The day after tomorrow

"El día después de mañana" es un película sobre las consecuencias dramáticas del cambio climático. Pero los apocalípticos de los estudios de Hollywood nunca hicieron una película futurista sobre las consecuencias del dramático "shut-down"que ocurrió hace unos días en Estado Unidos. En las figuras pueden ver los sitios de USGS y de NASA cerrados para el resto del mundo (el JPL- Jet Propulsion Laboratory, también esta cerrado). Mas información sobre las consecuencias de esto pueden encontrar AQUÍ .

 

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Más sobre los estándares y las medidas.

Resulta que lo que pensábamos era otro de los patrones o estándares más confiables, pues no lo es tanto. Me refiero al muy conocido estándar para el kilogramo.
Ya en una entrada anterior Angel se refirió al concepto de masa y habló de algunas características del estándar conocido como kilogramo.
No sé si estaban al tanto, pero el kilogramo tiene varias "rarezas" en su definición y nombre.
Por ejemplo, es la única unidad de base con un prefijo en su nombre (kilo), y la única que sigue siendo definida por un artefacto físico, el kilogramo prototipo internacional o IPK. ¿recuerdan lo que nos enseñaron en la secundaria?, "El kilogramos patrón es un cilindro de Iridio y Platino que se mantiene en condiciones constantes en el Buró Internacional de Pesas y Medidas (Bureau International des Poids et Mesures) en París ".
Bueno, el problema es que el IPK (que incluye  copias "oficiales" mantenidas bajo condiciones similares en el mismo sitio) no parece mantener su masa en comparación con 34 cilindros similares acuñados para usarse en otros países (llamados patrones o estándares nacionales) con los cuales se ha comparado 3 veces en intervalos de casi 40 años. Por eso, un objetivo de la Conferencia General sobre Pesos y Medidas (General Conference on Weights and Measures) es eliminar la dependencia del kilogramo en un objeto físico. Dos enfoques principales están siendo considerados para lograr este fin: el Proyecto Avogadro y la báscula Watt.

El proyecto Avogadro pretende redefinir la constante de Avogadro (definida actualmente por el kilogramo - el número de átomos en 12 g de carbono-12) por medio de la relación entre la masa del átomo de Silicio-28 y la masa del IPK, e invertir la relación de modo que el kilogramo se especifique precisamente por la constante de Avogadro. El principio consiste en contar el número de átomos de silicio en una esfera casi perfecta de un solo cristal de Silicio-28 con masa de 1 kg.

La balanza watt busca ligar a la constante de Planck h con la masa del IPK y serviría para verificar la consistencia de los otros métodos. En la práctica, será necesario una serie de básculas Watt para llevar a cabo la nueva definición del kilogramo. El papel futuro del BIPM será de poner a funcionar permanentemente una báscula de Watt para llevar a cabo la nueva definición del kilogramo para los institutos nacionales de metrología.

En su reunión de 2011, la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) acordó en principio que el kilogramo debe ser redefinido en términos de la constante de Planck, pero aplazó la decisión final hasta su próxima reunión, prevista para el 2014. 

Este video muestra el nuevo estándar físico propuesto, que no cambia sus propiedades y puede fungir como reemplazo del IPK:

http://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y

Saludos

Ramón 

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¿Que es la masa?

Hola a todos.

Durante la semana del "taller de ciencia para jovenes", donde tuvimos a varios chicos del nivel medio superior, surgieron dentro de los talleres de experimentos muchas preguntas en torno a la definición de la masa de los objetos. Es por ello que quise escribir esta pequeña reseña sobre el reciente experimento para encontrar (¿o no?) el famoso Bosón de Higgs.

Antes de todo quien ha pensado en masa y no imagina que es algo intrínseco de las partículas, algo que sabemos que está ahi de facto. En el CENAM tenemos el patrón nacional de masa, que es un cilindro de platino e iridio de 1kg de masa. Es importante mencionar que es la única unidad que se define por medio de un objeto patrón y no por una cantidad física fundamental (por ejemplo el segundo es es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación asociada a la transición hiperfina del estado base del átomo de cesio 133). Para nuestros fines cotidianos, esto no representa ningun problema, sin embargo para algunas áreas de las ciencias básicas si. 

Dentro de la física surge la definición de masa gravitacional y masa inercial. Primeramente la masa gravitacional es una medida de la intensidad con que un cuerpo atrae a otro por la acción de la gravedad, que por cierto, usando este fenomeno fisico es como funcionan las balanzas que conocemos. La masa inercial es una medida de la resistencia que opone un cuerpo a cambiar su estado de movimiento y se determina por medio de las leyes de Newton. 

Sin embargo hasta ahora no hemos dicho nada acerca de como es que los objetos "adquieren" masa (y nos referimos a la masa inercial). Este fenómeno estaría explicado por el denominado "mecanismo de Higgs". 

El Bosón de Higgs es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa en el Universo. Se trata de la única partícula predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas (algo así como lo mas cercano a la teoría del todo, aunque falta comprender también que es la gravedad). 

El Modelo Estándar describe las partículas elementales y sus interacciones, pero queda una parte importante por confirmar, precisamente la que da respuesta al origen de la masa. Sin masa, el Universo sería un lugar muy diferente. Si el electrón no tuviera masa no habría átomos, con lo cual no existiría la materia como se conoce actualmente, por lo que tampoco habría química, ni biología, ni existiría el hombre

Las partículas subatómicas se dividen en: fermiones y bosones. Los fermiones son aquellas que componen la materia y los bosones son portadores de las fuerzas o interacciones. 

Los componentes del átomo (los electrones, protones y neutrones) son fermiones.

Por otro lado el fotón, el gluón y los bosones, son los responsables de las fuerzas electromagnética, de la fuerza nuclear fuerte y de la fuerza nuclear débil, respectivamente.

La diferencia del fotón y del gluón con el bosón es que éste último no se puede detectar directamente, ya que una vez que se produce se desintegra casi instantáneamente (del orden de 10^(-25) segundos para el boson de Higgs) dando lugar a otras partículas elementales.

Así, en el interior del anillo del LHC colisionan protones a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando se producen las colisiones en puntos donde están situados grandes detectores, la energía se libera y se generan otras partículas. Cuanto mayor sea la energía de las partículas que chocan más masa podrán tener las partículas resultantes, según la famosa ecuación de Einstein: E=mc^2.

En los años 60, varios físicos, entre ellos el británico Peter Higgs, postularon un mecanismo que se conoce como el 'Campo de Higgs'. Al igual que el fotón es el componente fundamental del campo electromagnético y de la luz, el 'Campo de Higgs' requiere la existencia de una partícula que lo componga, y que los físicos llaman el Bosón de Higgs.

El campo de Higgs sería una especie de continuo que se extiende por todo el espacio, formado por un incontable número de bosones de Higgs. La masa de las partículas estaría causada por una fricción con el campo de Higgs, por lo que las partículas que tienen una fricción mayor con este campo tienen una masa mayor (¿se lo imaginan?).
Les dejo bibliografia por si les interesa el tema.


Referencias

Patron nacional de masa

Conversación con el Dr. Arturo Fernández (BUAP)

European Organization for Nuclear Research

The God Particle

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OTRA MAS DE GEO-INGENIERÍA

Hola a todos. Aquí les dejo un texto que nos pareció interesante al Dr. Ramón y a mí para discutirlo:

 LA GEOINGENIERÍA PODRÍA VOLVER EL CIELO AZUL MAS BLANCO.

El cielo azul se desvanecería al blanco nebuloso si GEO-ingenieros inyectan aerosoles dispersores de luz en la atmósfera superior para compensar el calentamiento global. Los críticos ya han advertido que esto podría suceder, pero ahora el efecto “parece” haber sido cuantificado.  

La liberación de los aerosoles en la alta atmósfera, en teoría, debería reducir las temperaturas globales, reflejando un pequeño porcentaje de la radiación solar incidente fuera de la Tierra. Sin embargo, las partículas también dispersarían más de la luz restante a la atmósfera. Esto reduciría en un 20 por ciento de la cantidad de luz solar que tiene una ruta directa a la tierra, y que aumentaría los niveles de la luz más dispersa, dice Ben Kravitz de la Institución Carnegie para la Ciencia en la Universidad de Stanford, California. 

Esto tendría efectos en cadena de la vida-y la tecnología humana. La reducción de la luz directa del sol podría afectar a la industria solar, que se basa en la luz directa del sol para generar gran parte de su poder. Sin embargo, el aumento de la luz solar indirecta implicaría aumentar la fotosíntesis, por debajo de copas de los árboles. 

El color azul del cielo se debe a la dispersión Rayleigh. Cuando la luz del Sol atraviesa la atmósfera para llegar hasta nosotros, la mayor parte de la luz roja, anaranjada y amarilla (longitudes de onda largas) pasa sin ser casi afectada. Sin embargo, buena parte de la luz de longitudes de onda más cortas es dispersada por las moléculas gaseosas del aire. A cualquier parte del cielo que miremos, estaremos viendo algo de esa luz dispersada, que es azul, y por eso el cielo es de ese color. En cambio, la luz que nos llega directamente del Sol perdió parte de su color azul, por eso el Sol se ve amarillento. 

Las partículas de aerosol son mucho más grandes que las moléculas en el aire, sin embargo, dispersan la luz roja con más fuerza, lo que difumina la luz azul dispersada por moléculas más pequeñas y hace el cielo más brillante y más blanco. 

Ben Kravitz calculó cómo la dispersión de las partículas que van desde 0,1 a 0,9 micrómetros de diámetro afectaría a todo el espectro de la luz dispersada, y la forma en que podría afectar el color del cielo. Él encontró el cielo parece más claro para todos los diámetros posibles. Las partículas con diámetros de alrededor de 0.5 pueden provocar un cielo mucho más blanco. Este efecto sería más visible en el campo, donde la contaminación del aire es generalmente más baja, dice Kravitz.  

Referencias: 

Journal reference: Geophysical Review Letters, DOI: 10.1029/2012gl051652 
http://www.fcaglp.unlp.edu.ar 
http://www.newscientist.com/article/dn21873-geoengineering-would-turn-blue-skies-whiter.html

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La edad de las rocas puede estar mal estimada en algunos casos.

Como resulta de interés no sólo para la comunidad del Centro de Geociencias sino para todos, a continuación transcribo un intercambio de opiniones de los colegas.

Estimados Geoquímicos

Este artículo me llamó la atención. De acuerdo a lo que leí hay variaciones importantes en la razón U238-U235 que cambian algunas estimaciones de rocas antiguas, además de que la vida media del Samario146 es mucho menor (30%) que lo que antes se pensaba, ver:

http://www.newscientist.com/article/dn21644-age-of-oldest-rocks-off-by-millions-of-years.html

http://www.sciencemag.org/content/335/6076/1610

les agradecería sus opiniones.

Ramón
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Hola Ramón

Efectivamente, se han visto desde hace unos 3 años variaciones en la razón del 238U/235U de hasta 5 permil, que tiene dos implicaciones, una instrumental y otra geocronológica. La primera es porque normalmente se usaba esa relación para corregir un factor instrumental llamado "mass-bias" en los espectrómetros de masas, la otra, y creo más importante, es porque típicamente se medía 238U y se asumía que la relación 238U/235U = 137.88 era constante, por lo que se asumía la abundancia de 235U, y, al medir 207Pb (producto del decaimiento radioactivo del 235U), se establecía una edad ligeramente equivocada...
Debido a la llegada en los últimos años de espectrómetros MC-ICPMS como el del Centro de Geociencias, ahora es posible que se midan las relaciones isotópicas con una precisión no antes vista, lo cual permite detectar variaciones donde antes no se podían distinguir.
Los datos nuevos, según yo, tienen implicaciones serias en la geocronología, no sólo desde el punto de vista geocronológico, pero incluso metodológico y no es claro como resolverlas aún.

Saludos

Juan Pablo
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Hola Ramón,

Gracias por las referencias.

Sí estos problemas de alguna manera ya se conocen. Es decir, no sólo los resultados muy interesantes de esos autores, por ejemplo sobre la rel 238U/235U, sino sobre la imprecisión absoluta de las edades. Esto ocurre porque, por ejemplo, las constantes de decaimiento no son tan precisamente establecidas. Por ejemplo la constante de decaimientos de Jaffey et al (1971) tiene un error aproximado de 0.1%. Tanto que, si uno se acerca mucho a la línea de concordia que se usa para representar las edades de U-Pb, esa no es una símple línea, sino una banda, cuyo grosor es ahora más grande que las edades muy precisas que se pueden obtener con algunos de los métodos isotópicos. Quien esté interesado puede por ejemplo leer Mattinson, 2010, Chemical Geology 275, 186-198.

Ahora bien, para lo que se refiere a la composición isotópica de 238/235U, la corrección propuesta por los autores (137.818 en lugar de 137.88) significa una diferencia absoluta del 0.045%. Como se observa de los diagramas de Fig. 2 que Hiess et al reportan (Science, 2012), esto se traduce, para el reloj de 206Pb/238U que es el más útil para edades < 1000 Ma, en una diferencia absoluta de menos de 10 mil años (de hecho menos de 4000 años para zircones fanerozoicos). Considerando que las edades que manejamos nosotros por U-Pb difícilmente tienen un error menor al 1%, estos errores son pequeñeces.

Más significativa es la diferencia, o bien la corrección, de la vida media de 146 Sm. En este caso hay que tomar en cuenta, sin embargo, que este isótopo es lo que se define como un isótopo extinto. Es decir, ese no ocurre en la naturaleza, es un sistema isotópico que se usa para cuestiones de cosmoquímica, principalmente. No hay que confundirlo con el reloj de 147 Sm que decae a 143Nd, que es lo que normalmente usan los geoquímicos isotópicos para obtener relaciones isotópicas de 143/144Nd y eventualmente edades y epsilon Nd.

Saludos

Luigi
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De correlaciones a los trierniones

Que tal compañeros de Geociencias. Antes de todo quisiera promocionar este blog que se ha diseñado para discutir o poner en la mesa de discusión temas de relevancia o de interes para la comunidad científica.

Aprovechando que recientemente ha salido a la luz una generalización de los números complejos (denominado trierniones), que colocaría a un Mexicano en la vanguardia en la aportación de la matemática, quisiera que comenten su punto de vista ante éste y otras teorías que han sido propuestas sin una justificación científica convincente.

Quienes entraron al seminario del pasado miércoles, coincidirán conmigo que las conclusiones de un trabajo de investigación dependen fuertemente de como se usa e interpreta una teoría o formalismo matemático, así como de la información más reciente respecto a nuestro tema de investigación. No podemos mezclar información de forma aleatoria.

Otro caso que me llamó la atención hace unos dias, es el del investigador Alfredo Morales del Río (UdeG), quien acaba de "descubir" una clase de numeros complejos llamados trierniones demostrando sus principales propiedades y definiendo una ecuación con el nombre "ecuacion de Morales del Río para división de trierniones". Si recordamos a los números complejos (a + ib), este tipo de trierniones consta de una parte real y dos imaginarias, algo como:

a + b i + c j

Después de leer a detalle el articulo de Morales del Río, es evidente que lo que él denomina trierniones fue descubierto por Benjamin Peirce en 1872 en una forma mucho mas general y que lo expuesto por Morales del Río es solo un caso muy particular de la teoría de Peirce, salvo que con bastantes errores en las demostraciones que presenta en su trabajo.

Han salido muchas notas de matemáticos mexicanos rechazando este "descubrimiento", imaginen cuantos casos similares pueden existir y lo peor es que si no tenemos los argumentos necesarios, podemos creerlos. Asi que solo queda decir, mientras mas bibliografía forme parte de nuestro acervo científico, mayor será la probabilidad de que nuestro trabajo sea original.

Referencias

Articulo de Morales del Río

Nota del director del Centro de Investigación en Matemáticas

Quien fué Benjamin Peirce

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El Petróleo y su origen: Biótico Vs Abiótico

Hola a tod@s

No sé si la conozcan, pero existe una corriente de pensamiento, sobre todo Rusa-Ucraniana, sobre el origen abiótico del petróleo.
No sólo aboga por el origen abiótico sino además aporta argumentos para refutar el orígen biótico en las rocas.
Algo parecido ocurre con la idea de los acuíferos profundos, sobre si es posible su extracción y uso.

Vale la pena leer sobre estos temas, siempre es buena la controversia académica.
Algunas ligas :

An introduction to the modern petroleum science, and to the Russian-Ukrainian theory of deep, abiotic petroleum origins.

J. F. Kenney

http://www.gasresources.net/Introduction.htm

Dismissal of the Claims of a Biological Connection for Natural Petroleum.

J. F. Kenney et al.

http://www.gasresources.net/DisposalBioClaims.htm


Saludos

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El empleo de los elementos de Tierras Raras...y el empleo en Geociencias

Leí una noticia que me llamó mucho la atención y quiero hacerla de su conocimiento, se las resumo a continuación.

Resulta que muchas aplicaciones tecnológicas de última generación dependen de algunos elementos de Tierras Raras (TR) para su manufactura, por ejemplo los discos duros de las PC, las turbinas de viento y los automóviles híbridos.
Lo que muchos desconocíamos es que China controla el ¡ 97% ! de los suministros de TR del mundo.
Esto último vino a la luz después de un bloqueo de envíos de TR de China a Japón, motivado por un problema diplomático a raíz del arresto de unos pescadores chinos por los japoneses. Como Japón se vio en problemas de abasto, están empezando programas de reciclado de TR para poder surtir sus empresas. Lo malo es que parece que las TR recicladas no son tan efectivas como las refinadas originales.
Los EU están tomando nota del asunto porque no les gustaria que China les hiciera lo mismo.

La explotación de TR depende de su refinación, no de que se encuentren en las rocas, pero ésto conlleva varios problemas, sobre todo relacionados con la contaminación derivada de los procesos de refinación.
Creo que es un nicho interesante para ser explotado en nuestro país, y por eso lo hago notar a nuestra comunidad.

Si les merece algún comentario, les agradeceré lo hagan en este espacio.

A continuación algunas ligas pertinentes e interesantes:

http://www.techmetalsresearch.com/what-are-technology-metals/
http://www.bbc.co.uk/news/business-11633929
http://www.bbc.co.uk/news/world-asia-pacific-11584229
http://www.newscientist.com/article/mg20827843.900-will-we-cope-if-the-rare-earths-live-up-to-their-name.html

Podcast: No Data Mining Without Mineral Mining

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Matemáticas y FútBol

Mientras me perdia en el internet con temas de Estadística, encontre el blog de un amigo mio, el cual me hizo redireccionarme al sitio del Dr. Roger Kaufmann, un matemático que actualmente se dedica al estudio estadístico de riesgos, ha trabajado en el ETH de Zürich y actualmente de dedica al cálculo de riesgo para la población de Suiza y cabe mencionar que !realizó un analisis estadístico para el mundial¡.


Personalmente opino que tenía mucha razón el Dr. Marco Guzmán, ¿Que paso con los sismos ultimamente? !Ah¡ Es verdad, el mundial empezó.... Sin embargo los sismo continúan ocurriendo, solo les dejo el último de magnitud 7.5 en la India, que al menos generó 3 réplicas de magnitud mayor a 5. hasta este momento.

Regresando al tema y para aquellos amantes del fútbol y para quienes se dejan llevar por la pasion del mundial (aunque no comparto muchos de los comportamientos sociales que acarrea el mundial de fútbol) les dejo una estadística realizada por el mismo Roger Kaufmann, lamento mucho anticiparles que México tendría una probabilidad de casi 1.8% de ser campeón, creo que todo esto se debe a desiciones políticas que afectan a los deportes, y en particular al fútbol, mejor ni les digo hasta donde es probable que avance el tricolor.


Bueno aca van las estadísticas:
http://www.rogerkaufmann.ch/dsaINTe_r.htm

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Sobre sismo de Chile.

A raíz de la visión de la imagen adjunta, en la que se muestra el
epicentro del reciente maremoto ubicado en la plataforma continental
Chilena junto con los epicentros de sus réplicas, me pregunté qué tipo de
estructura debe ser la responsable y qué relación con el proceso de
subducción ha de tener.


Hola,

A raíz de la visión de la imagen adjunta, en la que se muestra el
epicentro del reciente maremoto ubicado en la plataforma continental
Chilena junto con los epicentros de sus réplicas, me pregunté qué tipo de
estructura debe ser la responsable y qué relación con el proceso de
subducción ha de tener.
Lo que más me llamó la atención fue no sólo la dispersión latitudinal de
las réplicas (>600 km), sino también la longitudinal (aprox. 100 km).
Además hay abundantes "réplicas" (puede que otras fallas que se hayan roto
"animadas" por este gran sismo) muy próximas a la fosa y otras ya próximas
a los Andes.
En general son sismos someros, de hecho me parece muy extraño que la gran
mayoría sean exáctamente de 35 km. ¡¿Es posible que la placa subducida se
haya fracturado intensamente en paralelo a su dirección de avance, a pesar
de que es un punto en el que no hay demasiada flexión?!
Bueno la verdad es que no parece estar muy claro para nadie, como se puede
ver en la siguiente cita:

Most large earthquake foci are believed to occur at the plate interface in
a Wadati-Benioff zone, but deep and intermediate quakes occasionally occur
well outside this zone. It is puzzling that many earthquakes occur within
the "subducting slab" rather than along the plate interface, where the
stress is supposed to be highest. Another disconcerting development for
the plate tectonics theory is that the slip motion of earthquakes rarely
occurs in the direction of the dip of the Wadati-Benioff zone; it is
commonly oblique to the "subduction" plane (Oard, 2000b; Suzuki, 2001b).
The magnitude 8.3, deep-focus earthquake in Bolivia in 1994 appeared to
slip on a horizontal plane cutting across and through the supposed steeply
dipping subduction slab. (ver en
http://www.huttoncommentaries.com/article.php?category=5&article=59)

Ójala os animéis ha dar vuestra opinion, no sólo sismólogos...

Lo siento si a alguien lo molesta esta clase de mails, pero no hay un foro
para estas cosas.

Un saludo,

Ramón

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