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EL UNIVERSO.

Estrellas del Universo

Las estrellas son masas de gases, principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz. Se encuentran a temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares.l Sol es una estrella. Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a enormes distancias de nosotros. Parecen estar fijas, manteniendo la misma posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios de posición se perciben sólo a través de los siglos.

El número de estrellas observables a simple vista desde la Tierra se ha calculado en unas 8.000, la mitad en cada hemisferio. Durante la noche no se pueden ver más de 2.000 al mismo tiempo, el resto quedan ocultas por la neblina atmosférica, sobre todo cerca del horizonte, y la pálida luz del cielo.

Los astrónomos han calculado que el número de estrellas de la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenece el Sol, asciende a cientos de miles de millones.

Como nuestro Sol, una estrella típica tiene una superficie visible llamada fotosfera, una atmósfera llena de gases calientes y, por encima de ellas, una corona más difusa y una corriente de partículas denominada viento estelar. Las áreas más frías de la fotosfera, que en el Sol se llaman manchas solares, probablemente se encuentren en otras estrellas comunes. Esto se ha podido comprobar en algunas grandes estrellas próximas mediante interferometría.

La estructura interna de las estrellas no se puede observar de forma directa, pero hay estudios que indican corrientes de convección y una densidad y una temperatura que aumentan hasta alcanzar el núcleo, donde tienen lugar reacciones termonucleares.

Las estrellas se componen sobre todo de hidrógeno y helio, con cantidad variable de elementos más pesados.

La estrella más cercana al Sistema Solar es Alfa Centauro

Las estrellas individuales visibles en el cielo son las que están más cerca del Sistema Solar en la Vía Láctea. La más cercana es Proxima Centauri, uno de los componentes de la estrella triple Alpha Centauri, que está a unos 40 billones de kilómetros de la Tierra.

Se trata de un sistema de tres estrellas situado a 4,3 años luz de La Tierra, que sólo es visible desde el hemisferio sur. La más cercana (Alpha Centauro A) tiene un brillo real igual al de nuestro Sol.

Alpha Centauri, también llamada Rigil Kentaurus, está en la constelación de Centauro. A simple vista, Alpha Centauri aparece como una única estrella con una magnitud aparente de -0,3, que la convierte en la tercera estrella más brillante del cielo sur.

Cuando se observa a través de un telescopio se advierte que las dos estrellas más brillantes, Alpha Centauri A y B, tienen magnitudes aparentes de -0,01 y 1,33 y giran una alrededor de la otra en un periodo de 80 años.

La estrella más débil, Alpha Centauri C, tiene una magnitud aparente de 11,05 y gira alrededor de sus compañeras durante un periodo aproximado de un millón de años. Alpha Centauri C también recibe el nombre de Proxima Centauri, ya que es la estrella más cercana al Sistema Solar

Las Galaxias

Durante la mayor parte de nuestra historia, los seres humanos sólo pudimos observar las galaxias como unas manchas difusas en el cielo nocturno. Sin embargo, hoy sabemos que son enormes agrupaciones de estrellas y otros materiales.

De hecho, nuestro Sistema Solar forma parte de una galaxia, la única que hemos visto desde dentro: La Vía Láctea. Siempre la hemos conocido aunque, naturalmente, en la antiguedad nadie sabía de qué se trataba. Aparece como una franja blanquecina que cruza el cielo y, de ahí, toma su nombre: camino de leche.

Dentro de la Vía Láctea podemos encontrar diversas formaciones de estrellas y polvo interestelar. Las más destacables son las nebulosas y los cúmulos estelares. Es de suponer que también existen en otras galaxias.

Las Galaxias del Universo: Las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo. En el Universo hay centenares de miles de millones.

La Vía Láctea es nuestra galaxia

El Sistema Solar está en uno de los brazos de la espiral, a unos 30.000 años luz del centro y unos 20.000 del extremo.

La Via Láctea és una galaxia grande, espiral y puede tener unos 100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol. En total wide unos 100.000 años luz de diámetro y tiene una masa de más de dos billones de veces la del Sol.

Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de la galaxia. Se mueve a unos 270 km. por segundo.

No podemos ver el brillante centro porque se interponen materiales opacos, polvo cósmico y gases fríos, que no dejan pasar la luz. Se cree que contiene un poderoso agujero negro.

La Vía Láctea tiene forma de lente convexa. El núcleo tiene una zona central de forma elíptica y unos 8.000 años luz de diámetro. Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos. A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.

La Vía Láctea forma parte del Grupo Local

Junto con las galaxias de Andrómeda (M31) y del Triángulo (M33), las Nubes de Magallanes (satélites de la Vía Láctea), las galaxias M32 y M110 (satélites de Andrómeda), galaxias y nebulosas más pequeñas y otros sistemas menores, forman un grupo vinculado por la gravedad.

En total hay unas 30 galaxias que ocupan un área de unos 4 millones de años luz de diámetro.

Todo el gupo orbita alrededor del gran cúmulo de galaxias de Virgo, a unos 50 millones de años luz.

Agujeros negros

Los llamados agujeros negros son cuerpos con un campo gravitatorio muy grande, enorme.

No puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros. Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga.

Hay dos tipos de agujeros negros: cuerpos de alta densidad y poca masa concentrada en un espacio muy pequeño, y cuerpos de densidad baja pero masa muy grande, como pasa en los centros de las galaxias.

Si la masa de una estrella es más de dos veces la del Sol, llega un momento en su ciclo en que ni tan solo los neutrones pueden soportar la gravedad. La estrella se colapsa y se convierte en agujero negro.

Stephen Hawking y los conos luminosos

El científico británico Stephen W. Hawking ha dedicado buena parte de su trabajo al estudio de los agujeros negros.

En su libro Historia del Tiempo explica cómo, en una estrella que se está colapsando, los conos luminosos que emite empiezan a curvarse en la superficie de la estrella.

Al hacerse pequeña, el campo gravitatorio crece y los conos de luz se inclinan cada vez más, hasta que ya no pueden escapar. La luz se apaga y se vuelve negro.

Si un componente de una estrella binaria se convierte en agujero negro, toma material de su compañera. Cuando el remolino se acerca al agujero, se mueve tan deprisa que emite rayos X. Así, aunque no se puede ver, se puede detectar por sus efectos sobre la materia cercana

Los agujeros negros no son eternos. Aunque no se escape ninguna radiación, parece que pueden hacerlo algunas partículas atómicas y subatómicas.

Alguien que observase la formación de un agujero negro desde el exterior, vería una estrella cada vez más pequeña y roja hasta que, finalmente, desaparecería. Su influencia gravitatoria, sin embargo, seguiría intacta.

Como en el Big Bang, en los agujeros negros se da una singularidad, es decir, las leyes físicas y la capacidad de predicción fallan. En consecuencia, ningún observador externo puede ver qué pasa dentro.

Las ecuaciones que intentan explicar una singularidad de los agujeros negros han de tener en cuenta el espacio y el tiempo. Las singularidades se situarán siempre en el pasado del observador (como el Big Bang) o en su futuro (como los colapsos gravitatorios). Esta hipótesis se conoce con el nombre de "censura cósmica".

QUINTO ESTADO DE AGREGACION DE LA MATERIA

Sobre el quinto estado de agregación 

Los haces inciden en los átomos para enfriarlos y crear un BEC. NASA

Un hindú de apellido Bose y un ahora famoso Einstein fueron los primeros que propusieron la existencia de un quinto estado de la materia. Después del líquido, sólido, gaseoso y el plasma no se había observado una forma distinta en que la materia pudiera “agregarse”, hasta que en 1995 los investigadores Eric Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl Wieman lograron crear un nuevo estado de agregación, lo cual les valió el Premio Nobel de Física en 2001. El hallazgo fue denominado Condensado de Bose-Einstein (BEC), en honor a los primeros que lo sugirieron.

Rosario Paredes Gutiérrez, investigadora del IFUNAM, dedicó su ponencia al BEC titulada "Fluidos cuánticos: Condensación de Bose y la superfluidez en fermiones y bosones”, como parte del coloquio del Posgrado en Ciencias Físicas el pasado 8 de noviembre, en el cual explicó en qué consiste este estado de agregación y cuáles son sus principales características.

En su charla, Paredes definió al BEC como “un sistema o un conglomerado de muchas partículas, tal que éstas tienen mismos efectos cuánticos y muestran una estadística inherente al tipo de partícula que se esté tratando”. De esta forma, los átomos se comportan como si fueran un gran átomo, lo que resulta en una nueva forma en que la materia puede agruparse.

Los átomos están reunidos de diferentes maneras en cada estado: en el sólido, están acomodados en un volumen pequeño, comprimidos sin poder moverse pero siguiendo una estructura rígida; en el líquido, están en un espacio más grande en el que pueden desplazarse; mientras que en el gaseoso, los átomos tienen más espacio entre ellos.

En el plasma, que es lo que constituye al Sol y las estrellas, los átomos están separados en sus partículas individuales y núcleos, como es muy parecido a un gas, el plasma ocupa un gran espacio pero está conformado de elementos cargados eléctricamente.

En el Condensado de Bose-Einstein sucede que los átomos están en un mismo espacio pero con una característica distintiva: todos actúan como uno solo.

Distribución de los átomos en los 5 estados de agregación de la materia. Imagen: Universidad de Valencia.

Este estado únicamente se logra a temperaturas muy bajas, tal vez las más bajas que hasta ahora se hayan conseguido (cerca del cero absoluto). Paredes explica que para que los átomos lleguen a esa temperatura es necesario que los átomos mantengan fija la densidad y al mismo tiempo se vaya disminuyendo su temperatura. En pocas palabras que se mantengan juntos y fríos.

Para crear un BEC es necesaria una caja de cristal en la que se crea un vacío perfecto -que consiste en extraer todo el aire de la caja- para que los átomos se aíslen, no absorban calor y, con ello, disminuyan su temperatura. Después, se introduce una pequeña cantidad de gas rubidio puro, cuyas propiedaes (como las del cesio y el sodio) lo hacen enfriar más fácilmente.

Posteriormente, se procede al enfriamiento de la caja a través de luz láser o enfriamiento por evaporación mediante trampas magnéticas. Dentro de la caja se colocan las series de átomos de rubidio de tal forma que se entrecrucen entre ellos.

Rosario Paredes explica que en el caso del enfriamiento por luz láser, se hacen incidir seis haces –uno por cada cara de la caja- con la finalidad de que los átomos puedan absorber la radiación y al mismo tiempo sean capaces de emitir fotones.

Haces que inciden a los átomos para conseguir enfriarlos y producir un BEC. Imagen: NASA.

Luego suceden dos cosas paralelas: al mismo tiempo que los átomos emiten y absorben fotones, se va creando un efecto Doppler que hace que haya una variación de frecuencia de los fotones emitidos en función de si se alejan o se acercan. La misma densidad atómica, que los ‘junta’, obliga a los átomos a frenar y disminuir su energía cinética (de movimiento), lo que da como resultado final su enfriamiento.

En 1995 se observó por primera vez un condensado de Bose-Einstein a partir de un átomo de sodio, acontecimiento que ocurrió 70 años después de que los físicos lo predijeran en 1925. La doctora Paredes explica que el sodio se considera un bosón porque la suma “total de sus electrones, protones y neutrones es un número par”.

Paredes Gutiérrez afirmó que las investigaciones que recientemente fueron galardonadas con el Premio Nobel de Física 2012 también tienen relación con los condensados de Bose-Eisntein, ya que enfriar átomos también implica atraparlos en condiciones muy controladas dentro de una caja.

Por eso, dijo, el BEC es considerado “un laboratorio de la mecánica cuántica” que permite manipular átomos inmovilizados a temperaturas muy bajas.

teoria cinetico molecualr

Modelo Cinético Molecular

Uno de los objetivos fundamentales de la Química es explicar las propiedades de la materia por mediode un modelo o teoría.

El modelo nos da una descripción microscópica en contraste con la descripción macroscópica que se obtiene por medio de los sentidos.

El modelo que explica los estados de agregación y los cambios de estado es el MOLECULAR. Sólo si pensamos que la materia esta compuesta de pequeñas partículas, a las que nombramos moléculas, explicarremos de manera sencilla y lógica no sólo las propiedades de forma y volumen sino todas las propiedades.

De acuerdo con la teoría cinético-molecular o corpuscular toda la materia está formada por partículas en continuo movimiento, entre las que no hay nada, sólo espacio vacío. Pero más sin embargo ¿cómo una misma sustancia puede presentar aspectos tan distintos como cuando se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso?.

Si las partículas son iguales la única explicación en que en cada estado las partículas se disponen de manera diferente. 

Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas, y las fuerzas de atracción entre ellas son muy intensas, su único movimiento es el de vibración.

Las partículas de los líquidosvibran y forman conglomerados que se desplazan unos respecto a otros.

Las partículas de los gases se encuentran muy separadas entre sí, y se mueven a grandes velocidades, prácticamente libres de fuerzas de atracción.

La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas de un cuerpo.

DALE CLICK EN LA IMAGEN Y TE MOSTRARA LOS MODELOS ATOMICOS

video; waiting for superman

WAITING FOR SUPERMAN

Algunos maestros que están detrás de la vocación de la educación, manifiestan la esperanza, fé en las escuelas de educación pública.

Los padres mantienen esos mismos conceptos, "fé y esperanza" que serán llevados a sus hijos para su futuro; buscan una "educación de calidad". Silos padres no encuentran un espacio para sus hijos en aquellas escuelas por su alta demanda, ellos lo encaminan a su suerte.

 LLevar acabo una escuela de calidad, o una educación de la misma desempeña un factor de tres actores: que la llevaran acabo y éstas son el profesionalismo del profesor, el apoyo de los padres y el desempeño de los alumnos. Sin embargo hay algunos factores por lo cual no hay avances significativos como:

ALUMNOS PUNTOS NEGATIVOS:

• Problemas familiares
• Compromiso para el estudio
• El desinterés o la dificultad de alguna asignatura, hace que algunos alumnos tengan deserción 
• La mayoría de los jóvenes no tienen bien definido lo que desean de la vida
• Los alumnos que no terminan sus estudios y que presentan delincuencia, terminan siendo recluidos en centros, donde los gastos innecesarios que manda el gobierno, para mantener a los reos es más que el que se gasta en una educación individual por alumno.
  
  ALUMNOS POSITIVOS
• Interés por una motivación hacia un futuro mejor
• Autoaprendizaje por si mismos; esmero y prosperidad por cada uno 
• Ejemplo de los padres que ponen hacia sus hijos por alcanzar el éxito

PROFESORES NEGATIVOS

• Los buenos profesores que tienen vocación pero no tienen apoyo del sistema 
• La gran mayoria de las escuelas tienen malos profesores y solo cubren un 50% de lo que deben enseñar. Sin embargo el gobierno sigue pagando lo mismo
• Hay maestros que tienen plaza y de por vida; y si son malos profesores, no hay forma de como reportarlos
• Un intendente define a que escuela llegaran los alumnos, si son de malas notas, a malas escuelas
• El cuarto de hule es el lugar donde el profesor con problemas, y que no son buenos con su trabajo les siguen pagando el mismo sueldo; por clausulas del sindicato
• Solo 61 distritos hicieron el esfuerzo de quitarles el trabajo a un mal profesor  pero sólo el diez por ciento o menos tienen éxito
• Creación de escuelas de fueros, que son para que los jóvenes no se queden sin educación y que no tienen los registros del sistema del sindicato de maestros

GOBIERNO

• Implantan un gasto de 4300 dolares a mas de 9000 por alumno en su educación y no se ve mejora
• Desde 1971 hasta 2008 las notas de lectura y en matemáticas se siguen manteniendo igual, a pesar de todo el apoyo económico que se les de.
• Las escuelas de deserción mandan así a los alumnos al siguiente nivel, sin verificar sus conocimientos o implantar estrategias de mejora
• Los sindicatos pierden mas tiempo en sus encuestas políticas
• Hay opciones de mejora siempre y cuando los maestros buenos sean los que méritos lleven a su trabajo y sean los que estén en las escuelas 
• Las buenas escuelas se hacen con trabajo y esfuerzo de cada profesor, siempre y cuando mantengan su VOCACIÓN

CONCEPTOS DE ENERGÍA

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