martes, 26 de mayo de 2020

¿Que pasa cuando materia entra a un agujero negro?


Desde la época de Isaac Newton en 1687 se determinó que la fuerza de gravedad se debía a la presencia de materia, específicamente su masa. De hecho la existencia agujeros negros fue postulada no mucho después de la publicación de Newton “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” o Principios matemáticos de la naturaleza.

No fue sino hasta 1925 que Albert Einstein público su teoría general de la relatividad que realmente despegó la teoría de los agujeros negros. El primer verdadero estudio adentrándose a este fenómeno fue realizado por Karl Schwarzchild en 1916 que hizo una ecuación para calcular el radio de los agujeros negros: Rs = GM / c^2, donde:

Rs: es el radio de Schwarzchild.

G: la constante gravitacional de Newton.

M: es la masa del agujero negro.

C: es la velocidad de la luz.

Para que se pueda formar un agujero negro, materia debe colapsar bajo su propio campo gravitacional, evento que ocurre por ejemplo en la muerte de una estrella lo suficientemente grande. Si la materia en cuestión es lo suficientemente masiva como para que campo gravitacional sea tan fuerte que supere todas las demás fuerzas oponiéndose al colapso, la materia disminuirá de tamaño hasta que no tenga un tamaño mayor a un punto, este minúsculo punto es conocido como “singularidad”.

Este punto en teoría tiene una densidad infinita y será infinitamente pequeño, con un efecto sobre el tiempo y el espacio tan fuerte que, como muchos ya saben, ni siquiera la luz puede salir del agujero negro, de ahí su nombre, agujero negro, como ninguna luz puede “rebotar” desde el agujero negro, solo lo podremos percibir como un vacío.

En la singularidad, todas las leyes físicas conocidos son descompuestas, es por eso es que son tan ampliamente estudiados, para comprender el modo en que se pueden alterar las leyes físicas que rigen el resto del universo.

Regresando al radio de Schwarzchild, dentro de este también se describe otra particularidad de los agujeros negros, el “horizonte de eventos” (Event Horizon) . Este es el límite donde la luz puede o no escapar de la atracción gravitacional del agujero negro, es decir, si la luz alcanza este horizonte de eventos, no podrá escapar el campo gravitacional del agujero negro, mientras que si la fuente de luz esta fuera de este horizonte de eventos, la luz que no llegue a este, no será atraído hacia la singularidad. Este horizonte de eventos produce la imagen característica de los agujeros negros que recuerda a una lente desenfocada, esto es causado por la luz que se acerca lo suficiente al horizonte de eventos pero si caer por completo en su atracción gravitacional.

Explicado estos conceptos, ahora prosigamos a responder la pregunta ¿Qué pasa cuando algo entra al horizonte de eventos del agujero negro? Cuando esto sucede, en teoría la materia se aísla del resto del espacio y tiempo y ha efectivamente desaparecido del universo en el que existimos. Una vez dentro del agujero negro, la materia será destruida, o siendo más específicos, será desintegrada a sus componentes subatómicos, y estos componentes subatómicos serán aplastados y estirados hasta que se vuelvan parte de la singularidad y esto a su vez, aumenta el radio del agujero negro según la cantidad materia asimilada.

Este fenómeno de estiramiento se le conoce como “spaghettificación” (spaghettification).

Hay que mencionar que quizás esta separación o aislamiento del resto del universo no es absoluta o permanente, Stephen Hawking ha postulado en algunos de sus trabajos que un agujero negro después de suficiente tiempo, comenzara a disolverse, irradiando la energía de la materia que contiene.

domingo, 3 de mayo de 2020

¿Puede un mosquito transmitir VIH?

Los mosquitos son portadores de varios parásitos y virus extremadamente peligrosos como la malaria y el dengue, pero, ¿pueden transmitir el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) y producir el síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) en sujetos que hayan sido picados por un mosquito que previamente haya picado a un sujeto con este virus?






La primera razón por la que esto no es posible, es que no hay un intercambio de sangre entre el mosquito y la persona, se puede tener la idea de que los mosquitos obtienen la sangre de los individuos a los que pican de manera similar a la que nosotros bebemos de un vaso, donde por el movimiento del fluido, una parte de saliva se disuelve y pasa al vaso mientras un parte del liquido del vaso pasa a nuestra boca, esto no es así en el caso del mosquito, ya que al succionar la sangre, no hay flujo de sangre en reversa una vez que ha sido ingerida.

Otra razón por la que esta forma de transmisión no es posible es que los mosquitos no contienen las células necesarias para la replicación del virus (Linfocitos T, parte del sistema inmune humano), y las copias del virus que se encuentren en la sangre ingerida, son digeridas junto con el resto del contenido del tracto digestivo del insecto.

por ultimo, aun si un mosquito pica a un sujeto portador de VIH, las probabilidades de que obtenga sangre en la que se encuentren copias del virus, son pocas, las concentraciones de virus en la sangre de las personas con esta enfermedad, aunque tienen repercusiones importantes en su salud si se encuentran elevadas, son relativamente pocas, esto aunado a la cantidad que obtiene un mosquito en una picadura es mínima, por tanto, incluso si sucediera una escenario altamente improbable como que un mosquito picara a un sujeto con VIH e inmediatamente se introdujera a la boca de un sujeto aparentemente sano, es poco probable que ese mosquito siquiera tenga alguna copia del virus.



Fuentes:
Scientific American. "If a used needle can transmit HIV, why can't a mosquito?" Scientific American. June 4, 2001.

Yong, E. "Here's What Happens Inside You When a Mosquito Bites." National Geographic. August 6, 2013.

Crans, W. "Why Mosquitoes Cannot Transmit AIDS." Rutgers University. April 2006.

Scientific American. "If a used needle can transmit HIV, why can't a mosquito?" Scientific American. June 4, 2001.

sábado, 2 de mayo de 2020

¿Qué son los Cerebros de Boltzmann? ¿Existen?

¿Que es esa misteriosa entidad hipotética conocida como cerebro de Boltzmann?

Aquí te lo explicamos!

DISFRÚTENLO, AMIGOS



miércoles, 15 de abril de 2020

¿Por la primera huella en la luna no concuerda con la suela lisa del traje de Neil Armstrong?



De nuevo desmintiendo un argumento popular entre las personas que creen que el primer viaje a la luna fue fabricado en un estudio de películas para que EUA pudiera declararse como el ganador de la carrera espacial.

Algunas personas argumentan que "Por que la primera huella coincide con la suela del zapato de Neil Armstrong" y efectivamente, si revisamos el traje que utilizó este, la suela de los zapatos es lisa.







Pero hay que tener en cuenta que esta no fue toda la indumentaria de los astronautas cuando realizaron sus caminatas lunares, requieren otras capa (por decirlo de algún modo) de equipo para poder salir a la superficie.



Incluso aquí, con el traje de Buzz Aldrin, podemos apreciar que los zapatos con suela lisa, son parte de una de las capas interiores del traje, mientras que las botas externa, que van por encima de estos zapatos lisos, se encuentran a un lado.

 

Esta bota externa es en realidad la que produce este patrón rayado que vemos en la fotografía de la primera huella en la luna.

jueves, 9 de abril de 2020

¿Por qué que algunas estrellas parecen parpadear?

Esto se debe a varios factores, primero la distancia que tiene que recorrer la luz para alcanzar la tierra, similar a una linterna o laser de bolsillo, mientras más lejos este la superficie que va a detener estos fotones, mas dispersos estarán y el haz de luz será menos intenso conforme se aleje de la fuente.


Segundo, hay que recordar que aun la atmósfera terrestre está compuesta en su mayor parte por oxígeno y nitrógeno, contiene varios otros elementos como Argón, helio, metano, etc. Además, de que mide varios kilómetros de grosor, este conjunto de factores hace que los pocos fotones que alcanzan a llegar a la tierra se dispersen aún más, similar a si dirigieras una fuente de luz a un vaso de agua, produciendo que la luz de algunas estrellas lejanas no se perciba de manera uniforme.

Esto no sucede con los planetas del sistema solar, la luna y el sol ya que se encuentran a una distancia (relativamente) corta, por lo que la luz que emite el sol y la reflexión que producen los planetas y la luna es suficiente para superar la distancia y la atmósfera sin muchas alteraciones, y esta a su vez se aprecie de modo constante.

 

viernes, 20 de marzo de 2020

La historia del Chocolate



Antes de la barra de chocolate que conoces, existía la práctica de la fermentación de los granos de cacao para producir una bebida alcohólica desde tiempos inmemoriales, con el análisis científico de sustancias que se encontraban dentro de envases y contenedores en México, sabemos que en este país se ha utilizado esta técnica desde 19,000 AC, además, registros encontrados junto con estos contenedores nos dicen que se consideraba el alimento del dios maya de la lluvia, Chaac o Chaak.

Respecto a los aztecas, los miembros de esta civilización creían que Quetzalcóatl había sido condenado por compartir chocolate con los humanos. Los aztecas conquistaron Mesoamérica aproximadamente en 14,000 AC, los habitantes de las tierras conquistadas debían pagar tributos en forma de granos de cacao, fue así que los granos de cacao se volvieron una de las primeras formas de moneda.

Los conquistadores españoles dejaron registros de lo valioso que eran estos granos de cacao, en uno de estos registros se describe cómo con 100 granos de cacao se puede comprar una barca entera de agua dulce.

Mientras que los mayas tomaban esta bebida caliente, los aztecas lo tomaban frío y era incluido en las raciones de los guerreros aztecas, por supuesto, tan pronto como Cristóbal Colón llega a Sudamérica, no tomaría mucho tiempo para que estos granos de cacao encontrarán su camino a Europa, después de su cuarto viaje al nuevo mundo se topó con estos granos, notó inmediatamente que los habitantes del nuevo mundo consideraban estos granos muy valiosos, y así fue que colon trajo consigo de regreso a Europa algunos de estos granos, y aunque sabía que eran importantes no sabía el porqué de su valor.

No sería hasta 17 años después, que su uso sería observado por Hernán cortés cuando visitó la corte de Moctezuma en 1519. Posterior a la conquista de los aztecas, los españoles comenzaron a importar el chocolate, usándolo principalmente como medicina para tratar dolor abdominal, el brebaje utilizado para este propósito era realmente amargo y no tendría ningún otro uso hasta que se descubriera que agregando un poco de azúcar o miel, para contrarrestar la amargura de la bebida, se obtenía algo realmente delicioso.



De ese punto en delante, nada detuvo su popularidad y por inicios de los 1800’s, el chocolate había alcanzado mucha fama en casi toda Europa, pero no todo era noticias buenas, ya que junto con su explosiva popularidad, aumentó su demanda laboral ya que el procesamiento del cacao en ese momento era totalmente manual, al principio la mano de obra provenía de esclavos de Mesoamérica, pero gracias a la multitud de enfermedades que introdujeron los europeos a la población mesoamericana, contra las que no tenían defensa alguna, esta fuerza de trabajo disminuyó radicalmente con los años, por lo que se tuvo que introducir trabajo con pésimas condiciones de trabajo para los nativos europeos e incluso traer esclavos de áfrica para poder cumplir con las necesidades de chocolate que se había generado través de los años.


Los plantíos de cacao, fundados principalmente por nobles y aristócratas ingleses y franceses, propulsaron aún más la colonización de los territorios donde se pudiera cultivar este alimento.

La revolución industrial que se llevó a cabo durante los siglos XVIII y XIX, trajo consigo nuevas técnicas de manufactura, un 1815, un químico llamado Coenraad van Houten, utilizó sales alcalinas, para reducir la amargura del chocolate. En 1828 creo una plancha que podía remover hasta el 50% de la manteca de cacao contenido de los granos, esto facilitaba la producción de licor de cacao. Esta plancha que removía la grasa y manteca de cacao sería el precursor de la maquinaria con la que se produciría las barras de chocolate que conocemos ahora.

La manteca de cacao que se eliminaba de estos granos de cacao, no tenía mucho utilidad en esa época, seria hasta 1847 cuando Joseph Fry, utilizaría esta manteca, posterior a separar esta sustancia de los granos la volvería a mezclar con estos granos para moldear formas sólidas de chocolate. En 1875, Daniel Peter inventaría, el chocolate con leche al añadir leche en polvo a la mezcla de granos de cacao y manteca de cacao, luego en 1879, Rudolph Lindt inventó la máquina de conchado, que mejoraba la textura y sabor del chocolate, al mezclar y agitar de manera más eficiente la mezcla de chocolate y distribuyendo de manera uniforme la manteca de cacao de la mezcla.

Posterior a esto una gran cantidad de manufactureros de chocolate empezó a aparecer en la segunda mitad del siglo XIX, incluyendo Nestlé, Lindt, Cadbury. Este último produciendo cajas de chocolates desde tan temprano como 1868. Milton S. Hershey comenzó a producir chocolate en Pensilvania, a mediados de los años 1890’s.

El día de hoy, áfrica del este y costa de marfil, producen aproximadamente 2/3 del cacao mundial, que se utiliza para producir 7.2 millones de toneladas de chocolate al año, la industria del chocolate alcanza actualmente un valor de 130 Billones de dólares estadounidenses.

Durante el proceso para hacer la barra de chocolate que conocemos el día de hoy, se utiliza aproximadamente el 40% de la producción mundial de almendras, y el 20% de la producción mundial de cacahuates.

El chocolate más común es el chocolate con leche, ya que el 71% de chocolate consumido en estados unidos es de este tipo en particular.

Hay buenas noticias y malas noticias asociadas a todo este chocolate, se han asociado el consumo de chocolate frecuente con vidas más largas, pero esto requiere que la gente lo consuma con moderación, una o dos piezas al mes. Sí lo consume es más de dos o tres veces por semana puede relacionarse a un aumento de riesgo cardiovascular (aunque puede ser más correlación que causalidad, ya que si una persona ingiere cantidades grandes de chocolate, probablemente este comportamiento se relaciona a varios otros hábitos alimenticios inadecuados).