Boletín de Materia. 25 de diciembre 2021

 

¿No puedes verlo bien? Prueba a abrirlo en tu navegador Sábado, 25 de diciembre de 2021 Javier Salas ¡Saludos! Bienvenidos al boletín de Materia. Soy Javier Salas y hoy toca hablar de cómo la pandemia nos toca los omicrones y de la máquina del tiempo más sofisticada que ha construido la humanidad: el telescopio James Webb. Un pepino que nos hará más felices que el telescopio Hubble al que cantaron Lori Meyers. Y si te ha tocado aislarte por culpa de ómicron, como medio planeta: mucho ánimo, espero que este ratito de lectura te distraiga. Un abrazo desde mi propio confinamiento familiar asintomático. Si te han enviado este boletín y te quieres suscribir, puedes hacerlo ahora apuntándote aquí 📬 1. 🚀 La máquina del tiempo "John Mather es uno de los padres intelectuales de la mayor máquina del tiempo jamás construida. En 2006, este astrofísico ganó el Nobel de Física por obtener una de las pruebas más precisas de cómo apareció el universo tras una expansión acelerada a partir de un punto diminuto: el Big Bang. Sucedió hace 13.800 millones de años y supuso el comienzo del tiempo y el espacio", así arranca el artículo de mi compañero Nuño Domínguez sobre el telescopio James Webb que, si todo va según lo previsto, se lanza hoy sábado 25 al espacio. La máquina que Mather y otros astrofísicos llevan construyendo desde 1995 será capaz de ver las luces surgidas 100 millones después de ese nacimiento. Es decir, el Webb nos permitirá viajar hasta el comienzo de los tiempos. Si eso no suena emocionante, espera a ver los resultados. El cohete Ariane 5, que lanzará al 'Webb' al espacio. / BILL INGALLS/NASA El reportaje que publicamos es espectacular visualmente: ya saben las maravillas que hacen mis compañeros de narrativas visuales. Pero el texto de Nuño merece una lectura reposada. Por ejemplo, este diálogo que mantiene con el astrofísico Pablo G. Pérez González: —¿Existen aún las galaxias que emitieron la primera luz del universo o desaparecieron hace millones de años y no lo sabemos porque esa información no ha llegado hasta nosotros aún? —Todo depende de qué entiendas por existir. Para nosotros esas galaxias existen en este momento del espacio-tiempo. Lo que vamos a ver es una foto de cuando nacieron, pero están en una zona del cosmos tan lejana y desconectada a la nuestra que es posible que se hayan transformado en una galaxia mucho más evolucionada o en un agujero negro. Detalle del gigantesco espejo bañado en oro del telescopio. / Kevin Lamarque Quizá lo que más mola del reportaje es lo que dice al final Mather: "De todas las grandes preguntas que este instrumento puede responder, la más importante es la que no nos esperamos. Es lo mismo que sucedió con el telescopio espacial Hubble. La gente no esperaba que hubiese un agujero negro en el centro de nuestra galaxia y ahora sabemos que hay uno en todas gracias a él. (...) Va a haber muchas sorpresas. Yo las espero sobre todo del universo temprano, que es aún muy desconocido". Si todo va bien, este telescopio espacial realizaría las primeras observaciones científicas en mayo o junio. Insisto en los condicionales porque esta infraestructura es extraordinariamente delicada. "La secuencia de despliegue y puesta en funcionamiento de este telescopio es la más compleja de la historia y hay unas 300 maniobras que podrían fallar echando al traste la misión", explica el reportaje. No es por darle emoción, el Webb ya nos tiene muy acostumbrados a los chascos: su lanzamiento estaba originalmente previsto para 2007 y se ha ido aplazando una y otra vez. Iba a costar 500 millones de dólares y ahora ronda los 9.500. El 'Hubble' a la izquierda y su sucesor a la derecha. / AP/NASA Y si recuerdas, el Hubble, su predecesor, nos dio un susto terrible nada más ponerlo en órbita por un fallo de diseño que casi arruina toda la inversión. Finalmente, unos astronautas pudieron repararlo. Pero con el Webb hay una pega: no se puede llamar a los de mantenimiento. El Hubble está en la órbita terrestre, a unos 600 kilómetros, pero el nuevo instrumento se situará a un millón y medio de kilómetros de nosotros: será imposible ir a repararlo. Así que ya sabemos lo que toca: cruzar los dedos y esperar al disfrute de las maravillas que nos traiga este esfuerzo de décadas. 2. 🦠 Bajonazo ómicron Estamos en una fase de la pandemia en el que las cosas se han acelerado de tal forma que ya crece a ritmos exponenciales. Los contagios se doblan en poquísimo tiempo con esta nueva versión del virus, ómicron, que es tan o más pegajosa que el sarampión y se propaga más rápido que un bulo. Afortunadamente, buena parte de sus víctimas ya tienen defensas (por vacunación o infección previa), por lo que el desenlace es menos grave. En todo caso, es bastante probable que me estés leyendo con síntomas, en confinamiento, esperando el resultado de una PCR o sin ver a tu familia porque han cogido la covid. Si es así, recuerda: no te martirices, no es tu culpa. Y si no te has contagiado, una petición: no te jactes, porque no es algo que dependa por completo de ti, por mucho que te creas un crack de las restricciones. Tu alarde público puede reforzar el sentimiento de culpabilidad y estigma de los que se contagiaron. Varias personas hacen cola para hacerse una prueba de covid en Vigo. / Europa Press Aquí tienes las últimas novedades de ómicron: La razón por la que la ómicron parece mucho más leve: no tiene una gravedad intrínseca radicalmente menor, sino que es capaz de reinfectar a las personas que ya tienen buenas defensas. ¿Se está ‘sobreconfinando’ a los enfermos de coronavirus? Reino Unido y EE UU reducen el tiempo de aislamiento para personas con covid de 10 a 7 días y algunos expertos creen que podría reducirse hasta los cinco (con test negativo al final). Adiós a la pérdida de olfato: la ómicron tiene síntomas diferentes. La dosis de refuerzo de las vacunas de Moderna y Pfizer rebaja el impacto de la nueva variante al elevar los anticuerpos. Aún no se conoce la gravedad de esta nueva variedad pero sí sabemos que es más transmisible, lo que debería llevarnos a extremar las precauciones. Mañana publicamos un reportaje que he estado escribiendo esta semana sobre el fatalismo de la ola ómicron. Como muestra un dato: el porcentaje de españoles que piensa que ya ha pasado lo peor de la pandemia es el más bajo desde mayo, cuando menos de un 20% tenía la pauta completa. Estamos de bajonazo ómicron y sin una meta clara en el horizonte, me cuentan distintos especialistas, y deberíamos encontrarla, porque la covid seguramente termine siendo endémica y debemos aprender a manejarlo. 3. 👵🏼 Tres temazos JULIÁN ROJAS Además, mis compañeros han publicado tres articulazos que quiero compartir: Descubierta la familia más antigua conocida: un hombre y cuatro mujeres de hace 5.700 años, con su descendencia. Un siglo después, Einstein sigue aprobando exámenes: observaciones telescópicas confirman siete de sus predicciones realizadas en 1915. La humanidad triunfó gracias a las abuelas (no se refiere a la receta que seguramente degustaste anoche). 3. 🌋 Adiós Si no hay susto de última hora, este fin de semana daremos por apagado al volcán de La Palma. Un problema menos. Y una oportunidad más para hacer ciencia que ayude a mitigar futuros sustos eruptivos. Feliz Navidad, felices fiestas, feliz solsticio, feliz año nuevo y feliz lo que sea que nos esté pasando. Cuídate. 🧛🏼‍♂️ Lo que hacemos en las sombras Tienes hasta el 26 de enero para apuntarte a nuestro taller de periodismo científico, que se impartirá virtualmente los días 2 y 3 de febrero. Aquí tienes toda la información. ¿Nos ayudas? Reenvía este boletín a tus contactos o diles que se apunten aquí. Puedes escribirme con ideas, comentarios y sugerencias a javier@esmateria.com o a mi cuenta de Twitter: @javisalas

Materia y antimateria.

Investigadores del CERN han obtenido una prueba fundamental de la simetría entre materia y antimateria: han observado estratégicos efectos cuánticos de la materia en átomos de antihidrógeno creados en laboratorio.

Investigadores de la colaboración ALPHA basada en la Organización Europea para la investigación nuclear (CERN), han obtenido una demostración fundamental de la simetría entre la materia y la antimateria.

La colaboración ALPHA, especializada en estudiar las simetrías fundamentales entre la materia y la antimateria, ha publicado un artículo en la revista Nature en el que anuncia que ha observado un fenómeno conocido como Efecto Lamb en el átomo del antihidrógeno.

Este descubrimiento es consistente con lo que ya se había comprobado en el hidrógeno, el átomo más simple de todos, así como con lo que se había predicho sobre el antihidrógeno, una partícula más compleja que su correspondiente de materia.

De vuelta a 1947

Para entender un poco mejor lo que significa este hallazgo hay que retroceder en el tiempo hasta 1947, cuando en la conferencia  Shelter Island (Nueva York) sobre los fundamentos de la mecánica cuántica, el físico Willis Lamb informó de una característica inesperada en la constante de estructura fina del hidrógeno atómico.

Se trataba de  una pequeña diferencia observada en la energía asociada a dos niveles de energía diferentes en el átomo de hidrógeno.

Esta diferencia, aparentemente irrelevante, fue fundamental en la evolución de la física moderna y potenció la investigación sobre la electrodinámica cuántica, que es la teoría cuántica del campo electromagnético.

La electrodinámica cuántica ha sido considerada la “joya” de la física, porque es capaz de hacer predicciones de ciertas magnitudes físicas con una precisión inédita respecto a teorías físicas anteriores. Todo gracias al Efecto Lamb.

Aunque la electrodinámica cuántica también se ha adentrado en la antimateria, hasta ahora ha sido complicado sintetizar y atrapar antimateria atómica para conocer su estructura. Y es aquí donde el resultado anunciado por el CERN tiene su mayor relevancia.

Creando antimateria

Para alcanzar este resultado, lo primero que hicieron los investigadores fue crear átomos de antihidrógeno.

Lo consiguieron uniendo antiprotones provistos por el Antiproton Decelerator del CERN con antielectrones, comúnmente conocidos como "positrones".

Esos átomos de antihidrógeno se encerraron en una trampa magnética en la que se había creado el bajo ultravacío (el vacío que se produce a una presión muy baja), para evitar que entrasen en contacto con la materia circundante y fueran aniquilados.

A continuación enviaron luz láser sobre los átomos de antihidrógeno atrapados, y consiguieron medir la respuesta espectral de estas partículas de antimateria.

Gracias a esta observación, los científicos pudieron medir en la antimateria algunos efectos cuánticos de la materia, como la constante de estructura fina, que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética, y el citado Efecto Lamb

Simetría confirmada

Es la primera vez que se miden estos efectos cuánticos de la materia en el átomo de antihidrógeno. La colaboración ALPHA  ya había utilizado con anterioridad este método para medir otros efectos cuánticos en el antihidrógeno, como la línea Lyman-alfa, una línea espectral de hidrógeno.

La constante de estructura fina se midió en hidrógeno atómico hace más de un siglo y permitió la introducción de una constante fundamental en la naturaleza correspondiente a la intensidad de la interacción electromagnética entre partículas elementales cargadas eléctricamente.

La nueva investigación ha comprobado que esa constante de estructura fina también está en los átomos de antihidrógeno y proporciona una prueba contundente de la simetría fundamental que existe en la naturaleza, ya se exprese en forma de materia o de antimateria.

Puede que los efectos cuánticos observados en la antimateria desencadenen un efecto en el desarrollo de la física similar a lo que supuso su descubrimiento en los átomos de materia.

Referencia

Investigation of the fine structure of antihydrogen. The ALPHA Collaboration. Nature, volume 578, pages 375–380(2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2006-5

La materia

Una manera más original de explicar la materia. Pincha en el enlace y verás...
http://linoit.com/groups/Ciencias%201%20Eso/canvases/La%20materia.%20Ciencias%201%C2%BA%20ESO

Recursos
Recursos en Powerpoint.
Propiedades de la materia
http://www.slideboom.com/presentations/774937/Propiedades_de_la_materia

Los estados de la materia
http://www.slideboom.com/presentations/774957/Los_estados_de_la_materia

Mezcla y sustancias puras
http://www.slideboom.com/presentations/774967/Mezclas_y_sustancias_puras

La materia. Ciencias 1º ESO

Presentación sobre la materia.

Presentación sobre la materia.

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/ccnn/presentaciones/index.htm

 ¿Qué es la materia? 

 Materia es todo aquello que ocupa un volumen y tiene masa.
 

Cuerpos materiales y sistemas materiales.   

Llamamos cuerpo material a aquel objeto que tiene unos límites bien definidos.
Llamamos sistema material a la materia que posee unos límites imprecisos. 

 Sistema Internacional de Unidades.

Para unificar los métodos de medición existen patrones de medida, es decir, modelo scomparativos de medida que no cambian aunque los utilice cualquier persona. Estos patrones llamados unidades, pertenecen al denominado Sistema Internacional de Unidades (SI), y tienen a su vez una escala para expresar medidas más grandes (múltiplos) o más pequeñas (submúltiplos )en comparación con las unidades correspondientes.
 

Diez cosas que no sabes de la antimateria.

It costs billions of dollars to produce just a few atoms of the stuff,  but here are 10 other things you might not know about antimatter.

Music = Dark Skies by Debbie Wiseman

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¿Qué ocurrió a la antimateria?

¿Qué ocurrió a la antimateria? (Lección de Rolf Landua, animación TED-Ed.) 
Las partículas vienen en pares, por lo que no debe haber la misma cantidad de materia y antimateria en el universo. Sin embargo, los científicos no han sido capaces de detectar la antimateria en el universo visible. ¿Dónde está la falta de partículas? Científico del CERN Rolf Landua vuelve a los segundos después del Big Bang para explicar la disparidad que permite a los seres humanos existen en la actualidad.

http://blog.ted.com/2013/05/03/physicists-from-cern-team-up-with-ted-ed-to-create-five-lessons-that-make-particle-physics-childs-play/

La materia oscura: La materia que no podemos ver

La materia oscura: La materia que no podemos ver . (Lección de James Gillies, animación TED-Ed.) 
Los griegos tenían una fórmula simple y elegante para el universo: tierra, fuego, viento y agua.Resulta que hay más que eso - mucho más. La materia visible (y que va más allá de los cuatro elementos griegos) comprende sólo el 4% del universo. Científico del CERN James Gillies nos dice lo que representa el 96% restante (la materia oscura y la energía oscura) y cómo podemos ir sobre lo detecte.
http://blog.ted.com/2013/05/03/physicists-from-cern-team-up-with-ted-ed-to-create-five-lessons-that-make-particle-physics-childs-play/

Los fundamentos de Higgs .

Los fundamentos de Higgs (Lección de Dave Barney y Steven Goldfarb, animación por JeanetteNørgaard.).
En 2012, los científicos del CERN descubrieron evidencia del bosón de Higgs. ¿El qué? El bosón de Higgs es uno de los dos tipos de partículas fundamentales, y es un cambio de juego en particular en el campo de la física de partículas, lo que demuestra cómo las partículas adquieren masa. Utilizando el método socrático, CERN científicos David Barney y Steve Goldfarb explican las implicaciones interesantes del bosón de Higgs.http://blog.ted.com/2013/05/03/physicists-from-cern-team-up-with-ted-ed-to-create-five-lessons-that-make-particle-physics-childs-play/