>La “Ley de Moore” afirma que los microprocesadores duplican su potencia y capacidad cada 18 ó 24 meses. Esta ley se ha cumplido desde que fue enunciada en 1965 por Gordon Moore, el cofundador de Intel. El chip de silicio, base de los microprocesadores, fue inventado por Jack Kilby en 1958.
El elemento más “raro” (menos abundante) en la atmósfera terrestre es el gas “radón” (Rn), que es también el más denso de los gases raros. El radón, elemento químico de número atómico 86, fue descubierto en 1900 por Dorn, que le llamó emanación del radio.
La entropía es una magnitud que nos da el grado de desorden o caos de un sistema. Las reacciones químicas o físicas tienen la propiedad de que se producen sólo en el sentido en el que aumenta o se conserva la entropía. La entropía crece con el volumen y la temperatura. En general, es frecuente que las cosas tiendan a estropearse y no a arreglarse solas: Es la entropía del mundo. La segunda ley de la termodinámica lo afirma diciendo que el desorden de un sistema aislado debe incrementarse con el tiempo o, como máximo permanecer constante. O sea, si algo se ordena es porque recibe energía externa al sistema. Por ejemplo, vemos que en la Tierra nacen plantas y animales, que son formas bastante ordenadas de moléculas y átomos. Esto se debe a las plantas que utilizan la energía del Sol como fuente de energía externa y a que los animales utilizan la energía de las plantas o de otros animales. Así, podemos asegurar que la entropía del Sol aumenta por momentos. La primera ley de la termodinámica es la que afirma que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
El iridio es el metal más pesado del mundo y uno de los más escasos. Un cubo de 30 cm. de lado pesaría 650 kilos. Es blanco amarillento, funde a 2.440 grados centígrados, es muy resistente, de símbolo químico Ir y número atómico 77. Fue descubierto en 1803 por el químico Smithson Tennant.
A una altitud de 10.000 metros (altura a la que vuelan los aviones), la presión atmosférica es 4 veces menor que a nivel del mar y la temperatura llega a los 55 grados centígrados bajo cero.
En condiciones normales y al nivel del mar el aire pesa 1,2928 gramos por litro. Hay que decir que el aire caliente pesa menos que el frío y el húmedo más que el seco. Además, a mayor altitud, menos pesa el aire.
En una botella de aire comprimido utilizada por los submarinistas, de 15 litros de capacidad a presión normal (presión atmosférica, 1 atmósfera), se llegan a introducir 3.000 litros de aire a 200 atmósferas (200 veces la presión atmosférica normal al nivel del mar). Al nivel del mar la presión es de 1 kilo por cm2.
Un barómetro es un aparato para medir la presión atmosférica. Básicamente consiste en un tubo en forma de U, parcialmente lleno con un líquido (normalmente mercurio), abierto por un extremo y cerrado por el otro, con el vacío en este último extremo. A mayor presión atmosférica, mayor presión habrá en el líquido en el extremo abierto y este empuje hará que el líquido baje en ese lado y suba en el extremo cerrado. Esto sirve también para predecir el tiempo, ya que bajas presiones indican mal tiempo (borrasca) y altas presiones indican buen tiempo (anticiclón).
El aire fluye de las regiones de altas presiones (anticiclones) a las regiones de bajas presiones (borrascas), en un camino curvo sobre la superficie de la Tierra debido a la rotación de la Tierra. Por ejemplo, si en el Norte hay un anticiclón y en el Sur una borrasca, el aire irá del Norte al Sur y en su camino, como la Tierra gira hacia el Este y con ella gira también la borrasca, el aire irá cada vez más en dirección Este, girando en el sentido contrario a las agujas del reloj. Si el aire circulara del Sur al Norte el sentido de giro sería el de las agujas del reloj, siendo este propio del hemisferio Sur y el otro del hemisferio Norte. Estas desviaciones se deben a la rotación de la Tierra y no a ninguna fuerza especial. Sin embargo, a veces este efecto se dice que se debe a la fuerza de Coriolis, por el científico francés Gaspard de Coriolis (1792-1843).
Los tornados ocurren cuando se juntan dos masas de aire, una fría (encima) y la otra caliente (debajo). Entonces, el aire caliente tiende a subir y el frío a bajar, formándose torbellinos de aire que pueden ser muy peligrosos. En la película “Tornado” (Twister, 1996) se relatan los escalofriantes efectos de un gran tornado ficticio.
El Cloro es uno de los elementos químicos más antiecológicos: Es un veneno mortífero si es arrojado al mar o a los ríos. Basta ver las inmediaciones de algunas fábricas papeleras que utilizan cloro para blanquear el papel. Además, una sola molécula de cloro lanzada a la atmósfera destruye hasta 10.000 moléculas de ozono, el gas que nos protege de las radiaciones negativas del Sol.
El transistor (base de los procesadores actuales) fue inventado por Bardeen y Brattain el de contactos puntuales o de puntas en 1948 y por Shockley el de unión en 1951. Los tres fueron galardonados con el Nobel de física en 1956.
La marea alta se repite cada 12 horas y 25 minutos, en cualquier punto del planeta. Ese tiempo es la mitad del que emplea la Luna para regresar aproximadamente a la misma posición (en dar una vuelta a la Tierra). Esto se debe a que la Luna ejerce una fuerza de atracción sobre el agua de los océanos que están en el lado que está la Luna, alejando este agua de la Tierra, pero también ejerce una fuerza sobre la Tierra alejándola del agua del lado opuesto. Así pues, las dos mareas se producen en los lados diametralmente opuestos y en línea con la posición de la Luna. En realidad no es exactamente en línea con la Luna, ya que el agua se mueve lentamente siguiendo la velocidad de la Luna pero con retraso. Como efecto secundario esto hace que la rotación de la tierra se vea frenada con lo que los días se hacen cada vez más largos (unas 2 milésimas por siglo) y además la Luna es acelerada y en consecuencia se aleja de la Tierra (unos 3 cm. por año). El Sol también produce mareas pero son aproximadamente un tercio más pequeñas que las producidas por la Luna. Así, durante la Luna Nueva y la Luna Llena estas fuerzas se alinean obteniendo mareas más grandes de lo normal (mareas vivas o de sicigia). Durante los cuartos lunares, Cuarto Creciente y Menguante, las dos fuerzas se descompensan obteniendo mareas más pequeñas de lo habitual (mareas muertas o de cuadratura).
El metro se puede definir como la distancia recorrida por la luz en 0,000000003335640952 segundos, medidos por un reloj de cesio.
El físico alemán Albert Einstein (1879-1955) nunca se destacó por sus buenos resultados académicos, lo que no le impidió recibir el premio Nobel de Física en 1921 por sus trabajos sobre el efecto fotoeléctrico, y no por su más famoso trabajo, la teoría de la relatividad, publicada en 1916 pero que aún era discutida. Además, fue uno de los grandes pioneros en el estudio de la mecánica cuántica. Sin embargo, fue muy crítico con ella sobre todo cuando se empezaron a usar probabilidades para describir los sistemas, a raíz del principio de incertidumbre de Heisenberg. Refiriéndose a esto, es famosa la afirmación de Einstein indicando que “Dios no juega a los dados”. Se dice que un colega de Einstein y amigo de toda la vida, el físico danés Niels Bohr (1885-1962), harto de esta frase, en una ocasión le respondió: “¡Albert! ¡Deja de decirle a Dios lo que tiene que hacer!”. A consecuencia del nazismo de su país natal, Einstein, que era de origen judío, se nacionalizó en Suiza en 1901. Posteriormente, en 1940, se nacionalizó en Estados Unidos. En 1939 Einstein firmó una carta la presidente Roosevelt pidiéndole que se creara un programa de investigación de la reacción en cadena, pero en 1945, cuando se hizo evidente que la bomba nuclear era realizable pidió a Roosevelt que no se emplease, sin conseguirlo (en Agosto de ese año se arrojaron dos bombas atómicas sobre las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki). Hasta su muerte luchó activamente contra la proliferación de las armas nucleares consciente de su peligrosidad. A la pregunta de cómo sería la III Guerra Mundial respondió que la cuarta sería con piedras.
La Teoría de la relatividad general, que Albert Einstein (1879-1955) publicó en 1916, ha sido y es una de las teorías más influyentes de todos los tiempos. Esta teoría es bastante compleja y contiene un montón de implicaciones interesantes que han sido demostradas en diversas ocasiones:
o La Teoría de la relatividad general es la mejor teoría moderna de la gravitación: En esencia esta teoría indica que la materia hace que se curve el entramado del Universo, llamado espacio-tiempo. Para dar una idea de la teoría imaginemos un objeto pesado en una cama elástica. Este, deforma su entorno (la cama) de forma que si situamos una bola en la cama elástica esta se verá atraída por el objeto. De la misma forma, según esta teoría, un objeto deforma el espacio-tiempo de su alrededor y hace variar el movimiento de otros objetos. Esta teoría es una ampliación de la teoría de Newton, la cual sigue siendo útil para objetos con menor masa.
o Para la teoría de la relatividad la velocidad de la luz (señalada con la letra c) debe ser constante independientemente del punto de referencia del observador. Esto tiene implicaciones muy importantes: Los relojes en movimiento se mueven más despacio, es decir, cuando estamos el movimiento nuestro tiempo pasa más despacio. Imaginemos que dentro de un vagón de tren parado medimos el tiempo que tarda un pulso de luz en viajar desde el extremo trasero del vagón hasta el otro. Con esto podemos determinar la velocidad de la luz en parado. Si repetimos el experimento con el tren en marcha, obtenemos la misma velocidad para la luz, o sea, c es constante para todos los observadores. Sin embargo, en un tren en movimiento la luz tiene que recorrer un espacio mayor, ya que desde que se emite la luz hasta que se recibe en el otro extremo, el vagón se ha movido algo. Pero como la luz tarda el mismo tiempo la única alternativa es que cuando el tren se mueve el reloj va más despacio por lo que en el mismo intervalo de tiempo la luz recorre más espacio. Naturalmente, a velocidades tan pequeñas como las de nuestros medios de transporte, este efecto, aunque real, no tiene demasiadas implicaciones. Si pudiéramos viajar en una nave a la velocidad de la luz, el tiempo se pararía y los pasajeros de esa nave dejarían de envejecer mientras se continuase a esa velocidad.
o El tiempo pasa más lentamente cerca de un cuerpo de gran masa (como la Tierra): cuando la luz viaja alejándose de un campo gravitatorio (como el terrestre), pierde energía y, por lo tanto, su frecuencia disminuye o, en otras palabras, aumenta la longitud de onda (período de tiempo entre una cresta de la onda y la siguiente). Así, a alguien situado arriba le parecería que todo lo que pasa abajo transcurre más lentamente. Esta predicción fue comprobada en 1962, usándose un par de relojes muy precisos instalados en la parte superior e inferior de un depósito de agua. Se demostró que el reloj de abajo, que estaba más cerca de la Tierra, iba más lento. Así, la gente que vive en las montañas envejece más rápido que los que viven al nivel del mar. No obstante, en ese caso, la diferencia es casi despreciable. Donde esta teoría se aplica es en los sistemas de navegación de gran precisión, basados en señales provenientes de satélites. Si se ignoraran las predicciones de la relatividad general, la posición que uno calcularía tendría un error de varios kilómetros.
o En la Teoría de la relatividad general no existe un tiempo absoluto y único, sino que cada individuo posee su propia medida personal del tiempo, que depende de dónde está y de cómo se mueve dicho individuo.
o Otras predicciones de esta teoría son las que indican que los cuerpos en movimiento tienden a acortarse en la dirección del movimiento y que parecerán más pesados que si estuvieran inmóviles. Además, indica que la masa y la energía son equivalentes, siguiendo la célebre ecuación E=mc2.
Experimento de las dos rendijas del físico británico Thomas Young (1733-1829): Consideremos una fina pared con dos rendijas paralelas que dejen pasar la luz. En un lado se coloca una fuente luminosa y en el otro una pantalla. La luz pasa por las dos rendijas, incidiendo en la pantalla. Cualquier punto de la pantalla recibirá luz de las dos rendijas. Sin embargo, la distancia que tiene que viajar la luz desde la fuente a la pantalla, atravesando cada una de las rendijas, será, en general, diferente. Esto significa que al incidir las dos ondas luminosas en cada punto de la pantalla no estarán en fase: En algunos puntos estarán en fase reforzando la luz que incide en ellos y en otros estarán en desfase total, cancelándose ambas ondas y quedando ese punto oscuro. El resultado en la pantalla es un característico diagrama de franjas luminosas y oscuras que se alternan suavemente unas con otras. Es curioso señalar que si sólo hubiera una rendija, el resultado en la pantalla sería una distribución uniforme de la luz. Al poner dos rendijas se espera que se aumente la luz en cada punto de la pantalla. Sin embargo, debido a las interferencias, la luz disminuye en algunos puntos y aumenta en otros.
El cielo es azul y el sol amarillo porque la luz del sol, que es blanca, al llegar a la atmósfera se dispersa, siendo la luz azul dispersada con mayor facilidad por las moléculas del aire. El sol es amarillo ya que este es el color resultante de quitarle a la luz blanca el componente azul.
El mar es azul porque refleja el color del cielo. A veces, el mar se presenta verdoso debido a diminutas algas que componen el fitoplancton, las cuales son verdes como todas las plantas que realizan la fotosíntesis.
Los arcoiris se forman por la refracción de la luz del sol a través de las gotas de lluvia que caen. La luz blanca del sol es descompuesta en sus colores (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta) por la refracción y es emitida desde las gotas de agua en diferentes ángulos, por lo que de cada gota no podemos ver todos los colores. Así, el arcoiris que vemos, el que llega a nuestros ojos, está formado por esos colores, pero cada color proviene de distintas gotas dependiendo de la altura de estas: Las gotas del color violeta están más cerca del suelo que las que nos envían la luz roja.
Un microscopio óptico simple consiste en dos lentes que forman una imagen real aumentada de un objeto. El tamaño del objeto más pequeño que podemos ver con un microscopio óptico depende de la calidad de las lentes, pero el límite está en la longitud de onda de la luz que estamos usando: No podemos ver un detalle que sea más pequeño que esa longitud de onda. La luz es una onda electromagnética y la longitud de onda es la distancia entre dos crestas consecutivas de una onda (por ejemplo, entre dos crestas de dos olas consecutivas del mar). Así, para objetos o detalles muy pequeños el microscopio óptico se muestra inútil, por lo que se usa un microscopio electrónico que usa electrones, que se comportan como una onda con una longitud de onda muy corta. La imagen, en un microscopio electrónico se forma de manera muy parecida a como lo hace en una televisión.
La electricidad que sale de las centrales productoras se emite a unos 50.000 voltios o más. Esta electricidad se transporta por cables usando las grandes torres metálicas que pueden verse en el campo. De ahí, usando normalmente diversos transformadores es reducida hasta los 220 voltios de la electricidad que llega a los hogares. Cada aparato eléctrico suele tener internamente otro transformador que reduce el voltaje a sus necesidades. El gran voltaje inicial de las centrales eléctricas se debe a que es más económico transferir la electricidad a grandes voltajes.
La corriente eléctrica está formada por cargas eléctricas en movimiento. Normalmente estas cargas eléctricas son electrones, que tienen carga eléctrica negativa. Esta corriente, su transporte y su consumo tienen una serie de características que pueden variar. Estas características las exponemos a continuación comparando la electricidad que fluye por los cables (conductores) que van desde la central productora hasta nuestras casas con una tubería de agua que fuera desde un depósito a cierta altura hasta el suelo:
o Intensidad: Es la cantidad de cargas que pasan por un punto determinado en un segundo. Se mide en amperios (A), unidad que recibe el nombre del científico francés André-Marie Ampère (1775-1836). Un amperio equivale a 6 trillones (6 x 1018) de electrones por segundo. En la tubería de agua la intensidad sería la cantidad de agua que pasa en cada segundo.
o Voltaje: Mide la fuerza con que son empujadas las cargas eléctricas a través del conductor. Se mide en voltios (V), unidad que tiene ese nombre por el científico italiano Alessandro Volta (1745-1827) que fue el que construyó la primera pila eléctrica. En la tubería esta fuerza sería como la presión del agua en el interior de la tubería que depende de la altura de la torre.
o Frecuencia: Es una característica de la corriente alterna (CA), que es la que hay en los enchufes de las casas. La corriente continua (CC) no tiene frecuencia y es la que encontramos en las pilas eléctricas, por ejemplo. La CA es llamada así porque la corriente en un hilo conductor fluirá en un sentido la mitad del tiempo y en otro sentido la otra mitad, alternativamente. Esto se debe a que la electricidad es producida por generadores rotatorios. La unidad de medida de la frecuencia es el Hertzio (Hz), nombre que proviene del físico alemán Heinrich Hertz (1857-1894). Un Herzio equivale a un ciclo completo por segundo, es decir, dos cambios de sentido por segundo. En EE.UU. la electricidad se suele distribuir a 60 Hz (120 cambios de dirección por segundo). Antes de ser utilizada la electricidad, normalmente los aparatos incorporan un rectificador que convierte la CA en CC. El movimiento de los electrones es lento, por las colisiones que sufren. Así, su movimiento es de menos de 2 centímetros y medio por segundo. Como se mueven en los dos sentidos alternativamente, los electrones nunca van demasiado lejos de su punto de partida inicial. En el ejemplo del agua no hay frecuencia, ya que el agua sólo fluye en un sentido, como la CC.
o Potencia: Mide el total de energía que puede consumirse por segundo. Esta es una característica de los aparatos que utilizan la electricidad y nos indica si consumen mucho o poco. El consumo total depende, naturalmente, del tiempo que esté el aparato consumiendo esa potencia. La potencia se mide en vatios o watt (W), nombre dado por el ingeniero y mecánico escocés James Watt (1736-1819). Un vatio equivale a la energía de un julio consumida en un segundo. En nuestro ejemplo, la potencia sería la cantidad total de agua que un determinado uso puede gastar por segundo.
o Potencia consumida (consumo): Mide el total de energía consumida en un intervalo de tiempo. Se mide en vatios/hora o, más frecuentemente, en kilovatios/hora. Así, una bombilla de 100 vatios, funcionando durante 10 horas consume un total de 1000 vatios/hora que equivale a 1 kilovatio/hora. En el ejemplo del agua, el consumo sería el total de agua consumida en un intervalo de tiempo determinado.
o Resistencia: Mide el fenómeno por el que un conductor (cable) se opone al paso de la corriente eléctrica, convirtiendo algo de energía eléctrica en calor. La resistencia está situada a lo largo de todo un circuito eléctrico y puede variar de un lugar a otro. Por ejemplo, una bombilla (u otro aparato eléctrico) supone una resistencia mayor que la del cable. La resistencia se mide en ohmios (representado por la letra griega omega mayúscula). El nombre de esta unidad proviene del físico alemán Georg Simon Ohm (1789-1854). Un ohmio puede definirse como la resistencia de un conductor que, recorrido por una corriente de 1 amperio, emite una potencia de 1 vatio en forma de calor. En el ejemplo de la tubería de agua, la resistencia sería el diámetro de la tubería, de forma que a menor diámetro mayor resistencia opone la tubería al paso del agua.
El ingeniero y mecánico escocés James Watt (1736-1819) inventó la máquina de vapor y definió una unidad para medir su potencia: El caballo de vapor. Por aquel entonces, en las minas se utilizaban caballos para extraer agua y otros materiales. Para poder vender sus máquinas a los ingenieros de minas, Watt midió el trabajo que realizaba un caballo típico durante un período grande de tiempo y luego calibró sus máquinas de acuerdo con ello. Así, pudo decirle a su clientela que una máquina de un caballo de vapor reemplazaría a un caballo.
Todas las ondas electromagnéticas, como la luz, las ondas de radio y los rayos X viajan en el vacío a la misma velocidad, llamada velocidad de la luz, que se suele representar por la letra minúscula c, donde c vale 299.792’5 kilómetros por segundo, con un margen de error de 0’5. En general se suele redondear diciendo que la velocidad de la luz es 300.000 km./s.
Guglielmo Marconi (1874-1937) fue el primero que usó las ondas de radio para enviar mensajes a largas distancias. El primer mensaje fue enviado cruzando el océano Atlántico. Marconi utilizó el descubrimiento, en 1888, de las ondas de radio por parte de Heinrich Hertz.
Hay muchos tipos de ondas electromagnéticas, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, pasando por la luz visible. La única diferencia entre todos los tipos de ondas electromagnéticas es su longitud de onda. La longitud de onda es la distancia entre dos crestas consecutivas de una onda. Los tipos de ondas electromagnéticas conocidas y su longitud de onda asociadas son:
o Radio AM: Desde decenas a cientos de kilómetros.
o Radio FM/TV: Desde varios decímetros a varios kilómetros.
o Microondas: Varios centímetros.
o Infrarrojos: Varias milésimas de centímetro (desde 400 micrómetros a 0’8 micrómetros).
o Luz roja: 8000 átomos (0’8 micrómetros).
o Luz violeta: 4000 átomos (0’4 micrómetros).
o Ultravioleta: Cientos de átomos (desde 0’4 micrómetros a 120 Angstroms).
o Rayos X: Unos pocos átomos (de 120 a 0’05 Angstroms).
o Rayos gamma: Desde el tamaño de un átomo al tamaño de un núcleo (menos de 0’05 Angstroms).
NOTA: El Angstrom es una unidad de longitud que equivale a 10-10 metros y su símbolo es una A con un pequeño circulito encima de ella. Su nombre proviene del físico sueco Anders Jonas Angstrom (1814-1874) (con un circulito encima de la A y diéresis en la o). Este físico fue el primero en medir longitudes de onda y determinar los límites del espectro visible.
El cuerpo humano puede detectar varios tipos de ondas electromagnéticas, aparte de la luz visible, desde la luz roja a la violeta. Cuando notamos el calor de un cuerpo, notamos las ondas o radiación infrarroja. Cuando se sufre una insolación por estar demasiado tiempo bajo el sol es una prueba de que también detectamos la radiación ultravioleta.
Todas las ondas electromagnéticas son absorbidas total o parcialmente por la atmósfera, evitando que se transmitan a distancias mayores de las que lo serían si no fueran absorbidas. Sin embargo, hay dos tipos de estas ondas que se pueden transmitir a grandes distancias en la atmósfera: Las ondas de radio y las ondas de luz visible. Por eso, cuando los astrónomos quieren detectar otros tipos de ondas procedentes del espacio (rayos X, infrarrojos, ultravioleta, microondas…) deben situar los aparatos receptores fuera de la atmósfera, en satélites especializados.
El físico escocés James Clerk Maxwell es famoso por reunir en los años 1870 las llamadas ecuaciones de Maxwell, en las que se resumen las leyes básicas de la electricidad y el magnetismo. Sin embargo, Maxwell también fue pionero de la fotografía en color, siendo el autor de la primera fotografía en color de la historia, una fotografía de sorprendente calidad de un racimo de uvas, que formó parte de su tesis doctoral. La fotografía todavía puede verse en la Universidad de Cambridge, donde estudió.
Un imán puede desimantarse o mejor dicho, desmagnetizarse si se calienta lo suficiente como para que la fuerza magnética de sus átomos se desordenen al azar. Para volver a magnetizarlo basta con situarlo en un campo magnético lo suficientemente fuerte para que esa fuerza vuelva a ordenarse. Sólo hay unos pocos materiales que son magnéticos de forma natural, como el hierro, el níquel y el cobalto. También son magnéticos algunas aleaciones, como el acero, pero los imanes permanentes más potentes son aleaciones de hierro, boro y neodimio.
Un año es el período de tiempo que tarda la tierra en dar una vuelta alrededor del sol y aproximadamente consiste en 365 días, 5 horas, 48 minutos y 46 segundos, o sea 365 días y un cuarto menos 11 minutos y 14 segundos. Normalmente se redondea diciendo que dura 365 días y un cuarto.
Los egipcios y los mesopotámicos se pueden considerar como los padres de la ciencia, ya que desde finales del milenio IV a.C., desarrollaron unos conocimientos que sirvieron de base a los griegos. Entre otras cosas, inventaron los primeros sistemas de escritura y los primeros sistemas de numeración estructurados. En Mesopotamia usaban la base de numeración 60, número que debía de ser mágico para ellos y que es la mayor base de la historia. Los egipcios optan por el sistema decimal (base 10), el más frecuente de la historia y el que usamos actualmente. Crearon los primeros calendarios, basados en el ciclo de la Luna (29 días y medio) que es fácil de percibir, obteniendo años de 354 días. Sin embargo, con ese calendario se produce un desfase en las estaciones (ajustadas a los 365 días y cuarto del año solar). Los mesopotámicos crearon un burdo calendario de 12 meses de 29 y 30 días alternos añadiendo un mes cada cierto tiempo para corregir el desfase. Los egipcios reservaron el calendario lunar para la vida religiosa y crearon un calendario civil de 365 días (12 meses de 30 días y 5 días más aparte), que coincide con el período de tiempo entre dos solsticios de verano, entre dos apariciones por el Este de Sirio (Sothis, para los egipcios), época que coincide con la crecida del Nilo.
La semana es, históricamente, una agrupación de días. Los egipcios usaban semanas de 10 días, pero nosotros hemos heredado las semanas de 7 días de los romanos y estos a su vez de los mesopotámicos y la correspondencia de sus nombres con los astros, ya que los romanos designaron cada día al culto a una divinidad:
o Lunes: Del latín dies lunae, día de la Luna. En inglés, Monday, de Moon (Luna).
o Martes: Del latín dies martis, día de Marte (dios de la guerra). En inglés, Tuesday.
o Miércoles: Del latín dies mercuri, día de Mercurio (dios del comercio y de los caminantes, mensajero de los dioses). En inglés, Wednesday.
o Jueves: Del latín Iovis dies, día de Júpiter (dios que fue asimilado al Zeus griego, dios de los dioses). En inglés, Thursday.
o Viernes: Del latín veneris dies, día de Venus (asimilación de la diosa Afrodita griega, diosa del amor y de la belleza). En inglés, Friday.
o Sábado: Día de Saturno (dios de los vendimiadores y campesinos). En inglés, Saturday. Aunque, el nombre de Sábado proviene del latín sabbatum y este del hebreo sabbath, que significa descanso. Este es, históricamente, el séptimo día de la semana y es el que dedican los judíos al descanso, ya que según la Biblia Dios descansó en el séptimo día.
o Domingo: Del latín Dies Dominicus, día del Señor. Los romanos dedicaron este día al Sol. En inglés, Sunday, de Sun (Sol). Históricamente el Domingo es el primer día de la semana. Los cristianos trasladaron el día de descanso al primer día de la semana para conmemorar la Resurrección de Cristo, que tuvo lugar en ese día. No obstante, en la actualidad se considera al Domingo como el séptimo día y existe una recomendación para hacerlo así, del ISO (International Standard Organization, Organización Internacional de Estándares).
A lo largo de la Historia, ha habido diversos calendarios con los que el hombre ha intentado medir el tiempo. Los más importantes han sido los 3 siguientes, que han sido sucesivas aproximaciones para medir el tiempo en años:
o Calendario egipcio: Estaba formado por 12 meses de 30 días, seguidos de una fiesta de 5 días. En total 365 días. Como esa no es la auténtica duración del año, el año se desplazaba casi un cuarto de día al año. Por tanto, con este calendario, en menos de 700 años se notaría que el tiempo cambia y que en invierno hace calor y en verano frío.
o Calendario juliano: Introducido por Julio César en el año 46 a.C. resolvió parcialmente el problema del calendario egipcio introduciendo un día extra cada 4 años (años bisiestos). Para compensar el deslizamiento del calendario egipcio, a ese año se le añadieron 2 meses extra, así como 23 días más en Febrero. Así, el año 46 a.C. es el año más largo registrado, con 455 días. Esta mejora también producía desplazamiento de las estaciones, aunque más lentamente (más de 7 días cada 1000 años). Como fundador, Julio César se dedicó un mes a sí mismo, el de Julio, con 31 días. Cuando su sobrino Octavio Augusto se convirtió en emperador de Roma, también se apropió de un mes, el de Agosto, al que le añadió un día más, quitándoselo al mes de Febrero.
o Calendario gregoriano: Introducido por el Papa Gregorio XIII en 1582, modifica el juliano evitando los años bisiestos cuando caen en las centenas excepto cuando son divisibles por 4. Así, el año 1900 no fue bisiesto y si lo será el 2000. Cuando se introdujo este calendario se decretó que el día 5 de octubre fuera el 15 de octubre para corregir el desfase entre el calendario juliano y el solar. Por tanto, el año 1582 es el año más corto registrado y se eliminaron, de esta guisa, 10 días de la historia.
En el mundo hay otros 40 calendarios vigentes, aunque el gregoriano se usa de forma oficial en casi todos los países. Así, por ejemplo, a la llegada del año 2000, el pueblo judío estará en un día cualquiera de mediados del año 5759. Los musulmanes se hallarán en el año 1421. Los hindúes, con su calendario Saka, estarán en 1922.
Se cree que el calendario gregoriano, que se usa en casi todo el mundo, tiene un error de 4 años. Probablemente el culpable sea un monje escita del siglo VI llamado Dionisio el Exiguo, también conocido como el pequeño Dionisio (se supone que por su tamaño). Este fraile realizó los cálculos en los que se basó la reforma gregoriana (hecha en 1582). Para actualizar el sistema implantado en tiempos de Julio César, tomó como punto de partida el nacimiento de Jesús, que ubicó en el 753 de la fundación de Roma, en vez de en el 749. Es tanto como decir que Cristo nació en el año 4 antes de Cristo. Además, Dionisio el Exiguo utilizó el sistema numérico romano en el que no existía el cero, por lo que situó el inicio de la era en el año 1 (el Anni Domini Nostri Jesu Christi). Por tanto, el año 0 no existió y del año 1 a.C. se pasa directamente al 1 d.C. Por esto, y sin tener en cuenta el desplazamiento de 4 años, tenemos que el nuevo milenio empezará con el siglo XXI el día 1 de Enero del año 2001.
La elección del 25 de Diciembre como fecha del nacimiento de Cristo obedeció más a criterios religiosos que históricos. Tras barajar varias fechas (28 de Marzo, 2 de Abril, 18 de Noviembre y 6 de Enero), el Papa Liberio en el año 354 optó por fijar la Navidad en el solsticio de invierno para sustituir la festividad dedicada a la diosa Mithra, divinidad del Sol.
La Pascua de Resurrección es una fiesta de la liturgia cristiana que se celebra en Primavera (con fecha variable), en memoria de la Resurrección de Cristo. Esta fecha es 3 días después del Jueves Santo día en que los cristianos rememoran la muerte de Cristo en la Cruz, ya que las Sagradas Escrituras dicen que “resucitó al tercer día”. Toda esa semana es llamada Semana Santa y los cristianos suelen sacar sus imágenes en procesión. El concilio de Nicea (325) estableció a la cristiandad que la fiesta de Pascua debe celebrarse cada año el Domingo siguiente al primer plenilunio tras el equinoccio de Primavera, fijado el 21 de Marzo. Esto hace que la fecha de Pascua esté siempre comprendida entre el 22 de Marzo y el 25 de Abril, ambas incluidas. Karl F. Gauss (1777-1855), afamado y astuto matemático, ideó un método para calcular la fecha exacta en la que celebrar la Pascua de Resurrección. Según la fórmula de Gauss la fecha de Pascua debe ser una de las dos siguientes (la única que exista de las dos):
1. El (22 + d + e) de Marzo.
2. El (d + e – 9) de Abril.
Teniendo en cuenta que, si representamos como “x MOD y” el resto de la división entera “x/y”, se establece que:
o a = año MOD 19
o b = año MOD 4
o c = año MOD 7
o d = (19a + M) MOD 30
o e = (2b + 4c + 6d + N) MOD 7
y donde M=15 y N=6 en el calendario juliano. En el calendario gregoriano los valores de M y N varían lentamente y, hasta el año 2100, tienen los siguientes valores: M=24 y N=5. Algunos ejemplos, son los siguientes: En 1988 y en 1994 la Pascua se celebró el 3 de Abril, en 1995 fue el 16 de Abril, en 1996 fue el 7 de Abril, en 1997 fue el 30 de Marzo y en 1998 fue el 12 de Abril.
Otra forma de calcular esta fecha es utilizando el algoritmo de Butcher, del “Almanaque eclesiástico” de 1876, que es válido para el año 1582 y los años posteriores a este:
o A = año MOD 19
o B = año / 100
o C = año MOD 100
o D = B / 4
o E = B MOD 4
o F = (B+8) / 25
o G = (B-F+1) / 3
o H = (19A + B – D – G + 15) MOD 30
o I = C / 4
o K = C MOD 4
o L = (32 + 2E + 2I – H – K) MOD 7
o M = (A + 11H + 22L) / 451
o N = H + L – 7M + 114
o MES = N / 31
o DIA = 1 + (N MOD 31)
Las fechas de Pascua se repiten en idéntica sucesión en un periodo de 5.700.000 años y en ese lapso de tiempo la fecha más frecuente es el 19 de Abril.
El segundo fue definido en 1967 por la Comisión Internacional de Pesos y Medidas como el tiempo que necesita un electrón para girar sobre su propio eje dentro de un átomo de cesio. El llamado reloj atómico puede medir la longitud de un segundo con una exactitud de 13 cifras decimales. Más exacto aún es el movimiento del electrón en una molécula de hidrógeno que consigue una exactitud de 15 cifras decimales. Por debajo del segundo existen otra unidades: milisegundo (milésima parte de un segundo, 10-3 segundos), microsegundo (millonésima de segundo, 10-6 segundos), nanosegundo (milmillonésima de segundo, 10-9 segundos), picosegundo (billonésima de segundo, 10-12 segundos) y femtosegundo (milbillonésima de segundo, 10-15 segundos).
Una neurona tarda en excitarse un tiempo del orden del milisegundo, mientras que los circuitos electrónicos más veloces tardan un tiempo de un orden cercano al picosegundo. Esto implica que los ordenadores procesan la información más rápidamente de modo general. Determinadas tareas son, hoy día, imposibles de efectuar por los ordenadores o, al menos, estos son más lentos que el hombre (procesamiento de información visual, aprendizaje…). La razón de la velocidad de nuestro cerebro en esas acciones no estriba en la velocidad de las neuronas sino en la complejidad de su diseño, muy superior al ordenador más potente que se pueda fabricar hoy día.
El astrónomo y físico italiano Galileo Galilei (1564-1642) demostró que todos los cuerpos caen con la misma aceleración, independientemente de su masa y densidad. Esta aceleración es 9.75 m/s2, o sea, un cuerpo que cae incrementa su velocidad en 9.75 metros por segundo en cada segundo. Se cuenta que hizo sus experimentos arrojando cuerpos de distintos materiales desde la famosa torre inclinada de Pisa (su ciudad natal), que por aquellos entonces estaba menos inclinada.
La ley de la Flotabilidad de Arquímedes dice que si sumergimos un cuerpo en un fluido este sufre un empuje vertical hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado. Así, si el cuerpo es menos denso que el líquido, flotará y es más denso, se hundirá. Esta es la razón por la que flotan todos los barcos, incluidos los de hierro y acero: La cantidad de agua desplazada es igual al volumen de hierro más el aire dentro del casco y aunque el hierro es más denso que el agua, el aire es menos denso y hay siempre más volumen de aire que de hierro. Por eso, si se llenara el barco de hierro o de agua… se hundiría.
Se le atribuye al sabio griego Arquímedes (287-212 a.C.), alumno de Euclides, el descubrimiento de la ley de la Flotabilidad (ver punto anterior). Se cuenta que Hierón, rey de Siracusa (su ciudad natal), le pidió que demostrara si una corona era de oro puro o adulterado y, dándole vueltas a la cabeza, al meterse en el baño y observar cómo subía el nivel del agua exclamó “¡Eureka!”, que significa “¡Lo encontré!”, y salió a la calle desnudo gritando “¡Eureka! ¡Eureka!”. Su idea era medir el agua desplazada por la corona y luego el agua desplazada por un peso igual de oro. Se desconoce el resultado de la verificación. Arquímedes dirigió la defensa de Siracusa contra los romanos, manteniendo en jaque a la armada de Marcelo durante 3 años. Construyó máquinas para lanzar piedras a gran distancia y se dice que incendió las naves de los invasores mediante un sistema de espejos. Al entrar los romanos en Siracusa, Marcelo mandó que le trajeran vivo al sabio, pero fue muerto por un soldado romano que, sin conocerle, se irritó al no obtener ninguna respuesta de éste cuando estaba absorto pensando en un problema.
Debido a la ósmosis, cuando nos bañamos largo tiempo, se nos arruga la piel, porque el agua ha traspasado la piel pasando dentro de las células. La ósmosis indica que si dos soluciones son separadas por una membrana, el agua sólo, sin las moléculas de la solución, puede moverse a través de la membrana, cambiando la concentración de la solución a ambos lados de la membrana.
El calor es una forma de energía cinética a nivel atómico. La energía cinética es la debida al movimiento de un cuerpo y depende de su velocidad y masa. Un objeto está caliente cuando sus átomos se mueven rápidamente y frío cuando sus átomos se mueven con lentitud. Debido a este movimiento, los cuerpos calientes se expanden o dilatan.
El cero absoluto es aquella temperatura en la que se detiene todo movimiento atómico y equivale a -273.15 grados centígrados. En realidad no se detiene todo movimiento, sino que es el estado energético menor posible. Podemos comparar esa temperatura con la del interior del Sol que está aproximadamente a 150 millones de grados centígrados.
La conductividad es una propiedad que mide la facilidad de la materia para permitir el paso de una corriente eléctrica. Según esta propiedad, podemos clasificar los materiales en:
o Conductores: En estos materiales existen algunos electrones que no están ligados a átomos particulares sino que se pueden mover por todo el material y son llamados electrones de conducción. En el cobre (Cu), por ejemplo, hay aproximadamente un electrón de ese tipo por cada átomo. En general, los metales son buenos conductores y dentro de estos el oro (Au) y la plata (Ag) son mejores que el cobre pero en la inmensa mayoría de los casos (cables, circuitos…) se usa el cobre por ser más barato.
o Aislantes: Cuando los electrones de un cuerpo se hallan fuertemente ligados a sus átomos es muy difícil que conduzcan electricidad. Son aislantes el plástico, la madera, el cristal, el aire… No obstante, todos los materiales pueden ser conductores si el voltaje es suficientemente alto. Por ejemplo, durante las tormentas se acumula una gran carga eléctrica en las nubes que puede ser conducida a través del aire provocando los relámpagos y los rayos.
o Semiconductores: Son materiales conductores pero que ofrecen bastante resistencia al paso de una corriente eléctrica. Por ejemplo, el silicio (Si) y el germanio (Ge) son semiconductores, es decir, tienen muy pocos electrones de conducción. El silicio puede transportar una millonésima parte de la corriente que puede transportar el cobre. Gracias a los semiconductores se han podido construir elementos electrónicos tales como los diodos o los transistores que han permitido el avance de esta tecnología hasta los modernos ordenadores. Pensemos que en un microchip de pocos cm2 puede haber millones de transistores. Afortunadamente para todos, el silicio es un elemento bastante abundante en la Naturaleza: Casi todas las playas de arena tienen grandes cantidades de este útil elemento.
o Superconductores: Son materiales que transportan la electricidad sin casi pérdida de energía (sin calentarse). Este comportamiento se observa con mayor facilidad cuanto menor sea la temperatura. Por ejemplo, los primeros superconductores tenían que utilizarse en un baño de helio (He) líquido a 4 Kelvin (4 grados por encima del cero absoluto). Conseguir materiales superconductores (o similares) a temperatura ambiente es uno de los logros de la física que aún no se han conseguido. Se han encontrado materiales superconductores a más de 100 Kelvin utilizando un baño de nitrógeno (N) líquido (más barato que el helio), pero son cerámicas quebradizas y con bastantes inconvenientes.
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.
El químico ruso Dmitry Ivanovich Mendeleyev (1834-1907), en 1870, ordenó los 57 elementos químicos conocidos en su tiempo según sus pesos atómicos. Observó que en la tabla había algunos huecos y aseguró que esos elementos existían pero que aún no se habían descubierto. Además, predijo con acierto las características físico-químicas que tendrían. Con el tiempo se pudo comprobar que Mendeleyev tenía razón, al descubrirse elementos como el galio o el germanio. La forma habitual de representar esta tabla, llamada tabla periódica de los elementos responde a una ordenación por filas por su número atómico y por columnas elementos con similares propiedades químicas. La tabla se completó al descubrir el uranio (elemento 92). Más allá del uranio se encuentran los llamados elementos transuránicos, que son muy inestables y pierden su masa emitiendo radiactividad, por lo que esos elementos no existen de forma natural en la Naturaleza, aunque se pueden fabricar artificialmente en los aceleradores de partículas.
El nombre de los elementos químicos se deben a diversas razones. Por ejemplo, el hidrógeno (con símbolo H y número atómico 1) lleva a su nombre por ser el generador del agua. El cesio (Cs, 55) significa “azul cielo”, por el color que emite. Otros nombres se han dado para recordar a famosos científicos, como el einstenio (Es, 99) a Einstein, el mendelevio (Md, 101) a Mendeleyev, el nobelio (No, 102) a Nobel y también a lugares, como el europio (Eu, 63) y el berkelio (Bk, 97) por la ciudad de Berkeley donde fue descubierto.
La radiactividad es una propiedad que tienen algunos átomos de desintegrarse a sí mismos emitiendo partículas desde el núcleo. Afortunadamente esta propiedad la tienen pocos elementos como, por ejemplo el uranio (U), de número atómico 92. Con el proceso de desintegración el núcleo pierde masa que es convertida en energía a través de la famosa ecuación de Einstein: E=mc2, donde c es la velocidad de la luz.
La datación radiométrica consiste en averiguar el tiempo transcurrido desde la muerte de un organismo vivo, basándose en la vida media de algunos átomos radiactivos. La más famosa es la del carbono-14, ya que el carbono se toma de la atmósfera y se incorpora a los tejidos vivos constantemente. Cuando el organismo muere el carbono-14 comienza a desintegrarse, teniendo una vida media de 5730 años. Estimando cuánto se ha desintegrado el carbono-14 se puede dar una idea de cuánto tiempo hace de la muerte de ese organismo.
El Helio (He, con número atómico 2) es un gas a temperatura ambiente y es el gas utilizado para inflar los globos infantiles que suben en el aire, ya que este gas es más ligero que el aire que nos rodea. Este gas procede del interior de la tierra y es extraído en las extracciones petrolíferas junto con el petróleo y el gas natural. El helio también es producido en el Sol por fusión de dos átomos de hidrógeno (H, 1). Es decir, dos átomos de hidrógeno se unen formando helio y liberando energía.
Un ácido, en química, es cualquier molécula que cede un protón a otras moléculas en una reacción química. Los ácidos fuertes pueden ser muy corrosivos, como los usados en las baterías de los coches. El opuesto a un ácido es una base, que es una molécula que acepta un protón en una reacción química. Igualmente, las bases fuertes son también corrosivas, como la lejía.
El vino se produce por fermentación. Durante la fermentación las células de la levadura convierten el azúcar (glucosa) en alcohol (que nos lo bebemos) y dióxido de carbono (que vuelve a la atmósfera). La fermentación se debe producir de forma anaeróbica (sin oxígeno). Si el vino se deja al aire libre la fermentación se detiene, por el oxígeno, y el vino se convierte en vinagre.
La destilación es un método para separar una mezcla de dos líquidos que tienen distintas temperaturas de ebullición. Por ejemplo, para separar alcohol y agua hay que calentar la mezcla por debajo de los 100 grados Celsius, para que el alcohol se evapore y el agua no mucho, consiguiendo un vapor con mucha mayor concentración de alcohol. Luego se enfría ese vapor, condensándose el alcohol. El aparato tradicional usado para esta operación es llamado alambique y es típico por su tubo en forma de escalera de caracol usado para la condensación. El proceso de destilación es usado para crear multitud de líquidos, como el whisky. La gasolina y el benceno se obtienen del petróleo en crudo también por destilación.
Los terremotos o movimientos sísmicos son movimientos de la tierra producidos cuando las rocas son sometidas a compresión o tensión, partiéndose bruscamente y liberando su energía. Los terremotos se producen mayoritariamente en los bordes de las placas tectónicas. Es famosa la Falla de San Andrés, junto a la costa Oeste de los Estados Unidos donde se producen muchos terremotos, siendo famoso el desastroso terremoto de San Francisco del 17 de Octubre de 1989, alcanzando 7.1 en la escala de Richter. Algunos geólogos sospechan que en esa falla se puede producir un terremoto de magnitud 8, lo cual sería un inmenso desastre. La escala de Richter mide la gravedad de los sismos y se basa en la cantidad de energía liberada. En esta escala, cada incremento de una unidad corresponde a un incremento de 10 veces la cantidad de energía liberada. Así, un terremoto de magnitud 7 en esta escala es 100 veces más potente que uno de 5. Los geólogos estiman que la magnitud 9 es casi lo máximo que puede alcanzar un terremoto ya que las rocas no pueden almacenar mayor energía. Naturalmente, el daño en la superficie depende del lugar en el que se produzca el epicentro y de la calidad de las construcciones, pero el límite peligroso está por encima de la magnitud 6. En España, la zona más conflictiva está entre las ciudades de Granada y Almería, afectadas por el roce de las placas Eurasiática y Africana.
John Dalton (1766-1844), químico inglés, es más famoso por la patología que sufría en los ojos que le imposibilitaba distinguir los colores que por sus logros científicos que le han valido ser considerado como padre de la química moderna. Dalton creía que sus ojos estaban bañados por un líquido azul que absorbía el rojo, pero como no pudo cerciorarse, dispuso en su testamento que sus ojos fueran disecados para confirmar su teoría, y así se hizo a su muerte, en 1844. Más de un siglo después, un equipo de científicos británicos (John Hunt y John Molton) analizaron sus ojos y su ADN y se averiguó que Dalton padecía un daltonismo de tipo deuteranopo (incapaz de ver el verde) y no de tipo pronatopo (incapaz de ver el rojo), como se creía. Además, un deuteranopo describió los cambios de color de una flor exactamente igual que lo hizo Dalton en sus escritos. El daltonismo (o discromatopsia) es una enfermedad más común de lo que la gente cree, pues la padece cerca de un 8% de la población aproximadamente. En la mayoría de los casos es una enfermedad hereditaria y entonces es incurable, afectando principalmente a los hombres (está determinada por genes recesivos del cromosoma sexual X).
La luminiscencia es una emisión de luz “fría”. Hay sustancias, llamadas luminiscentes, que al ser expuestas a la luz los electrones de sus átomos se excitan y saltan a órbitas más externas. Al volver a su estado normal emiten un fotón de luz. El intervalo que transcurra hasta que vuelvan a su órbita determinará el tiempo durante el cual la sustancia emitirá luz. Si ese tiempo es corto, el fenómeno se llama fluorescencia (como una pantalla de televisión) y si es largo se llama fosforescencia (como los números de un reloj). La luminiscencia también se da por reacciones químicas, como cuando el fósforo amarillo se oxida con el aire produciendo una luz verde, típica de algunos seres vivos como las luciérnagas o ciertos peces abisales. También se produce luminiscencia por ciertas radiaciones, como sucede con la luz ultravioleta (luz negra), que hace brillar ciertas prendas de vestir (sobretodo blancas), y que es muy usada en las discotecas.
El efecto Magnus, así denominado en honor al físico y químico alemán Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), es muy usado por deportistas en deportes de pelota (fútbol, rugby, golf, tenis, ping-pong, voleibol…), para conseguir lo que se suele llamar un tiro con efecto, es decir que la pelota consiga una trayectoria ligeramente circular (vista desde arriba), consiguiendo una curva muy complicada de describir. Gracias a este efecto es posible conseguir en fútbol, incluso con el viento en calma, un gol directo de saque de esquina (corner) o conseguir que un saque de falta esquive la barrera como si la pelota estuviera teledirigida. El efecto Magnus es una consecuencia del giro de la pelota sobre sí misma mientras avanza en el aire, y consiste en la aparición de una fuerza perpendicular al eje de rotación y a la dirección de movimiento. En golf esto es tan importante que las pelotas de golf se hacen con unos hoyuelos en su superficie para modificar el arrastre que ha de tener sobre el aire.
En ajedrez, el número de movimientos distintos que pueden llevar a cabo los 2 jugadores en las 4 primeras jugadas es de 318.879.464.000. El número de partidas distintas que pueden ser jugadas al ajedrez es finito aunque inmensamente grande. Es posible que el ajedrez tenga una estrategia ganadora, es decir, una forma de jugar que seguida por un jugador concreto (blancas o negras) éste gane siempre. Sin embargo, esta estrategia es, si existe, imposible de calcular hoy día.
El cine nació el 28 de Diciembre de 1895, con la primera proyección de la mano del cinematógrafo de los hermanos Lumière, el primer aparato que permite la toma de vistas y también la proyección de películas (y el tiraje de copias). Para llegar a este invento fueron necesarios muchos otros, entre los que destacan el praxinoscopio (1880) de Emile Reynaud que fue el primer ingenio en el mundo capaz de proyectar imágenes animadas y el kinetógrafo y el kinetoscopio (1890) de Edison capaz de grabar auténticas películas de cine y de reproducirlas aunque sólo podía verla un único espectador. La incorporación del sonido al cine data de 1927, el technicolor de 1935 y el cinemascope de 1952.
La cámara de televisión fue inventada por el ruso Zworykin en 1923 y tres años más tarde, Baird realizó una demostración de transmisión de imágenes de 3’8×5 cm. con una definición de 30 líneas. Las primeras emisiones públicas de televisión se hicieron con el método Baird en 1929 en Gran Bretaña. Con el tiempo, se aumentó el número de líneas y se llegó a una frecuencia de imágenes de 25 ó 30 imágenes por segundo. La emisión de televisión en color se desarrolló en Europa a partir de 1962. Las cámaras de vídeo con cinta magnética nacieron en 1956, pero el formato doméstico VHS (Video Home System) es de los primeros años de la década de 1970.
Los electrodomésticos más importantes son de este siglo. La lavadora automática se fabricó por primera vez en 1901, el primer lavavajillas es de 1912, el primer frigorífico data de 1918 y con congelador de 1939. Los primeros hornos microondas se vendieron en EE.UU. en 1953.
La telegrafía tiene su origen en los trabajos del alemán Von Soemmering (1810) y de los ingleses W.F. Cooke y C. Wheatstone (1839). Sin embargo, el primer sistema práctico fue construido por S.F.B. Morse, en el que utilizaba el famoso Código Morse de puntos y rayas. Este sistema era binario (sólo usaba 2 estados: punto y raya) y completamente serie (sólo necesitaba 2 hilos, lo cual, reducía costes). El primer aparato Morse hacía honor al nombre de “telégrafo”, que proviene del griego “hacer marcas a distancia”, y consistía en un sistema con una pluma en contacto con un tambor rotativo de papel, produciendo una marca continua. Entonces, los impulsos de codificación eran corrientes eléctricas que activaban un electroimán moviendo momentáneamente la pluma del papel y produciendo así una línea ondulada. Con un poco de práctica, los operadores del telégrafo descubrieron que no necesitaban observar el papel para descifrar el mensaje sino que les bastaba con escuchar el sonido que hacía la pluma al escribir. Por eso, el registrador gráfico se sustituyó por otro instrumento mucho más simple, llamado resonador, que producía sonidos en vez de marcas. En ese momento debería haberse cambiado el nombre del aparato por “teléfono” (del griego “hacer sonidos a distancia”). Es famosa la codificación Morse de las letras S (3 puntos) y O (3 rayas), para formar la voz internacional de petición de auxilio, S.O.S. (en Morse ··· — ···), la cual es fácilmente distinguible incluso en un ambiente con muchas interferencias. La interpretación de S.O.S. como del inglés “Save Our Souls” (“Salvad Nuestras Almas”) es posterior.
La leche es un alimento muy completo que contiene: agua, grasas, proteínas (la caseína, rica en fósforo, es la más importante), carbohidratos, vitamina A, potasio, fósforo, tensioactivos… A temperatura ambiente, los tensioactivos hidrófilos se fijan al agua y los hidrófobos se fijan a las grasas. A estos corpúsculos grasos se le une la caseína, que evita que se repelan entre sí por sus cargas negativas. Estos corpúsculos grasos flotan (por la teoría de Arquímedes) y poco a poco llegan a la superficie formando una capa blanca que llamamos nata. Si calentamos la leche sin cesar, el proceso anterior ocurre más rápidamente y la nata se transforma en una auténtica tapadera de la leche. Al comenzar a hervir, el vapor de agua que se forma en la parte inferior sube y las burbujas empujan a esta tapadera, la levantan y la leche se sale del recipiente.
El péndulo de Foucault fue ideado por el físico francés Jem Foucault (1819-1868) para demostrar la rotación de la tierra. Un péndulo es un peso colgado del techo por una cuerda, que se balancea de un lado a otro. La prueba de Foucault consiste en observar que el plano en el que el péndulo se balancea va cambiando lentamente, debido a que la Tierra gira. En realidad, el plano del péndulo no se mueve, sino que, al girar la Tierra, nosotros observamos que este plano se mueve con respecto a ella. Como para nosotros, la Tierra está quieta, no vemos su movimiento, nos da la sensación que es el péndulo el que varía su plano de movimiento. Si la Tierra no girase, entonces el plano del péndulo sería invariante. Los puntos de la Tierra donde esto es más evidente serían los polos, Norte y Sur, de la Tierra. Suponga un péndulo justo en el polo Norte que gira de izquierda a derecha de forma fija, en el mismo plano. Al girar la Tierra bajo el péndulo, un observador que estuviese junto al péndulo notaría que con el tiempo el plano en el que se mueve el péndulo varía de forma lenta, constante y circular (con respecto al suelo terrestre). Igualmente, un péndulo de Foucault en el ecuador mantendría constante su plano de movimiento. Por tanto, la velocidad con la que gira el plano en el que se mueve el péndulo de Foucault depende directamente de la latitud en la que se encuentre el péndulo. Si llamamos L a esa latitud y A al ángulo de rotación del plano en el que se mueve el péndulo de Foucault en un día, obtenemos que:
A = 360º sen (L)
Así, en el ecuador, L=0º, sen(0)=0 y A=0º/día. En un polo L=90º, sen(90)=1 y A=360º/día. En un punto intermedio se obtienen resultados intermedios, por ejemplo, el Museo de las Ciencias de Lisboa (situado junto al Barrio Alto) está a una latitud de 38º42’59”, de donde obtenemos que A=225º10’12”/día o lo que es lo mismo, 9º23’/hora.
donjavier69 