Poco a poco se van desgranando los

días y ya vemos cerca el final del

año. Un solo período nos queda pa-

ra culminar, ojalá exitosamente, las

actividades académicas del año.

Pero como aún no ha terminado,

hay tiempo todavía de mejorar lo

que sea necesario (y casi todo es

susceptible de mejorar) Así que,

¡ánimo, muchachos, el esfuerzo debe

ser constante!

En este número de Ciencia al Día les

presentamos, además de las habitua-

les noticias de actualidad científica

dos aportes muy especiales de algu-

nos amigos de la comunidad Colom-

bo Británica. En el primero de ellos,

el profesor Luis Fernando Castañe-

da, nos cuenta cuál debe ser el equi-

paje para cualquiera que esté intere-

sado en hacer ciencia; en el segundo,

la estudiante Juliana Cano de Bedout

nos hace un recuento de un famoso

experimento que comenzó el año

pasado en un importante centro

científico europeo (el mismo centro

en el que se inventó, por ejemplo, la

web). En este experimento, llamado

por algunos“ La búsqueda de la

partícula de Dios”, se pretende con-

firmar la existencia de una partícula

subatómica muy importante en la

formación del Universo que habita-

mos. Son muchos los millones de

dólares y mucho el esfuerzo de miles

de científicos de todo el mundo

(algunos de ellos colombianos) inver-

tidos en este experimento.

Dos notas sueltas para terminar esta

presentación.

El próximo 17 de septiembre

es la feria de la ciencia en el

Colegio Colombo Británico.

Aún estamos a tiempo de ins-

cribir nuestros proyectos. Para

hacerlo basta que te pongas en

contacto con cualquiera de los

profesores de Ciencias Natu-

rales.

En los próximos días, una nu-

trida representación del Cole-

gio participará en dos olimpia-

das de la Universidad de Antio-

quia: Química y Matemáticas.

Esperamos que tengan muchos

éxitos en este certamen que

les brinda una oportunidad de

comprobar la madera de la que

están hechos.

Un abrazo de agradecimiento a to-

dos nuestros lectores por acompa-

ñarnos durante este año. Recuerden

que sus sugerencias son siempre

bienvenidas.

En este número

EDUCAR NO ES

DAR CARRERA

PARA VIVIR, SINO

TEMPLAR EL ALMA

PARA LAS

DIFICULTADES DE

LA VIDA.

PITÁGORAS

Agosto de 2009 Volumen 1, nº. 6

Ciencia al día Área de Física

Contenido:

En este núme-

ro

1

Equipaje indis-

pensable para

gente de cien-

cia de todos

los tamaños

2

¿Se puede con-

vertir energía

en materia?

3

El experimento

más grande del

mundo

4

400 años del

telescopio

6

La curiosidad y la

capacidad de

asombro, la

posibilidad de

equivocarse y

mucha honestidad

son algunas de las

cosas que hacen

parte del equipaje

de aprendiz de

científico.

Página 2 Ciencia al día

Equipaje indispensable para gente de ciencia de todos los tamaños

Los aprendices de ciencia deben asegurarse tener siempre a la mano:

Una tonelada de curiosidad y una enorme capacidad de asombro

para hacerse preguntas a todas horas –de día y de noche- sobre objetos,

seres, fenómenos, problemas y todo tipo de acontecimientos. No hay

que subestimar ninguna pregunta, por obvia que parezca. Detrás de cada

signo de interrogación puede ocultarse un gran descubrimiento.

La posibilidad de experimentar y equivocarse, pues la gente de ciencia

sabe de sobra que nadie es perfecto y que tampoco las investigaciones, ni

los experimentos suelen salir perfectos al primero, tercero o quinto ensa-

yo. Por eso su equipaje incluye una gran dosis de paciencia y persistencia

para hacer varios intentos. El hallazgo puede tardar y muchas veces con-

siste en descubrir que de los errores y de los problemas…!también se

aprende!

Unos instrumentos de bolsillo para reunir, clasificar y organizar el

material que pueda estar a la vuelta de la esquina. Se recomienda tener

una libreta y un lápiz, con buen borrador, para recoger notas, observacio-

nes o pequeñas entrevistas. Esto, sumado a los bolsillos de la ropa, facili-

tara la recopilación de los objetos y de los datos necesarios para poner

en marcha múltiples investigaciones.

Honestidad y capacidad de reflexión para entender que las investigacio-

nes, hallazgos y descubrimientos tienen repercusiones en los seres huma-

nos y que la gente de ciencia, de cualquier edad, asume la responsabilidad

y el compromiso de contribuir a que su país y su entorno sean cada vez

mejores.

Unos adultos cercanos: padres, madres, maestros y otras personas de la

comunidad que contribuyan a formar gente de ciencia, es decir, que lle-

ven en su equipaje herramientas similares a las que quieren fomentar en

sus jóvenes aprendices.

Recuerda: Para los próximos cinco años Colombia necesita más de diez mil

investigadores, por ellos debemos empezar a formarnos en ciencia y tec-

nología y más importante aun: ¡empezar a pensar desde la ciencia!

Colaboración del profesor Luis Fernando Castañeda G.

La fórmula más famosa de Albert

Einstein es E = m·c². La energía es

igual a la masa multiplicada por el cua-

drado de la velocidad de la luz. En re-

sumen, significa que la materia no es

más que una forma de energía, descu-

brimiento que tuvo (y tiene) unas con-

secuencias impactantes en el mundo de

la Física.

La fórmula además indica que desinte-

grando cantidades muy pequeñas de

materia podemos conseguir grandes

cantidades de energía. Esto abrió el

camino a la era nuclear.

La Humanidad ha conseguido dominar

las reacciones nucleares de fisión y

fusión con fines destructivos (bomba

atómica y bomba H, respectivamente),

pero para aplicaciones pacíficas

(energía nuclear) sólo la de fisión es

viable en la actualidad.

Hagámonos la pregunta, ¿es posible recorrer el camino inverso y conver-

tir energía en materia? La respues-

ta, evidentemente, es que sí. ¿Por qué

no? Sólo hay un „pequeño‟ detalle. Una

ínfima cantidad de masa produce

una cantidad ingente de energía.

Un gramo de materia desintegrada

produciría (basta aplicar la fórmula)

aproximadamente 90 Terajulios. Esto

son unos 25 millones de kilowatios-

hora. Con esta energía, podríamos

hacer lucir una bombilla de 100 watios

durante 285 siglos.

Pero al convertir energía en mate-

ria todo funciona al revés. Necesita-

mos una cantidad de energía especta-

cular para producir una cantidad de

materia pequeñísima. Por ejemplo,

un fotón gamma muy energético

puede dar lugar a un electrón y un

positrón (siendo la masa de ambos

ridícula).

Podemos, por tanto, producir

partículas subatómicas a partir

de energía, pero sólo tiene interés a

nivel científico, experimental. De

hecho, sólo podemos obtener partí-

culas sueltas. Sería imposible obte-

ner un „pedazo‟ de materia de un

gramo, ya que deberíamos concen-

trar toda esa descomunal energía

(90 Terajulios) en un sólo punto.

Se supone que toda la materia del

Universo se originó a partir de

energía, pero evidentemente en

unas condiciones imposibles de re-

producir sobre la faz de la Tierra.

En general, aunque la energía no se

crea ni se destruye sino que se

transforma (considerando la materia

como una forma de energía) no to-

das las transformaciones son igual

de viables.

Por ejemplo, podemos convertir

totalmente la energía mecánica en

calor (al frenar un coche, por ejem-

plo), pero no podemos transformar

totalmente el calor en energía

mecánica (esto violaría las leyes de

la Termodinámica). En el caso

que nos ocupa, aunque los humanos

hayamos controlado el proceso de

transformación de la materia en

energía (¡todo un logro!), el paso

inverso es físicamente imposible pa-

ra nosotros.

Tomado de www.genciencia.com

¿Se puede convertir energía en materia?

Una pequeña

cantidad de

masa produce

una inmensa

cantidad de

energía, pero al

convertir energía

en materia todo

funciona al

revés.

Página 3 Volumen 1, nº. 6

El rincón del estudiante

El experimento más grande del mundo

El año pasado

comenzó en uno

de los centros

científicos más

famosos del

mundo la

apasionante

búsqueda de una

partícula muy

especial. A este

experimento se

le llamó “La

búsqueda de la

partícula de

Dios”.

Página 4 Ciencia al día

Este fue el nombre que recibió el acelerador de partículas cuando fue pues-

to en funcionamiento el año pasado. Pero realmente ¿sabes de qué se trata?

O ¿por qué es tan importante este experimento? Estas mismas preguntas

me las hice yo a la hora de oír hablar sobre este experimento del cual se

dijo que hasta ocasionaría el fin del mundo, por esto decidí investigar un

poco y saber por lo menos por qué este experimento es tan importante.

Primero encontré que “el experimento más grande del mundo” es nombra-

do como LHC (Large Hadron Collider) en español: gran colisionador de

hadrones. ubicado en la actualmente denominada Organización Europea

para la Investigación Nuclear (la sigla es la del antiguo nombre en francés de

tal institución: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN), cer-

ca de Ginebra, en la frontera franco-suiza.

Me pregunte ¿qué es un acelerador de partículas? Y encontré que “los ace-

leradores de partículas son instrumentos que utilizan campos electro-

magnéticos (un campo físico, de tipo tensorial, que afecta a partículas con

carga eléctrica) para acelerar las partículas cargadas eléctricamente hasta

alcanzar velocidades (y por tanto energías) muy altas, pudiendo ser cerca-

nas a la de la luz. Además, estos instrumentos son capaces de contener es-

tas partículas. Un acelerador puede ser, desde un tubo de rayos catódicos

ordinario, de los que forman parte de los televisores domésticos comunes o los monitores de los computadores, hasta grandes instrumentos que per-

miten explorar el mundo de lo infinitamente pequeño, en búsqueda de los

elementos fundamentales de la materia”.

Al leer lo anterior no saqué muchas conclusiones, la verdad, ya que seguía

sin entender por qué puede llegar a ser tan importante este experimento

así que seguí leyendo y consultando y descubrí que El LHC se diseñó para

colisionar haces de hadrones (es una partícula subatómica que experimenta

la interacción nuclear fuerte), más exactamente de protones de 7 TeV

(unidad de energía equivalente a la energía cinética que adquiere un

electrón al ser acelerado por una diferencia de potencial en el vacío de 1

voltio) de energía, siendo su propósito principal examinar la validez y lími-

tes del Modelo Estándar, el cual es actualmente el marco teórico de la física

de partículas, del que se conoce su ruptura a niveles de energía altos.

Explicado concisamente el LHC, el enorme acelerador de partículas busca

recrear las condiciones inmediatamente posteriores al “Big Bang.” Es el

acelerador de partículas más grande y energético del mundo. Más de 2000

físicos de 34 países y cientos de universidades y laboratorios han participa-

do en su construcción.

(continuación)

Antigua serpiente de más de una tonelada de peso

Comprobar la

existencia del

bosón de Higgs

sería un paso

gigantesco en el

camino de

comprender el

funcionamiento

del Universo.

Página 5 Volumen 1, nº. 6

Hoy en día el colisionador se encuentra enfriándose hasta que alcance su tem-peratura de funcionamiento, que es de 1,9 K (2 grados por encima del cero

absoluto o −271,25 °C). Los primeros haces de partículas fueron inyectados

el 1 de agosto de 2008, el primer intento para hacer circular los haces por

toda la trayectoria del colisionador se produjo el 10 de septiembre de 2008,

mientras que las primeras colisiones a alta energía en principio estaban pre-

vistas para el 21 de octubre de 2008. Sin embargo, debido a una avería se

produjo una fuga de helio líquido y el experimento se ha parado temporal-

mente.

Teóricamente se espera que, una vez en funcionamiento, se detecte la partí-

cula conocida como el bosón de Higgs (partícula elemental hipotética masiva

cuya existencia es predicha por el modelo estándar de la física de partículas.

Es la única partícula del modelo estándar que no ha sido observada hasta el

momento, pero desempeña un rol importante en la explicación del origen de

la masa de otras partículas elementales) a veces llamada "la partícula de Dios".

La observación de esta partícula confirmaría las predicciones y "enlaces perdi-

dos" del Modelo estándar de la física, pudiéndose explicar cómo adquieren las

otras partículas elementales propiedades como su masa.

La importancia, entonces, de este experimento -verificar la existencia del

bosón de Higgs- sería un paso significativo en la búsqueda de una Teoría de la

gran unificación, teoría que pretende unificar tres de las cuatro fuerzas funda-

mentales (interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción

electromagnética e interacción gravitatoria) conocidas, quedando fuera de

ella únicamente la gravedad. Además este bosón podría explicar por qué la

gravedad es tan débil comparada con las otras tres fuerzas. Junto al bosón de

Higgs también podrían producirse otras nuevas partículas que fueron predi-

chas teóricamente, y para las que se ha planificado su búsqueda, como los

strangelets, los micro agujeros negros, el monopolo magnético o las partícu-

las supersimétricas.

Colaboración de Juliana Cano de Bedout, 11A

Página 6

Equipo

Editorial:

Jefe de área:

Juan Guillermo

Toro

Colaboradores:

Juliana Cano de

B.

Luis Fernando

Castañeda.

Esta semana, el 25 de agosto, se cumplieron exactamente cuatro siglos de la

presentación del telescopio de Galileo, el primer telescopio astronómico

funcional documentado. Desde que el propio Galileo descubriera con él las

lunas de Júpiter hasta las más modernas imágenes del telescopio espacial

Hubble, la invención de este

artilugio fue el hito que inau-

guró la Astronomía.

En realidad Galileo no fue el

inventor del telescopio. La pri-

mera solicitud de patente es de

1608, realizada por Hans Lip-

pershey, aunque recientes in-

vestigaciones sugieren que el

inventor del telescopio fue es-

pañol, en concreto el gerun-

dense Juan Roget, en 1590.

Sin embargo el de Galileo (diseñado por él desde cero) es el primer modelo

conocido con el que realmente se podían realizar observaciones astronómi-

cas. No era un mero catalejo. De hecho Galileo no sólo observó las cuatro

grandes lunas de Júpiter, sino también las fases de Venus o los anillos de Sa-

turno.

El telescopio de Galileo era un modelo refractor, en el cual, se usa un sis-

tema de lentes para refractar los rayos luminosos y hacerlos converger en

un plano focal. Usaba una lente convexa en el objetivo y otra cóncava en el

visor. Debido a las limitaciones técnicas de fabricación, no se superaban los

30 aumentos y además se obtenían imágenes borrosas, pero aun así el genio

italiano obtuvo excelentes resultados.

Justamente, aprovechando esta celebración, el Colegio ha comprado cuatro

telescopios del mismo tipo de los que fabricó Galileo (pero sin sus defec-

tos), con la pretensión no sólo de usarlos en el laboratorio y las clases de

física, sino, especialmente, en procura de crear un grupo de aficionados a la

astronomía.

Los telescopios ya llegaron… ¡y vienen desarmados! Si te interesa participar

en un proyecto de iniciación a la astronomía (incluyendo la “armada” de los

telescopios), comunícate con nosotros a la mayor brevedad posible.

El rincón del míster

400 años del telescopio

¡Estamos en la web:

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