificials no són homogenis i tenen la capacitat de corbar la llum al voltant dels objectes, però aquest treball d'investigació utilitza un tipus diferent de material artificial denominat metamaterial plasmònic que tenen índexos de refracció negatius. Quan la llum colpeja un objecte rebota en la seva superfície cap a una altra direcció, com quan es llança una pilota de tenis contra una paret. La raó per la qual veiem els objectes se deu al fet que els rajos de llum reboten (reflexió) en els materials als nostres ulls i els nostres ulls són capaços de processar la informació. A causa de les seves propietats úniques, els metamaterials plasmònics tenen l'efecte de dispersió enfront de materials d'ús quotidià. "Quan els camps dispersos de la capa i l'objecte interferixen, s'anul·len l'un a l'altre i l'efecte general és la transparència i la invisibilitat en tots els angles d'observació", explica el professor Andrea Alù, científic del Departament d'Enginyeria Elèctrica i Informàtica de la Universitat d'Austin (Texas, EUA).

Alù, coautor del treball, assegura que el camuflatge d'objectes petits "pot ser interessant per a una varietat d'aplicacions". Segons ha indicat, el seu equip està treballant en l'aplicació d'aquests conceptes per a evitar que siguen visibles les puntes del microscopi a freqüències òptiques, la qual cosa "pot beneficiar en gran manera les mesures biomèdiques i òptiques". Entre els reptes que afronta el seu equip de cara al futur està el d'ocultar un objecte en tres dimensions usant la llum visible.(Adaptat de El País. Científicos crean la primera capa que hace invisibles objetos en 3D. 27-gener-2012)
Publicat per a Cap comentari:

divendres, 16 de desembre del 2011

A punt de descobrir el bosó de Higgs, o no!

Dos fotons (línies vermelles) surten d'una col·lisió
de protons, juntament amb d'altres partícules les quals
trajectòries són les corbes grogues
al detector CMS del LHC del CERN.
Quatre muons (trajectòries vermelles) surten després
d'una col·lisió de protons al LHC. Les corbes grogues
i liles corresponen a altres partícules també produïdes
en el mateix xoc al detector ATLAS.
Hi ha dos tipus de partícules elementals en la naturalesa. Les més conegudes són els fermions (nom que prové del físic italià Enrico Fermi que estudià el seu comportament), que estan relacionats amb la matèria i que inclouen els electrons i els quarks que formen els àtoms (protons i neutrons estan formats per quarks); el cos humà, per exemple, està fet de fermions. Menys coneguts, però igualment importants, són els bosons (nom que prové del físic indi que els estudià, Satyendra Nath Bose), que estan relacionats amb les forces entre partícules; el fotó de la llum, per exemple, és el portador de la força electromagnètica.

El bosó de Higgs és una partícula elemental relacionada amb la massa introduïda els anys 60 del segle XX pel físic escocès Peter Higgs. De la mateixa manera que existeix un camp electromagnètic (el que empram per les telecomunicacions: telefonia, WiFi, Bluetooth, llum, radio, TV,...) del que depenen les propietats eléctromagnéticas de les partícules, existeix un camp de Higgs del que depèn la seva massa.

Tots els camps de força quàntics, com l'electromagnètic, han de tenir una partícula associada segons el Model Estàndard, la teoria física que explica les partícules i les seves interaccions. Per la qual cosa, si existeix un camp de Higgs, ha d'existir també un bosó de Higgs. Però aquesta partícula no és la que dóna massa a altres partícules; el que els dóna massa (si la teoria és correcta) és la seva interacció amb el camp de Higgs. Si no existís el camp de Higgs les partícules no tendrien massa. L'existència del bosón d'Higgs pot demostrar-se experimentalment en un accelerador de partícules com el LHC (Large Hadron Collider) del CERN (Centre Europeu de Recerca Nuclear).
Simulació d'una col·lisió de protons al detector
CMS on es produeixen bosons de Higgs.

La importància del bosó de Higgs va més enllà de comprendre la massa. És l'única partícula del Model Estàndard l'existència de la qual encara no s'ha pogut demostrar experimentalment. Si es descobreix, significarà que la teoria actual que explica l'Univers, encara que incompleta, és probablement correcta. Si no es descobreix, obligarà a reconsiderar tot el que s'ha fet en l'últim mig segle en física de partícules. Però el bosó de Higgs no es pot observar directament amb la tecnologia actual ja que, si existeix, és una partícula inestable que es desintegra en una fracció de segon donant lloc a altres partícules. Per tant, s'intenta deduir la seva existència de manera indirecta. En l'accelerador LHC primer es provoquen col·lisions de protons a altes energies amb l'esperança que el bosó de Higgs es materialitzi a partir de l'energia alliberada en algunes d'aquestes col·lisions. Després es detecten les partícules generades arran de les col·lisions i s'intenta deduir si entre la col·lisió inicial i les partícules finals s'ha format un bosó de Higgs com a pas intermedi. (Adaptat de LA VANGUÀRDIA. Guía rápida para entender el bosón de Higgs. 17-des-11)
Mes informació:
Publicat per a Cap comentari:

dimarts, 6 de desembre del 2011

La NASA descobreix un exoplaneta semblant a la Terra

La NASA, amb el telescopi espacial Kepler, ha descobert el primer planeta semblant a la Terra situat en la zona habitable del seu sistema estelar. L'estrella s'anomena Kepler 22, perquè l'ha estudiada el telescopi Kepler, és semblant al Sol i es troba a la constel·lació del Cisne; l'exoplaneta és el Kepler 22b (els exoplanetes s'anomenen afegint les lletres b, c, d... al nom de l'estrella, que és el cos a del sistema però no s'especifica).

El Kepler 22b està situat a 600 any llum de la Terra, el seu radi és 2,38 vegades el radi de la Terra i el seu període de translació és de 290 dies (amb la 3ª llei de Kepler, en aquest cas l'astrònom Johannes Kepler es pot calcular el radi de la seva òrbita ja que es coneix la massa de l'estrella). Resulta que està situat dins l'anomenada zona habitable. ës una zona al voltant de les estrelles on la temperatura permet que hi hagi aigua líquida; i l'aigua líquida és el medi on a la Terra s'inicià la vida. En planetes del nostre sistema solar on no hi ha aigua líquida sembla que no hi ha vida. Potser n'hi hagués de vida a Mart perquè està en el límit de la zona habitable i en temps enrera hi ha proves que hi havia aigua líquida.

La tècnica emprada per detectar el Kepler 22b és la dels trànsits. Observant l'estrella si passa per davant un planeta la brillantor disminueix un poquet. Amb instruments molt precisos és possible detectar-ho i si s'espera a un nou trànsit el temps entre els dos és el període de translació. A partir del percentatge de disminució de la brillantor, i de la distància que separa l'exoplaneta de l'estrella determinat per la 3ª llei de Kepler, es pot calcular el radi del planeta.

Més informació a:
Publicat per a Cap comentari:
Subscriure's a: Missatges (Atom)