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Hola, ¿cómo se encuentran amigos?;

Todo fan de Carl Sagan debe de visitar la siguiente dirección, se las dejo para que la disfruten,

saludos

www.carlsagan.com

El electrón es zurdo o la no conservación de la paridad

Resulta curioso constatar que existen partículas subatómicas que podríamos llamar pares y otras que podríamos llamar impares, porque sus combinaciones y desintegraciones cumplen las mismas propiedades que la suma de enteros pares e impares. Una partícula de paridad par puede partirse en dos de paridad par, o en dos de paridad impar, pero nunca en una de paridad par y otra de paridad impar (esto implica la conservación de la paridad).

En 1927 el físico y matemático húngaro Eugene Wigner demostró que las partículas con paridad par poseían, en cierta forma, una simetría especular (izquierda derecha, como la letra M o el número 8). Una simetría que conserva ciertas propiedades mecanocuánticas de la partícula por cambio de signo de sus coordenadas espaciales. En 1963 le fue concedido el Premio Nobel “ por el descubrimiento y aplicación de los principios fundamentales de la simetría”. Las simetrías, como he resaltado en alguno de mis post, juegan un papel fundamental en el descubrimiento de nuevas partículas y de sus propiedades.

Hasta los años cincuenta, los físicos pensaban que la conservación de la paridad era una ley general, pero ocurrió que a consecuencia del descubrimiento del llamado mesón K que se descomponía unas veces en dos mesones Pi y otras veces en tres mesones Pi ,y de las cábalas que se tuvieron que hacer para justificar este hecho insólito, se empezó a sospechar que la conservación de la paridad no era una ley tan general para todas las partículas. Se conocía bien la conservación de la paridad con relación a las interacciones electromagnética y nuclear fuerte (la gravitatoria es despreciable respecto a estas y al nuclear débil), pero no se había estudiado de forma sistemática la nuclear débil respecto a su paridad.

Dos jóvenes físicos de la Universidad de Columbia, Chen Ning Yang y Tsung Dao Lee, tuvieron en cuenta esto y propusieron, en un importante artículo, experimentos para comprobar si las interacciones nucleares débiles conservaban o no la paridad. Pronto se realizó el experimento que comprobó la no conservación de la paridad de la fuerza nuclear débil, y les valió a los dos investigadores el Premio Nobel de física de 1957, cuando tenían treinta y cuatro y treinta y un años, respectivamente.

El experimento:Un fenómeno nuclear débil muy común es la emisión de un electrón por un núcleo atómico. Si se emitían el mismo número de electrones desde el polo norte del núcleo que desde el polo sur, significaría que se conserva la paridad. En cambio, si sólo se emitían electrones desde el polo sur la conservación de la paridad no rige para estas interacciones. Y esto es lo que ocurrió, se polarizaron núcleos de cobalto 60, mediante un poderoso campo magnético, y se les enfrió cerca del cero absoluto para que la energía de su vibración fuese mínima ,y no les desorientara. De esta forma se comprobó que los electrones sólo salían de uno de los polos del núcleo, el polo sur. El fenómeno era asimétrico y por tanto no conservaba la paridad.


Isaac Asimov en su magnífico ensayo “El electrón es zurdo”, utiliza esta imágen para distinguir un electrón asimétrico, afectado por la interacción nuclear débil, del que aparecería en un espejo. Su imagen saliendo del polo norte del núcleo nos recordaría el mundo irreal de Alicia, porque sabemos que no conserva la paridad y el electrón real sólo puede salir por el polo sur. El gran Isaac sabía como titular un artículo para llamar la atención del lector sobre cuestiones, aparentementes, poco
interesantes.


Del Libro: “El electrón es zurdo y otros ensayos científicos”. Isaac Asimov. Alianza Editorial.Madrid 1982.

De la web: Cien preguntas básicas.

Fuente: La bella teoría.

El interés por la ciencia: descorazonamientos y obsesiones

"[Cada copo de nieve es diferente.] Es curioso: tampoco hay dos granos de arena iguales, pero a nadie le importa esto."
--Kenneth Libbrecht APS News 16, 2 (2007)

Es un cliché lamentar que la mayoría de las personas no se interesen por la ciencia. ¿Es esto una tragedia? Probablemente no: la mayor parte de la humanidad ha ignorado todo sobre la física, la evolucion y la sociología y no por esto el mundo se encuentra al borde del desastre (mmm).

Tal vez lo más sensato es buscar que suficientes personas se interesen en la ciencia y la investigación. Para lograrlo, lo primero que debemos hacer es evitar que pierdan su interés aquellas personas que se podrían convertir en la nueva generación de investigadores y científicos, evitar que se descorazonen al poco tiempo de haber iniciado sus estudios (de bachillerato, licenciatura o posgrado). Cuando los obligamos a concentrarse exclusivamente en cómo calcular, sin mostrar por qué queremos obtener los resultados, estamos garantizando su desinterés y abandono.

En la práctica, los científicos e ingenieros tienen intereses muy poderosos para realizar sus tareas. Para algunos, su motivación es una curiosidad u obsesión, para otros es la necesidad de cubrir una necesidad práctica. Por ejemplo, el físico J.D. van der Waals estaba obsesionado con las fuerzas intermoleculares y su efecto sobre las propiedades macroscópicas de los fluidos. Al aceptar el premio Nobel en 1913, declaró que esta preocupación nunca lo dejaba tranquilo: "siempre está conmigo, incluso en mis sueños". Por otra parte, cuando Jonas Salk desarrolló la vacuna contra la poliomielitis, dedicó 8 años de trabajo a esta tarea. Que su interés no era económico queda patente por el hecho de que se negó a patentar su trabajo.

Si tuviera que elegir entre (a) motivar a la mayoría de las personas a interesarse por la ciencia y (b) el ayudar a que los (pocos o muchos) jóvenes mantengan su gran curiosidad por algún aspecto de la sociedad, la biología o la naturaleza, no me queda duda: me inclinaría por la segunda y buscaría que esos jóvenes cultivaran su curiosidad acercándose a la ciencia.

Y doy gracias a mis maestros (pocos o muchos) que me enseñaron con el ejemplo a perseguir mis intereses en la ciencia. ¡Ojalá que tu curiosidad siempre esté contigo, incluso en tus sueños!

Quemando maiz

Mientras esperamos a que Brasil y Estados Unidos se pongan de acuerdo en la creación de una “OPEP-Verde” (entre ambos países producen el 75% del etanol del planeta), el mundo completo espera la inminente crisis energética que se avecina, consecuencia de nuestra estrecha dependencia al petróleo. Las situaciones políticas de conflicto en países que poseen las mayores reservas del oro negro se harán más y más constantes, y sin duda, los grupos extremistas emplearán el tema energético como una herramienta de control y manipulación. Qué estamos haciendo en México mientras tanto?La suspensión de las exportaciones de los excedentes de producción de maíz amarillo a México por parte de Estados Unidos, como parte de una nueva estrategia de utilización de este recurso natural renovable para la producción de etanol, mismo que se planea utilizar como aditivo a las gasolinas y otros combustibles en general, expone la triste dependencia de nuestro país por esta importación absurda. Cómo es posible que México, el país que dio al mundo el maíz, cuna de dicha gramínea (en la región de Tehuacán se encuentran las primeras evidencias de domesticación del antiguo “teosintle”, que dieron lugar al maíz híbrido o mejorado que durante cientos de años ha sido la base de la alimentación nacional), sea hoy en día un importador de dicho insumo? En algún punto de nuestra historia, la política alimentaria nacional sacrificó la autoproducción en beneficio de la “economía y el libre mercado” (resultaba más barato comprarlo al extranjero que producirlo, los precios del maíz eran muy bajos, y esta preferencia por lo exterior y la ausencia de políticas de protección al mercado productivo interno,trajeron no sólo la suspensión de los cultivos tradicionales para consumo interno, sino también la migración de millones de campesinos mexicanos al extranjero y a las zonas urbanas). El abandono del campo mexicano.Bueno, los Estados Unidos están produciendo etanol mediante la fermentación de los azúcares del maíz. No es que el maíz sea la mejor fuente de azúcares, hay otras plantas que pueden cumplir dicha función de mejor forma, como la caña de azúcar o la remolacha. Brasil, por ejemplo, lo produce de la caña de azúcar, al igual que han empezado a hacerlo Argentina y México (países con reconocida historia en sus ingenios azucareros). Producirlo del maíz es barato para Estados Unidos, por sus excedentes de producción. Pero la estrategia es incorrecta. En el mediano plazo generará un encarecimiento de los insumos empleados para la alimentación del ganado (en ese país) y de manera inmediata está generando una crisis alimentaria en los países que importaban el grano para consumo humano.Alternativas deben de desarrollarse. El uso de biomasa residual de cultivos agrícolas (ricos en celulosa) puede proveernos de grandes cantidades de azúcares, vía un proceso de digestión bacteriana o química, que libere los azúcares guardados en las cadenas poliméricas. Desarrollo de cultivos alternativos (como la caña de azúcar), modificación genética de plantas o recuperación de otros residuos (por ejemplo, el papel de periódicos, revistas y propaganda, hechos de celulosa, son una fuente muy importante de estos precursores).En México sería preocupante no ver en el corto plazo la generación de una estrategia nacional para el desarrollo y uso de fuentes energéticas renovables. Nuestro petróleo se terminará en 10 años, según las últimas estimaciones. Encadenar nuestra economía a una fuente finita, sólo nos traerá problemas. No vaya a ser que en un futuro cercano tomemos una mala decisión (como Estados Unidos) y quitemos de los platos y bocas de nuestros connacionales el alimento tradicional, el maíz, para textualmente quemarlo y seguir alimentando nuestra falsa sensación de modernidad industrial.

La Piedra Filosofal

Los antiguos alquimistas iban detrás del anima solis, el “alma del Sol”, una sustancia de coloración profunda que suponían podía extraerse del oro y que en ella residían todas las cualidades nobles de éste, en particular su color amarillo. Para aislarlo empleaban distintos procedimientos y reacciones químicas, al final de la cuál, si el experimento tenía éxito, obtenían un metal o un polvo blancos. La sustancia separada (un pigmento) podría transmutar la plata en oro (aunque más correctamente sería, teñir la plata en oro). Esta transmutación no era comparable a la que podía obtenerse por medio de la piedra filosofal (lapis philosophorum), la cuál podía convertir en oro grandes cantidades de metales innobles. Su obtención encierra más elementos filosóficos que prácticos, al punto de que se suponía que sólo podía realizarse con la ayuda de Dios, o con la ayuda del Diablo.

En su búsqueda los alquimistas griegos, árabes, franceses y germanos descubrieron varios nuevos elementos químicos, algunas sustancias curativas, y también, dieron trabajo a una comunidad de sepultureros, ocupados en preparar los cadáveres de aquellos que murieron probando los resultados de sus experimentaciones en ellos mismos. Pues suponían que si el espíritu de la piedra, o el anima solis de la sustancia eran capaces de transmutar la materia, de igual manera serían capaces de transformar al individuo y acercarlo más a la divinidad. Irónicamente, ésto último era cierto, aunque de una manera trágica. La idea de un polvo transmutador (xerion) llevada por los árabes, derivo en el al-iksir y posterior elixir latino, que es sinónimo de la piedra filosofal.

La evolución que significó abandonar las ideas oscurantistas que rodeaban a la alquimia, sus simbolismos y hermetismos, significó hacerla pasar de un arte místico reservado a algunos a una ciencia ordenada y fundamentada en principios sólidos (aunque aun así, todavía reservada en su forma más compleja a unos pocos). Esta evolución no fue únicamente pragmática, sino que alcanzó niveles profundos en la psique humana y la manera que tienen de enfrentar el mundo y sus problemas.

La ciencia continua buscando sus “piedras filosofales” que le permitan alcanzar la solución a todos los problemas. Quizás ya no sea convertir en oro el plomo. Pero el matiz humano esta ahora más presente: queremos transformar la pobreza en desarrollo, el desierto en tierra fértil, la arena en semiconductores, las teorías económicas en bienestar social. Ya no son metas individuales, para enriquecer un campo dogmático del conocimiento.

Queremos ayudar al mundo, a ser un lugar mejor donde vivir. Y en ese sentido, la piedra filosofal que la ciencia antigua (y moderna) ha estado persiguiendo, es la misma ciencia. Transformadora y multiplicadora de bienes.

Culebras de derechas y caracoles de izquierdas

La concha de la mayoría de los caracoles terrestres se enrolla casi siempre en sentido dextrógiro, es decir en el mismo sentido que las agujas del reloj. Aunque pueda parecer un dato sin importancia, para las serpientes de la subfamilia Pareatinae es importante: se alimentan principalmente de caracoles y no son lo suficientemente grandes grandes como para tragárselos enteros por lo que tienen que meter la cabeza por el agujero de la concha para sacar la carne y comérsela. Por tanto, tendrán que ejercer una mayor fuerza por la derecha.

Un grupo de investigadores japoneses se preguntaba si las serpientes estaban adaptadas a esta diferencia. Lo que han hecho ha sido coger 28 individuos de la especie Pareas iwasakii y contar los dientes que tiene en la mandíbula. En su reciente trabajo nos enseñan que en la izquierda tiene una media de 17 dientes y en la derecha 25. Es decir, harían más fuerza por la derecha al tener más dientes.

El siguiente experimento fue comprobar que esta asimetría en sus mandíbulas realmente les suponía una ventaja. Así que les dieron de comer caracoles con la concha enrollada en ambos sentidos y comprobaron que eran más rápidas comiendo los caracoles dextrógiros.

Siguieron con su estudio investigando si las mandíbulas de las otras 13 especies de culebras de la misma subfamilia que viven en el sureste de Asia comparten esta característica. Curiosamente sólo dos especies tienen mandíbulas simétricas, una de ellas se alimenta de lagartos y la otra de babosas, ninguno de los cuales tiene concha.

Este hecho es realmente interesante, sobre todo teniendo en cuenta que los ancestros de estas serpientes tenían mandíbulas simétricas. Pero lo más interesante viene cuando se echa un vistazo a las características de los caracoles de la zona donde vive esta familia de culebras: en el sureste de Asia hay una mayor presencia de especies con la concha levógira, enrollada en sentido contrario a las agujas del reloj. Los autores sugieren que podría ser debido a la selección ejercida por las serpientes.

Fuente: El Erizo y el Zorro