lunes, 26 de diciembre de 2016

Acelerador de partículas inverso. Las partículas aceleran la máquina.

Durante el siglo pasado, para estudiar la física a nivel subatómico, se desarrollaron varios tipos de aceleradores de partículas, máquinas  electromagnéticas que impulsan partículas cargadas eléctricamente hasta que alcanzan grandes velocidades. Estos aceleradores requieren estructuras muy caras que mantengan un vacío casi perfecto, a una temperatura casi nula. Además funcionan gastando enormes cantidades de energía para impulsar masas ínfimas. Las condiciones que tanto nos cuesta  lograr artificialmente en un acelerador de unos pocos kilómetros de radio ya se dan de forma natural a pocos kilómetros de altura en unos anillos o cinturones enormes que circundan el planeta, son los cinturones de radiación descubiertos por Van Allen. En condiciones normales hay dos anillos concéntricos de radiación. El de menor diámetro, a sólo unos 1000 km de la superficie, está compuesto principalmente de núcleos de hidrógeno (protones) moviéndose a gran velocidad. El más grande, que llega a una altura de unos 30000 km, lo forman electrones girando  en torno a la Tierra a velocidades tremendas, incluso relativistas.

En estos cinturones de radiación, aunque la materia está muy dispersa, el volumen es tan grande que la masa total es enorme. Sólo pensar en esa masa de partículas ionizadas y veloces me sugiere que los cinturones de radiación pueden tener muchos usos; unos científicos, como aceleradores naturales de partículas para el estudio de la física subatómica, y otros prácticos, por ejemplo como fuente de energía para la astronáutica.

El mayor problema de la navegación espacial es acelerar las naves para escapar del rozamiento de la atmósfera y, sobre todo, para superar la gravedad de la Tierra. Una vez en el vacío y a una velocidad orbital, las necesidades de energía de una astronave son mínimas para mantenerse en el espacio. Esto, que es alcanzable con cohetes químicos, nos ha permitido lanzar muchos pequeños satélites al año hasta órbitas bajas, y unos pocos a órbitas geoestacionarias. E incluso, en un alarde imponente de gasto público y de riesgo humano, nos ha  hecho posible hacer unos pocos viajes tripulados a la Luna en cincuenta años,... y poco más. Pero el impulso químico no da más de sí. El despegue de los mayores cohetes ya son una catástrofe aterradora; tanto que estoy convencido de que muchas veces se lanzan para intimidar a los posibles enemigos. Si se quiere avanzar en la navegación espacial a gran escala, pienso que es necesario usar recursos externos a nuestro planeta, que ya se encuentren en el espacio de forma natural, sin necesidad de que los arrastremos a través de la atmósfera, ni de acelerar desproporcionadas masas de combustible y  de máquinas desde la superficie.

Los cinturones de radiación, sobre todo el más cercano de los dos, a unos mil kilómetros de altura, que está compuesto principalmente de protones (átomos de hidrógeno sin su electrón), constituyen una masa enorme de partículas girando en torno a la Tierra a gran velocidad. Al estar ionizada y en movimiento, esa masa se comporta como una corriente eléctrica flotando en el vacío. En presencia de un campo magnetico cualquier corriente eléctrica es impulsada a desviarse. Como en este caso la corriente flota en el vacío, se puede desviar fácilmente con un pequeño campo magnético.

En esa situación, un electroimán, similar a  los de los aceleradores de partículas, que permaneciera en órbita, alimentado con paneles fotovoltáicos, podría desviar y concentrar un gran flujo de protones del cinturón que le pasasen cerca, y enfocarlos desde una sección de cientos de metros de diámetro a un pequeño colector. Además de recolectar protones, ese campo magnético ofrecería algo de resistencia al flujo de cargas eléctricas, así que se comportaría como una vela magnética de un diámetro enorme, de esa manera se podría acelerar para alcanzar una órbita más alta o para impulsar una nave.
Se podría aprovechar la energía térmica del choque de los protones contra el colector para impulsar toda la máquina.

Parte de los protones colectados se podría almacenar, una vez neutralizados, para usarlo más tarde como propelente de naves espaciales, o incluso para incrementar la masa de una estación en órbita desde la que impulsar nuevos lanzamientos.
El almacenamiento de hidrógeno en órbita estaría facilitado por la bajísima temperatura del espacio, siempre que el depósito esté a la sombra.

El tener una estación orbitando con una gran carga de hidrógeno tendría muchas aplicaciones. Por ejemplo, en el retorno de viajes tripulados permitiría hacer un frenado magnetico antes de entrar en la atmósfera, e incluso se podría hacer escala en la estación antes de aterrizar, para tomar propelente y así aterrizar a reacción con suavidad; así se evitaría el calentamiento y deterioro de las naves por frenar con el aire.

Prosperar en la navegación espacial me parece imprescindible para la humanidad, e incluso para la supervivencia de la vida terrestre tal como la conocemos, porque las catástrofes naturales, como la caida del asteroide que extinguió los dinosaurios, son inevitables. Pero en la medida que podamos explorar el exterior y podamos actuar con anticipación, podremos evitar algunas catástrofes. O al menos con la colonización de otros lugares evitaremos que la vida terrestre se extinga en el universo, aunque desaparezca de la Tierra.

Pienso que los cinturones de radiación pueden ser la mejor plataforma para saltar al espacio y proteger la vida.

De momento todo esto es ciencia ficción, pero no me cabe duda de que los cinturones de radiación son un gran recurso de la Tierra susceptible de usos tecnológicos. Hasta ahora, por ser parte de la magnetosfera, son una protección natural de la vida frente a las radiaciones más potentes. La posibilidad de controlarlos puede despertar la codicia de poderosos sin escrúpulos. Su mal uso puede ser catastrófico para la vida de la Tierra. Cuanto antes tomemos conciencia de que la magnetosfera es de todos, será mejor para anticiparnos a los abusos.

martes, 20 de diciembre de 2016

Continentes y océano, polos opuestos de la batería que mueve la corteza

Los movimientos de la corteza terrestre se han intentado explicar de muchas formas por personas con muchos conocimientos, pero eso no quita para que los demás también hagamos conjeturas. Lo que sigue sólo es una más de las que ya he escrito en este blog sobre el tema, siempre con el convencimiento de que las diferencias del exterior son las protagonistas principales en los movimientos de la corteza.

La aceleración de cualquier masa siempre se debe a un desequilibrio de fuerzas. En el caso de las placas de la litosfera, si no hubiera fuerzas horizontales en desequilibrio que vencieran sus rozamientos, no se moverían. El calor interno de la Tierra provoca un desequilibrio de fuerzas vertical, que por si mismo no produciría fuerzas horizontales. Para eso hace falta el enfriamiento desde el exterior.  La convección de un fluido calentado desde abajo produce fuerzas horizontales en la superficie donde se enfría, por eso se ha recurrido tradicionalmente a la convección del manto para explicar los movimientos de la corteza, primero mediante hipotéticas células de convección y luego mediante "plumas" ascendentes en el manto. A mi aún no me convence algo tan difícil de probar con la poca precisión de los medios actuales, sobre todo las ondas sísmicas. En cambio, tenemos a la vista un desequilibrio horizontal muy potente: la diferencia entre tierra y mar, en cuanto al flujo de calor interno que permiten evacuar. El agua, por ser muy fluida y por su alto calor específico, transmite mucho calor por convección desde el fondo del océano a la atmósfera. En cambio los continentes, debido a su rigidez, tan sólo pueden transmitir, por conducción, un flujo de calor minúsculo comparado  con el del océano. Además, la corteza continental alcanza decenas de km de espesor, mientras que la oceánica apenas llega a los 5 km. En estas condiciones es de esperar que bajo los continentes la temperatura sea mayor que bajo los océanos, y por eso debería ser más probable la fusión de la roca del manto bajo los continentes que bajo el mar. Sin embargo, las mayores concentraciones de magma las encontramos justo en medio de los océanos, bajo la cordillera oceánica. Mi explicación es que el magma se forma bajo los continentes y circula por flotación, desde las zonas de más espesor de la corteza hasta donde tiene menor espesor, en la grieta central de la cordillera oceánica. Si se observan los mapas de profundidad del océano, las grietas que cortan la dorsal parecen irradiar de los continentes. Es como si unos ríos subterráneos de lava corriesen por debajo de la corteza hasta descargar en el punto más alto. En su curso, el magma se diferenciaría, liberando los minerales que funden a más temperatura y los gases. Los minerales diferenciados menos densos icrementan el grosor de los continentes, formando rocas plutónicas, mientras que los gases continúan fluyendo con el magma restante hasta que se liberan en las zonas volcánicas de los bordes continentales. El resto del magma, con menor punto de fusión y desgasificado casi por completo, sigue circulando hasta el centro del océano, donde emerge formando la cordillera dorsal. El enfriamiento del magma al entrar en contacto con el mar hace que se solidifique y que se contraiga. Esta contracción abre la grieta de la cordillera oceánica y las grietas que la atraviesan. La corteza oceánica, al contraerse, gana densidad y tiende a hundirse en el manto por el punto más débil, el límite entre la corteza continental y la corteza oceánica.

La fuerza del flujo del magma bajo un continente, al circular por el plano inclinado que forman las diferencias de espesor del continente, tiene una componente horizontal que quizá sea la causa principal del desplazamiento del continente. Al mismo tiempo, la elevación del continente, debida a la formación de rocas plutónicas, expone rocas a los agentes meteorológicos. Las rocas expuestas son meteorizadas, erosionadas y transportadas a las cuencas sedimentarias marinas. La fuerza de la gravedad que transporta los sedimentos, al ejercerse por el plano inclinado de la superficie, da una componente horizontal. La reacción a esta fuerza contribuye al movimiento horizontal del continente en sentido contrario a los sedimentos. Es una fuerza similar, y en el mismo sentido, a la que ejerce el magma al circular bajo el continente hacia la cordillera oceánica. Como resultado, el continente se aleja de la dorsal oceánica y avanza por el lado de mayor espesor. De este lado, el continente monta sobre la corteza oceánica, que es más densa, contribuyendo a que esta subduzca bajo el continente.

Como ejemplo, el movimiento de sudamérica alejándose de la dorsal del Atlántico se podría explicar de esta manera:
- La diferenciación del magma eleva la cordillera de los Andes.
- El magma restante circula hacia el este, hasta el centro del Atlántico.
- Los ríos  más largos y caudalosos circulan desde los Andes hacia el este, arrastrando sedimentos hasta el Atlántico.
- En reacción a estos movimientos, el continente se mueve hacia el oeste, aplastando la corteza del Pacífico, que se hunde en el manto.

lunes, 12 de diciembre de 2016

Psiquiatras para salvar al mundo

A veces, teniendo en cuenta el nivel actual de la ciencia y la tecnología, me pregunto cómo es posible que la humanidad actual tenga problemas de hambre, guerras, ignorancia, muertes por enfermedades curables y degradación del medio ambiente. Tenemos recursos para todos gracias a un planeta inmenso del que sólo ocupamos una finísima capa, disponemos de conocimientos para ser mucho más felices y para mejorar nuestro entorno en vez de degradarlo, pero no se usan  esos recursos y conocimientos más que para unos pocos que se han declarado a sí mismos como propietarios, sin más razones para ello que las armas y el chantaje de los salarios. Esto crea indignación y enfrentamiento, una situación social inestable que muchas veces acaba en lo peor: la guerra. Sin embargo, una buena parte de la población sigue apoyando a esos grandes propietarios siendo sumisos ante la explotación o incluso votando a gentuza como Donald Trump, Vladimir Putin o Mariano Rajoy.
Los motivos de esta conducta patológica de las masas, sumisa y contraria a sus propios intereses, pueden ser diversos, porque cada persona es distinta y compleja, pero estoy convencido de que tiene mucha influencia el control de la conducta por parte de las élites. Ese control ha existido durante toda la historia, y las técnicas para llevarlo a cabo se han depurado durante miles de años. Los que más saben de ello son las "autoridades" religiosas, los brujos que siempre han estado al servicio de los tiranos. Las técnicas de control de la conducta han mejorado espectacularmente en el último siglo gracias al avance de las ciencias, sobre todo la psiquiatría y la sociología. Hay muchos científicos de esas disciplinas, bien pagados por los capitalistas, dedicados a influir en la conducta de las masas, por ejemplo a través de los  medios de comunicación, casi todos ellos al servicio del capitalismo.

Es necesario el buen uso de esas mismas ciencias para curar la población del comportamiento inducido por sus enemigos. Estoy seguro de que quedan muchos psiquiatras, sociólogos y politólogos que no se han vendido a los poderosos sin escrúpulos. Estos científicos honrados, en colaboración con los medios de comunicación independientes  que queden y los que se están creando, tienen mucha tarea por delante para curar a la humanidad de la sumisión. Espero que sean conscientes de su responsabilidad y de la urgencia de su labor. Quizá no haya en este momento un trabajo más productivo que el de los psiquiatras.

P.D.:
La última carta abierta de Iñigo Errejón a Pablo Iglesias me demuestra que tiene razón al buscar el imagigario y el voto de una mayoría diversa que apoye a Podemos, un partido que no es sólo de la izquierda radical, porque ha surgido del descontento de la mayoría con los políticos tradicionales, que gobiernan para los intereses de unos pocos ricos que les pagan las campañas.

Científicos al servicio de la sociedad, como Pablo Iglesias e Iñigo Errejón son el tipo de políticos que necesitamos. Necesitamos políticos racionales que tengan claro su objetivo de servir a la gente común, y no el de aumentar la riqueza de unos pocos; políticos que den ejemplo de racionalismo y humanismo, para que la gente deje de votar siguiendo las arengas irracionales de sinvergüenzas como Mariano Rajoy, Albert Ribera, Susana Díaz o Donald Trump.

Fuente:
http://m.20minutos.es/noticia/2910419/0/pablo-iglesias-inigo-errejon-podemos-nueva-carta-estamos-paso-juntos-paso-atras-camino-junto-facebook/

miércoles, 7 de diciembre de 2016

Trece esferas iguales por cada partícula material

Ando en busca de una explicación del comportamiento de la materia comprensible para alguien sin formación científica ni capacidad para las matemáticas, como yo. No pretendo hacer ciencia ni convencer a nadie. Sólo busco un modelo que me sea imaginable, que no dependa de unas matemáticas inalcanzables para mi y que son imprescindibles para entender científicamente la física de partículas.

Según he leido de varios divulgadores científicos, en el espacio se crean continuamente partículas junto a sus correspondientes  antipartículas, tomando para ello energía del vacío. Cada par de partícula y antipartícula desaparece casi inmediatamente, porque la materia y la antimateria así creadas se aniquilan entre sí, devolviendo al vacío la energía recibida, restasbleciendose el equilibrio del espacio vacío.
La materia ordinaria supone un desequilibrio en nuestro entorno, ya que no está compensada por antimateria. Parece ser que en las proximidades de las partículas de materia, como en todo el espacio, se forman pares espontáneos partícula-antipartícula. Estos pares intervienen en la fuerza con que se atraen o repelen las partículas.

Partiendo de estos hechos, me imagino los siguientes supuestos para explicarme la constitución de la materia y las fuerzas con las que se relaciona:

- Supongo que en torno a una partícula, es mayor la probabilidad de que se forme un par espontáneo de partículas virtuales del mismo tipo que la partícula original, que la probabilidad de formación de pares de partículas de otro tipo. Esto explicaría que la atracción entre nucleones se deba a pares quark-antiqark llamados mesones.
- Supongo, para simplificar, que todas las partículas  subatómicas son esféricas.
- En torno a una esfera, compactandolas al máximo, caben exactamente 12 esferas iguales: 6 alrededor, 3 arriba y 3 abajo. Cada 3 de las 12 esferas formarían una cara triangular de un polígono que rodea la partícula. Es como si hubiera 12 huecos posibles para las partículas virtuales que forman los mesones.
- De un par virtual, la antipartícula podría aniquilar la partícula central, de manera que la partícula virtual quedaría como la nueva real, ocupando uno de los doce huecos, pasando a ser el nuevo centro de 12 huecos.
- Cada uno de los 12 huecos tendría 1/12 de posibilidades de transferir la fuerza de la partícula.
- Una fuerza de atracción entre dos partículas podría no ser  más que el aumento de la probabilidad de que las partículas se aniquilen a cambio de que se creen otras iguales en el espacio entre las 2.
- Por cada distancia desde la partícula central, igual al diámetro de esta, la fuerza que ejerce esta, en promedio, se dividiría entre 12. Tengo que desarrollarlo, pero creo que eso explicaría que la fuerza del campo de una partícula se divida por el cuadrado de la distancia.
- La disposición de las 12 esferas determinaría la topología de las partículas compuestas y sus comportamientos  (protones, núcleos atómicos, orbitales electrónicos, etc.) Por ejemplo: puede tener relación con que los quarks se agrupen de 3 en 3 formando protones y neutrones.
- Los quark de un protón ocuparían los vértices de un triángulo,  que es la mínima estructura cerrada posible, en la cual las creaciones y aniquilaciones de partículas rotaría entre los tres vértices, produciendo así el mínimo desequilibrio posible en su entorno.

En resumen, el espacio, para un tipo de partículas determinado, por ejemplo los quarks, formaría una malla, compuesta de esferas en contacto, cada una del mismo tamaño que el de ese tipo de partículas. Las perturbaciones aleatorias del espacio moverían, atraerían y repelerían partículas mediante la creación y aniquilación de partículas y antipartículas en las esferas de la malla.

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Páginas  de la wikipedia relacionadas:

Empaquetamiento de esferas
https://es.m.wikipedia.org/wiki/Empaquetamiento_de_esferas

Quark
https://es.m.wikipedia.org/wiki/Quark

Mesones
https://es.m.wikipedia.org/wiki/Mes%C3%B3n

domingo, 4 de diciembre de 2016

Control popular de los medios informativos

El fascismo está ganando cada vez más poder en todo el mundo. Además lo gana por métodos que son democráticos, al menos en las formas. A cualquiera que use la lógica y la aplique a la política le parecerá irracional que los pobres voten a los que les empobrecen,  aunque es justo lo que está ocurriendo.
Se supone que el progreso tecnológico ha permitido que las masas adquieran suficiente formación como para distinguir qué políticos son peligrosos, sin embargo votan a fascistas y corruptos descarados como Donald Trump o Mariano Rajoy.
Se está dando a nivel global una situación muy parecida a la del comienzo de la Alemania nazi, en la cual los políticos más violentos, xenófobos y racistas  exaltan a multitudes propensas a enfurecerse debido a su mala situación económica. Los nazis disponían entonces del primer medio de difusión instantáneo, la radio. Como la radio estaba recién inventada, había muy pocas emisoras y los fascistas podían controlarlas todas. Desde entonces los medios de comunicación se han multiplicado por millones y se ha diversificado enormemente su oferta de información, incluso ideológica. Casi cualquiera podemos expresar nuestras ideas por internet y exponerlas a todo el mundo. Sin embargo, los medios que más influyen en la opinión política de las masas siguen siendo los medios de difusión, como la radio y la televisión, en los que la información sólo va en un sentido, del emisor a los espectadores. Estos medios siguen siendo los más consumidos por la mayoría. Esa mayoría se ve obligada a trabajar muchas horas por un sueldo mísero, a formarse en exceso para intentar alcanzar un empleo, o a mendigar trabajo o limosnas, así que en su tiempo libre  está agotada y no le quedan ánimos para ser sujeto activo en el uso de los medios de comunicación; como mucho hace zapping ante la tele. Pero por mucho que cambien de canal, ahora sólo verán televisión manipulada por los que se han impuesto en el poder por la fuerza del dinero y la corrupción.
En esta situación, los únicos que tienen propaganda, a tiempo completo, por los medios de difusión son los fascistas como Donald Trump o, en España, los partidos del régimen sucesor del dictador  Franco, creados y mantenidos por las elites económicas: PP/Ciudadanos y PSOE.
Con esa ventaja enorme en la propaganda y con técnicas refinadas de control de masas, no es de extrañar que la mayoría acabe votando a quien el poder quiera, aunque sea su verdugo, quedando legitimado este por una democracia formal, pero irreal.
Para que exista una democracia real, los ciudadanos necesitan información real, con medios imparciales que den voz a todas las opciones políticas.

El último caso escandaloso de parcialidad agresiva lo vi hace unas horas en el programa "La sexta noche", cuando el presentador impidió, con recriminaciones a Carolina Bescansa, que se tratara sobre una condena reciente a Eduardo Inda a pagar a sus hijos con el embargo de su sueldo. La actuación desproporcionada del moderador en defender la intimidad de Inda contrasta escandalosamente con la permisividad ante los ataques que ese "periodista" ha hecho a la intimidad de miembros de partidos de izquierda durante años en ese mismo programa, ante ese mismo "moderador".

Es necesario buscar una forma de que los ciudadanos comunes, los que estamos privados de poder político, e incluso de representación política, tengamos el poder que nos corresponde por ser la mayoría. No podemos seguir limitándonos a tragar propaganda de nuestros enemigos y luego ir a votar en base a mentiras. Quizá, para llegar a una democracia real, el control popular de los medios de comunicación sea un buen comienzo.
A la mayoría no le quedan fuerzas para resistirse después de jornadas agotadoras, pero los pocos ciudadanos que disponen de tiempo e información pueden, y en mi opinión deben, controlar los abusos de los medios de difusión y exponerlos por cualquier medio PACÍFICO.

(Y digo PACÍFICO, no por una afición irracional al pacifismo, sino por lo contraproducente que ha sido siempre la violencia y porque las armas sólo las tiene el enemigo ahora que son más letales que nunca).