UNOS CINTURONES MUY ESPECIALES: LOS DE VAN ALLEN
El primero de mayo de
1958 el periódico Washington Evening Star reseñaba el anuncio que en el simposio
conjunto que la National Academy of Sciences y la American Physical Society
habían celebrado en Washington DC días atrás, se había anunciado la existencia
de una zonas que rodeaban a la Tierra que parecían estar llenas de partículas
cargadas. El descubrimiento lo había dado James.
A. Van Allen, de la Universidad de Iowa.
Van Allen era entonces un científico interesado en el
estudio del origen de los inquietantes rayos cósmicos que aprovechó el
lanzamiento el 31 de enero de 1958 del primer satélite artificial americano, el
Explorer I, para montar en él unos detectores que estudiaran los rayos cósmicos
a distintas altitudes y latitudes aprovechando la órbita del cohete.
Pero sus detectores detectaron también una inusual
concentración de partículas cargadas de alta energía. Sus mediciones fueron
corroboradas meses después con los datos obtenidos del satélite Pioneer III,
lanzado en octubre de ese mismo año, y presentadas ya definitivamente como la
existencia de dos zonas del campo magnético que rodea la Tierra en las que se
encuentran “atrapados” protones y electrones.
Las dos zonas se denominan “cinturones de radiación de Van Allen”, hay dos y se extienden desde unos 1.000 kilómetros hasta 5000 Km el “interior” y desde unos 15.000 hasta más de 60.000 Km. el “exterior”.
Son muy aproximadamente como se
presentan en estas ilustraciones:
Las dos zonas se denominan “cinturones de radiación de Van Allen”, hay dos y se extienden desde unos 1.000 kilómetros hasta 5000 Km el “interior” y desde unos 15.000 hasta más de 60.000 Km. el “exterior”.
Son muy aproximadamente como se
presentan en estas ilustraciones:Van Allen recibió desde entonces multitud de premios y distinciones y fue, quizás lo de mayor repercusión curiosamente, portada del Times del 4 de mayo de 1959.
Las partículas cargadas atrapadas en ellos son provenientes
del sol y de los rayos cósmicos esencialmente.
Pero las partículas cargadas muy energéticas son un serio problema para los circuitos eléctricos y electrónicos que se les pongan por medio y también para las personas que vivieran en su seno. ¿Existen dispositivos y personas que vivan ahí? Pues los hay: satélites espaciales, tripulados o no, sobre todo satélites meteorológicos y de comunicaciones. Todos ellos deben o bien situarse fuera de los cinturones o bien llevar una protección adecuada. De no haber sabido de su existencia, casi con seguridad que la tecnología espacial habría fracasado o, al menos, sufrido retrasos importantes hasta descubrir por qué se les estropeaban los dispositivos eléctricos.
Pero las partículas cargadas muy energéticas son un serio problema para los circuitos eléctricos y electrónicos que se les pongan por medio y también para las personas que vivieran en su seno. ¿Existen dispositivos y personas que vivan ahí? Pues los hay: satélites espaciales, tripulados o no, sobre todo satélites meteorológicos y de comunicaciones. Todos ellos deben o bien situarse fuera de los cinturones o bien llevar una protección adecuada. De no haber sabido de su existencia, casi con seguridad que la tecnología espacial habría fracasado o, al menos, sufrido retrasos importantes hasta descubrir por qué se les estropeaban los dispositivos eléctricos.
Pero el descubrimiento de los cinturones de Van Allen supuso
el inicio moderno del estudio del campo magnético terrestre a gran escala y a
grandes distancias de la tierra: la
Magnetosfera Terrestre. Un estudio fascinante cuya historia puede seguirse
en este estupendo documental que recomiendo encarecidamente a los interesados, a pesar de
su duración:
Hay que tener en cuenta que la magnetosfera es el escudo que
protege a la Tierra de las emisiones de plasma magnetizado que emite el sol.
Sin ella difícilmente se habría desarrollado la vida en nuestro planeta, al
estar sometida a toda esa radiación.
Y eso nos lleva a un asunto muy interesante relacionado con
una posible “catástrofe natural” en
la que casi nadie entre la gente corriente piensa: una eyección gigantesca de
materia solar, podría deformar tanto la magnetosfera que las partículas llegaran
a muy poca altura sobre la superficie terrestre, o a la superficie misma. Ya se
han dado algunos casos: el “episodio Carrington”, en 1859, cuando nada se sabía
de esto, prácticamente inutilizó gran parte de las incipientes líneas
eléctricas y telegráficas. Y en 1989 (!!) la provincia de Quebec sufrió un
apagón eléctrico de más de 8 horas a causa de lo que llegó a la Tierra producto
de una enorme tormenta magnética solar.
Si en uno de los ciclos de gran actividad solar, que se
producen, sin que se sepa por qué, con un periodo de entre 10 y 12 años, se produjera
una eyección de plasma solar lo suficientemente grande, quizás una parte
importante de EE.UU., o de Europa, o de China, según fuera la parte del planeta
con que “chocara”, podría quedarse prácticamente sin instalaciones eléctricas.
Y durante no se sabe cuánto tiempo.
Claro que en Etiopia o Burkina Faso ni se enterarían: me
parece que es la única “catástrofe natural” que afectaría casi exclusivamente a
los ricos.
Estos son los enlaces a una serie de 3 programas de History Channel
en los que se cuentan cosas y peligros de las tormentas magnéticas solares:
UNA RESPUESTA MERECIDA
El 4 de mayo de 1825
nació Thomas Henry Huxley, conocido más que merecidamente por sus estudios
y trabajos de anatomía comparada, quizás el mejor especialista del siglo XIX.
Pero su fama mayor se debió a la defensa que mantuvo de la teoría
evolutiva de Darwin una vez que en 1859 se publicó “el Origen de las Especies”.
Y dentro de esa defensa se hizo famosa su polémica con el Obispo Wilderforce, de Oxford, en la Asociación Británica para el
Avance de las Ciencias, cuando en una sesión dedicada a la teoría de la
evolución el obispo le preguntó si había hecho su filiación familiar evolutiva
y si sabía si descendía del mono por línea materna o paterna. Huxley le contestó
sin inmutarse que puesto en la situación de elegir como antepasado entre un
pobre y miserable mono y alguien que siendo una persona educada era capaz de
preguntar ese tipo de cosas en un debate científico, elegiría sin duda al mono.
Este es T.H. Huxley y en este frontispicio de su libro ·Evidence as to Man´s place in Nature” (1863), Huxley publicó por vez primera su famosa imagen comparando el esqueleto de los simios al de los humanos.
EL TERRIBLE FINAL DEL PADRE DE LA QUÍMICA MODERNA
Miembro de la Academia de Ciencias francesa desde 1768,
Lavoisier ocupó a lo largo de su vida algunos puestos políticos, aunque de
carácter técnico y tras la Revolución Francesa participó en la comisión que
iniciaría el proceso de establecer un sistema internacional único de pesas y
medidas. También trató de introducir reformas en los sistemas educativo y
monetario.
Pero en los tiempos confusos y desordenados en la época del
Terror, tuvo un enemigo temible, Jean Paul Marat, quien muy probablemente motivado
por el resentimiento y el deseo de
venganza (Lavoisier había hecho una crítica muy dura a la traducción que
publicó de la “Optica” de Newton), se concentró en instigar sobre dos
cuestiones con las que Lavoisier estaba muy comprometido: la Academia de
Ciencias, acusada de elitista y reflejo del “antiguo régimen”, y la “Ferme
Général”, una sociedad privada que servía al gobierno prerrepublicano para la
recaudación de impuestos y que había sido disuelta en 1791.
La Academia fue presentada como una institución
aristocrática y contrarevolucionaria y finalmente disuelta en 1793. En
septiembre de ese mismo año, se dicto auto de prisión contra los antiguos
asentistas de la Ferme, entre ellos Lavoisier, acusados de apropiación
indebida, malversación de fondos, fraudes diversos…etc. De los 31 detenidos, 28
fueron condenados el 8 de mayo de 1794 y el mismo día ejecutados en la
guillotina. Lavoisier fue el cuarto.
A VUELTAS CON LA LUZ y LA MATERIA
En esta primera decena del mes de mayo se cumplen las efemérides de dos personajes relacionados con el establecimiento de la naturaleza de la luz: THOMAS YOUNG, médico, físico, egiptólogo (contribuyó a descifrar la "piedra rosetta") y políglota, que murió el 10 de mayo de 1829 y AGUSTÍN JEAN FRESNEL, nacido también el 10 de mayo, pero de 1788.Cuál era la naturaleza de la luz, de qué estaba hecha o constituida, se venía discutiendo desde la antigüedad. Pero la controversia más conocida es la que se establece entre la “teoría corpuscular” (“la luz está constituida por partículas”), propuesta y sostenido por el gran NEWTON, y la “teoría ondulatoria” (la luz era una onda, una vibración, como el sonido), propuesta y sostenida por Christian HÜYGENS. Los dos explicaban casi todo los fenómenos relacionados con la luz que podían manejarse experimentalmente en la época. Pero los más característico de las ondas es que INTERFIEREN, es decir que cuando se encuentran dos o más ondas y se superponen, se produce una redistribución de la energía que transportan y originan lo que se denomina “interferencias”.Pues bien, no había manera de producir interferencias luminosas. Y por tanto (como debe ser), una propuesta explicativa que no es capaz de mostrar que sucede lo que propone (aunque haya otros fenómenos que sí sea capaz de explicar), debe retirarse. Además, la “autoridad científica” de Newton, que en 1704 publicó su magnífico trabajo sobre Óptica, era tan abrumadora que el pobre Hüygens, un pilar de la física del XVII por muchas otras cosas, quedó relegado.
Pero en 1801 YOUNG consiguió producir interferencias luminosas. Lo hizo de manera sorprendentemente simple (sobre el papel, claro) al ocurrírsele cómo conseguir dos focos coherentes. Poco después, FRESNEL amplió los experimentos y fundamentó teóricamente las interferencias luminosas. Entre los dos mandaron al garete la teoría corpuscular del inefable Newton. Porque en la naturaleza, en aquel entonces, o se era onda, o se era corpúsculo. Pero no las dos cosas. La naturaleza de la luz quedó establecida como un fenómeno ondulatorio.
La cosa, sin embargo, no acabó ahí. En el primer cuarto del siglo XX entre Planck, Einstein y el resto de creadores de la Mecánica Cuántica, pusieron encima de la mesa que la luz tenía una naturaleza que podía ser ondulatoria o corpuscular. ¡¡Pero no simultáneamente!! : dependía del experimento que hicieras: si se pretendía que interfiriera, interfería. Y si se pretendía que “chocara”, como las partículas, pues chocaba. Pero no existe experimento que le haga comportarse a la vez como onda y corpúsculo.La cosa se complicó con la propuesta atrevida de Luis de Broglie, quien dijo: si la luz es una onda que se puede comportar como un corpúsculo, (y, ojo, dada la simetría que reina en la naturaleza),¿por qué no se van a comportar como ondas las partículas tradicionales?El tercer personaje que traemos en este periodo del mes de mayo logró probar experimentalmente la hipótesis de De Broglie: George Paget Thomsom, nacido en el 3 de mayo de 1892 e hijo de J.J. Thompsom (descubridor experimental del electrón y Premio Nobel de Física en 1906) evidenció experimentalmente que los electrones también tenían un comportamiento ondulatorio al lograr producir una difracción de electrones con los resultados previstos teóricamente. Fue Premio Nobel en 1937.
Así pues, todo es onda y todo es corpúsculo, pero su manifestación, como dijo en una cuarteta Campoamor, depende del color del cristal con que o mires.
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