¿Es fiable la prueba del carbono 14?
April 10th, 2009 by Daniel Pastor GalánA los Geólogos nos gusta mucho poner edades a todo lo que miramos, al final nos lo jugamos todo a una fecha, somos los historiadores de la Tierra. Hay muchas formas de suponer o de saber la edad de una roca, fósil o un proceso geológico. Una de ellas son los métodos radiométricos. Hoy en día, pocas personas no han oído hablar de la famosísima prueba del carbono 14. Esta prueba se utiliza para datar restos orgánicos no muy antiguos (hasta unos 60000 años más o menos) y pese a lo que dice la wikipedia, no es la técnica más fiable para datar absolutamente nada. Pero eso lo dejo para el final.
Para entender cómo funciona esta prueba primero hay que conocer tres conceptos sencillos:
-Isótopo: del griego Iso (mismo) y topos (lugar) son átomos que pese a sus diferencias ocupan el mismo lugar en el sistema periódico puesto que tienen características físico-químicas muy similares, en realidad son átomos que tienen igual número de protones y de electrones pero tienen distinto número de neutrones. Es decir, son átomos hermanos. El Carbono tiene tres isótopos, el Carbono 12 (C12) que es el más común, el Carbono 13 (C13) y el Carbono 14 (C14). Otros elementos como el oxígeno o el uranio también están formados por distintos isótopos. El número que tienen detrás indica el número de protones sumado al de neutrones que tiene cada uno. Los tres tienen 6 protones y seis electrones, por ello los tres son CARBONO, pero el C12 tiene 6 neutrones el C13 siete y el C14 ocho.
-Isótopo estable e isótopo radiactivo: Un isótopo estable es aquel que es así desde el momento en el que se formó y que nunca en condiciones normales va a variar. Sin embargo un isótopo radiactivo es aquel que se desintegra con el tiempo provocando con ello la liberación de energía. El C12 y C13 son isótopos estables de carbono, mientras que el C14 es un isótopo radiactivo. El C14 se desintegra poco a poco transformándose en Nitrógeno.
-Periodo de Semidesintegración: Es la unidad estándar que se utiliza para saber la velocidad a la que se desintegra un elemento. Mide lo que tarda en desintegrarse la mitad de los isótopos radiactivos. En concreto este periodo de semidesintegración es en el C14 de 5730 años. Esto significa que si tenemos 100 átomos de C14 recién formados (todavía humeantes) cuando pasen 5730 años sólo nos quedarán 50, los otros 50 serán de nitrógeno. Por esto el C14 no sirve para datar más de 60000 años de antigüedad porque pasados 60000 años todo el C14 se ha desintegrado. Estos periodos están calculados de forma empírica, es decir, en el laboratorio.
Si los conceptos anteriores han quedado más o menos claros el resto es sencillo. Si se conoce el número de átomos inicial y el final de un isótopo radiactivo entonces se puede saber la edad que tiene. Existen muchos de estos “relojes atómicos”, algunos de los más conocidos son el método del Uranio-Plomo, el del Argón-Potasio (método poco fiable), el del Argón-Argón y el del Carbono14. Todos los anteriores excepto el del Carbono 14 son métodos absolutos, es decir, la edad que proporciona la muestra medida es la edad que tiene, ya que para todos aquellos métodos se conoce la relación inicial entre los dos átomos utilizados. Sin embargo esto no ocurre en el método del Carbono 14.
El C14 no es un isótopo que esté en la tierra de forma natural, ya que si así lo fuera ya no quedaría ni un sólo isótopo porque la tierra tiene 4500 millones de años y como ya he comentado en unos 60000 años todos los isótopos de C14 se desintegran. Este isótopo se forma de manera continua en las capas altas de la atmósfera por la incidencia de los rayos del sol. Todos los seres vivos absorbemos este átomo que se mantiene en una proporción constante en nuestro cuerpo mientras vivimos, en el momento que morimos ya no podemos absorber más este isótopo por lo que empieza a desintegrarse sin que sea sustituido por nuevos isótopos de C14. El problema que presenta el método es que supone que la producción atmosférica de C14 ha sido igual durante los últimos 60000 años y sabemos que esto no es cierto. En los últimos 60000 años ha habido importantes cambios en la producción de C14 en función de la incidencia de los rayos solares. Por ello los resultados de este método no sólo no son absolutos sino que no son válidos por sí solos. De hecho se ha descubierto que muchas de los organismos o restos que se habían datado con este método han resultado ser mucho más antiguos o modernos de lo que indicaba la prueba del Carbono 14.
El problema es que la mayoría de los métodos absolutos de verdad no son útiles en intervalos de tiempo tan “pequeños” como 60000 años, puesto que los periodos de semidesintegración de estos átomos son altísimos. Por ello, se está calibrando en la actualidad el método del Carbono 14 con la dendrocronología, que es la ciencia que mide el tiempo en función de los anillos de los árboles y marcas de crecimiento de corales y también con ayuda de testigos de hielo. La dendrocronología va retrocediendo año a año en restos fósiles de árboles comparando cada uno de los anillos de estos árboles y sus contenidos en C14. En la actualidad se ha elaborado una lista de edades para los últimos 15000 años más o menos. Esta calibración da edades bastante buenas con errores muy bajos (entre uno o diez años de error), pero aún sólo sirve para los 15000 años más recientes de la historia de la tierra.
Publicado originalmente en Ciencia con Paciencia
Denuncia otra vez.
February 27th, 2009 by Daniel Pastor GalánEl mundo está lleno de problemas. Decir que el problema de los investigadores es el más grande es cuando menos una estupidez. Pero a veces, hay que denunciar la situación en la que vivimos en España. Sí, otros las viven peores, lo sé.
En España, en la actualidad, un recién titulado con un expediente brillante, con capacidades y actitudes sobresalientes ante la investigación y con originalidad suficiente tiene que pasar las siguientes trabas para llegar a ser un investigador profesional. Os aseguro que es digno de chiste:
A) Acabar la carrera. Posteriormente solcitar todas las becas/contratos en prácticas posibles como investigador predoctoral. Esperar a que las resuelvan un mínimo de 6 meses en los que puedes tener un trabajo temporal que tendrás que abandonar en el momento que te la concedan. El tema es que necesitas estar matriculado en un master por lo que lo más probable es que no puedas trabajar demasiado, a pedir dinero otra vez a papá.
B) Una vez conseguida la beca/contrato terminar el doctorado. Con suerte en el tiempo estipulado de duración de la beca que suelen ser 4 años, en principio tiempo suficiente.
C) Una vez acabado el doctorado, has de pedir una beca postdoctoral. Tardan en concederlas también unos meses, menos mal que con el “sueldazo” de las becas da para ahorrar mucho. Las becas postdoctorales consisten en dos años en el extranjero (actualmente aunque quieren aumentarlo a tres). A estas alturas y si todo te ha ido viento en popa tienes 27 años una edad en la que a lo mejor quieres tener una vida normal, pero te exigen ir al extranjero en contrato en prácticas otra vez durante dos años. Para cuando acabes tienes 30 años.
D) Se acabó el contrato postdoctoral, ahora toca la verdad, intentar conseguir una Ramón y Cajal, el primer contrato estable que vas a tener allá a tus treinta años. Esto es muy jorobado, dan sólo 250 al año, vaya no ha tocado, menos mal que quedan las Juan de la Cierva, una mierda de contrato otra vez temporal y precario en lo que haces currículum para tener una Ramón y Cajal.
E) a los 33 años consigues una Ramón y Cajal, todo te ha ido viento en popa. ¡Si eres mujer y te das prisa lo mismo puedes hasta tener hijos! ¡Qué suerte de vida!
La Investigación en España.
January 2nd, 2009 by Daniel Pastor GalánSe dice que el que avisa no es traidor por ello diré que esta entrada no es una noticia, es una denuncia. Las noticias son cosas que ocurren y que por su novedad, originalidad o extraordinariez sorprenden, asustan, alegran… Si la selección española ganase todas las ediciones de la Eurocopa no sería noticia que lo hiciese una vez más. Sin embargo el hecho de que no la ganase desde 1964 lo convertía en una importante noticia deportiva. Pues bien esta importante noticia que esperan los investigadores españoles y extranjeros que trabajan en España no llega.
Es indudable que ha habido cambios, para bien, a lo largo de los años, no reconocerlo sería sesgar la información. Pero el verdadero salto para una investigación de calidad está demasiado lejos aún, somos tan sólo unos clasificados para los juegos olímpicos, en ningún caso llegamos a las finales y mucho menos ganamos. Justo al contrario que lo que ocurre con el deporte donde España actualmente se ha convertido en una potencia.
Algunos pensarán que este tema se ha convertido en un tópico, que se dice por decir, y no les falta razón, en realidad la investigación en España no está “tan mal”, pero aún no corresponde con su nivel socio-económico, no es comparable a la de los países de su entorno ni siquiera en términos relativos. España actualmente tiene una investigación muy inferior a Alemania o Francia, de hecho en número de artículos en las mejores revistas se parece mucho (es algo superior) a Holanda, que efectivamente es un país más rico pero no hay que olvidar que no llega ni a 20 millones de habitantes mientras que en España pasa de 40.
Ahora, que vivo en mis carnes el sistema de la investigación en España, me he dado cuenta de varios de los puntos que flaquean en nuestro sistema y que con su mejora la investigación española se convertiría en puntera. de estos puntos muchos de ellos no suponen una gran inversión e incluso algunos son de coste cero.
1- Burocracia y tiempos de espera: La cantidad de “papeles” que hay que elaborar para solicitar dinero, becas de investigación etc es increíble. En mi caso en concreto esperé once (11) meses desde que solicité la primera beca hasta que me concedieron una. Muchos de los potenciales estudiantes brillantes que carecen de recursos económicos deciden buscar otra salida profesional puesto que no pueden permitirse estar 11 meses sin hacer nada o trabajando en trabajos temporales y por lo tanto sin dedicarse a la investigación esos 11 meses en lo que se les concede una beca. Por otra parte mi tutor emplea todos los años, los meses de septiembre y octubre (¡dos meses!) en preparar las cuentas de los proyectos que tiene y pedir nueva financiación a organismos y empresas. Si la financiación llegase antes, y los “papeles” fuesen más simples de forma que no hiciesen perder tiempo, se ganaría sin invertir apenas nada de dinero, como mínimo dos meses más de investigación por investigador principal al año, es decir dos meses que actualmente están pagados en el sueldo se convertirían en productivos.
2- Inclusión de personal servicios en los grupos de investigación: Para un eminente físico, geólogo, historiador o filólogo, llevar las cuentas de su proyecto tal y cómo la administración exige, suele ser un lío, una pérdida de tiempo y encima las posibilidades de error en éstas tienenden a infinito. Un administrativo quizá no conozca el principio de incertidumbre de Schrödinger pero las hace bien a la primera. Un sólo administrativo puede hecer este “trabajo” de una semana de estos eminentes científicos en un día. Además por regla general un administrativo podría valer para varios grupos de investigación ya que no hay tanto trabajo normalemente en un sólo grupo.
3- Aumentar la financiación para los investigadores más competitivos. Sí, es convertir la investigación en una competición, pero no es justo que se concedan proyectos carísimos a investigadores que apenas publican, mientras que muchos otros se pelean por cuatro durillos. Esto ha sido algo mejorado en los últimos años pero aún falla y se ven en la facultad profesores que con el dinero que les “sobra” de los proyectos hacen carpetillas con el nombre del proyecto mientras que otros ponen dinero de su bolsillo para sufragar una última salida de campo.
4- Aumentar la financiación de forma general. Este punto es básico, pero creo que tanto como los anteriores. En realidad, si los tres puntos anteriores se cumpliesen la financiación actual no sería tan escasa, sería mejorable, pero suficiente. Eso sí, de aumentar la financiación en las circunstacias actuales a aumentarlo en un escenario sin burocracia, con ayudas de personal y compitiendo por los fondos es muy diferente.
La Humedad en el Aire
November 11th, 2008 by Daniel Pastor GalánLa humedad en el aire es relativa. Para cada temperatura el aire puede tener una cantidad de moléculas de agua. La explicación de esto es compleja y está relacionada tanto con parámetros físicos como químicos. Para no hacer demasiado complicada la explicación vamos a suponer que lo único que afectase al aire al calentarse fuese el grado de excitación de las partículas. Como ya comenté en el artículo de la olla a presión, cuando se calienta una sustancia las moléculas que la componen se mueven más rápido que cuando está fría esa misma sustancia. Bien, si calentamos el aire las moléculas que lo componen se moverán más rápido. Al moverse más rápido ocupan más porque se dilatan o lo que es lo mismo, en el mismo espacio habrá menos moléculas de aire.
Esto es fácil de comprender con el ejemplo del globo aerostático. ¿Qué es lo que hacen para que el globo aerostático ascienda? tan sólo calentar el aire. Cuando se calienta el aire que hay dentro del globo este se hincha, pero dentro hay exactamente las mismas moléculas de aire lo que pasa es que se mueven mucho más deprisa y por ello ocupan más espacio.
Ahora bien, si hay muchas menos moléculas en el mismo espacio será posible “meter” moléculas de agua dentro de ese espacio. Eso es aproximadamente (como ya he dicho hay otros parámetros que influyen) lo que ocurre cuando hace mucho calor. Cuando el aire se calienta deja mucho más espacio para las moléculas de agua que se quieran unir a la fiesta de baile que se dan las moléculas de aire.
La humedad en el aire se mide en tanto por ciento. Cuando un aire tiene el 0% de humedad quiere decir que puede adquirir muchas moléculas de agua, este aire, tan seco es ideal para secar la ropa, puesto que al pasar por una zona húmeda robará muchas moléculas de agua. Sin embargo un aire con el 100% de humedad no puede absorber ni una sola molécula de agua. Pero esta humedad es relativa y no absoluta. Como ya he explicado la humedad que puede contener un aire depende de la temperatura, es decir, que un aire con 100% a 8ºC, si lo calentamos a 35ºC tendrá las mismas moléculas de agua pero tendrá la capacidad de absorber muchas más. Este es el principio del secador, calienta el aire circundante y así puede absorber mayor cantidad de humedad. Eso sí, si un aire está saturado en humedad (100%) y lo enfriamos, ¿qué pasará? Justo el fenómeno contrario, en vez de absorber agua de las cosas húmedas, se depositarán gotas de agua en todas las zonas frías, esto es lo que se conoce como rocío, por el día se calienta el aire y absorbe mucha cantidad de agua, pero por la noche al enfriarse el aire no puede soportar tener tal cantidad de agua (es decir no cabe tanta agua) así que lo deposita sobre la hierba o sobre los coches.
El aire es seco en verano en todas las zonas donde no hay suficiente humedad para que sea húmedo. Por ejemplo en el Caribe, o en Alicante el aire en verano es extremadamente húmedo, mientras que en el Sahara o en el desierto de Atacama es muy seco, y ávido de humedad. si lavas la ropa en el Sahara se secará más rápido que si lo haces en el Caribe, aunque la temperatura sea la misma. Esto también explica que la ropa se seque antes en la calle aunque haga más frío, puesto que si dejas la ropa dentro el aire de la casa se cargará de humedad y no será capaz de arrancar las moléculas de agua de la ropa, mientras que en la calle es muy difícil saturar de humedad el aire.
Publicado originalmente en Ciencia con Paciencia
Evolución: Ecología y Genética de Poblaciones
August 20th, 2008 by KantorDesde el punto de vista termodinámico y ecológico los seres vivos se clasifican fundamentalmente entre autótrofos (que efectúan la fotosíntesis, y por tanto básicamente “comen” factores inorgánicos, es decir, agua, sales minerales y fotones del espectro visible), y heterótrofos (que básicamente consumen la materia orgánica procesada por otros).
No obstante desde el punto de vista de la evolución (y de sus matemáticas) la clasificación esencial es la que divide a los seres vivos con reproducción sexual y a los seres vivos que se replican por división binaria.
La reproducción asexual consiste simplemente en que un organismo se divide en dos copias idénticas, es decir, con la misma dotación genética. Por otra parte, en la reproducción sexual participan dos organismos, que generan dos células germinales, cada una con la mitad del genoma del organismo original; después estas células se funden en otra, y dan lugar a un nuevo organismo con una dotación genética de la que corresponde una mitad a cada progenitor.
Estos dos procesos generan dinámicas radicalmente diferentes en el proceso de la evolución biológica.
En el caso de la reproducción asexuada, la competencia se produce directamente entre individuos. Cuando un individuo se divide, su línea genética se divide en dos, radicalmente separadas, y que nunca volverán a unirse. Como Caín y Abel, los hermanos clónicos que surgen de una replicación asexual, ya no tienen entre si ningún lazo, y las historias genéticas de sus descendientes se separarán cada vez más. En un sentido fundamental, dos hermanos idénticos, resultado de una fisión binaria en una colonia de bacterias son desde el momento de su separación, miembros de especies distintas. O dicho de otra forma, cada individuo con reproducción asexuada es una especie en si mismo.
Los individuos con reproducción sexual, sin embargo, tienen que mezclar su ADN con el de otro individuo compatible para dar lugar a un descendiente. Los genes que hoy se separan en los gametos, se pueden volver a encontrar en el futuro, cuando sus futuros portadores se reproduzcan juntos.
Nos referíamos a los “individuos compatibles”; llamamos especie a un conjunto de seres vivos que son sexualmente compatibles entre si. Dos individuos (de sexos opuestos [1]) pertenecen a la misma especie si pueden tener descendientes fértiles. Dentro de una misma especie, ningún individuo puede mantener su identidad genética más allá de su muerte; las unidades capaces de mantener su identidad a través del proceso de reproducción sexual son los genes. Dicho de una forma equivalente, el sujeto de la evolución en las especies con reproducción asexuada es el individuo, mientras que en las especies con reproducción sexual, el gen es el verdadero sujeto de la evolución, ya que los individuos no se pueden replicar.
La evolución biológica en las especies con reproducción sexual, es la competencia entre genes por aumentar su concentración en el pool genético de la especie. Desde luego los individuos intentan maximizar su descendencia; precisamente los genes que están en los individuos que más se reproducen son los que aumentan su concentración en el pool genético de la especie. No obstante, desde la perspectiva del científico evolucionista, el individuo solo es una pasajera casualidad combinatoria, que se extinguirá en una generación; el pool genético, es decir la función que representa la concentración de genes en la población es el objeto abstracto que tiene sentido modelizar.
¿Merece la pena el sexo? Bueno, yo creo que si, pero mi visión puede estar sesgada. Lo que hace que la reproducción sexual sea una clara ventaja para las especies que la disfrutan es que da una enorme flexibilidad al proceso evolutivo. Supongamos un par de bacterias, genéticamente parecidas, que portan una de ellas un gen que le permite defenderse del antibiótico A, y otra del antibiótico B. Si se aplican sucesivamente los antibióticos A y B, todas las bacterias morirían, mientras que si se tratase de una especie con reproducción sexual, existirían bacterias que serian hijas de bacterias con resistencia a A y con resistencia a B, y que por tanto serían resistentes a ambos antibióticos. Con la reproducción sexual, las innovaciones genéticas circulan, se recombinan y amplían su peso en el pool genético. La reproducción sexual permite que exista una variabilidad en la población, y que la abundancia de genes adaptativos pueda variar en respuesta al medio. La reproducción sexual da la plasticidad a las especies.
El concepto de “pool genético” esta basado en lo que se llama modelo panmíctico: este es un modelo del proceso de emparejamiento sexual se produce aleatoriamente entre todos los miembros de la especie; en el mundo real, las especies se distribuyen en el espacio, y el comportamiento sexual no es aleatorio: por tanto, las especies exhiben “subestructuras poblacionales”: diferentes genes tienen diferentes concentraciones en diferentes subgrupos (normalmente divididos geográficamente), y adiocionalmente los genes circulan entre sub-poblaciones a través de las migraciones. En el caso de la especie humana, con su enorme extensión geográfica, y sus pautas de emparejamiento muy específicas, las subpoblaciones están bastante marcadas. La teoría matemática que describe (a nivel teórico y aplicado) la evolución del pool genético (y la estructura genética de las subpoblaciones), desde la perspectiva Darwinista se llama Genética de Poblaciones.
En conjunto la ciencia de la evolución tiene dos caras: por un lado, la competencia de las especies por aumentar sus nichos ecológicos, o su distribución geográfica se describe mediante la Ecología. Por otra parte, la variación de la concentración de los genes en una población se estudia mediante la Genética de Poblaciones. Juntas, Ecologia y Genética de Poblaciones son las dos ciencias de la Evolución biológica.
Para más información:
“¿Qué es una especie?” Zimmer, Carl, Investigación y Ciencia, Agosto de 2008
“El gen egoísta”, Richard Dawkins
“Evolutionary Theory”, Sean H Rice
[1] Dos individuos del mismo sexo son de la misma especie si pueden tener descendientes fértiles con un tercer individuo (del sexo opuesto).
Cómo funciona un detector de metales
July 9th, 2008 by Daniel Pastor GalánAntes de comenzar me gustaría pedir perdón por lo abandonado del blog. He estado bastante ajetreado estos meses y me ha sido difícil encontrar tiempo para escribir. No obstante apenas había preguntas con lo cual he tenido escusa.
Como en cada artículo, antes de nada vamos a aclarar una serie de conceptos para facilitar la comprensión. No voy a explicar el porqué, ya que no tiene sentido, pero os voy a recordar a todos tres temas fundamentales:
a) Toda corriente eléctrica genera un campo magnético, es decir, la “electricidad” (o sea, los electrones en movimiento) cuando fluye por el cable genera un campo magnético. Si alguien no lo cree puede construir fácilmente un electroimán en su casa: basta con enrollar un cable alrededor de un clavo y conectar cada uno de los extremos de este cable a uno de los dos polos de la pila. Después de ello comprobaras que mientras el cable está conectado a la pila el clavo se comporta como un imán.
b) Viceversa, es decir si movemos un imán (campo magnético) alrededor de un cable conseguiremos mover los electrones de ese cable, es decir, producir electricidad. Casi todos recordamos aquellas dinamos de bicicleta, pues funcionan exactamente así, cuando la rueda de la dinamo giraba al ser pegada a la rueda de la bici hacía girar una bobina de cable alrededor de un imán y ¡TA CHAAAAAAN! la bombilla luce.
c) Es muy importante conocer que los metales son buenos conductores de la electricidad como norma general y además todos tienen comportamiento magnético aunque no todos por igual, eso es cierto. Existen tres tipos de magnetismo:
-El ferromagnetismo (y antiferromagnetismo) este tipo de magnetismo es el más “potente” y es el que tienen los metales que son atraídos por un imán, es decir el hierro, el cobalto y el níquel. También lo tienen algunos minerales como la magnetita, la goethita, la hematites…
-El diamagnetismo que es una propiedad consistente en repeler el campo magnético, ya sea polo norte o sur. Este tipo de magnetismo lo presenta el oro por ejemplo.
-El paramagnetismo se parece al ferromagnetismo pero es mucho más débil. Metales como el aluminio o el wolframio son paramagnéticos.
Con estos datos es realmente fácil entender cómo funciona un detector de metales. un detector de metales corriente es tan sólo una bobina de cable (como la del electroimán casero con nuestro cable) por la que se hace pasar la electricidad. Al ocurrir esto se genera un campo magnético. Este campo magn
ético atrae a los materiales ferromagnéticos, repele a los antiferromagnéticos y a los diamagnéticos y atrae aunque de una forma más sutil a los paramagnéticos. Cuando el detector “nota” que el campo magnético que genera produce uno de estos efectos pita.
Y entonces, ¿por qué en el supermercado no pitan las llaves o las monedas? Muy sencillo, el detector de metales de los supermercados y de las tiendas está preparado para pitar sólo si se encuentra con una respuesta determinada al campo magnético. Como ya hemos dicho existen distintos tipos de magnetismo y no sólo eso sino que dentro de cada tipo de magnetismo no todos los materiales ferromagnéticos tienen la misma propiedad (es decir unos son atraídos más que otros por un imán). Las etiquetas de los supermercados o tiendas con detector de metales llevan una aleación especial que produce una respuesta magnética concreta que es diferente a la que producen las llaves o las monedas, por eso sólo pitan cuando robas algo de la tienda, o cuando por casualidad alguna parte de tu vestimenta lleva algo de esa aleación metálica u otra aleación que presenta una respuesta al campo magnético similar. En los aeropuertos fijan qué metales debe o no reconocer el detector y los cambian dependiendo del día, por ejemplo, a mí, en barajas un día nos pitaban las botas a todos los pasajeros dos días después a ninguno.
Publicado originalmente en ciencia con paciencia
¿Por qué se forman las pelusas?
June 23rd, 2008 by Daniel Pastor GalánCasi todos hemos barrido alguna vez, y la mayoría lo hacemos a menudo. Los que no lo hacen, sin embargo, ya han descubierto que las pelusas pueden crecer, aparentemente, hasta el infinito. ¿Pero de qué están hechas y porqué se forman?
Se llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo. En la naturaleza existen varios tipos de fuerzas, algunas las hemos observado todos como son la fuerza de la gravedad y la fuerza magnética. Otras fuerzas somos menos conscientes de que existen como las fuerzas eléctricas, aunque todos hemos experimentado las fuerzas llamadas “electrostáticas” al frotarnos un globo en el jersey para después observar como se nos levanta el pelo al acercar el globo. Y existen otras dos fuerzas, que aunque importantísimas, no somos conscientes de su existencia como son la fuerza nuclear débil y nuclear fuerte.
Sabemos desde muy pequeños que los polos iguales de un imán se repelen al igual que se repelen las cargas del mismos signo (positiva + y negativa -) de una pila, y que por el contrario los polos y cargas opuestos se atraen. Pues en definitiva esto es lo que forma una pelusa.
Los cuerpos pequeños, estrechos o muy finos suelen acumular electrones, o cargas negativas, en su exterior. Extos electrones quedan muy sueltos y se comparten de manera muy fácil. El ejemplo del globo es más que útil, al frotar el globo con un jersey lo único que hacemos es transferir por fricción ciertos electrones de la suoperficie fibrosa del jersey al globo, de forma que queda bastante cargado negativamente y es capaz de atraer a cuerpos cargados positivamente, y si estos son ligeros además los moverá puesto que vencerá a la ley de la gravedad, como ocurre al acercárnoslo al pelo.
Con las pelusas pasa lo mismo pero de forma no provocada. Día a día se nos cae pelo, aproximadamente unos 80 o 90 cabellos al día. El pelo es muy fino y por lo tanto sitúa parte de su carga eléctrica negativa en el exterior. El polvo en general está compuesto por partículas minerales y orgánicas finísimas que por supuesto también acumulan electrones a su alrededor. Factores externos como la luz del Sol, el rozamiento de los pasos o una pequeña corriente de aire pueden hacer que los electrones circulen de unos cuerpos a otros dejando algunos cargados negativamente (los que reciben electrones) y otros positivamente (los que los dan) esto hace que se atraigan los pelos y partículas de polvo y formen pelusas. Evidentemente la atracción es muy débil, mucho más que en el caso del globo y muchísimo más que en el caso de las moléculas (que no son más que átomos unidos por fuerzas eléctricas). Pero al fin y al cabo unidas.
Como conclusión final, no existirán pelusas en los lugares deshabitados puesto que el componente principal de la pelusa es, como su nombre indica, el pelo que aglutina las partículas de polvo a su alrededor dando como resultado ese aspecto enmarañado. En una casa no habitada sólo habrá polvo.
Originalmente publicado en Ciencia con paciencia
La reconstrucción de un árbol prehistórico
May 12th, 2008 by Daniel Pastor Galán
paleontólogo.Pero qué ocurre si un paleontólogo tan sólo encuentra esto:
A priori parece que con tan pocos datos como puede indicar este pequeño fósil de hoja no se puede reconstruir un árbol, pero se sí se puede. La paleontología, como todas las ciencias geológicas (estratigrafía, tectónica, petrología…) parte de una teoría conocida como actualismo. El actualismo dice que los procesos actuales son los mismos que han ocurrido en el pasado. Aun así se tiene en cuenta siempre las diferentes características que ha tenido la tierra en sus distintas épocas.
Entonces con este fósil de hojas se puede saber que esta planta era similar a un helecho (no hay más que observar el fósil) y a partir de esto se puede suponer que se reproducía por esporas como los helechos actuales (y esto se podrá corroborar si junto al fósil de hoja encontramos fósiles de esporas…) Es decir los paleontólogos observan los fósiles que poseen al máximo detalle y los comparan tanto con los organismos actuales (en este caso con los helechos) como con los fósiles bien documentados (como puede ser el de la fotografía superior) para obtener el mayor número de datos posibles e imaginarse casi a la perfección cómo era esta planta de la que apenas tenemos datos.
Muchas veces la reconstrucción de un árbol se hace con datos más fraccionarios aún, apenas unos granos de polen o un fragmento de hoja. Muchos pensaréis que entonces a veces la reconstrucción de un árbol será totalmente fidedigna (como en la foto de arriba) ya que se poseen casi todos los datos y otras veces será fruto de la interpretación al completo, es decir, pura subjetividad. Pues sí es así, estáis en lo cierto, muchas veces no queda más remedio que imaginar a partir de los pocos restos que posees cómo era aquel ser. Muchas veces se interpreta un pequeño fósil y cuando se encuentra el resto total los paleontólogos se dan cuenta de que habían fallado en su interpretación… así es la ciencia.
Y los alpinistas cocinan con ollas a presión.
April 2nd, 2008 by Daniel Pastor GalánHace tiempo una amiga me comentó que había oído que los alpinistas debían cocinar con ollas a presión y me preguntó si era verdad. Mi respuesta fue que no me lo había planteado nunca pero que era evidente que sí.
Antes de explicar nada vamos a imaginarnos una estupidez, que estamos en “¿Quiere ser millonario?” en la última poregunta y Carlos Sobera, levantando una ceja, nos pregunta: “¿A qué temperatura hierve el agua? A: 10ºC; B: 80ºC; C: 100ºC; D: 200ºC”. La respuesta parece obvia, la C. Pero sólo lo parece, porque la respuesta correcta es: ¡A, B, C y D!
Se conoce como punto de ebullición de una sustancia la temperatura en grados a la que esa sustacia cambia de estado líquido a estado gaseoso. A todos en el colegio nos enseñaron que el punto de ebullición del agua eran 100ºC. Esto no es verdadero. Pero tampoco falso. El punto de ebullición de las sustancias no depende sólo de la naturaleza de la misma, también del medio en el que está la sustancia. Una de las variables físicas que más influyen en el punto de ebullición del agua es la presión atmosférica otra es la cantidad de sales que tenga el agua, hasta el agua mineral más pura tiene un contenido en sales (en las botellas indica la cantidad de cada una de las sales que contiene esa determinada marca de agua), pero para simplificar el problema vamos a imaginarnos que cocemos nuestros alimentos con agua destilada, pura sin ninguna sal.
La presión atmosférica es el peso del aire que tenemos sobre nosotros. Es fácil de deducir por lo tanto que cuanto más aire haya sobre nuestra cabeza, más presión hará el aire sobre ella y viceversa, es decir, tendré más presión de aire en Alicante al nivel del mar que en el pico del Teide. Esta es la razón por la que se teponan los oídos cuando se sube un puerto de montaña o cuando despega un avión. El oído, acostumbrado a una presión de aire sobre el tímpano se agarrota cuando esta presión cambia de forma brusca.
Cuando un cuerpo está en estado sólido sus partículas (moléculas) están fuertemente unidas unas a otras, por eso no fluye. Si está en estado líquido las moléculas están más “sueltas”, y en estado gaseoso están tan libres que “salen volando”. Cuando se aplica calor a un cuerpo las moléculas de este cuerpo empiezan a agitarse cada vez más hasta que llega el momento de cambiar de estado.
Mientras una sustancia está cambiando de estado, por ejemplo de líquido a gas, la temperatura no aumenta porque toda la energía que le estamos dando a la sustancia la “utiliza” para cambiar de estado y no para subir la temperatura. Esto quiere decir, si considermos el punto de ebullición del agua 100ºC, que nunca el agua líquida del cazo va a estar a más de 100ºC, ya que antes tiene que evaporarse y por lo tanto ya no estará en el cazo.
Y ahora por fin llega la explicación de todo. Con los datos que tenemos nos vamos a formular una pregunta: ¿Cómo cambiará de esatado (volarán las partículas) “mejor” ( a menor temperatura) el agua, cuando existe mucha presión atmosférica o cuando existe poca? o preguntado de otra manera ¿Cómo saltas más alto, desnudo o con un saco de patatas a cuestas? Así de simple el agua cambia de estado a menor temperatura cuanto menor sea la presión atmosférica, es decir con menor peso de aire sobre ella. Como ya hemos dicho cuanta más altitud menor presión y por lo tanto menor temperatura de ebullición, por lo tanto el agua de la cazuela estará a menor temperatura.
La piel humana aguanta sin quemarse hasta unos 60ºC. En el pico del Everest aproximadamente esa es la temperatura a la que hierve el agua, así que será muy difícil cocinar allí un guiso, porque ¿acaso alguien de vosotros cocina con agua que ni siquiera le quema?
Después de toda la explicación es sencillo entender como funciona una olla a presión. Lo primero es saber que el agua en estado vapor ocupa muchísimo más qu en estado líquido (porque las moiléculas se mueven mucho más) de forma que si cerramos la olla de herméticamente el vapor de agua hará un presión sobre el agua cada vez mayor por lo que el punto de ebullición cada vez será mayor, así que la temperatura que alcanzará el agua será muy grande, por eso es por lo que se cocinan antes los alimentos.
Espero que se entienda todo, si hay alguna duda espero comentarios.






