Post on 30-Jun-2015
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Portada 40deg Aniversario de la llegada del hombre a la Luna Bicentenario del nacimiento de Charles Darwin
Edicioacuten Semestral Agosto 2009
Publicacioacuten gratuita de Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas
Sede Social d Rosalla de Castro 44 - 4deg C 36001 bull Pontevedra
cienciaastroriasbaixasorg
Director publicacioacuten Fernando W Mori Diacuteez
Editor adjunto Dr Ing Manuel A Castro Gil (UNED)
Jefe de Redaccioacuten Antoliacuten Franco Garciacutea antolinmundo-rcom
Consejo de Redaccioacuten Piacuteo Moa Banga Salvador Villagrasa Francisco Novoa Cid Joseacute Ma Cordobeacutes
Disentildeo y Maquetacioacuten Gonzalo De Torres bull K amp J 986 24 2619
Impresioacuten Graacuteficas Pomba
Depoacutesito legal VG 232-2007
o 6
Sumario Editoria l 4
40deg Aniversario de la llegada de los primeros seres humanos a la luna 5 Charles Darwin un cientiacutefico revolucionario 7
Larga vida al telescopio espacial Hubble 9 Medida de diferentes tipos de radiacioacuten con CCD 12
La un ificacioacuten de fuerzas 16 De aacutetomos y elementos 18
Fermi lab y Latinoameacuterica 20 11 La simetriacutea en fiacutesica 23
Mirando al cielo desde el ordenador 26 Declaracioacuten de Arecibo 31
Energiacutea nuclear en la propulsioacuten espacial 33 Actividades de la agrupacioacuten 36
Efemeacuterides ast ronoacutemicas junio-diciembre 2009 37 Fotografiacuteas Un problema a resolver 38
Nota de Redaccioacuten
Como vereacute is vue lve a salir un artiacuteculo del premio Nobel Dr Lederman (paacuteg
20) La UNED colabora con un artiacuteculo del Ingeniero Industrial Carlos Cagigal
Olay (paacuteg 12) Se hace hincapieacute en los dos aniversarios que en el presente antildeo
2009 tienen especial relevancia 200deg aniversario del nacimiento de Charles
Darwin (paacuteg 7) Yel 40deg aniversario de la llegada de seres humanos a un astro
lejos de nuestra Tierra la Luna (paacuteg 5)
Seguimos pues en el buen camino
middotAsocmiddotIate I Asoacuteciate y colaboracon nosotros en la difusioacuten bull de la CienCia en GallClaI
Nombre ____ _____ ___ Apellidos _________ ________ ________ _
DNI _______ ___ _____
Domicilio _______ ____ __ __ _____ ____ ____ ____ ________ ____ _
Poblacioacuten___ ____ ___ ___ _____ ____ Coacutedigo Postal __ ____ ___ __ _
E-mai l __ ____ ____ __ ____ _______ __ Telf __ ___ __ _____ _____ _
Ndeg Cuenta
__ ____ -1__ _____J _____ J ___ ________ _ Cuota anual 25 E
Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas de Vigo (AARB de Vigo) d Rosalla de Castro 44 - 4deg C bull 36001 Pontevedra pannovoacidyahooes
Editorial laquo u z w u o el Z
~ a ~ o ~
u
Dinero en el espacio
Se escuchan en numerosas ocashysiones criacuteticas a las inversiones econoacutemicas que se dedican a la investigacioacuten espacial iquestPara queacute necesitamos sondas en Marte o para queacute en Venus iquestPara queacute los telescopios sateacutelites u observatoshyrios espaciales
Se da por sentado que la repercushysioacuten en beneficios sobre los ciu shydadanos en general es miacutenima y por tanto se trata de un dispendio que no debiera asumirse habienshydo muchas necesidades de buena parte de la poblacioacuten mundial sin cubrir
Desde luego que la lucha contra el hambre en el mundo contra las enfermedades y la falta de asistenshycia sanitaria o las carencias educashytivas de muchos paises deben ser prioridades en la atencioacuten de las organizaciones gubernamentales y en especia l de los gobiernos maacutes poderosos del planeta En numeroshysos casos quienes asumen al meshynos directamente este papel son las ONGs Y tambieacuten es cierto que los ciudadanos debemos implicarshynos en esa lucha en la medida de nuestras posibilidades no soacutelo los gobiernos
La cuestioacuten es iquestes cierto que el dishynero de la investigacioacuten incluida la espacial no repercute en la vida de los ciudadanos
iquestSaben la mayoriacutea de estos ciushydadanos que la tecnologiacutea que
se disentildea y utiliza en las sondas y otros ingenios espaciales seraacute lueshygo utilizada en nuestras industrias en nuestros electrodomeacutesticos en nuestras telecomunicaciones o en nuestros medios de transporte 7
iquestSon conscientes que la tecnologiacutea de los sateacutelites permite previsiones meteoroloacutegicas medir la salud de los bosques y selvas prevenir la llegada de las plagas que pueden asolar los campos de cultivo de los que depende la alimentacioacuten de millones de personas en especial en el tercer mundo hasta descushybrir agua en las zonas maacutes secas del planeta con la que sea posible la supervivencia de los pueblos de esas regiones
iquestSaben tambieacuten que la mayoriacutea de los experimentos en el espacio son bioloacutegicos y biomeacutedicos y por lo tanto repercuten tambieacuten en coshynocimientos sobre enfermedades infecciosas o geneacuteticas 7 iquesty que Veshynus o Marte son auteacutenticos laborashytorios de estudios medioambientashyles 7 iquestO por queacute es tan importante el seguimiento de la sonda SOHO de la actividad solar 7
Se puede antildeadir a la lista la preshyvencioacuten de riesgos de cataacutestrofes naturales medioambientales desshyde variaciones climaacuteticas de origen geoloacutegico hasta la menos frecuenshyte pero no nula posibilidad de imshypactos meteoriacuteticos catastroacuteficos Por no mencionar el intereacutes del coshynocimiento puramente cientiacutefico
Estaacute claro que tambieacuten hay fallos que a veces se pierde mucho dinero por culpa de errores que no siemshypre se destina de la mejor manera pero iquestEn queacute actividad humana no los hay iquestPodemos seguir pensando que el dinero que se inshyvierte en la investigacioacuten espacial es un simple despilfarro o una osshytentacioacuten
Francisco Novoa Presidente de la AARB
40deg ANIVERSARIO DE LA LLEGADA DE LOS PRIMEROS SERES HUMANOS A LA LUNA
middotAPOLO 11 FernandoW MoriLA ODISEA DEL middot Director de CIENCIA Riacuteas Baixas
El pasado mes de julio se cumshy
plieron cuarenta antildeos de una de las
proezas maacutes impactantes realizada
por el ser humano La noche del
20 al 21 de julio de 1969 (seguacuten
el horario europeo) la nave de los
EEUU Apolo 11 en nombre
de toda la Humanidad alunizaba
perfectamente en el Mare Tranquishy
litatis (mar de la Tranquilidad) de
nuestro sateacutelite lugar previsto
desde haciacutea ya tiempo
Desde la Tierra se oyoacute con
enorme felicidad y alegriacutea la
famosa frase Houston aquiacute base Tranquilidad El Aguila ha alunizado expresada por
el comandante de la expedicioacuten
Neil Armstrong y que dio la
vuelta al mundo en segundos y
fue escuchada por muchos mishy
llones de personas en los cinco
continentes Esta frase fue seguishy
da por otra cuatro horas maacutes tarde
que tambieacuten pasaraacute a la Historia y
en la voz del mismo Neil Armstrong
Ahora desciendo del moacutedulo lunar Es un pequentildeo paso para un hombre pero es un paso gishygantesco para la Humanidad y diciendo esto dejoacute caer su pie
izquierdo sobre la superficie polvoshy
rienta de nuestro sateacutelite dejando
impresa la huel1la de esta primera e
histoacuterica pisada cuya fotografiacutea ha
sido reproducida desde entonces
millones de veces
Era un tercer hito en la historia
de la exploracioacuten y conquista paciacuteshy
ficas del espacio exterior El primero
fue el lanzamiento y puesta en oacuterbishy
ta del Spoutnik 1 primer sateacutelite
artificial de la Tierra (0410 1957)
El segundo fue la puesta en oacuterbita
del primer cosmonauta humano
Yuri Gagarin (12041961) La gran
aventura del espacio continuaba
La ciencia-ficcioacuten se haciacutea realidad
~~-
Ya han pasado cuarenta antildeos
de esa extraordinaria y maravillosa
proeza iquestQueacute hemos avanzadol
iquestQueacute retos hemos 9anado y cuaacuteles
quedan por ganar
Como todos sabemos el proshy
yecto Apolo en la deacutecada de los
sesenta del pasado siglo fue la
respuesta de los Estados Unidos
para ganar la carrera espacial a la
ahora desaparecida Un ioacuten Sovieacutetishy
ca (URSS) lo que efectivamente
consiguioacute El coste econoacutemico fue
enorme y el impacto popular y la
expectacioacuten extraordinarios pero
al mi6mo tiacuteempo fugaces A la vista
de ello y conseguido el objetivo poshy
liacutetico la administracioacuten americana
redUJO draacutesticamente la dotacioacuten
econoacutemica para la NASA lo que
supuso que se tuviera que reducir
el nuacutemero de misiones lunares ya
programadas Asiacute se cancelaron
los vuelos del Apolo 18 Apolo
19 Y Apolo 20 Se redUJeron
praacutecticamente casi a la mitad los
puestos de trabajo (de maacutes de
400 000 a 220000) Y los
programas Post Apolo tambieacuten
se recortaron mantenieacutendose
apenas algunos de ellos
Ya habiacutea quedado demostrashy
do que la tecnologiacutea americana
en algunos aspectos era supeshy
rior a la sovieacutetica y por lo tanshy
to los poliacuteticos -salvo honrosas
excepciones- que solo miran los
beneficios inmediatos y su carreshy
ra personal decidieron cortar los
fondos destinados a la investigashy
cioacuten espacial
Tras estos cuarenta antildeos han
ocurrido muchas cosas la Unioacuten
Sovieacutetica -el otro gigante espacialshy
desaparece recogiendo su testigo
Rusia que en los primeros moshy
mentos tuvo enormes dificultades
econoacutemicas que a posteriori ha
ido resolviendo y en la actualidad
vuelve a ser la segunda gran potenshy
cia espacial y un verdadero motor
de la actividad en ese campo apashy
rece la ESA Europea como terceshy
ra gran potencia espacial Japoacuten
y ultimamente China ademaacutes de
Fernando W Mori es abogado especialista en Derecho espacial divulgador de temas astronauticos y Director de eacutesta revista
otros paiacuteses de menor entidad esshy
pacial como India Brasil Canadaacute y
algun otro
En estos antildeos la actividad esshy
pacial se ha desarrollado en tres campos fundamentales (1)- esshy
tudio preparacioacuten y construccioacuten
en oacuterbita terrestre de estaciones
espaciales (Salyut Skylab Mir 155) (2)- exploracioacuten de nuestros plashy
netas cercanos Mercurio Venus y
fundamentalmente Marte y (3)shy
construccioacuten y utilizacioacuten de nashy
ves espaciales reutili zables (space
shutle o transbordador espacial)
En todos ellos se han conseguido resultados muy notables pero
en nuestra opinioacuten el logro maacutes
importante conseguido en estos
uacuteltimos antildeos ha sido el desapareshy
cimiento de la mal llamada carreshy
ra espacial transformaacutendose en
Cooperacioacuten internacional
Como retos por ganar estaacuten
fundamentalmente el regreso a la
Luna y establecimiento de una base
i nternaciona I perma nente (progra shy
ma Constellation) y la expedicioacuten
humana a Marte
Obviamente hay otro reto que
viene desde casi el origen de la
Humanidad y es el de saber si hay
vida fuera de nuestras fronteras
terrestres Consideremos apenas
nuestra propia galaxia la via lacshy
tea En un conjunto de cien mil
millones de soles casi cualquier
posibilidad se convierte en una
certeza en alguacuten lugar y en alguacuten
tiempo Conocemos la radio hace
apenas un siglo y la televisioacuten hace
solamente cincuenta antildeos Todas nuestras teacutecllicas electroacuten icas de
comunicacioacuten son auacuten bastante
primitivas en comparacioacuten con las
que presumiblemente otras civilishy
zaciones mucho maacutes antiguas de la
galaxia puedan poseer
Sin embargo el hombre (es maacutes politicamente correcto decir el ser
humano ) estaacute avanzando a una
velocidad vertiginosa En un periacuteoshy
do de tiempo no superior apenas de unos doscientos antildeos (vistos con
perspectiva histoacuterica) el ser humashy
no ha conseguido logros que en
cientos o miles de antildeos pasados
eran practica mente impensables
se han explorado y conocido los
polos gran parte de Africa y Oceshy
ania que eran desconocidas y misshy
teriosas se han explorado ninguacuten
ser humano habia descendido maacutes
de 30 oacute 40 metros en el mar o se
habia elevado un kiloacutemetro o poco maacutes en el aire las comunicaciones
la medicina la biologia la ingenieshy
ria han dado pasos de gigante en
los uacuteltimos cincuenta antildeos hemos
salido ya al espacio Estamos conshy
memorando los 40 antildeos de nuestra
llegada a la Luna Desde hace una
deacutecada ingenios terrestres circulan
por la superficie de Marte Naves
espaciales terrestres (las Voyager) han rebasado ya los liacutemites del
sistema solar y caminan por el esshy
pacio interestelar Hemos ido tan
lejos en tan corto tiempo que ya
nada nos parece imposible Nos
podemos hacer la pregunta que el
gran escritor divulgador y cientiacutefishy
co Arthur C Clarke ya se hacia
hace cuarenta antildeos iquestHabraacute alguacuten
lugar que permaneceraacute siempre
inaccesible e inalcanzable para noshy
sotros cualesquiera que sean los
progresos cientiacuteficos que nos depashy
re el futuro Entiendo que en los
momentos y situacioacuten en que nos encontramos la respuesta queda
en el aire
Todo lo ocurrido en lo que se
refiere al espacio exterior durante
estos uacuteltimos cuarenta antildeos han
situado a la Humanidad en una deshy
terminada direccioacuten en un camino
marcado Esperemos que las geneshy
raciones ven ideras lo sepan seguir
CHARLES DARWIN J UN CIENTIFICO REVOLUCIONARIO
Este ano 2009 estamos a conmeshy
morar os aniversarios do nacemenshy
to de Charles Darvvin (1809) e da
publicacioacuten do seu singular libro
nA orixe das especies (1859) E
facemolo afirmando que o seu leshy
gado cientiacutefico manteacuten vixencia estaacute vivo
onaturalista Charles Robert Darwin
(Shrewsbury 1809 - Downe 1882)
eacute autor da teoriacutea da descendencia
modificada por medio da seleccioacuten
natural contildeecida con posteriorishy
dade e de xeito xeneacuterico como
teoriacutea da evolucioacuten bioloacutexica Filio
de Robert Waring Darwin un coshy
ntildeecido meacutedico e neto de Erasmus
Darwin no ano 1825 iniciou os
seus estudos de medicina en Edimshy
burgo Deixounos en 1827 ano en
que comezou a carreira de teoloxiacutea
en Cambridge onde contildeeceu ao
xeoacutelogo Adam Sedgwick e ao boshy
taacutenico John Henslow quen favoreshy
ceron o seu interese pola natureza
e asentaron a formacioacuten cientiacutefica
facendo fincapeacute na importancia
das observacioacutens detalladas e na
correlacioacuten dos feitos para estableshy
cer conclusiOacutens
En 1831 logo de acadar o tiacutetulo
de bachelor of Arts realizou unha
viaxe cientiacutefica por Gales en comshy
pantildeiacutea de Sedgwick A lectura da
Personal Narrative do cientiacutefico e
explorador Alexander von Humshy
boldt promoveu o seu interese
polas viaxes e xustamente gracias
aacute influencia de Henslow o 27 de
No transcurso desta viaxe explo- I enorme cantidade de datos cientiacuteshy
decembro de 1831 comezou unha
ao redor do mundo a bordo do
Beagle en calidade de naturalista
non oficial Unha experiencia que
foi sublintildeada poo propio Darwin
como decisiva na suacutea vida persoal
e cientiacutefica
rou diversos continentes observou
moitos fenoacutemenos e recolleitou
numerosos seres vivos o que Ile
levou a cuestionar o modelo cienshy
tiacutefico anterior favorable aacute fixeza
das especies e aacute existencia dunha
harmoniacutea natural O estudo dos foacuteshy
siles a observacioacuten da distribucioacuten
Xoseacute A Fraga Director dos Museos Cientiacuteficos Coruntildeeses
bioxeograacutefica a consideracioacuten de
formas vivas con diferencias grashy
duais contribuiron a que se posishy
cionara a prol dos cambios das esshy
pecies da evolucioacuten
Ao seu regreso a Londres o 2 de
outubro de 1836 dispuntildea dunha
ficos e coleccioacuten s de seres naturashy
les e iniciou unha etapa de estudio
e reflexioacuten Iso levouno a redactar
unha serie de cadernos de notas a
partir de 1837 iniciar un programa
de lecturas moi amplo e a publicar
as memoriacuteas da viaxe de Beagle e o
Journal of Researches que conteshy
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
- ------- - - - -- ---- ------
Portada 40deg Aniversario de la llegada del hombre a la Luna Bicentenario del nacimiento de Charles Darwin
Edicioacuten Semestral Agosto 2009
Publicacioacuten gratuita de Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas
Sede Social d Rosalla de Castro 44 - 4deg C 36001 bull Pontevedra
cienciaastroriasbaixasorg
Director publicacioacuten Fernando W Mori Diacuteez
Editor adjunto Dr Ing Manuel A Castro Gil (UNED)
Jefe de Redaccioacuten Antoliacuten Franco Garciacutea antolinmundo-rcom
Consejo de Redaccioacuten Piacuteo Moa Banga Salvador Villagrasa Francisco Novoa Cid Joseacute Ma Cordobeacutes
Disentildeo y Maquetacioacuten Gonzalo De Torres bull K amp J 986 24 2619
Impresioacuten Graacuteficas Pomba
Depoacutesito legal VG 232-2007
o 6
Sumario Editoria l 4
40deg Aniversario de la llegada de los primeros seres humanos a la luna 5 Charles Darwin un cientiacutefico revolucionario 7
Larga vida al telescopio espacial Hubble 9 Medida de diferentes tipos de radiacioacuten con CCD 12
La un ificacioacuten de fuerzas 16 De aacutetomos y elementos 18
Fermi lab y Latinoameacuterica 20 11 La simetriacutea en fiacutesica 23
Mirando al cielo desde el ordenador 26 Declaracioacuten de Arecibo 31
Energiacutea nuclear en la propulsioacuten espacial 33 Actividades de la agrupacioacuten 36
Efemeacuterides ast ronoacutemicas junio-diciembre 2009 37 Fotografiacuteas Un problema a resolver 38
Nota de Redaccioacuten
Como vereacute is vue lve a salir un artiacuteculo del premio Nobel Dr Lederman (paacuteg
20) La UNED colabora con un artiacuteculo del Ingeniero Industrial Carlos Cagigal
Olay (paacuteg 12) Se hace hincapieacute en los dos aniversarios que en el presente antildeo
2009 tienen especial relevancia 200deg aniversario del nacimiento de Charles
Darwin (paacuteg 7) Yel 40deg aniversario de la llegada de seres humanos a un astro
lejos de nuestra Tierra la Luna (paacuteg 5)
Seguimos pues en el buen camino
middotAsocmiddotIate I Asoacuteciate y colaboracon nosotros en la difusioacuten bull de la CienCia en GallClaI
Nombre ____ _____ ___ Apellidos _________ ________ ________ _
DNI _______ ___ _____
Domicilio _______ ____ __ __ _____ ____ ____ ____ ________ ____ _
Poblacioacuten___ ____ ___ ___ _____ ____ Coacutedigo Postal __ ____ ___ __ _
E-mai l __ ____ ____ __ ____ _______ __ Telf __ ___ __ _____ _____ _
Ndeg Cuenta
__ ____ -1__ _____J _____ J ___ ________ _ Cuota anual 25 E
Agrupacioacuten Astronoacutemica Riacuteas Baixas de Vigo (AARB de Vigo) d Rosalla de Castro 44 - 4deg C bull 36001 Pontevedra pannovoacidyahooes
Editorial laquo u z w u o el Z
~ a ~ o ~
u
Dinero en el espacio
Se escuchan en numerosas ocashysiones criacuteticas a las inversiones econoacutemicas que se dedican a la investigacioacuten espacial iquestPara queacute necesitamos sondas en Marte o para queacute en Venus iquestPara queacute los telescopios sateacutelites u observatoshyrios espaciales
Se da por sentado que la repercushysioacuten en beneficios sobre los ciu shydadanos en general es miacutenima y por tanto se trata de un dispendio que no debiera asumirse habienshydo muchas necesidades de buena parte de la poblacioacuten mundial sin cubrir
Desde luego que la lucha contra el hambre en el mundo contra las enfermedades y la falta de asistenshycia sanitaria o las carencias educashytivas de muchos paises deben ser prioridades en la atencioacuten de las organizaciones gubernamentales y en especia l de los gobiernos maacutes poderosos del planeta En numeroshysos casos quienes asumen al meshynos directamente este papel son las ONGs Y tambieacuten es cierto que los ciudadanos debemos implicarshynos en esa lucha en la medida de nuestras posibilidades no soacutelo los gobiernos
La cuestioacuten es iquestes cierto que el dishynero de la investigacioacuten incluida la espacial no repercute en la vida de los ciudadanos
iquestSaben la mayoriacutea de estos ciushydadanos que la tecnologiacutea que
se disentildea y utiliza en las sondas y otros ingenios espaciales seraacute lueshygo utilizada en nuestras industrias en nuestros electrodomeacutesticos en nuestras telecomunicaciones o en nuestros medios de transporte 7
iquestSon conscientes que la tecnologiacutea de los sateacutelites permite previsiones meteoroloacutegicas medir la salud de los bosques y selvas prevenir la llegada de las plagas que pueden asolar los campos de cultivo de los que depende la alimentacioacuten de millones de personas en especial en el tercer mundo hasta descushybrir agua en las zonas maacutes secas del planeta con la que sea posible la supervivencia de los pueblos de esas regiones
iquestSaben tambieacuten que la mayoriacutea de los experimentos en el espacio son bioloacutegicos y biomeacutedicos y por lo tanto repercuten tambieacuten en coshynocimientos sobre enfermedades infecciosas o geneacuteticas 7 iquesty que Veshynus o Marte son auteacutenticos laborashytorios de estudios medioambientashyles 7 iquestO por queacute es tan importante el seguimiento de la sonda SOHO de la actividad solar 7
Se puede antildeadir a la lista la preshyvencioacuten de riesgos de cataacutestrofes naturales medioambientales desshyde variaciones climaacuteticas de origen geoloacutegico hasta la menos frecuenshyte pero no nula posibilidad de imshypactos meteoriacuteticos catastroacuteficos Por no mencionar el intereacutes del coshynocimiento puramente cientiacutefico
Estaacute claro que tambieacuten hay fallos que a veces se pierde mucho dinero por culpa de errores que no siemshypre se destina de la mejor manera pero iquestEn queacute actividad humana no los hay iquestPodemos seguir pensando que el dinero que se inshyvierte en la investigacioacuten espacial es un simple despilfarro o una osshytentacioacuten
Francisco Novoa Presidente de la AARB
40deg ANIVERSARIO DE LA LLEGADA DE LOS PRIMEROS SERES HUMANOS A LA LUNA
middotAPOLO 11 FernandoW MoriLA ODISEA DEL middot Director de CIENCIA Riacuteas Baixas
El pasado mes de julio se cumshy
plieron cuarenta antildeos de una de las
proezas maacutes impactantes realizada
por el ser humano La noche del
20 al 21 de julio de 1969 (seguacuten
el horario europeo) la nave de los
EEUU Apolo 11 en nombre
de toda la Humanidad alunizaba
perfectamente en el Mare Tranquishy
litatis (mar de la Tranquilidad) de
nuestro sateacutelite lugar previsto
desde haciacutea ya tiempo
Desde la Tierra se oyoacute con
enorme felicidad y alegriacutea la
famosa frase Houston aquiacute base Tranquilidad El Aguila ha alunizado expresada por
el comandante de la expedicioacuten
Neil Armstrong y que dio la
vuelta al mundo en segundos y
fue escuchada por muchos mishy
llones de personas en los cinco
continentes Esta frase fue seguishy
da por otra cuatro horas maacutes tarde
que tambieacuten pasaraacute a la Historia y
en la voz del mismo Neil Armstrong
Ahora desciendo del moacutedulo lunar Es un pequentildeo paso para un hombre pero es un paso gishygantesco para la Humanidad y diciendo esto dejoacute caer su pie
izquierdo sobre la superficie polvoshy
rienta de nuestro sateacutelite dejando
impresa la huel1la de esta primera e
histoacuterica pisada cuya fotografiacutea ha
sido reproducida desde entonces
millones de veces
Era un tercer hito en la historia
de la exploracioacuten y conquista paciacuteshy
ficas del espacio exterior El primero
fue el lanzamiento y puesta en oacuterbishy
ta del Spoutnik 1 primer sateacutelite
artificial de la Tierra (0410 1957)
El segundo fue la puesta en oacuterbita
del primer cosmonauta humano
Yuri Gagarin (12041961) La gran
aventura del espacio continuaba
La ciencia-ficcioacuten se haciacutea realidad
~~-
Ya han pasado cuarenta antildeos
de esa extraordinaria y maravillosa
proeza iquestQueacute hemos avanzadol
iquestQueacute retos hemos 9anado y cuaacuteles
quedan por ganar
Como todos sabemos el proshy
yecto Apolo en la deacutecada de los
sesenta del pasado siglo fue la
respuesta de los Estados Unidos
para ganar la carrera espacial a la
ahora desaparecida Un ioacuten Sovieacutetishy
ca (URSS) lo que efectivamente
consiguioacute El coste econoacutemico fue
enorme y el impacto popular y la
expectacioacuten extraordinarios pero
al mi6mo tiacuteempo fugaces A la vista
de ello y conseguido el objetivo poshy
liacutetico la administracioacuten americana
redUJO draacutesticamente la dotacioacuten
econoacutemica para la NASA lo que
supuso que se tuviera que reducir
el nuacutemero de misiones lunares ya
programadas Asiacute se cancelaron
los vuelos del Apolo 18 Apolo
19 Y Apolo 20 Se redUJeron
praacutecticamente casi a la mitad los
puestos de trabajo (de maacutes de
400 000 a 220000) Y los
programas Post Apolo tambieacuten
se recortaron mantenieacutendose
apenas algunos de ellos
Ya habiacutea quedado demostrashy
do que la tecnologiacutea americana
en algunos aspectos era supeshy
rior a la sovieacutetica y por lo tanshy
to los poliacuteticos -salvo honrosas
excepciones- que solo miran los
beneficios inmediatos y su carreshy
ra personal decidieron cortar los
fondos destinados a la investigashy
cioacuten espacial
Tras estos cuarenta antildeos han
ocurrido muchas cosas la Unioacuten
Sovieacutetica -el otro gigante espacialshy
desaparece recogiendo su testigo
Rusia que en los primeros moshy
mentos tuvo enormes dificultades
econoacutemicas que a posteriori ha
ido resolviendo y en la actualidad
vuelve a ser la segunda gran potenshy
cia espacial y un verdadero motor
de la actividad en ese campo apashy
rece la ESA Europea como terceshy
ra gran potencia espacial Japoacuten
y ultimamente China ademaacutes de
Fernando W Mori es abogado especialista en Derecho espacial divulgador de temas astronauticos y Director de eacutesta revista
otros paiacuteses de menor entidad esshy
pacial como India Brasil Canadaacute y
algun otro
En estos antildeos la actividad esshy
pacial se ha desarrollado en tres campos fundamentales (1)- esshy
tudio preparacioacuten y construccioacuten
en oacuterbita terrestre de estaciones
espaciales (Salyut Skylab Mir 155) (2)- exploracioacuten de nuestros plashy
netas cercanos Mercurio Venus y
fundamentalmente Marte y (3)shy
construccioacuten y utilizacioacuten de nashy
ves espaciales reutili zables (space
shutle o transbordador espacial)
En todos ellos se han conseguido resultados muy notables pero
en nuestra opinioacuten el logro maacutes
importante conseguido en estos
uacuteltimos antildeos ha sido el desapareshy
cimiento de la mal llamada carreshy
ra espacial transformaacutendose en
Cooperacioacuten internacional
Como retos por ganar estaacuten
fundamentalmente el regreso a la
Luna y establecimiento de una base
i nternaciona I perma nente (progra shy
ma Constellation) y la expedicioacuten
humana a Marte
Obviamente hay otro reto que
viene desde casi el origen de la
Humanidad y es el de saber si hay
vida fuera de nuestras fronteras
terrestres Consideremos apenas
nuestra propia galaxia la via lacshy
tea En un conjunto de cien mil
millones de soles casi cualquier
posibilidad se convierte en una
certeza en alguacuten lugar y en alguacuten
tiempo Conocemos la radio hace
apenas un siglo y la televisioacuten hace
solamente cincuenta antildeos Todas nuestras teacutecllicas electroacuten icas de
comunicacioacuten son auacuten bastante
primitivas en comparacioacuten con las
que presumiblemente otras civilishy
zaciones mucho maacutes antiguas de la
galaxia puedan poseer
Sin embargo el hombre (es maacutes politicamente correcto decir el ser
humano ) estaacute avanzando a una
velocidad vertiginosa En un periacuteoshy
do de tiempo no superior apenas de unos doscientos antildeos (vistos con
perspectiva histoacuterica) el ser humashy
no ha conseguido logros que en
cientos o miles de antildeos pasados
eran practica mente impensables
se han explorado y conocido los
polos gran parte de Africa y Oceshy
ania que eran desconocidas y misshy
teriosas se han explorado ninguacuten
ser humano habia descendido maacutes
de 30 oacute 40 metros en el mar o se
habia elevado un kiloacutemetro o poco maacutes en el aire las comunicaciones
la medicina la biologia la ingenieshy
ria han dado pasos de gigante en
los uacuteltimos cincuenta antildeos hemos
salido ya al espacio Estamos conshy
memorando los 40 antildeos de nuestra
llegada a la Luna Desde hace una
deacutecada ingenios terrestres circulan
por la superficie de Marte Naves
espaciales terrestres (las Voyager) han rebasado ya los liacutemites del
sistema solar y caminan por el esshy
pacio interestelar Hemos ido tan
lejos en tan corto tiempo que ya
nada nos parece imposible Nos
podemos hacer la pregunta que el
gran escritor divulgador y cientiacutefishy
co Arthur C Clarke ya se hacia
hace cuarenta antildeos iquestHabraacute alguacuten
lugar que permaneceraacute siempre
inaccesible e inalcanzable para noshy
sotros cualesquiera que sean los
progresos cientiacuteficos que nos depashy
re el futuro Entiendo que en los
momentos y situacioacuten en que nos encontramos la respuesta queda
en el aire
Todo lo ocurrido en lo que se
refiere al espacio exterior durante
estos uacuteltimos cuarenta antildeos han
situado a la Humanidad en una deshy
terminada direccioacuten en un camino
marcado Esperemos que las geneshy
raciones ven ideras lo sepan seguir
CHARLES DARWIN J UN CIENTIFICO REVOLUCIONARIO
Este ano 2009 estamos a conmeshy
morar os aniversarios do nacemenshy
to de Charles Darvvin (1809) e da
publicacioacuten do seu singular libro
nA orixe das especies (1859) E
facemolo afirmando que o seu leshy
gado cientiacutefico manteacuten vixencia estaacute vivo
onaturalista Charles Robert Darwin
(Shrewsbury 1809 - Downe 1882)
eacute autor da teoriacutea da descendencia
modificada por medio da seleccioacuten
natural contildeecida con posteriorishy
dade e de xeito xeneacuterico como
teoriacutea da evolucioacuten bioloacutexica Filio
de Robert Waring Darwin un coshy
ntildeecido meacutedico e neto de Erasmus
Darwin no ano 1825 iniciou os
seus estudos de medicina en Edimshy
burgo Deixounos en 1827 ano en
que comezou a carreira de teoloxiacutea
en Cambridge onde contildeeceu ao
xeoacutelogo Adam Sedgwick e ao boshy
taacutenico John Henslow quen favoreshy
ceron o seu interese pola natureza
e asentaron a formacioacuten cientiacutefica
facendo fincapeacute na importancia
das observacioacutens detalladas e na
correlacioacuten dos feitos para estableshy
cer conclusiOacutens
En 1831 logo de acadar o tiacutetulo
de bachelor of Arts realizou unha
viaxe cientiacutefica por Gales en comshy
pantildeiacutea de Sedgwick A lectura da
Personal Narrative do cientiacutefico e
explorador Alexander von Humshy
boldt promoveu o seu interese
polas viaxes e xustamente gracias
aacute influencia de Henslow o 27 de
No transcurso desta viaxe explo- I enorme cantidade de datos cientiacuteshy
decembro de 1831 comezou unha
ao redor do mundo a bordo do
Beagle en calidade de naturalista
non oficial Unha experiencia que
foi sublintildeada poo propio Darwin
como decisiva na suacutea vida persoal
e cientiacutefica
rou diversos continentes observou
moitos fenoacutemenos e recolleitou
numerosos seres vivos o que Ile
levou a cuestionar o modelo cienshy
tiacutefico anterior favorable aacute fixeza
das especies e aacute existencia dunha
harmoniacutea natural O estudo dos foacuteshy
siles a observacioacuten da distribucioacuten
Xoseacute A Fraga Director dos Museos Cientiacuteficos Coruntildeeses
bioxeograacutefica a consideracioacuten de
formas vivas con diferencias grashy
duais contribuiron a que se posishy
cionara a prol dos cambios das esshy
pecies da evolucioacuten
Ao seu regreso a Londres o 2 de
outubro de 1836 dispuntildea dunha
ficos e coleccioacuten s de seres naturashy
les e iniciou unha etapa de estudio
e reflexioacuten Iso levouno a redactar
unha serie de cadernos de notas a
partir de 1837 iniciar un programa
de lecturas moi amplo e a publicar
as memoriacuteas da viaxe de Beagle e o
Journal of Researches que conteshy
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Editorial laquo u z w u o el Z
~ a ~ o ~
u
Dinero en el espacio
Se escuchan en numerosas ocashysiones criacuteticas a las inversiones econoacutemicas que se dedican a la investigacioacuten espacial iquestPara queacute necesitamos sondas en Marte o para queacute en Venus iquestPara queacute los telescopios sateacutelites u observatoshyrios espaciales
Se da por sentado que la repercushysioacuten en beneficios sobre los ciu shydadanos en general es miacutenima y por tanto se trata de un dispendio que no debiera asumirse habienshydo muchas necesidades de buena parte de la poblacioacuten mundial sin cubrir
Desde luego que la lucha contra el hambre en el mundo contra las enfermedades y la falta de asistenshycia sanitaria o las carencias educashytivas de muchos paises deben ser prioridades en la atencioacuten de las organizaciones gubernamentales y en especia l de los gobiernos maacutes poderosos del planeta En numeroshysos casos quienes asumen al meshynos directamente este papel son las ONGs Y tambieacuten es cierto que los ciudadanos debemos implicarshynos en esa lucha en la medida de nuestras posibilidades no soacutelo los gobiernos
La cuestioacuten es iquestes cierto que el dishynero de la investigacioacuten incluida la espacial no repercute en la vida de los ciudadanos
iquestSaben la mayoriacutea de estos ciushydadanos que la tecnologiacutea que
se disentildea y utiliza en las sondas y otros ingenios espaciales seraacute lueshygo utilizada en nuestras industrias en nuestros electrodomeacutesticos en nuestras telecomunicaciones o en nuestros medios de transporte 7
iquestSon conscientes que la tecnologiacutea de los sateacutelites permite previsiones meteoroloacutegicas medir la salud de los bosques y selvas prevenir la llegada de las plagas que pueden asolar los campos de cultivo de los que depende la alimentacioacuten de millones de personas en especial en el tercer mundo hasta descushybrir agua en las zonas maacutes secas del planeta con la que sea posible la supervivencia de los pueblos de esas regiones
iquestSaben tambieacuten que la mayoriacutea de los experimentos en el espacio son bioloacutegicos y biomeacutedicos y por lo tanto repercuten tambieacuten en coshynocimientos sobre enfermedades infecciosas o geneacuteticas 7 iquesty que Veshynus o Marte son auteacutenticos laborashytorios de estudios medioambientashyles 7 iquestO por queacute es tan importante el seguimiento de la sonda SOHO de la actividad solar 7
Se puede antildeadir a la lista la preshyvencioacuten de riesgos de cataacutestrofes naturales medioambientales desshyde variaciones climaacuteticas de origen geoloacutegico hasta la menos frecuenshyte pero no nula posibilidad de imshypactos meteoriacuteticos catastroacuteficos Por no mencionar el intereacutes del coshynocimiento puramente cientiacutefico
Estaacute claro que tambieacuten hay fallos que a veces se pierde mucho dinero por culpa de errores que no siemshypre se destina de la mejor manera pero iquestEn queacute actividad humana no los hay iquestPodemos seguir pensando que el dinero que se inshyvierte en la investigacioacuten espacial es un simple despilfarro o una osshytentacioacuten
Francisco Novoa Presidente de la AARB
40deg ANIVERSARIO DE LA LLEGADA DE LOS PRIMEROS SERES HUMANOS A LA LUNA
middotAPOLO 11 FernandoW MoriLA ODISEA DEL middot Director de CIENCIA Riacuteas Baixas
El pasado mes de julio se cumshy
plieron cuarenta antildeos de una de las
proezas maacutes impactantes realizada
por el ser humano La noche del
20 al 21 de julio de 1969 (seguacuten
el horario europeo) la nave de los
EEUU Apolo 11 en nombre
de toda la Humanidad alunizaba
perfectamente en el Mare Tranquishy
litatis (mar de la Tranquilidad) de
nuestro sateacutelite lugar previsto
desde haciacutea ya tiempo
Desde la Tierra se oyoacute con
enorme felicidad y alegriacutea la
famosa frase Houston aquiacute base Tranquilidad El Aguila ha alunizado expresada por
el comandante de la expedicioacuten
Neil Armstrong y que dio la
vuelta al mundo en segundos y
fue escuchada por muchos mishy
llones de personas en los cinco
continentes Esta frase fue seguishy
da por otra cuatro horas maacutes tarde
que tambieacuten pasaraacute a la Historia y
en la voz del mismo Neil Armstrong
Ahora desciendo del moacutedulo lunar Es un pequentildeo paso para un hombre pero es un paso gishygantesco para la Humanidad y diciendo esto dejoacute caer su pie
izquierdo sobre la superficie polvoshy
rienta de nuestro sateacutelite dejando
impresa la huel1la de esta primera e
histoacuterica pisada cuya fotografiacutea ha
sido reproducida desde entonces
millones de veces
Era un tercer hito en la historia
de la exploracioacuten y conquista paciacuteshy
ficas del espacio exterior El primero
fue el lanzamiento y puesta en oacuterbishy
ta del Spoutnik 1 primer sateacutelite
artificial de la Tierra (0410 1957)
El segundo fue la puesta en oacuterbita
del primer cosmonauta humano
Yuri Gagarin (12041961) La gran
aventura del espacio continuaba
La ciencia-ficcioacuten se haciacutea realidad
~~-
Ya han pasado cuarenta antildeos
de esa extraordinaria y maravillosa
proeza iquestQueacute hemos avanzadol
iquestQueacute retos hemos 9anado y cuaacuteles
quedan por ganar
Como todos sabemos el proshy
yecto Apolo en la deacutecada de los
sesenta del pasado siglo fue la
respuesta de los Estados Unidos
para ganar la carrera espacial a la
ahora desaparecida Un ioacuten Sovieacutetishy
ca (URSS) lo que efectivamente
consiguioacute El coste econoacutemico fue
enorme y el impacto popular y la
expectacioacuten extraordinarios pero
al mi6mo tiacuteempo fugaces A la vista
de ello y conseguido el objetivo poshy
liacutetico la administracioacuten americana
redUJO draacutesticamente la dotacioacuten
econoacutemica para la NASA lo que
supuso que se tuviera que reducir
el nuacutemero de misiones lunares ya
programadas Asiacute se cancelaron
los vuelos del Apolo 18 Apolo
19 Y Apolo 20 Se redUJeron
praacutecticamente casi a la mitad los
puestos de trabajo (de maacutes de
400 000 a 220000) Y los
programas Post Apolo tambieacuten
se recortaron mantenieacutendose
apenas algunos de ellos
Ya habiacutea quedado demostrashy
do que la tecnologiacutea americana
en algunos aspectos era supeshy
rior a la sovieacutetica y por lo tanshy
to los poliacuteticos -salvo honrosas
excepciones- que solo miran los
beneficios inmediatos y su carreshy
ra personal decidieron cortar los
fondos destinados a la investigashy
cioacuten espacial
Tras estos cuarenta antildeos han
ocurrido muchas cosas la Unioacuten
Sovieacutetica -el otro gigante espacialshy
desaparece recogiendo su testigo
Rusia que en los primeros moshy
mentos tuvo enormes dificultades
econoacutemicas que a posteriori ha
ido resolviendo y en la actualidad
vuelve a ser la segunda gran potenshy
cia espacial y un verdadero motor
de la actividad en ese campo apashy
rece la ESA Europea como terceshy
ra gran potencia espacial Japoacuten
y ultimamente China ademaacutes de
Fernando W Mori es abogado especialista en Derecho espacial divulgador de temas astronauticos y Director de eacutesta revista
otros paiacuteses de menor entidad esshy
pacial como India Brasil Canadaacute y
algun otro
En estos antildeos la actividad esshy
pacial se ha desarrollado en tres campos fundamentales (1)- esshy
tudio preparacioacuten y construccioacuten
en oacuterbita terrestre de estaciones
espaciales (Salyut Skylab Mir 155) (2)- exploracioacuten de nuestros plashy
netas cercanos Mercurio Venus y
fundamentalmente Marte y (3)shy
construccioacuten y utilizacioacuten de nashy
ves espaciales reutili zables (space
shutle o transbordador espacial)
En todos ellos se han conseguido resultados muy notables pero
en nuestra opinioacuten el logro maacutes
importante conseguido en estos
uacuteltimos antildeos ha sido el desapareshy
cimiento de la mal llamada carreshy
ra espacial transformaacutendose en
Cooperacioacuten internacional
Como retos por ganar estaacuten
fundamentalmente el regreso a la
Luna y establecimiento de una base
i nternaciona I perma nente (progra shy
ma Constellation) y la expedicioacuten
humana a Marte
Obviamente hay otro reto que
viene desde casi el origen de la
Humanidad y es el de saber si hay
vida fuera de nuestras fronteras
terrestres Consideremos apenas
nuestra propia galaxia la via lacshy
tea En un conjunto de cien mil
millones de soles casi cualquier
posibilidad se convierte en una
certeza en alguacuten lugar y en alguacuten
tiempo Conocemos la radio hace
apenas un siglo y la televisioacuten hace
solamente cincuenta antildeos Todas nuestras teacutecllicas electroacuten icas de
comunicacioacuten son auacuten bastante
primitivas en comparacioacuten con las
que presumiblemente otras civilishy
zaciones mucho maacutes antiguas de la
galaxia puedan poseer
Sin embargo el hombre (es maacutes politicamente correcto decir el ser
humano ) estaacute avanzando a una
velocidad vertiginosa En un periacuteoshy
do de tiempo no superior apenas de unos doscientos antildeos (vistos con
perspectiva histoacuterica) el ser humashy
no ha conseguido logros que en
cientos o miles de antildeos pasados
eran practica mente impensables
se han explorado y conocido los
polos gran parte de Africa y Oceshy
ania que eran desconocidas y misshy
teriosas se han explorado ninguacuten
ser humano habia descendido maacutes
de 30 oacute 40 metros en el mar o se
habia elevado un kiloacutemetro o poco maacutes en el aire las comunicaciones
la medicina la biologia la ingenieshy
ria han dado pasos de gigante en
los uacuteltimos cincuenta antildeos hemos
salido ya al espacio Estamos conshy
memorando los 40 antildeos de nuestra
llegada a la Luna Desde hace una
deacutecada ingenios terrestres circulan
por la superficie de Marte Naves
espaciales terrestres (las Voyager) han rebasado ya los liacutemites del
sistema solar y caminan por el esshy
pacio interestelar Hemos ido tan
lejos en tan corto tiempo que ya
nada nos parece imposible Nos
podemos hacer la pregunta que el
gran escritor divulgador y cientiacutefishy
co Arthur C Clarke ya se hacia
hace cuarenta antildeos iquestHabraacute alguacuten
lugar que permaneceraacute siempre
inaccesible e inalcanzable para noshy
sotros cualesquiera que sean los
progresos cientiacuteficos que nos depashy
re el futuro Entiendo que en los
momentos y situacioacuten en que nos encontramos la respuesta queda
en el aire
Todo lo ocurrido en lo que se
refiere al espacio exterior durante
estos uacuteltimos cuarenta antildeos han
situado a la Humanidad en una deshy
terminada direccioacuten en un camino
marcado Esperemos que las geneshy
raciones ven ideras lo sepan seguir
CHARLES DARWIN J UN CIENTIFICO REVOLUCIONARIO
Este ano 2009 estamos a conmeshy
morar os aniversarios do nacemenshy
to de Charles Darvvin (1809) e da
publicacioacuten do seu singular libro
nA orixe das especies (1859) E
facemolo afirmando que o seu leshy
gado cientiacutefico manteacuten vixencia estaacute vivo
onaturalista Charles Robert Darwin
(Shrewsbury 1809 - Downe 1882)
eacute autor da teoriacutea da descendencia
modificada por medio da seleccioacuten
natural contildeecida con posteriorishy
dade e de xeito xeneacuterico como
teoriacutea da evolucioacuten bioloacutexica Filio
de Robert Waring Darwin un coshy
ntildeecido meacutedico e neto de Erasmus
Darwin no ano 1825 iniciou os
seus estudos de medicina en Edimshy
burgo Deixounos en 1827 ano en
que comezou a carreira de teoloxiacutea
en Cambridge onde contildeeceu ao
xeoacutelogo Adam Sedgwick e ao boshy
taacutenico John Henslow quen favoreshy
ceron o seu interese pola natureza
e asentaron a formacioacuten cientiacutefica
facendo fincapeacute na importancia
das observacioacutens detalladas e na
correlacioacuten dos feitos para estableshy
cer conclusiOacutens
En 1831 logo de acadar o tiacutetulo
de bachelor of Arts realizou unha
viaxe cientiacutefica por Gales en comshy
pantildeiacutea de Sedgwick A lectura da
Personal Narrative do cientiacutefico e
explorador Alexander von Humshy
boldt promoveu o seu interese
polas viaxes e xustamente gracias
aacute influencia de Henslow o 27 de
No transcurso desta viaxe explo- I enorme cantidade de datos cientiacuteshy
decembro de 1831 comezou unha
ao redor do mundo a bordo do
Beagle en calidade de naturalista
non oficial Unha experiencia que
foi sublintildeada poo propio Darwin
como decisiva na suacutea vida persoal
e cientiacutefica
rou diversos continentes observou
moitos fenoacutemenos e recolleitou
numerosos seres vivos o que Ile
levou a cuestionar o modelo cienshy
tiacutefico anterior favorable aacute fixeza
das especies e aacute existencia dunha
harmoniacutea natural O estudo dos foacuteshy
siles a observacioacuten da distribucioacuten
Xoseacute A Fraga Director dos Museos Cientiacuteficos Coruntildeeses
bioxeograacutefica a consideracioacuten de
formas vivas con diferencias grashy
duais contribuiron a que se posishy
cionara a prol dos cambios das esshy
pecies da evolucioacuten
Ao seu regreso a Londres o 2 de
outubro de 1836 dispuntildea dunha
ficos e coleccioacuten s de seres naturashy
les e iniciou unha etapa de estudio
e reflexioacuten Iso levouno a redactar
unha serie de cadernos de notas a
partir de 1837 iniciar un programa
de lecturas moi amplo e a publicar
as memoriacuteas da viaxe de Beagle e o
Journal of Researches que conteshy
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
40deg ANIVERSARIO DE LA LLEGADA DE LOS PRIMEROS SERES HUMANOS A LA LUNA
middotAPOLO 11 FernandoW MoriLA ODISEA DEL middot Director de CIENCIA Riacuteas Baixas
El pasado mes de julio se cumshy
plieron cuarenta antildeos de una de las
proezas maacutes impactantes realizada
por el ser humano La noche del
20 al 21 de julio de 1969 (seguacuten
el horario europeo) la nave de los
EEUU Apolo 11 en nombre
de toda la Humanidad alunizaba
perfectamente en el Mare Tranquishy
litatis (mar de la Tranquilidad) de
nuestro sateacutelite lugar previsto
desde haciacutea ya tiempo
Desde la Tierra se oyoacute con
enorme felicidad y alegriacutea la
famosa frase Houston aquiacute base Tranquilidad El Aguila ha alunizado expresada por
el comandante de la expedicioacuten
Neil Armstrong y que dio la
vuelta al mundo en segundos y
fue escuchada por muchos mishy
llones de personas en los cinco
continentes Esta frase fue seguishy
da por otra cuatro horas maacutes tarde
que tambieacuten pasaraacute a la Historia y
en la voz del mismo Neil Armstrong
Ahora desciendo del moacutedulo lunar Es un pequentildeo paso para un hombre pero es un paso gishygantesco para la Humanidad y diciendo esto dejoacute caer su pie
izquierdo sobre la superficie polvoshy
rienta de nuestro sateacutelite dejando
impresa la huel1la de esta primera e
histoacuterica pisada cuya fotografiacutea ha
sido reproducida desde entonces
millones de veces
Era un tercer hito en la historia
de la exploracioacuten y conquista paciacuteshy
ficas del espacio exterior El primero
fue el lanzamiento y puesta en oacuterbishy
ta del Spoutnik 1 primer sateacutelite
artificial de la Tierra (0410 1957)
El segundo fue la puesta en oacuterbita
del primer cosmonauta humano
Yuri Gagarin (12041961) La gran
aventura del espacio continuaba
La ciencia-ficcioacuten se haciacutea realidad
~~-
Ya han pasado cuarenta antildeos
de esa extraordinaria y maravillosa
proeza iquestQueacute hemos avanzadol
iquestQueacute retos hemos 9anado y cuaacuteles
quedan por ganar
Como todos sabemos el proshy
yecto Apolo en la deacutecada de los
sesenta del pasado siglo fue la
respuesta de los Estados Unidos
para ganar la carrera espacial a la
ahora desaparecida Un ioacuten Sovieacutetishy
ca (URSS) lo que efectivamente
consiguioacute El coste econoacutemico fue
enorme y el impacto popular y la
expectacioacuten extraordinarios pero
al mi6mo tiacuteempo fugaces A la vista
de ello y conseguido el objetivo poshy
liacutetico la administracioacuten americana
redUJO draacutesticamente la dotacioacuten
econoacutemica para la NASA lo que
supuso que se tuviera que reducir
el nuacutemero de misiones lunares ya
programadas Asiacute se cancelaron
los vuelos del Apolo 18 Apolo
19 Y Apolo 20 Se redUJeron
praacutecticamente casi a la mitad los
puestos de trabajo (de maacutes de
400 000 a 220000) Y los
programas Post Apolo tambieacuten
se recortaron mantenieacutendose
apenas algunos de ellos
Ya habiacutea quedado demostrashy
do que la tecnologiacutea americana
en algunos aspectos era supeshy
rior a la sovieacutetica y por lo tanshy
to los poliacuteticos -salvo honrosas
excepciones- que solo miran los
beneficios inmediatos y su carreshy
ra personal decidieron cortar los
fondos destinados a la investigashy
cioacuten espacial
Tras estos cuarenta antildeos han
ocurrido muchas cosas la Unioacuten
Sovieacutetica -el otro gigante espacialshy
desaparece recogiendo su testigo
Rusia que en los primeros moshy
mentos tuvo enormes dificultades
econoacutemicas que a posteriori ha
ido resolviendo y en la actualidad
vuelve a ser la segunda gran potenshy
cia espacial y un verdadero motor
de la actividad en ese campo apashy
rece la ESA Europea como terceshy
ra gran potencia espacial Japoacuten
y ultimamente China ademaacutes de
Fernando W Mori es abogado especialista en Derecho espacial divulgador de temas astronauticos y Director de eacutesta revista
otros paiacuteses de menor entidad esshy
pacial como India Brasil Canadaacute y
algun otro
En estos antildeos la actividad esshy
pacial se ha desarrollado en tres campos fundamentales (1)- esshy
tudio preparacioacuten y construccioacuten
en oacuterbita terrestre de estaciones
espaciales (Salyut Skylab Mir 155) (2)- exploracioacuten de nuestros plashy
netas cercanos Mercurio Venus y
fundamentalmente Marte y (3)shy
construccioacuten y utilizacioacuten de nashy
ves espaciales reutili zables (space
shutle o transbordador espacial)
En todos ellos se han conseguido resultados muy notables pero
en nuestra opinioacuten el logro maacutes
importante conseguido en estos
uacuteltimos antildeos ha sido el desapareshy
cimiento de la mal llamada carreshy
ra espacial transformaacutendose en
Cooperacioacuten internacional
Como retos por ganar estaacuten
fundamentalmente el regreso a la
Luna y establecimiento de una base
i nternaciona I perma nente (progra shy
ma Constellation) y la expedicioacuten
humana a Marte
Obviamente hay otro reto que
viene desde casi el origen de la
Humanidad y es el de saber si hay
vida fuera de nuestras fronteras
terrestres Consideremos apenas
nuestra propia galaxia la via lacshy
tea En un conjunto de cien mil
millones de soles casi cualquier
posibilidad se convierte en una
certeza en alguacuten lugar y en alguacuten
tiempo Conocemos la radio hace
apenas un siglo y la televisioacuten hace
solamente cincuenta antildeos Todas nuestras teacutecllicas electroacuten icas de
comunicacioacuten son auacuten bastante
primitivas en comparacioacuten con las
que presumiblemente otras civilishy
zaciones mucho maacutes antiguas de la
galaxia puedan poseer
Sin embargo el hombre (es maacutes politicamente correcto decir el ser
humano ) estaacute avanzando a una
velocidad vertiginosa En un periacuteoshy
do de tiempo no superior apenas de unos doscientos antildeos (vistos con
perspectiva histoacuterica) el ser humashy
no ha conseguido logros que en
cientos o miles de antildeos pasados
eran practica mente impensables
se han explorado y conocido los
polos gran parte de Africa y Oceshy
ania que eran desconocidas y misshy
teriosas se han explorado ninguacuten
ser humano habia descendido maacutes
de 30 oacute 40 metros en el mar o se
habia elevado un kiloacutemetro o poco maacutes en el aire las comunicaciones
la medicina la biologia la ingenieshy
ria han dado pasos de gigante en
los uacuteltimos cincuenta antildeos hemos
salido ya al espacio Estamos conshy
memorando los 40 antildeos de nuestra
llegada a la Luna Desde hace una
deacutecada ingenios terrestres circulan
por la superficie de Marte Naves
espaciales terrestres (las Voyager) han rebasado ya los liacutemites del
sistema solar y caminan por el esshy
pacio interestelar Hemos ido tan
lejos en tan corto tiempo que ya
nada nos parece imposible Nos
podemos hacer la pregunta que el
gran escritor divulgador y cientiacutefishy
co Arthur C Clarke ya se hacia
hace cuarenta antildeos iquestHabraacute alguacuten
lugar que permaneceraacute siempre
inaccesible e inalcanzable para noshy
sotros cualesquiera que sean los
progresos cientiacuteficos que nos depashy
re el futuro Entiendo que en los
momentos y situacioacuten en que nos encontramos la respuesta queda
en el aire
Todo lo ocurrido en lo que se
refiere al espacio exterior durante
estos uacuteltimos cuarenta antildeos han
situado a la Humanidad en una deshy
terminada direccioacuten en un camino
marcado Esperemos que las geneshy
raciones ven ideras lo sepan seguir
CHARLES DARWIN J UN CIENTIFICO REVOLUCIONARIO
Este ano 2009 estamos a conmeshy
morar os aniversarios do nacemenshy
to de Charles Darvvin (1809) e da
publicacioacuten do seu singular libro
nA orixe das especies (1859) E
facemolo afirmando que o seu leshy
gado cientiacutefico manteacuten vixencia estaacute vivo
onaturalista Charles Robert Darwin
(Shrewsbury 1809 - Downe 1882)
eacute autor da teoriacutea da descendencia
modificada por medio da seleccioacuten
natural contildeecida con posteriorishy
dade e de xeito xeneacuterico como
teoriacutea da evolucioacuten bioloacutexica Filio
de Robert Waring Darwin un coshy
ntildeecido meacutedico e neto de Erasmus
Darwin no ano 1825 iniciou os
seus estudos de medicina en Edimshy
burgo Deixounos en 1827 ano en
que comezou a carreira de teoloxiacutea
en Cambridge onde contildeeceu ao
xeoacutelogo Adam Sedgwick e ao boshy
taacutenico John Henslow quen favoreshy
ceron o seu interese pola natureza
e asentaron a formacioacuten cientiacutefica
facendo fincapeacute na importancia
das observacioacutens detalladas e na
correlacioacuten dos feitos para estableshy
cer conclusiOacutens
En 1831 logo de acadar o tiacutetulo
de bachelor of Arts realizou unha
viaxe cientiacutefica por Gales en comshy
pantildeiacutea de Sedgwick A lectura da
Personal Narrative do cientiacutefico e
explorador Alexander von Humshy
boldt promoveu o seu interese
polas viaxes e xustamente gracias
aacute influencia de Henslow o 27 de
No transcurso desta viaxe explo- I enorme cantidade de datos cientiacuteshy
decembro de 1831 comezou unha
ao redor do mundo a bordo do
Beagle en calidade de naturalista
non oficial Unha experiencia que
foi sublintildeada poo propio Darwin
como decisiva na suacutea vida persoal
e cientiacutefica
rou diversos continentes observou
moitos fenoacutemenos e recolleitou
numerosos seres vivos o que Ile
levou a cuestionar o modelo cienshy
tiacutefico anterior favorable aacute fixeza
das especies e aacute existencia dunha
harmoniacutea natural O estudo dos foacuteshy
siles a observacioacuten da distribucioacuten
Xoseacute A Fraga Director dos Museos Cientiacuteficos Coruntildeeses
bioxeograacutefica a consideracioacuten de
formas vivas con diferencias grashy
duais contribuiron a que se posishy
cionara a prol dos cambios das esshy
pecies da evolucioacuten
Ao seu regreso a Londres o 2 de
outubro de 1836 dispuntildea dunha
ficos e coleccioacuten s de seres naturashy
les e iniciou unha etapa de estudio
e reflexioacuten Iso levouno a redactar
unha serie de cadernos de notas a
partir de 1837 iniciar un programa
de lecturas moi amplo e a publicar
as memoriacuteas da viaxe de Beagle e o
Journal of Researches que conteshy
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
otros paiacuteses de menor entidad esshy
pacial como India Brasil Canadaacute y
algun otro
En estos antildeos la actividad esshy
pacial se ha desarrollado en tres campos fundamentales (1)- esshy
tudio preparacioacuten y construccioacuten
en oacuterbita terrestre de estaciones
espaciales (Salyut Skylab Mir 155) (2)- exploracioacuten de nuestros plashy
netas cercanos Mercurio Venus y
fundamentalmente Marte y (3)shy
construccioacuten y utilizacioacuten de nashy
ves espaciales reutili zables (space
shutle o transbordador espacial)
En todos ellos se han conseguido resultados muy notables pero
en nuestra opinioacuten el logro maacutes
importante conseguido en estos
uacuteltimos antildeos ha sido el desapareshy
cimiento de la mal llamada carreshy
ra espacial transformaacutendose en
Cooperacioacuten internacional
Como retos por ganar estaacuten
fundamentalmente el regreso a la
Luna y establecimiento de una base
i nternaciona I perma nente (progra shy
ma Constellation) y la expedicioacuten
humana a Marte
Obviamente hay otro reto que
viene desde casi el origen de la
Humanidad y es el de saber si hay
vida fuera de nuestras fronteras
terrestres Consideremos apenas
nuestra propia galaxia la via lacshy
tea En un conjunto de cien mil
millones de soles casi cualquier
posibilidad se convierte en una
certeza en alguacuten lugar y en alguacuten
tiempo Conocemos la radio hace
apenas un siglo y la televisioacuten hace
solamente cincuenta antildeos Todas nuestras teacutecllicas electroacuten icas de
comunicacioacuten son auacuten bastante
primitivas en comparacioacuten con las
que presumiblemente otras civilishy
zaciones mucho maacutes antiguas de la
galaxia puedan poseer
Sin embargo el hombre (es maacutes politicamente correcto decir el ser
humano ) estaacute avanzando a una
velocidad vertiginosa En un periacuteoshy
do de tiempo no superior apenas de unos doscientos antildeos (vistos con
perspectiva histoacuterica) el ser humashy
no ha conseguido logros que en
cientos o miles de antildeos pasados
eran practica mente impensables
se han explorado y conocido los
polos gran parte de Africa y Oceshy
ania que eran desconocidas y misshy
teriosas se han explorado ninguacuten
ser humano habia descendido maacutes
de 30 oacute 40 metros en el mar o se
habia elevado un kiloacutemetro o poco maacutes en el aire las comunicaciones
la medicina la biologia la ingenieshy
ria han dado pasos de gigante en
los uacuteltimos cincuenta antildeos hemos
salido ya al espacio Estamos conshy
memorando los 40 antildeos de nuestra
llegada a la Luna Desde hace una
deacutecada ingenios terrestres circulan
por la superficie de Marte Naves
espaciales terrestres (las Voyager) han rebasado ya los liacutemites del
sistema solar y caminan por el esshy
pacio interestelar Hemos ido tan
lejos en tan corto tiempo que ya
nada nos parece imposible Nos
podemos hacer la pregunta que el
gran escritor divulgador y cientiacutefishy
co Arthur C Clarke ya se hacia
hace cuarenta antildeos iquestHabraacute alguacuten
lugar que permaneceraacute siempre
inaccesible e inalcanzable para noshy
sotros cualesquiera que sean los
progresos cientiacuteficos que nos depashy
re el futuro Entiendo que en los
momentos y situacioacuten en que nos encontramos la respuesta queda
en el aire
Todo lo ocurrido en lo que se
refiere al espacio exterior durante
estos uacuteltimos cuarenta antildeos han
situado a la Humanidad en una deshy
terminada direccioacuten en un camino
marcado Esperemos que las geneshy
raciones ven ideras lo sepan seguir
CHARLES DARWIN J UN CIENTIFICO REVOLUCIONARIO
Este ano 2009 estamos a conmeshy
morar os aniversarios do nacemenshy
to de Charles Darvvin (1809) e da
publicacioacuten do seu singular libro
nA orixe das especies (1859) E
facemolo afirmando que o seu leshy
gado cientiacutefico manteacuten vixencia estaacute vivo
onaturalista Charles Robert Darwin
(Shrewsbury 1809 - Downe 1882)
eacute autor da teoriacutea da descendencia
modificada por medio da seleccioacuten
natural contildeecida con posteriorishy
dade e de xeito xeneacuterico como
teoriacutea da evolucioacuten bioloacutexica Filio
de Robert Waring Darwin un coshy
ntildeecido meacutedico e neto de Erasmus
Darwin no ano 1825 iniciou os
seus estudos de medicina en Edimshy
burgo Deixounos en 1827 ano en
que comezou a carreira de teoloxiacutea
en Cambridge onde contildeeceu ao
xeoacutelogo Adam Sedgwick e ao boshy
taacutenico John Henslow quen favoreshy
ceron o seu interese pola natureza
e asentaron a formacioacuten cientiacutefica
facendo fincapeacute na importancia
das observacioacutens detalladas e na
correlacioacuten dos feitos para estableshy
cer conclusiOacutens
En 1831 logo de acadar o tiacutetulo
de bachelor of Arts realizou unha
viaxe cientiacutefica por Gales en comshy
pantildeiacutea de Sedgwick A lectura da
Personal Narrative do cientiacutefico e
explorador Alexander von Humshy
boldt promoveu o seu interese
polas viaxes e xustamente gracias
aacute influencia de Henslow o 27 de
No transcurso desta viaxe explo- I enorme cantidade de datos cientiacuteshy
decembro de 1831 comezou unha
ao redor do mundo a bordo do
Beagle en calidade de naturalista
non oficial Unha experiencia que
foi sublintildeada poo propio Darwin
como decisiva na suacutea vida persoal
e cientiacutefica
rou diversos continentes observou
moitos fenoacutemenos e recolleitou
numerosos seres vivos o que Ile
levou a cuestionar o modelo cienshy
tiacutefico anterior favorable aacute fixeza
das especies e aacute existencia dunha
harmoniacutea natural O estudo dos foacuteshy
siles a observacioacuten da distribucioacuten
Xoseacute A Fraga Director dos Museos Cientiacuteficos Coruntildeeses
bioxeograacutefica a consideracioacuten de
formas vivas con diferencias grashy
duais contribuiron a que se posishy
cionara a prol dos cambios das esshy
pecies da evolucioacuten
Ao seu regreso a Londres o 2 de
outubro de 1836 dispuntildea dunha
ficos e coleccioacuten s de seres naturashy
les e iniciou unha etapa de estudio
e reflexioacuten Iso levouno a redactar
unha serie de cadernos de notas a
partir de 1837 iniciar un programa
de lecturas moi amplo e a publicar
as memoriacuteas da viaxe de Beagle e o
Journal of Researches que conteshy
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
CHARLES DARWIN J UN CIENTIFICO REVOLUCIONARIO
Este ano 2009 estamos a conmeshy
morar os aniversarios do nacemenshy
to de Charles Darvvin (1809) e da
publicacioacuten do seu singular libro
nA orixe das especies (1859) E
facemolo afirmando que o seu leshy
gado cientiacutefico manteacuten vixencia estaacute vivo
onaturalista Charles Robert Darwin
(Shrewsbury 1809 - Downe 1882)
eacute autor da teoriacutea da descendencia
modificada por medio da seleccioacuten
natural contildeecida con posteriorishy
dade e de xeito xeneacuterico como
teoriacutea da evolucioacuten bioloacutexica Filio
de Robert Waring Darwin un coshy
ntildeecido meacutedico e neto de Erasmus
Darwin no ano 1825 iniciou os
seus estudos de medicina en Edimshy
burgo Deixounos en 1827 ano en
que comezou a carreira de teoloxiacutea
en Cambridge onde contildeeceu ao
xeoacutelogo Adam Sedgwick e ao boshy
taacutenico John Henslow quen favoreshy
ceron o seu interese pola natureza
e asentaron a formacioacuten cientiacutefica
facendo fincapeacute na importancia
das observacioacutens detalladas e na
correlacioacuten dos feitos para estableshy
cer conclusiOacutens
En 1831 logo de acadar o tiacutetulo
de bachelor of Arts realizou unha
viaxe cientiacutefica por Gales en comshy
pantildeiacutea de Sedgwick A lectura da
Personal Narrative do cientiacutefico e
explorador Alexander von Humshy
boldt promoveu o seu interese
polas viaxes e xustamente gracias
aacute influencia de Henslow o 27 de
No transcurso desta viaxe explo- I enorme cantidade de datos cientiacuteshy
decembro de 1831 comezou unha
ao redor do mundo a bordo do
Beagle en calidade de naturalista
non oficial Unha experiencia que
foi sublintildeada poo propio Darwin
como decisiva na suacutea vida persoal
e cientiacutefica
rou diversos continentes observou
moitos fenoacutemenos e recolleitou
numerosos seres vivos o que Ile
levou a cuestionar o modelo cienshy
tiacutefico anterior favorable aacute fixeza
das especies e aacute existencia dunha
harmoniacutea natural O estudo dos foacuteshy
siles a observacioacuten da distribucioacuten
Xoseacute A Fraga Director dos Museos Cientiacuteficos Coruntildeeses
bioxeograacutefica a consideracioacuten de
formas vivas con diferencias grashy
duais contribuiron a que se posishy
cionara a prol dos cambios das esshy
pecies da evolucioacuten
Ao seu regreso a Londres o 2 de
outubro de 1836 dispuntildea dunha
ficos e coleccioacuten s de seres naturashy
les e iniciou unha etapa de estudio
e reflexioacuten Iso levouno a redactar
unha serie de cadernos de notas a
partir de 1837 iniciar un programa
de lecturas moi amplo e a publicar
as memoriacuteas da viaxe de Beagle e o
Journal of Researches que conteshy
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
ntildeen a maioriacutea das observacioacutens que
sustentaron a suacutea futura teoriacutea
A lectura do libro de Malthus sobre
a relacioacuten entre o crecemento da
poboacioacuten e dos alimentos e o esshy
tudo da seleccioacuten artificial levaron
a Darwin a concluir que a Seleccioacuten
Natural era a causa que determinashy
ba a evolucioacuten bioloacutexica En 1842
redacta un Sketch de 35 paacutexinas
no que recolle a suacutea teoriacutea e en
1844 un Essay sobre a ascendencia
comuacuten das especies e a suacutea formashy
cioacuten progresiva por modificacioacutens
seleccionadas que publicou postushy
mamente o seu filio Franshy
cis en 1909 co tiacutetulo The
Foundatiacuteons of the Oriacutegin of Species
Non deu aacute luz a suacutea reshy
volucionaria teoriacutea por
temor aacute reaccioacuten que poshy
deriacutea provocar na socieshy
dade e no seu contorno
proacuteximo e polo escaso
prestixio que tintildean as poshy
sicioacutens evolucionistas nashy
quel tempo Dedicouse a
realizar diversos estudos
entre eles os relativos aacute
distribucioacuten xeograacutefica
dos organismos En 1858
un feito veu conmover
a praacutecida existencia do
noso cientiacutefico Recibiu
un manuscrito de Alfred
Wallace para ser publishy
cado Con sorpresa e
certo abatimento puido
comprobar que Wallace
acadaba as suacuteas mes-
mas conclusioacutens evolucioshy
THE ORIGIN OF SPECIES seacuteculo XIX o darwinisshy
mo estaraacute presente en
todos os aacutembitos cultushy
BY UEANS OF NATURAL SELECTIOX rais e apareceraacute para a
mentalidade de amplas
OR TlIE capas da povoacioacuten
como a plasmacioacuten na
PRESETl~T()X OF FAVOURED RCES IN TITE STnUGGLE natureza da dominante FOH L11-1lt idea do progreso como
a expresioacuten ideoloacutexica e
filosoacutefica maacuteis caracteshy
Bl CHRLES DRWIN lLA FlloS ampc riacutestica da mentalldade
liberal Isto conleveu
un importante prestiacutexio
do bioloacutexico que afecshy~IXTJl FrJITION WITII ADDITlONS ANIJ conllECTIONS
taria aos diversos niacuteveis
(f1LlTETn rnOlsllJ) do pensamento A peshy
sar desa identidade co
credo liberal do XIX o
impacto do darwinismo
JO lIX
nistascoincidindo asemade no
mecanismo explicativo a seleccioacuten
natural Charles Lyell solucionou o
tema da prioridade cun arranxo
delicado publicando un relatorio
asinado conxuntamente por eles
dous (On the Tendency of Species
to form varieties and on the Pershy
petuation of Varieties by Natural
Means of Selection) na Linnean Soshy
cietyo primeiro de xullo de 1858
Aacute vista do acontecido Darwin
apurou na redaccioacuten dun libro que
presentara o conxunto das suacuteas
propostas Daiacute xurdiu On the Orishy
giacuten of Species by Means of Natushy
ral Selection or the Preservatiacuteon
of Favoured Races iacuten the Struggle
for Life que saiacuteu do prelo o 24 de
novembro de 1859 e esgotou a
e das dinaacutemicas que rexen o devir
do mundo vivo da transformacioacuten
dos seres vivos en base aacute seleccioacuten
natural Asemade o caraacutecter revoshy
lucionario da obra estaacute relacionado
con que a cuestioacuten da evolucioacuten e
sobre todo a relativa aacute Seleccioacuten
natural choca con mensaxes que
formaban parte substancial da culshy
tura
A teoriacutea presentada por Darwin
xerou un debate que ultrapasou
os liacutemites da ciencia e provocou
unha poleacutemica filosoacutefica poliacutetica
e teoloacutexica sen precedentes No
derradeiro tercio do
afectou ao conxunto
LONDON dos movementos poliacutetishy
1 U nRA Y A LEE ILTIL E S 1 RE EI cos ideoloacutexicos filosoacuteshy
1872
n~ riht f 1runlation i rtlCTwd
suacutea primeira edicioacuten (1250 exemshy
piares) o mesmo diacutea Esta obra
establece os fundamentos da bioshy
loxiacutea moderna ao formular unha
explicacioacuten natural dos equilibrios
ficos e sociais De xeito
global como aconteceu
con outros temas foi
utilizado por todas as
opcioacutens ideoloacutexicas xeralmente
de forma esquemaacutetica
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
LARGA VIDAA ESPACIAL HUBBLE
Denominado de esta forma en
honor del afamado astroacutenomo esshytadounidense Edwin Powel Hubshyble el HST fue concebido como un proyecto conjunto de la NASA y la
ESA para la construccioacuten de Granshy
des Observatorios Espaciales
Los encargados del proyecto pensaron que colocar un telescopio
en oacuterbita mas allaacute de los liacutemites de
la atmoacutesfera terrestre traeriacutea conshy
sigo una multitud de ventajas ya
que se eliminariacutean algunos de los
factores adversos que afectan a los observatorios terrestres por ejemshyplo se eliminaba por completo la negativa accioacuten que la turbulencia
atmosfeacuterica provoca sobre las imaacuteshy
genes ademaacutes permitiriacutea alcanzar
ciertas lon9itudes de onda del esshy
pectro electromagneacutetico que se ven absorbidas por la atmoacutesfera
de nuestro planeta
Y por queacute no decirlo el tener
Imagen del TelescopIo Espacial Hubble en oacuterbita
TELESCOPIO Pablo J M Alemparte
un observatorio astronoacutemico en
oacuterbita evitariacutea perder tiempo de
observacioacuten por causas de tipo
meteoroloacutegico o por culpa de la contaminacioacuten lumiacutenica tan exashy
gerada que sufre la investigacioacuten
astronoacutemica en nuestros diacuteas
Con esta idea echoacute a andar el
proyecto que culminoacute con la puesshy
ta en oacuterbita uel ingenio espacial el
diacutea 24 de abril de 1990 montado
a bordo del Transbordador Espacial
Discovery (STS-31) que desde el
Centro Espacial Kennedy en Florishy
da lo trasladoacute a una oacuterbita terresshy
tre baja de 593 Km con un periodo
orbital de entre 96 y 97 minutos
En un primer momento se pensoacute
que el telescopio volviese regularshy
mente a la Tierra para su mantenishy
miento pero los ingenieros pronto
tuvieron claro que habiacutea que dejar
abierta la posibilidad de que el HST
pudiese ser regularmente visitado
por lo que se dieron en llamar mishy
siones de servicio ya fuesen estas
para repararlo o para actualizar su
instrumental de observacioacuten
Cuando todo estaba preparado y la comunidad cientiacutefica mundial
se mordiacutea las untildeas ante la inminenshy
te llegada de la primera luz del HST
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
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bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Imagen desenfocada antes de la reparacioacuten
saltoacute la desagradable sorpresa Las
imaacutegenes que llegaban desde esa
joya de 2000 millones de doacutelares
se veiacutean desenfocadas por un fallo
de apenas 2 micras en el pulido de
su espejo primario que habiacutea sido
fabricado por Perkin Elmer Esta
importante negligencia supuso un duro mazazo para el proyecto
pero pronto se tomaron medidas
para solucionar este problema de
aberracioacuten esfeacuterica Habiacutea que
ponerle gafas al Hubble
La 1a Misioacuten de Servicio le coshy
rrespondioacute al Transbordador Enshy
deavour que en 1993 instaloacute en el
telescopio entre otros instrumenshy
tos el COSTAR (Oacuteptica Correctora como Reemplazo Axial del Teleshy
scopio Espacial) en lo que supuso
la reparacioacuten maacutes ambiciosa de la
historia de la aeronauacutetica seguacuten
la revista New Scientist
Tras la reparacioacuten el telescopio
comenzoacute a operar de manera coshy
rrecta y normal lo cual a lo largo
de estos antildeos ha llevado a que la
Imagen tras la reparacioacuten
ciencia astronoacutemica avance con
pasos de gigante llegaacutendonos inshycluso a replantear cuestiones como la edad del Universo
El HST pronto comenzoacute a descushy
brirnos posibles candidatos a agu-
HDF Cada punto luminoso es una galaxia
jero negro nos mostroacute con todo lujo de detalle como et Cometa Shoemaker-Levy 9 se fragmentaba e impactaba violentamente contra ese gigante de nuestro Sistema Soshylar que es Juacutepiter nos ha ensentildeado
galaxias en colisioacuten nebulosas en expansioacuten estrellas en formacioacuten
y tormentas magneacuteticas en los gishygantes gaseosos de nuestro vecinshydario planetario
Una de sus grandes observacioshynes tuvo lugar entre los diacuteas 18 y 28 de diciembre de 1995 cuando
captoacute la que puede ser su imagen mas espectacular Bautizada como Campo Profundo del Hubble (Hubshyble Deep Field) nos muestra una
regioacuten de 144 segundos de arco en la constelacioacuten de la Osa Mayor (tamantildeo este equivalente al diaacuteshymetro de una pelota de tenis obshyservada al 00 metros de distancia) donde se pueden observar un total de hasta 3000 galaxias Tres antildeos
despueacutes el Hubble tomoacute una ima-
El aacuterea fotografiada en el HDF
gen similar pero esta vez en una regioacuten de cielo del hemisferio Sur (Campo Profundo Sur del Hubble) las similitudes entre ambas imaacutegeshynes llevaron a los cosmoacutelogos a la conclusioacuten de que el Universo es uniforme si se estudia a gran escashyla y que la Tierra ocupa una regioacuten
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Los pilares de la creacioacuten en la Nebulosa del Aacuteguila (M 7 6)
Recreacioacuten del HST acoplado al Transbordador para reparacioacuten Maniobras de reparacioacuten del HST por astronautas
tiacutepica en el mismo (Principio Cosshy
moloacutegico)
Tras todos estos antildeos de trashy
bajo y cuatro Misiones de Servicio en cada una de las cuales el HST
ha sido reparado modernizado
y puesto en la oacuterbita correcta ya
que se ve atraiacutedo hacia la Tierra por influencia del rozamiento y de la accioacuten gravitatoria de nuestro
planeta En mayo de 2009 se ha
enfrentado a la que seguramente
sea la quinta y uacuteltima misioacuten de
servicio que corrioacute a cargo de la
tripulacioacuten del Atlantis (STS-125)
Estos profesionales apoyados por los equipos de Tierra han dejado al
HST en forma se espera que hasshyta el 2015
Han sido y son muchos antildeos
de observacioacuten miles de postales que han acercado el Universo a la sociedad y sobre todo una multishy
tud de estudios e investigaciones cientiacuteficas que han tenido por base
las imaacutegenes ofrecidas por este coshy
loso de 11 toneladas 13 metros
de longitud y 4 de diaacutemetro que
orbita nuestro planeta a la velocishydad de 28000 Kmh en esa oacuterbita
situada 593 km sobre el nivel del
mar Sirva este artiacuteculo como moshy
desto homenaje de una comunishy
dad de aficionados que se siguen
maravillando ante las joyas que el
Telescopio Espacial Hubble nos ha
venido ofreciendo durante todos
estos antildeos en la vanguardia de la
investigacioacuten astronoacutemica
Nebulosa NGC 604 una regioacuten de formacioacuten estelar
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
MEDIDA DE DIFERENTES TIPOS
DE RADIACION CON CCD Existen muchos articulos y trabashy
jos donde se describe el funcionashymiento baacutesico de los CCD y se explishyca desde la perspectiva del usuario de una caacutemara la mejor forma de optimizar su rendimiento por medio del procedimiento de toma de imaacuteshygenes y del pmceso posterior de las mismas con un software adecuado En este artiacuteculo se ofrece una persshypectiva distinta se exponen las difeshyrentes configura ciones que presenta este tipo de dispositivo para medir radiaciones con distintas energias o lo que es lo mismo diferentes lonshygitudes de onda
El CCD como detector luminoso
Aunque los telescopios actuales no sean mucho maacutes grandes que los construidos en las uacuteltimas deacutecadas los astroacutenomos pueden observar objetos cientos de veces maacutes deacutebiles que los observados a mediados del siglo XX Esto es debido a las mejoshyras en la sensibilidad de los disposishytivos de deteccioacuten desarrolladas en las uacuteltimas deacutecadas las cuales han supuesto una auteacutentica revolucioacuten en la investigacioacuten astronoacutemica
En la actualidad los mejores detectores luminosos son los CCD (Charge-Coupled Device o disposishytivo de carga acoplada) Estos disshypositivos perm iten la deteccioacuten de una gran proporcioacuten de los fotones incidentes (normalmente maacutes de un 50) en un rango amplio de longitudes de onda desde el infrashyrrojo hasta los rayos X Como comshyparacioacuten los dispositivos fotograacutefishycos solamente detectan entre un 2 y un 3 yen un rango menor de longitudes de onda mientras que el ojo humano tiene una eficiencia deun 1
El detector de imagen CCD fue desarrollado en 1970 por los invesshyt igadores norteamericanos Boyle y Smith de los Laboratorios Be Inishycia lmente fue creado como un disshypositivo de memoria basado en un substrato semiconductor de silicio Se descubrioacute entonces su aplicacioacuten como detector sensible a la luz y se empezoacute a desarroll ar su aplicacioacuten en la astronomiacutea consigu ieacutendose en 1975 la primera imagen astroshynoacutemica con una caacutemara CCD en la que se observaba a Urano en el infrarrojo cercano (figura 1)
Figura 7 Fotografiacutea de Urano en el infrarrojo cercano Se trata de la primera imagen astronoacutemica de un objeto celeste con una caacutemara CCO
En la actualidad los CCD se enshycuentran en todos los aparatos que utilizan imagen digital TV caacutemaras de video fotograacuteficas de moacutevil etc Tambieacuten estaacuten presentes en los telescopios modernos y en las misiones espaciales tanto como caacutema ra s de imagen directa como en espectroacutegrafos
Respuesta espectral del CCD
El acoplamiento de carga en el que se basa el CCD consiste en la
Carlos Cagigal Olay Ingeniero Industrial
transferencia colect iva de las carshygas eleacutectricas almacenadas en un elemento semiconductor a otro elemento adyacente mediante la ap licacioacuten de tensiones externas Estos dispositivos permiten el alshymacenamiento y tra nsferencia de informacioacuten analoacutegica muestreada en la forma de paquetes de carshyga
La estructura baacutesica de un CCD consiste en una red de electrodos espaciados miacutenimamente y deposhysitados en una capa dieleacutectrica de oacutexido de silicio Cada electrodo forma con el substrato un conden shysador MOS que bajo IJ influencia de una tensioacuten aplicada permite el almacenamiento de cargas eleacutectri shycas La aplicacioacuten de tensiones exshyternas con la secue ncia adecuada provoca la transferencia de las carshygas hasta la difusioacuten del colector donde la sentildeal es leiacuteda
Debido a las propiedades fotoshysensibles del si licio cuando eacuteste es irradiado por energiacutea corresponshydiente a luz visible o cercana al inshyfrarroJo (350 - 1100 nm) se crea n pares electroacuten - hueco debido a la incidencia de fotones Esta caracshyteriacutestica posibilita la utilizacioacuten del CCD como sensor luminoso en cuyo caso estaraacute formado por un conjunto de fotoelementos que recib iraacuten la radiacioacuten luminosa y generaraacuten una carga proporcioshynal a la misma Asociados a estos elementos existiraacuten una serie de registros de desplazamiento como los i3ntpriormentp descritos que alshymacenaraacuten estas cargas y las desshyplazaraacuten hacia la salida La canti shydad de cargas almacenada en cada pozo de potencial es proporcional a la iluminacioacuten del fotoelemento correspondiente lo que permite
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
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fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
10middot Longitud de lO ur onda (m)
ULlltA VIOLETA RA VOS X DUROS ONDAS DE RADIO Jbull bullbull1NFRRROJOS
MCROONDAS RAYOSXBlANDOS RAYOSGAlM-
Energi a de 1a diacioacuten(eV)
Figura 2 Espectro electromagneacutetico con indicacioacuten de los diferentes tipos de radiacioacuten
al realizar una lectura en serie obshytener una sentildeal analoacutegica muesshytreada representativa de la imagen analizada Un paraacutemetro rnuy imshyportante del CCD como detector luminoso es la eficiencia cuaacutentica que se define como el nuacutemero de pares electroacuten-hueco leiacutedos por el dispositivo por cada fotoacuten incidenshyte Otro paraacutemetro influenciado por la energiacutea de la radiacioacuten es la funcioacuten de transferencia de modushylacioacuten que es la relacioacuten entre la diferencia entre los niveles blanco y negro de la salida y los niveles teoacuteshyriCos
En principio un sensor de imashygen de estado soacutelido presenta una sensibilidad aceptable entre 400 y 700 nm Para obtener una imagen en color se pueden utilizar dos teacutecshynicas Una de ellas es la de obteshyner tres imaacutegenes con tres f iltros uno para cada color para posteshyriormente procesarlas y obtener una imagen uacutenica y en color Otra opcioacuten es la de uti~izar un CCD en el que cada pixel tiene un filtro inshytegrado siguiendo un patroacuten que se asemeja a la respuesta del ojo humano Este uacuteltimo tipo de CCD imposibilita utilizarlo para otro tipo de medida monocromaacutetica o con otro coacutedigo de colores y la resoshylucioacuten del sensor disminuye Los colores maacutes utilizados son el rojo verde y azul
Fuera de la zona visible existen otro tipo de radiaciones con difeshyrentes energiacuteas y que forman el espectro electromagneacutetico Este se
divide en segmentos o bandas los cuales no tienen unos limites exacshytos y claramente definidos En la fishygura 2 se observa el espectro elecshytromagneacutetico con indicacioacuten de la longitud de onda y de la energiacutea correspondiente
El rango espectral en los senshysores de imagen de silicio estaacute lishymitado en las longitudes de onda largas alrededor de los 1100 nm donde la energiacutea de los fotones se hace maacutes pequentildea que el salto energeacutetico de banda (1 1 eV para el silicio) Para longitudes de onda menores que 400 nm (maacutes de 31 eV en silicio) se genera maacutes de un par electroacuten-hueco por fotoacuten IncIshydente
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten fuera del espectro visible se pueden consishyderar tres posibles situaciones en funcioacuten de la longitud de onda
bull Longitud de onda mayor de 1000 nm (espectro infrarrojo cershycano e infrarrojo) En estas longishytudes de onda el coeficiente de absorcioacuten del silicio es muy bajo y casi todos los fotones atraviesan la estructura sin ser absorbidos
bull Longitudes de onda entre 400 nm y 10 nm (radiacioacuten ultravioleta) En este caso ocurre lo contrario la absorcioacuten es tan alta que la mayor parte de los fotones son absorbishydos en las capas que se encuentran sobre el CCD
bull Longitud de onda menor de 10 nm (rayos X) El coeficiente de
absorcioacuten es comparable al exisshytente en la zona visible del especshytro pero la energiacutea de las partiacutecushylas es tan alta que puede dantildear el dispositivo
En la figura 3 se presenta la proshyfundidad de penetracioacuten de los foshytones en el silicio para los diferenshytes tipos de radiacioacuten y se pueden observar las tres zonas indicadas Para cada zona del espectro se han definido soluciones que mejoran la respuesta del CCD en el margen de longitudes de onda especiacutefico de cada aplicacioacuten
Medida de radiacioacuten infrarroja
En aplicaciones donde se preshytende medir radiacioacuten en la zona del espectro infrarrojo se deben utilizar detectores de tipo barrera Schottky El principio de funcionashymiento de estos sensores aparece en la figura 4(a) Consiste en una capa de PtSi que se deposita sobre un substrato de silicio de tipo p Se ilumina el detector por su parte trashysera y se conecta a una salida del CCD de silicio La radiacioacuten IR se transmite a traveacutes del silicio y es abshysorbida en la capa de siliciuro Esta absorcioacuten genera una corriente los huecos se dirigen hacia el substrato y los electrones se desplazan hacia la salida del CCD Para asegurar la mejor respuesta posible este tipo de detectores utilizan una estructushyra denominada cavidad oacuteptica representada en la figura 4(b) Se
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
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bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
0-2
0-3
0-4
0-5
0-6
Rayos X uv
10-7
10-1 10deg 10 1 102 103
1
Longitud de onda (nm) Figura 3 Profundidad de penetracioacuten en el silicio de diferentes tipos de radiacioacuten en funcioacuten de su longitud de onda
antildeade una capa reflectora de alushyminio separada de la capa de PtSi por una capa dieleacutectrica con una anchura aproximadamente igual a un cuarto de la longitud de onda Esta construccioacuten maximiza la abshysorcioacuten oacuteptica en la capa de silishyciuro Se antildeade un recubrimiento antirreflectante en la parte trasera que puede llegar a mejorar la resshypuesta en un 30
Para la deteccioacuten de radiacioacuten infrarroja tambieacuten se han utilizado CCD basados en otros materiales diferentes al silicio como un CCD con InSb desarrollado en 1978 y que trabajaba entre 20 y 55 ~m
o un CCD de HgCdTe que permite ser ajustado para rangos de 1 a 25 ~m de 3 a 5 ~m y de 8 a 12 ~m
Medida de radiacioacuten ultravioleta
No solo el silicio sino que tamshybieacuten el oacutexido de silicio presentan un alto coeficiente de absorcioacuten para partiacuteculas con longitudes de onda en la zona ultravioleta del espectro Esta circunstancia provoshyca que sea complicado disentildear un detector de radiacioacuten UV ya que
cia en la zona verde del espectro con su maacuteximo alrededor de los 500 nm Asiacute se consigue extender la sensibilidad del CCD hasta 100 nm
bull Iluminacioacuten trasera En este caso la radiacioacuten incide directashymente sobre el si licio El problema que aparece es el transporte de las cargas generadas hacia la superfishycie delantera Para solucionarlo los CCD se estrechan de tal forma que la superficie trasera queda a una d istancia de 1 O ~m o menos de la superficie frontal El resultado es un dispositivo co n una mayor eficienshycia cuaacutentica (60 - 80) Este tipo de solucioacuten presenta inconvenienshytes respecto a la complicada tecnoshylogiacutea que requiere para conseguir una anchura tan pequentildea pasivarshylos y manejarlos lo cual conlleva un mayor coste
bull CCD de deplexioacuten profunda En este tipo de detectores se utilishyza un substrato poco dopado (alta resistividad) de tal forma que la zona de deplexioacuten se acerca a la zona trasera por donde se ilumina el CCD Esta estructura consigue no soacutelo evitar la absorcioacuten en las capas superiores sino que tambieacuten elimina el problema del estrechashymiento en los CCD con iluminacioacuten trasera y dopados convencionales Su mayor inconveniente es la coshyrriente de oscuridad que aumenta linealmente con el volumen de la zona de carga por lo que es con-
Aluminio
Dieleacutectrico Si0
PtSi
Substrato Si-p
Recub antireflectante
~ ~ Rooocoacute I
b
los fotones son absorbidos en las capas superiores del mismo Para evitar este problema existen varias soluciones
bull Deposicioacuten de un foacutesforo sensible a UV en la superficie del detector que convierta la seilal en una radiacioacuten con una longitud de onda adecuada a la respuesta esshypectral del CCD Uno de los foacutesfoshyros utilizados es el coronene que cuando es excitado con radiacioacuten con longitudes de onda menores de 400 nm produce fluorescenshy
a Figura 4 Seccioacuten de un detector IR de barrera Schottky (a) y variante del mismo con cavidad oacuteptica (b)
2
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
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bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
80
CCD
40 bull bull _
500 700 900 1100 I
veniente utilizar un dispositivo de refrigeracioacuten
En la f igura 5 se presenta la efishyciencia cuaacutentica de diferentes CCD con iluminacioacuten frontal iluminashycioacuten trasera y con recubrimiento UV
Longitud deonda (nm)
Figura 5 Eficiencia cuaacutentica de diferentes CCO para diferentes longitudes de onda
Medida de rayos X
Las aplicaciones de imagen de rayos X se pueden dividir en dos grandes grupos
bull Aplicaciones meacutedicas Se utilishyza radiacioacuten muy energeacutetica denoshyminada rayos X duros (gt 25 keV) y los paraacutemetros maacutes importantes son la resolucioacuten espacial y la inshytensidad
bull Espectroscopiacutea Se utilizan rashyyos X blandos de menor energiacutea laquo 1O keV) y ademaacutes de los dos paraacuteshymetros anteriores se considera la informacioacuten espectral
Los principales problemas que presentan ambos son una menor eficiencia cuaacutentica debido a la re-
combinacioacuten de portadores y a la radiacioacuten que atraviesa el detector sin ser absorbida y por otra parte una mala funcioacuten de transferencia de modulacioacuten debido a la difusioacuten de los portadores La solucioacuten a esshytos problemas es una iluminacioacuten trasera y substratos con alta resisshy
tividad Respecto a las aplicacioshy
nes espectroscoacutepicas se han disentildeado dispositivos CCD destinados a la medida de rashydiacioacuten de rayos X especialshymente entre 04 keV y 10 keV en campos como la cristaloshygrafiacutea investigacioacuten de plasshymas y astronomiacutea de rayos X las caracteriacutesticas principales de estos detectores son una buena resolucioacuten tanto espashycial como espectral ademaacutes de una alta eficiencia cuaacutentishy
ca Se pueden utilizar algunas de las teacutecnicas empleadas en los deshytectores de radiacioacuten UV para meshyjorar su rendimiento tales como la iluminacioacuten trasera o la deplexioacuten profunda Para proteger el detecshytor de otros tipos de radiacioacuten se apantalla con berilio o con alumishynio
Con este meacutetodo el fotoacuten se detecta cuando es absorbido en el silicio del CCD generando una cantidad de pares electroacuten-hueco Mientras en las regiones visible y ulshytravioleta se generaba un solo elecshytroacuten por cada fotoacuten en este caso se genera un nuacutemero de ellos que depende de la energiacutea del fotoacuten y que estaacute definido por la expresioacuten [Energiacutea del fotoacuten (eV)365]
En aplicaciones meacutedicas las alshytas energiacuteas pueden causar graves dantildeos en el dispositivo especialshy
mente en la interfaz Si-Si02 y en el oacutexido de silicio Los efectos sobre el CCD son un aumento de la coshyrriente de oscuridad y de su no-unishyformidad desplazamientos en las tensiones umbrales y un aumento de la ineficiencia de la transferenshycia de las cargas Por ello es imporshytante evitar la exposicioacuten directa del CCD a este tipo de partiacuteculas La solucioacuten consiste en utilizar un foacutesforo que convierta la radiacioacuten de rayos X en una sentildeal intermeshydia no peligrosa para el detector Es importante asegurar que no lieshyga ninguna partiacutecula de alta enershygiacutea al CCD Para ello se utiliza un tubo de imagen con una pantalla que estaraacute acoplada al CCD con un sistema de lentes o por medio de fibra oacuteptica
Como ejemplo de aplicacioacuten en el rango de los rayos X la mishysioacuten NeXT (New exploration X-ray Telescope) un sateacutelite japoneacutes de rayos X y gamma que estaacute previsshyto ser lanzado en 2013 lleva una caacutemara CCD para rayos X blandos que cubre un rango entre 05 y 20 keV Los rayos X blandos son abshysorbidos en el CCD mientras que los rayos X duros atraviesan el CCD y son absorbidos en una matriz de piacutexeles de CdTe
Los CCD siguen mostrando la capacidad de adaptarse a las nueshy
i
vas demandas en cuanto a rango espectral aumento de resolucioacuten y velocidad menores niveles de luz menores tamantildeos de piacutexeles etc y se mantienen como el principal tipo de detector en el campo de la astronomiacutea
Referencias 1 LJM Esser A Theuwissen Charge Coupled Devices Physics technology and Imaging Handbook on Semiconductors vol 4 Elsevier Science Publishers BV 1993 2 A Theuwissen Solid-State Imag ing with Charge-Coupled Devices Springer 1995 3 J T Bosiers_ l M Peters C Draijer A Theuwissen Technical challenges and recent progress in CCD imagers Nuclear Instruments and Methods in Physics Research seccioacuten A 565 pp 148-156 2006 4 T Takahashi K Makishima Y Fukazawa M Kokubun K Nakazawa M Nomachi H TaJima M Tashiro Y Terada Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the NEXT mission New Astronomy Reviews vol 48 nO 1 pp 269-273 Elsevier 2004
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
LA UNIFICACION DE FUERZAS
Todos los objetos creados inteshyracc ionan entre siacute y la ca usa es la tremenda energiacutea que fue lanzada al universo con el Big Bang hace 13700 millones de antildeos Esa enershygiacutea es la que sirve para que los plashynetas giren alrededor de una estreshylla o para formar las galaxias
La interaccioacuten de los composhynentes baacutesicos de la materia se realiza mediante la s cuatro fuershyzas fundamentales de la naturaleshyza las cuales se diferencian entre siacute mediante partiacuteculas intermediarias llamadas bosones que originan los efectos que conocemos
La fuerza gravitatoria es extreshymadamente deacutebil entre objetos minuacutesculos pero detectable y meshydible es responsable del equilibrio planetario y su alcance es infinito Se supone que estaacute regida por meshysones hasta ahora desconocidos llamados gravitones
La fuerza deacutebil es la que induce la desintegracioacuten de las partiacuteculas y nuacutecleos atoacutemicos y estaacute regida por los bosones W y z Su alcance es extraordinariamente corto del orden de diezmilloneacutesimas de mishyliacutemetro
La electromagneacutetica relaciona las partiacuteculas con carga eleacutectrica y estaacute regida por el fotoacuten que no tiene masa Es la seg unda fuerza maacutes fuerte y su alcance es infinishyto
Por uacuteltimo la fuerte mantiene unidos los nucleones (protoacuten y neutroacuten) y estaacute regida por bosones llamados gluones que cohesionan los quarks Como su nombre indishyca es la maacutes fuerte y su alcance es algo superior al de la fuerza deacutebil
Las cuatro fuerzas existentes en el universo parecen muy distintas
pero vistas maacutes de cerca muesshytran rasgos similares Al nivel de leptones (partiacuteculas ligeras como electrones y quarks) todas tienen sorprendentemente una forma simple y uacutenica Todas responden al intercambio de partiacuteculas vectoshyriales el fotoacuten los bosones W y Z Y los gluones Por ello se investiga la existencia de un mecanismo coshymuacuten que da lugar a todas ellas lo que confirmariacutea que no son sino distintas manifestaciones de una sola
El objetivo que se persigue es el descubrimiento de ese mecashynismo que explicariacutea la unificacioacuten de fuerzas Si esto se consiguiese se podriacutea entender coacutemo actuacutean y formular las ecuaciones que las expresan Recordemos que cuanshydo James C Maxwell ([dimburgo 1831-1874) formuloacute las famosas ecuaciones que llevan su nombre hace maacutes de un siglo demostratishyvas de que la electricidad el magshynetismo y hasta la luz no son sino manifestaciones del mismo fenoacuteshymeno el campo electromagneacutetico regido por el fotoacuten permitieron disentildear motores transformadores potencias etc La gran unificacioacuten que integrariacutea en un solo conjunshyto teoacuterico las cuatro fuerzas de la naturaleza significariacutea que contashyriacuteamos con una teoriacutea completa del universo Ello presupone que cuando se produjo el Big Bang la energiacutea era uacutenica y que fue difeshyrenciaacutendose a medida que se enshyfriaba el universo
Sin embargo a juicio del fiacutesishyco Abdus Salam la teoriacutea de gran unificacioacuten no va a ser posible contrastarla con la experimentashycioacuten porque hariacutea falta un aceleshyrador de partiacuteculas del tamantildeo de
Piacuteo Moa Banga Escritor
diez antildeos luz para poder efectuar la demostracioacuten
El primer paso despueacutes de Maxwell se debe a los fiacutesicos Abshydus Salam (PunJab Pakistaacuten 1926shy1996) Steve Weinberg (Nueva York 1933) y Sheldon Glashow (Nueva York 1932) al elaborar una teoriacutea que unificaba la fuerza elecshytromagneacutetica y la fuerza deacutebil en una sola la fuerza electrodeacutebil que rige los fenoacutemenos de la rashydiactividad Para Sa lam la fuerza electrodeacutebil es la verdadera fuerza de la vida toda vez que determina la configuracioacuten de las moleacuteculas bioloacuteg icas
Cuando Salam y Glashow inshyvestigaban independientemente para unificar el electromagnetismo y la fuerza deacutebil en una fuerza sushyperior la electrodeacutebil ambos se toshyparon con un problema al parecer insoluble Aun cuando los resultashydos podrlan hermanarse existiacutean grandes discrepancias entre las partiacuteculas que transportaban dicha fuerza los fotones no tienen masa pero las partiacuteculas hipoteacuteticas que transportaban la fuerza deacutebil tenshydriacutean que ser muy pesadas y sus ecuaciones deciacutean todo lo contrashyrio En unos niveles tan profundos dichas partiacuteculas no deberiacutean tener masa Fue entonces cuando el fiacutesishyco escoceacutes Peter Higgs (Edimburgo 1929) entroacute en escena En 1964 declaroacute que habiacutea tenido una gran idea Imaginoacute queacute podriacutea ocurrir si pudiera existir un tipo especial de campo (un campo es una regioacuten en el espacio sometida a la influencia de una fuerza) ideashydo por eacutel en la realidad y enconshytroacute que si se apliccJba en eacutel una teoriacutea anaacuteloga a la propuesta por Salam y Glashow las partiacuteculas en
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
las ecuaciones originales se comshyportaban de un modo extrantildeo Comenzaban por una masa cero y despueacutes devoraban otras partiacuteshyculas no deseadas en el campo y surgiacutean con masa Estas partiacuteculas caniacutebales predichas por Salam y Glashow resultaron ser los bososhynes W y Z descubiertos en 1983 en el CERN por un equipo encabezashydo por Cario Rubbia (Gorizia Italia 1934) lo que le valioacute el Nobel de Fiacutesica del antildeo siguiente comparshytido por Simon van der Meer (La Haya 1925)
Los caacutelculos matemaacuteticos de Higgs le habiacutean proporcionado la clave para explicar de forma razoshynable el porqueacute una partiacutecula pesa algo en lugar de nada es decir el origen de la masa La teoriacutea le pashyrecioacute a Glashow una idea loca y el fiacutesico escoceacutes lo pasoacute mal hasshyta que los editores publicaron los resultados Me dijeron comenshytoacute que mi trabajo era irrelevante para la Fiacutesica Sin embargo resurshygioacute gracias a los trabajos que en los antildeos sesenta realizoacute Weinberg Las huidizas partiacuteculas proporcionashyban la explicacioacuten de que la fuerza electromagneacutetica y la deacutebil podiacutean ser vistas como una sola
Imagen del LHC en el CERN
La teoriacutea electrodeacutebil tiene por ahora un fallo y es que no se ha podido comprobar la existencia de la famosa partiacutecula Higgs Precisashymente detectar su naturaleza es uno de los principales desafiacuteos del LHC de Ginebra
La ansiada partiacutecula subatoacuteshymica podriacutea cambiar el concepto del vaciacuteo que a Juicio de muchos cientiacuteficos no estaacute completamente vaciacuteo valga la paradoja Esto explishycariacutea fenoacutemenos muy importantes Por ejemplo si entre el Sol y la Tieshyrra hay una distancia de 150 mishyllones de kiloacutemetros sin nada por queacute ambos astros se reconocen y nuestro planeta sabe en que sentishydo tiene que girar para realizar una oacuterbita perfecta Otro tanto puede decirse del electroacuten girando alredeshydor de un protoacuten Nuestro cuerpo estaacute hecho de tal manera que toshydos los electrones siguen caminos muy precisos Si no no seriacuteamos lo que somos Nos dispersariacuteamos en el espacio
Entre los protones y los electroshynes hay un vaciacuteo iquestQueacute es entonshyces lo que transmite este orden 7
La partiacutecula Higgs aclarariacutea la natushyraleza del vaciacuteo Sabriacuteamos si estaacute
poblado de partiacuteculas virtuales en fluctuacioacuten que aparecen y desshyaparecen Estas continuas fluctuashyciones que no podemos detectar seriacutean las responsables de la transshymisioacuten de las fuerzas Por tanto el vaciacuteo no seriacutea tal Uacutenicamente tenshydriacutea un nivel de energiacutea maacutes bajo
Para que en el modelo Estanshydar las partiacuteculas tengan masa hay que aceptar la validez del mecashynismo de Higgs seguacuten el cua l las partiacuteculas todos los objetos nososhytros mismos adquirimos masa por encontrarnos en el vaciacuteo por inteshyracciones con el mismo porque el vaciacuteo estariacutea lleno de un eacuteter que son los campos de Higgs Es en cierta medida el proceso inverso al que interpreta el principio de Arshyquiacutemedes Los objetos sumergidos en otros medios como el agua pierden peso Encontrar el bosoacuten de Higgs seriacutea un gran paso para el entendimiento de la fiacutesica
Los intentos maacutes recientes de explicar la ansiada unificacioacuten de fuerzas se relacionan con la teoriacutea de Supersimetriacutea y de Cuerdas amshybas expuestas con brillantez por la doctora Esther Peacuterez en el nuacutemero 4 de C iencia Riacuteas Baixas
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
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bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
DE ATaMOS y ELEM NTOS
En lo que se refiere a los eleshymentos quiacutemicos esto es diferenshytes clases de aacutetomos componenshytes de cuanto existe hemos de remontarnos como casi siempre a la Grecia claacutesica allaacute por los sishyglos V y IV antes de Jesucristo Un filoacutesofo llamado Leucipo perteneshyciente a la Escuela EleMica dedicashyda a la meditacioacuten y a la especushylacioacuten filosoacutefica entre otras cosas y uno de sus disciacutepullos por nomshybre Demoacutecrito participaban de la apreciacioacuten de que sil dividimos un objeto material por la mitad y una de las partes la volviacuteamos a dividir otra vez por la mitad y asiacute sucesishyvamente llegariacutea un momento en que ya no podriacuteamos seguir con las divisiones porque ya no cabriacutea esa posibilidad A esa parte ya invisible a nuestros ojos la llamaron aacutetomo que todo el mundo sabe que sigshynifica indivisible o sin partes Este razonamiento sin duda parece muy atinado pero no habiacutea forma de probarlo no habiacutea posibilidad de demostracioacuten ya que careciacutean de la tecnologiacutea adecuada y asiacute pasoacute el tiempo hasta llegar a los siglos XVIII XIX de nuestra era en que un cientiacutefico llamado John Dalton en Inglaterra quiacutemico de profesioacuten volviacutea a retomar la vieja teoriacutea de
que todo estaba formado por dimishynutas partiacuteculas llamadas aacutetomos y que combinando estos aacutetomos se formaban Ios elementos quiacutemicos hoy conocidos y que los aacutetomos de un elemento son diferentes de los de cualquier otro elemento y que estos elementos no pueden dividirse en partiacuteculas maacutes pequeshyntildeas por ninguacuten proceso quiacutemico ni se pueden destruir pero que una reaccioacuten quiacutemica puede cambiar la forma en que los aacutetomos estaacuten agrupados
La comunidad cientiacutefica en su inmensa mayoriacutea considera que todo se inicioacute con un big bang exshypresioacuten inglesa que todo el mundo sabe que quiere decir gran exploshysioacuten Curiosamente este nombre le fue dado de forma despectiva por un gran astroacutenomo y cosmoacuteshylogo que no creiacutea en esta teoriacutea Me refiero a Fred Hoyle muerto recientemente Eacutel no creiacutea en el big bang pues sosteniacutea otra teoriacutea de la que no vamos a hablar aquiacute pero que con los posteriores desshycubrimientos hubo de reconocer que las pistas existentes confirmashyban la teoriacutea que eacutel atacaba Fue sin embargo uno de los cientiacuteficos maacutes destacados del siglo pasado y que parece haber sido tratado inshyjustamente aunque hoy mucho de lo que sabemos sobre el origen de los elementos se lo debemos a eacutel y a su equipo
iquest Cuaacutel fue el origen del big bang que todos queremos conocer pero que nadie sabe He ahiacute la respuesshyta nadie lo sabe pero esto no quieshyre decir que no ll egue iexcl ciexclberse alguacuten diacutea Hay por cierto mucha especulacioacuten sobre el tema pero nada que pueda probarse Hay la especulacioacuten religiosa y la especushylacioacuten cientiacutefica Pero la ciencia del siglo pasado apoyada en la ciencia
Antoliacuten Franco Garcia Ex-presidente
de la AA Rias Baixas
de siglos anteriores dio grandes zancadas En muy poco tiempo los avances fueron extraordinarios iquestA quieacuten no maravilla la informaacutetica los teleacutefonos moacuteviles la visioacuten a distancia la manipulacioacuten del esshypectro electromagneacutetico en geneshyraletc
Tras el big bang la temperatura era tan alta que todo era un plasshyma de quarks y gluones nos dicen los cientiacuteficos estudiosos del tema y que los quarks interaccionando entre siacute dieron protones y neutroshynes que maacutes tarde se unieron y tras la captura de electrones forshymaron los aacutetomos Al principio el calor era insoportable y solo habiacutea hidroacutegeno aacutetomo muy estable Al bajar la temperatura se prodUjO el helio como consecuencia de la fushysioacuten producida en aquel gigantesshyco reactor nuclear De aquella la composicioacuten del universo era poshycos minutos despueacutes del big bang partes de hidroacutegeno y 14 parte de helio con algo de deuterio y lishytio Los nuacutecleos interaccionan enshytre siacute y forman nuacutecleos diferentes que se iraacuten condensando y llegaraacuten a formar el nuacutecleo de las estrellas Luego en su interior tendraacuten lugar las reacciones nucleares que daraacuten lugar a los elementos quiacutemicos
Al proceso que permitioacute que los protones y neutrones se unieran para formar los nuacutecleos pocos mishynutos despueacutes del big bang se le llama nucleosiacutentesis primordial Estos nuacutecleos interaccionan luego entre siacute y forman nuacutecleos diferenshytes Y al proceso cuando alguacuten tiempo despueacutes hab iendo descenshydido la temperatura estos nuacutecleos empiezan a captar electrones para formar los primeros aacutetomos se le llama recombinacioacuten Y podeshymos decir que con la formacioacuten de los aacutetomos empezoacute toda la historia
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
John Daton
que con el paso del tiempo iba a producir todo lo que se da en el universo incluidos nosotros misshymos No obstante esos primeros aacutetomos son como hemos dicho solo de hidroacutegeno y helio y un poco de litio De ahiacute van a surgir las primeras estrellas las estrellas Joacuteshyvenes porque habraacute sucesivas geshyneraciones de ellas Ahora hay que preguntarse de doacutende han salido los demaacutes aacutetomos y la respuesta va a ser de los procesos nucleares que se dan en su interior Y aquiacute es donde entra en juego el equipo que formoacute Fred Hoyle a mediados del siglo pasado compuesto por Margaret Burbridge y su marido Geoffrey Burbridge eacutel mismo y William Fowler tambieacuten conocido por B2FH que son sus iniciales y que pusieron por escrito en su lishybro Siacutentesis de los Elementos en las Estrellas en donde se describe coacutemo a traveacutes de la fusioacuten nuclear se sintetizan los elementos desde el helio hasta el hierro Parece que las estrellas ya no pueden hacer maacutes han agotado su capacidad de crear nuevos aacutetomos Pero en la natushyraleza hay maacutes iquestDe doacutende pues han surgido los que faltan hasta cubrir toda la Tabla Perioacutedica
Las estrellas pueden durar maacutes o menos tiempo seguacuten la masa que tengan las maacutes grandes tan solo decenas de millones de antildeos las que son como nuestro sol diez mil millones de antildeos y las menoshy
res mucho antildeos maacutes Al periacuteodo de transformacioacuten de hidroacutegeno en helio que es el periacuteodo maacutes larshygo de la vida de la estlella y que es su eacutepoca de bonanza en la que la estrella estaacute estabilizada y dura aproximadamente el 90 de su vida se le llama Secuencia Princishypal Pasado ya su tiempo de fresshycura la produccioacuten de hierro no puede superarse y la estrella entra en decadencia La energiacutea de las reacciones termonucleares ya no es suficiente para que la estrella se mantenga unida y empieza a vacilar y entonces se vuelve inestable La fuerza de la gravedad puede maacutes que las fuerzas que empujan hacia afuera y ahora se produce lo que se denomina un colapso gravitatoshyrio en donde las capas exteriores caen hacia el nuacutecleo de la estrella Como consecuencia eacutesta aumenta la presioacuten y sube la temperatura Esto hace que sigan daacutendose las reacciones de fusioacuten y el resultado final es la produccioacuten de elementos superdensos entre ellos el uranio La estrella entonces se siente incoacuteshymoda y ante semejante presioacuten acaba explotando dando lugar a una supernova mientras que lo que queda se achica y se conviershyte en una estrella de neutrones de una densidad inimaginable (depenshydiendo de la masa inicial de la esshytrella) Una cucharadita de ese mashyterial adquiere el inconcebible peso de miles de toneladas o cientos de miles Pero si la estrella fuera auacuten maacutes masiva tras esa explosioacuten se convertiriacutea en un agujero negro y desapareceriacutea para siempre a nuesshytra visioacuten
Cuando la estrella explota conshyvertida ya en una supernova siemshybra el espacio exterior con toda gama de elementos quiacutemicos que ha ido produciendo a traveacutes de su vida maacutes los que se producen en el momento de la explosioacuten y que son los que hoy conocemos Nuesshytro sol es incapaz de producir eleshymentos maacutes pesados que el hierro pero nosotros aquiacute en la Tierra siacute los tenemos iquestcoacutemo es esto posishyble Parece que tuvo que haber
por esta zona del inmenso espashycio antes de que el sol se formara y con eacutel todo el sistema solar una explosioacuten de supernova que semshybrara todos esos elementos quiacutemishycos que se dan en nuestro planeta pero que no proceden de nuestro sol ni de una estrella semejante a eacutel pero que siacute estaban esparcidos por la zona en donde se iba a forshymar el sistema solar Solo asiacute pueshyde entenderse que aquiacute tengamos oro plata uranio y demaacutes elemenshytos despueacutes del hierro en la Ta bla Perioacutedica y que necesitamos para vivir De entre todos ellos los maacutes importantes sin duda son los que se acogen baJO el acroacutenimo CHON esto es carbono hidroacutegeno oxiacuteshygeno y nitroacutegeno Pero tambieacuten necesitamos pequentildeos porcentajes de otros elementos como potasio azufre sodio calCIO etc
Demoacutecrito de Abdera
Como puede suponerse las coshysas son un poco maacutes complicadas y complejas de como se han expuesshyto anteriormente pero entrar en los entresijos de estas actividades no conduce a un esclarecimiento de las mismas y podriacutea confundir al lector no especializado y alejarlo de una global comprensioacuten que es lo que se persigue En definitiva los diferentes elementos quiacutemicos son un producto de la actividad estelar de ahiacute que con frecuencia oigamos la expresioacuten de que somos polvo de estrellas
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
bullFERMILAB Y LATINOAMERICA
Como director de Fermilab a parshytir de 1979 inicieacute una serie de reunioshynes con cientiacuteficos en Latinoameacuterica La motivacioacuten consistiacutea en estimular la colaboracioacuten en el campo de la fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas el foco central de Fermilab En los siguientes 13 antildeos estos simposios panamericanos promovieron mucha discusioacuten sobre el uso de la f iacutesica moderna crearon varios grupos para llevar a cabo una investigacioacuten colashyboradora en el Fermilab y a menudo se centralizaron dependencias y hoy en diacutea todaviacutea suministra la posibishylidad para una colaboracioacuten mucho maacutes productiva Norte-Sur en investishygacioacuten y educacioacuten En 1992 hice enshytrega de estas actividades a la AAAS como presiden te Yo esperaba que esto ampliara zonas de colaboracioacuten Tal colaboracioacuten desgraciadamente es muy sensible a los acontecimientos poliacuteticos En un mundo racional seriacutean las recompensas cultural y econoacutemishycas de la colaboracioacuten las que modeshylariacutean las relaciones poliacuteticas Todaviacutea no hemos llegado a eso
Antes de llegar a ser director del Laboratorio Acelerador Nacioshynal Fermi tuve la oportuni dad de visitar laboratorios en Europa y en Estados Unidos en donde conociacute a muchos cientiacuteficos de Latinoameacuterishy
ca Muchos de ellos eran refugiashydos de la inestabilidad poliacutetica de sus respectivos paiacuteses Me impreshysionaron sus logros en fiacutesica y esto causoacute una resonancia en mi intereacutes de gran alcance en la ciencia para el desarrollo
Latinoameacuterica me interesaba porque los cientiacuteficos procediacutean de la misma tradicioacuten europea que era responsable del desarrollo de la ciencia en los Estados Unidos Sin embargo los Estados Unidos (hacia finales de 1970) estaban prospeshyrando merced a los beneficios ecoshynoacutemicos de la tecnologiacutea derivada del conocimiento cientiacutefico y la ciencia latinoamericana estaba reshylativamente empobrecida desaceshylerada por la inestabilidad poliacutetica la corrupcioacuten y por los variables sisshytemas educativos
En Brasil Meacutejico y Argentina exisshytiacutean potentes grupos pero se retra-middot saba el progreso en la construccioacuten de modernos instrumentos cientiacutefishycos Otro problema era la casi total ausencia de la utilizacioacuten de cientiacutefishycos por la industria A pesar de todo para miacute Latinoameacuterica era un tesoro de enorme potencial en recursos hushymanos que con el tiempo estaba seshyguro se dedicariacutea a la investigacioacuten cientiacutefica en beneficio de las nacioshynes de la Ameacuterica del sur y central y por supuesto del mundo
En 1978 acepteacute el nombramiento de Director Encargado del Fermilab Este era el laboratorio maacutes glande (30 millas al oeste de Chicago) deshydicado a la investigacioacuten de fiacutesica de partiacuteculas de altas energiacuteas Mi
Dr Leon M Lederman (premio Nobel de Fiacutesica)
tenencia empezariacutea oficialmente en julio de 1979 y yo utiliceacute el periacuteodo designado para completar alguna investigacioacuten en la Universidad de Columbia y para familiarizarme con los problemas con que me enconshytrariacutea en el Fermilab
A principios de 1979 empeceacute una correspondencia con amigos de Meacutejico y Brasil sobre un posible Centro para una colaboracioacuten en invest igacioacuten situado en el Fermishylab Esto estaba en parte inspirado por el centro de Fiacutesica Teoacuter ica fu nshydado en Trieste por Abdus Salam Este objetivo era el de promover ciencia baacutesica y tecnologiacutea avanshyzada en los paiacuteses en desarrollo de Latinoameacuterica Me viacute estimulashydo por respuestas a esta idea de la UNESCO el Departamento de Estado de los Estados Unidos y el DoE Visiteacute a cientiacuteficos en Colomshybia y Meacutejico En Meacutejico cientiacuteficos del Instituto de Fiacutesica de la Universishydad Na cional Autoacutenoma de Meacutexico (U~IAM) trabajaron conmigo para planificar un Simposio Panamerishycano sobre Partiacuteculas Elementales y Tecnologiacutea Esto tuvo lugar en la ciudad de Cocoyoc los diacuteas 56 Y 7 de enero de 1982
El comiteacute organizador se comshyponiacutea de Clicerio Avilez Jorges Flores Carlos Hojvat yo mismo y Mateus Moreno La delegacioacuten de Estados Unidos estaba formada por L Lederman JD BJorken S Glasshyhow R Feynman B Richter A ToshylIestrup N Samius R Marshak M Moravcsik W Panofsky Richard Taylor y RR Wilson (Obseacutervese aquiacute a seis premios Nobel)
x El Dr Lederman ganoacute el premio Nobel por su trobojo en fiacutesicu de porticu los en 1)80 AclultJ lrnente vive en Bal avid IIlinui (U SA) Profesor Pritzker de Ciencias Instituto Tecnoloacutegico de II linois Becario Residente Academia de Matemaacuteticas y Ciencia de IIlinols Director Fmeacuterito Laboratorio Acelerador Nacional Fermi POBox 500 Batavia IL 60510 ledermanfnalgov
Nota traducido del ingleacutes por Antoliacuten Franco miembro de la Agrupacioacuten
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Hubo como 50 asistentes de los Estados Unidos y Latinoameacuterica con un europeo (G Charpak) Adeshymaacutes de ser invitados eacutel cha rl as en revisioacuten del estatus y perspectivas en la Fiacutesica de Altas Energiacuteas hubo extensas discusiones de grupo en HEP (Fiacutesica de Altas Energiacuteas) soshybre su sociologiacutea y tambieacuten sobre las perspectivas para tal actividad de investigacioacuten en la Ameacuterica Latishyna Se recalcoacute que a los grupos Lashytinoamericanos deberiacutea haceacuterseles sentir que amplias instalaciones en Europa y los Estados Unidos estashyban a su disposicioacuten La reunioacuten dio un respaldo especiacutefico a la forshymacioacuten del grupo UNAM HEP dirishygido por C Avilez
El primer simposium es creenshycia general habiacutea despertado el inshytereacutes por la ciencia que habiacutea sido anulado por una ca rda en la estashybilidad fiscal y poliacutetica Se publicoacute un informe de esta reunioacuten y una subsiguiente propuesta en Physics Today (Comentario Invitado agosshyto 1982)
En septiembre de 1982 visishyteacute Brasil y gracias a mi anfitrioacuten Moyses Nussenzweig presidente de la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica me introdujeron en muchas de las actividades de los fiacutesicos brasilentildeos Esta visita fue seguida por el Seshygundo Simposium Panamericano celebrado en Riacuteo de Janeiro en julio de 1 g83 copatrocinado por Fermilab y la Sociedad Brasilentildea de Fiacutesica Esta reunioacuten incluyoacute ramas de la fiacutesica fuera de la HEP y generoacute viacutevidas discusiones de colaboracioacuten entre la fiacutesica y la industria La preshysencia de funcionarios responsables de fondos de la ciencia brasilentildea fue bienvenida y sentiacuteamos hariacutea avanzar la causa de la ciencia y la colaboracioacuten entre Norte y Sur
Aq uiacute de nuevo el congreso ayudoacute a la formacioacuten de un grushypo HEP brasilentildeo liderado por A Santoro de CBPF y C Escobar de Sao Paulo Se concedioacute subvencioacuten a cuatro fiacutesicos teoacutericos brasilentildeos durante dos antildeos en el Fermilab para adquirir entrenamiento en fiacutesica experimental Participaron
en un importante experimento del Fermilab usando el nuevo Tevatron Superconductor 900 GeV y sumishynist raron un] fuerte base pora lo investigacioacuten CBPH HEP de Sanshytoro La reunioacuten generoacute una idea para una colaboracioacuten USA shyLatinoameacuterica que yo articuleacute en 1984 en un breve escrito A Latin American Caper (Un Embrollo Latishynoamericano)
El tercer Simposium Panamerishycano fue planificado entonces pa ra Riacuteo en 1987 AIII nuestro anfitrioacuten fue Joseacute Leite Lopes Director de CBPF Subsiguientes Simposios Pashynamericanos se celebraron en Arshygentina (Bariloche anfitrioacuten Mario Mariscotti) en 1989 y en Colombia (Cartagena anfitrioacuten Eduardo Poshysada) en 1992
Los simposios que reuniacutean a cientiacuteficos de muchos paiacuteses latishynoamericanos y Canadaacute establecieshyron ciertamente muchas estrechas conexiones entre Fermilab y sus 90 universidades asociadas y liacutederes cientiacuteficos con centros por toda Lashytinoameacuterica Existen muchos ejemshyplos de empresas colaboradoras Por ejemplo en 1984 en respuesta a una urgente crisis de divisas en Brasil y otras naciones en las que se cancelaron viajes y suscripciones a perioacutedicos norteamericanos Fershymilab a traveacutes de la colaboracioacuten de la Sociedad Fiacutesica Americana acudioacute a los Estados Unidos la NSF y al DoE a por ayuda
Se concedioacute una subvencioacuten de 300000 doacutelares a la APS adminisshytrada por Fermilab (Roy Rubintein) y disentildeada para utilizarla en ayushyda de la fiacutesica en las cinco nacioshynes con una importante actividad en fiacutesica Argentina Brasil Chile Meacutejico y Venezuela Esto habiacutea de gastarse en cuatro aacuteleas subscripshyciones a perioacutedicos de Estados Unishydos pago por publicacioacuten de cosshytos de paacutegina piezas de repuesto y artiacuteculos de mantenimiento para equipos existentes en laboratorios de Ameacuterica Latina y respaldo diashyrio para breves viajes de fiacutesicos a los Estados Unidos Aunque se disentildeoacute un elaborado mecanismo para la
distribucioacuten de los fondos tanto a Roy Rubinstein como a mi se nos despertoacute maacutes de una vez por alguacuten fiacutesico latinoamericano desampashyrado sin fondos en alguacuten remoto lugar de los Estados Unidos como Miami o San Diego l Los 330000 doacutelares se vieron luego aumentashydos con otros $150 000 y consushymidos en un periacuteodo de tres antildeos en becas de aproximadamente 500 doacutelares o asiacute La retroalimentacioacuten para estas pequentildeas becas fue realmente impresionante capacishytando a los fiacutesicos para continuar sus investigaciones a pesar de la seria disminucioacuten de las divisas en estos paiacuteses
Tanto en las compras de equipo de los vendedores norteamericanos como en los esfuerzos del Fermilab con las bendiciones del DoE para enviar desde el Fermilab un exceshydente de tornos fresadoras etc a la Ameacuterica Latina los servicios de los departamentos de compra y contabilidad asistencia adm inistrashytiva y de secretariacutea y mantenimienshyto de archivos computerizados fueron de crucial ayuda Lo que era maacutes importante fue subvertir los desesperantes y paralizantes procedimientos de aduanas Aquiacute hallamos que nuestras embajadas a menudo con joacutevenes encargados de la ciencia eran de gran servishycio en una especie de operacioacuten de contrabando colectivo (iquest coacutemo puedes introducir de contrabando fresadoras de 1000 kgs 7 )
Un fuerte elemento en estos Simposios Panamericanos fueron las intensas discusiones sobre los obstaacuteculos pollticos al desarrollo y la colaboracioacuten cientiacutefica Los cientiacuteficos de paiacuteses con gobiernos opresivos a menudo eran hostigashydos o despedidos Durante el curso de los antildeos fuimos testigos de un reemplazo gradual de dictaduras militares por gobiernos democraacutetishycos Los problemas de los despidos poliacuteticos fueron entonces sust ishytuidos por otros problemas bajos salarios baja publicidad de la cienshycia baja estima de las realizaciones nacionales una pobre educacioacuten primaria y secundaria
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
La llegada de un grupo de Premios Nobel gringos y otros distinguidos cientiacuteficos iba estaba seguro a impresionar a los funcioshynarios de la ciencia en los paiacuteses anfitriones De igual modo lo hashyriacutea una activa colaboracioacuten en Fiacutesishyca de Altas Energiacuteas la cual desshypueacutes de todo se desarrolla sobre el escenario mundial de la atencioacuten cientiacutefica Esto intensificoacute mi creenshycia en que la colaboracioacuten de los fiacutesicos latinoamericanos en el Fershymilab (e incluso - iagaacuterrese- en el CERN) llevariacutea la atencioacuten a la capacidad de hacer investigacioacuten fronteriza Entonces tambieacuten las conexiones generadas por la coshylaboracioacuten seriacutean de utilidad para aportar tecnologiacuteas avanzadas que hariacutean funcionar los aceleradores y detectores
Un excelente ejemplo el grushypo brasilentildeo de Alberto Santoro participoacute en los primeros usos de los microprocesadores del Proyecto de Computacioacuten Avanzado (ACP) desarrollado por el Fermilab para analizar la enorme cantidad de dashytos de colisiones protoacuten-antiprotoacuten surgidos del Tevatroacuten del Fermilab Se llevoacute de vuelta a Riacuteo un signifishycativo nuacutemero de moacutedulos y fueron presentados a los ingenieros en el CBPF y su utilizacioacuten dio como reshysultado varios programas de invesshytigacioacuten Seguro que esto redujo el escepticismo entre los compantildeeros de Santoro en relacioacuten con sus colashyboraciones con el Coloso del Norte
Las colaboraciones que surgieshyron de los simposios fueron espeshycialmente fructiacuteferas en Meacutejico En el UNAM (Meacutejico) eacutestas fueron facilitadas por el Prof Miguel Yacashyman Jorge Florez Mateus Moreno y especialmente Clicerio Avilez Clicerio encabezaba el grupo de altas energiacuteas el cual con el tiemshypo se trasladoacute a Leoacuten ciudad muy proacutexi ma a la vieja ciudad de Cuershynovoca
La colaboracioacuten Fermilab-Latino Ameacuterica abarcaba mucho maacutes que la formacioacuten de equipos de Brasil Meacutejico y Colombia participantes en investigacioacuten en el acelerador del
Fermilab (maacutes adelante instalacioshynes del CERN) En cualquier eacutepoca en el periacuteodo de 1980-2000 unos 50 ingenieros latinoamericanos fiacuteshysicos y teacutecnicos teniacutean su residencia en el Fermilab y participaban en el desarrollo del acelerador e instrushymentacioacuten Se celebraron talleres sobre tecnologiacutea del acelerador sobre educacioacuten para la ciencia y otros toacutepicos en la investigacioacuten cientiacutefica estimulada por la colashyboracioacuten en Meacutejico Brasil Costa Rica Bolivia Honduras y Peruacute
En una extensa visita a Peruacute se me honroacute con la concesioacuten de un tiacutetulo honoriacutefico por la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco en 1995 Una Escuela mejishycana de Partiacuteculas y Campos se ceshylebroacute en 1986 y se repitioacute en 1992 organizada por Anulfo Zepeda
Importantes cientiacuteficos latishynoamericanos ej Cesar Lattes de Campinas Roberto Salmeroacuten que viajaba entre Francia y Riacuteo y el distinguido teoacuterico Moyses Mosshyhinsky de UNAM participaron en talleres y minicongresos Por ejemshyplo un congreso de la Ensentildeanza de la Fiacutesica Moderna celebrada en el Fermilab con fuerte presencia latinoamericana se repitioacute varias veces en distintas naciones latinoashymericanas
El quinto Simposium que tuvo lugar en Cartagena Colombia en 1992 teniacutea ahora una prestancia mucho maacutes alegre y optimista A estas alturas la idea de ciencia para el desarrollo ya no era una idea nueva y la actividad local de investishygacioacuten estaba cogiendo auge Esto estaacute descrito en mi informe de viaje de nuevo con una idea magniacutefica que resultoacute totalmente impracticashyble Fue modestamente titulado Cartagena Manifesto (El Manifiesto de Cartagena) y fue acogido con entusiasmo por los beneficiarios designados Sin emborgo las pershysonas que controlaban los fondos resultaron algo menos convencishydas
Mirando hacia atraacutes y examishynando la ciencia ahora vemos un
panorama mucho maacutes prometedor Sin embargo todaviacutea hay grandes bolsas de pobreza corrupcioacuten y poblaciones que tienen poco o ninshyguacuten acceso al milagro de Internet iquestCuaacutento llevaraacute a la ciencia latinoashymericana estar en el mismo plano que los Estados Unidos7 Como cuestioacuten antildeadida vemos enormes desa rrollos cientiacuteficos y tecnoloacutegishycos en India y China El asunto es claramente una cuestioacuten poliacutetica Los cientiacuteficos de Latinoameacuterica no tuvieron el trauma de la I1 Guerra Mundial que empujoacute a un masivo esfuerzo tecnoloacutegico con la adishycioacuten en no pequentildea medida de la inmigracioacuten a los Estados Unidos de cientiacuteficos europeos escapando de la persecucioacuten
La masa criacutetica es otro obstaacuteshyculo esto es el fracaso de la coshylaboracioacuten inter-Iatinoamericana para por ejemplo crear un centro (como el CERN) basado en mayoshyres facilidades para la investigacioacuten en biotecnologiacutea remedio medioshyambiental o nanotecnologiacutea En la eacutepoca presente (2000-2010) los cientiacuteficos norteamericanos no tieshynen la influencia o la energiacutea para ayudar Esto no quiere decir que no suceda
Tan dramaacutetica colaboracioacuten como tuvo lugar despueacutes de la 11 Guerra Mundial en Europa se vio en realidad estimulada y facilitada por los Estados Unidos Esto creoacute el laboratorio CERN en Ginebra Pueshyde (y i deberiacutea 1) suceder de nuevo en beneficio de todos La presencia de 300 millones de personas con un PIB de $500000 millones y con miles de cientiacuteficos e ingenieros representa un potencial incompashyrable que los Estados Unidos tiene tendencia a ignorar La colaborashycioacuten del hemisferio occidental con grandes inversiones en educacioacuten e investigacioacuten proveeriacutea un tercer eje para compensar la evolucioacuten en Asia y la renovacioacuten (Este y Oeste) en Europa Todo esto por una gloshybalizacioacuten maacutes equitativa y paciacutefishyca
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
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bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
11 LA SIMETRIA EN FISICA
Frnesto Cirl Doctor en Fiacutesica
A partir del siglo XX sabemos
que el Universo tiene unos composhy
nentes fundamentales entre los que
se pueden distinguir dos categoriacuteas
de entes fiacutesicos la materia y la rashy
diacioacuten a los que debemos antildeadir
el espacio-tiempo y el vaciacuteo
Nombre ingleacutes Nombre espantildeol Siacutembolo Carga
23Up Arriba u Down Abalo d -113 Strange Extrantildeo s -113 Charm Encanto c 23 Beauty (bottom) Belleza (fondo) b -13 Truth (top) Verdad (cima) t 23
Con la aparicioacuten de los aceleshy
radores y potentes colisionadores
construidos para romper los nuacuteshy
cleos atoacutemicos se encontraron cienshy
tos de partiacuteculas desconocidas enshy
tre los restos Del estudio de estas
partiacuteculas subnucleares se llegoacute a la
conclusioacuten de que la materia estaacute
constituida por los llamados quarks
y leptones Conocemos al menos
de momento seis tipos diferentes
de quarks y se cree que no pueden
existir maacutes Los quarks se supone
que tienen cargas que son fraccioacuten
de la carga unidad del electroacuten y
protoacuten En el cuadro 1 figuran los
tipos de quarks
Tambieacuten conocemos la existenshy
cia de seis leptones el electroacuten el
muoacuten el tauoacuten y sus respectivos
neutrinos El neutrino al parecer no
tiene masa (o la tiene muy pequentildea)
ni carga y raramente interacciona
con la materia Fue descubierto en
1956 Su existencia ya fue sugerida
por el cientiacutefico italiano Enrico Fershy
mi en la deacutecada de 1920
En el cuadro 2 figuran los lepshy
tones
Ademaacutes de los quarks y leptoshy
nes hay que antildeadir los antiquarks
Cuadro 7 Los diferentes tipos de quarks
y los antileptones lo que hace 24
partiacuteculas elementales 12 de mashy
teria y 12 antipartiacuteculas de antimashy
teria La antipartiacutecula del electroacuten
es el positroacuten que tiene la misma
carga que el electroacuten pero positiva
(+ 1) Las antipartiacuteculas de los neushy
trinos son los antineutrinos
El electroacuten fue descubierto en
1897 por el ingleacutes J J Thomson y
forman la corteza de todos los aacutetoshy
mos Todos los leptones tienen la
misma carga (-1) El muoacuten (jJ ) fue
descubierto en 1936 entre los proshy
ductos de los rayos coacutesmicos por
Neddemeyer y Anderson El tauoacuten
(1) fue descubierto en 1975
Existe una distincioacuten clara enshy
tre las partiacuteculas que interaccionan
fuertemente como el protoacuten y
neutroacuten y las demaacutes Las partiacutecushy
las que interaccionan fuertemente
se llaman hadrones (que signifishy
ca fuerte) y estaacuten compuestos de
quarks Podemos decir que todas
las partiacuteculas descubiertas hasta
ahora participan de la interaccioacuten
fuerte salvo el fotoacuten los leptonos
y sus correspondientes antipartiacuteshy
culas Si la partiacutecula contiene tres
Leptones
Electroacuten e Muoacuten iexclJ Tauoacuten [
Neutrino-e Ve
Neutrino-iexclJ
ViJ
Neutrino-C V1
I Masa I MeVCL
1 2067 0511
35360 1057 O 18069 O O O O
-O
J
Y2 lh
12 Y2 Y2 12
I Vida media
gt 1021 antildeos
10-6 s 10-13 s 4 4 4
Cuadro 2 Los leptones que son inm unes a la fuerza fuerte tienen espiacuten J = Y2
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
quarks se denomina barioacuten (que
significa pesados) de espiacuten J = 12
Y pueden ser nucleones (protoacuten y
neutroacuten) e hiperones (Lambda
Sigma Xi Omega etc) Si la parshy
tiacutecula soacutelo contiene dos quarks se
denomina un mesoacuten (intermedio)
de espiacuten J = O Las partiacuteculas que
no contienen quarks son los leptoshy
nes (ligeros) de espiacuten J = Y2
Las partiacuteculas de materia cuyo
espiacuten es Y2 o muacuteltiplo de Y2 se deshy
nominan Fermiones Las partiacuteculas
de interaccioacuten de espiacuten nulo o enshy
tero se denominan Bosones
Las partiacuteculas subnucleares inshy
teraccionan rnediante cuatro fuershy
zas la gravedad la fuerza electroshy
magneacutetica y las fuerzas nucleares
la deacutebil y la fuerte La accioacuten de esshy
tas cuatro fuerzas fundamentales
no se limita a enlazar partiacuteculas
puesto que tambieacuten puede dispershy
sar crear aniquilar y transforma r
estas partiacuteculas Estas interaccioshy
nes tienen lugar por intermedio
de una partiacutecula de intercambio
(o cuanto) llamados bosones
El basan o cuanto de radiacioacuten
electromagneacutetica es el fotoacuten (carshy
ga eleacutectrica O y masa O) los boshy
sones de la fuerza deacutebil son el Z
(sin carga y masa de 91 GeV) W +
y W- (con cargas + 1 Y -1 Y masas
de 804 GeV) el basan de la grashy
vedad es el gravitoacuten (no enconshy
trado) y de la fuerza fuerte que
actuacutea entre quarks es el gluoacuten
Las interacciones entre quarks esshy
taacuten mediadas por 8 partiacuteculas llashy
madas gluones de masa y carga
nula Los bosones de intercambio
de masa nula hacen que las fuershy
zas tengan alcance infinito
La teoriacutea seguacuten la cual cabe exshy
plicar todo lo que sabemos del unishy
verso con 12 partiacuteculas y la interacshy
cioacuten de 3 fuerzas (la gravedad se
deja aparte) se denomina modelo
estaacutendar
La teoriacutea iniciada en la deacutecada de
1920 por Dirac y desarrollada por
Schwinger Feynman y Tomonaga
en la deacutecada de 1950 se conoce
como electrodinaacutemica cuaacutentica
(EDC o QED de Quantum Electroshy
Dynamic) Esta teoriacutea cuaacutentica es
la descripcioacuten del comportamiento
de la radiacioacuten electromagneacutetica
(incluyendo la luz) y su interaccioacuten
con la materia que contiene carga
eleacutectrica mediante el intercambio
de fotones En ella se conviene que
toda partiacutecula material calgada
como el electroacuten se puede descrishy
bir como un paquete de ondas en
movimiento que son oscilaciones
del campo de materia campo que
no tiene nada que ver con el camshy
po eleacutectrico creado por el electroacuten y
que existiriacutea aunque el electroacuten no
tuviera carga El campo del electroacuten
exhibe una simetriacutea con relacioacuten a
los cambios arbitrarios de fase Esta
simetriacutea del campo de materia del
electroacuten en la que se puede ajustar
arbitrariamente la fase del campo
cuaacutentico es una simetriacutea de gaushy
ge o aforo global ya que la fase
del campo debe variar de la misma
forma en cualquier lugar y en el
mismo instante de tiempo
iquestHay posibilidad de convertir
la teoriacutea en una simetriacutea de gauge
local i La verdad es que siacute y para
ello hay que antildeadir otro campo
que compense los cambios en la
fase del electroacuten conservando la
invariancia de todas las cantidades
observables En otras palabras el
desplazamiento de fase debe variar
como una funcioacuten arbitraria de la
posicioacuten y del tiempo Este campo
es el campo vectorial de espiacuten J = 1 que no es otro que el campo
electromagneacutetico cuyo cuanto es
el fotoacuten de espiacuten uno y masa nula
En resumen en la EDC la operacioacuten
de simetriacutea es un cambio local en la
fase del campo del electroacuten cam-
InteraCClon Bosones Electromagneacuteti ca Fotoacuten 1137 O Gravedad Gravitoacuten 610-39 O Fuerza deacutebil WplusmnZ 10-13 plusmn1
F fuerte (quarks) Gluoacuten O
a Masa I Alcance O infinito O infinito 80 91 GeV 10-15 cm
10-13 cm
Cuadro 3 Propiedades de las fuerzas fundamentales
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
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cuentos y poesiacuteas 41
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in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Simetriacutea en moleacutecula (fullereno) y en baloacuten de fuacutetbol
bio de fase que viene acompantildeado
por una interaccioacuten con el campo
electromagneacutetico Si un electroacuten
experimenta dos cambios de fase
sucesivos emitiendo un electroacuten
y absorbiendo despueacutes otro y se
invierte la secuencia resulta que
el resultado final es el mismo Y
es que hablando con precisioacuten la
EDC es una teoriacutea gauge abeliana
La terminologiacutea se t oma de la teoshy
riacutea de grupos y alude al matemaacuteshy
tico noruego Niels Hpnrik
Abel (1802-1829) Un
grupo de transformacioshy
nes abeliana es un grupo
conmutativo en donde el
resultado final de varias
operaciones no depende
del orden en que se reashy
licen
El campo electromagshy
neacutetico alrededor de un
electroacuten de acuerdo con
el principio de indetermishy
nacioacuten puede crear fotoshy
nes virtuales que antes
de ser reabsorbidos por
el electroacuten pueden crear
pares electroacuten-positroacuten
o cualquier otro par de
partiacuteculas virtuales y esshy
tos electrones pueden tener sus
propias nubes de fotones y asiacute
sucesivamente Cuando se intenta
calcular cuaacutenta energiacutea se presta al
campo resulta que no existe liacutemite
la energiacutea de los electrones maacutes la
de la nube de partiacuteculas virtuales
se hace infinita y como E = mc2
todo pasa como si los electrones
tuvieran una masa infinita Como
consecuencia de esto resulta que
la idea claacutesica del vaciacuteo como una
Formacioacuten simeacutetrica materia (electroacuten) - antimateria (positroacuten)
regioacuten del espacio en la que se ha
retirado todo (paltiacuteculas campos
ondas) no con cuerda con la de la
teoriacutea cuaacutentica de campos para la
cual el espacio vaciacuteo es un hervideshy
ro de partiacuteculas virtuales en consshy
tante cambio
La manera de resolver este
problema consiste en eliminar los
infinitos Se encontroacute la forma
de eliminarlos mediante un truco
matemaacutetico llamado renormalizashy
cioacuten iquestQue es la renormalizacioacuten)
Es una teacutecnica de caacutelculo mashy
temaacutetico propia de la teoriacutea de
campos consistente en redefinir
algunos paraacutemetros (tales como
masa y cargas) generalmente con
cambios de escala con objeto de
eliminar teacuterminos infinitos duranshy
te un caacutelculo repitiendo el proshy
ceso cuantas veces sea necesario
hasta que el resultado presenta
consistencia fiacutesica Mashy
temaacuteticamente la masa
infinita de la nube de
partiacuteculas virtuales que
envuelve al electroacuten
puede compensarse si
se supone que un elecshy
troacuten desnudo es decir
el electroacuten en el que
imaginamos hemos
eliminado la carga del
electroacuten y carente por
tanto del campo elecshy
tromagneacutetico que le roshy
dea tiene una masa inshy
finita negativa De esta
manera los dos infinitos
se anulan y se puede dar
a la masa del electroacuten el
valor obtenido por meshy
didas experimentales
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
bull bull bullbull
MIRANDO AL CIELO DESDE EL ORDENADOR ASTRONOMiacuteA MULTIMEDIA PARA LOS MAacuteS PEQUENtildeOS
Sin querer animar a nuestros lectores a dar la esshy
palda a la verdadera experiencia de mirar con los
oJos el cielo nocturno queremos presentar algunas
direcciones de Internet que podemos utilizar para
aprender maacutes sobre el cielo o para ensentildear a nuesshy
tros hijos sobre el Universo aprovechando los atracshy
tivos formatos de animaciones y simulaciones multishy
media o la faacutecil accesibilidad de viacutedeos en la red
Si tienes nintildeos de 4 a 10 antildeos iexclExplora el Universo
UNAWE - Explora el Universo (1) nacioacute en 2005
con la idea de ser el primer contacto con el universo
para nintildeos de 4 a 1 O antildeos de cualquier paiacutes y conshy
dicioacuten
A 1lt
Estrella Gancedo Gordillo Grupo de Software Educativo
Direccioacuten General de Poliacutet ica Educativa Consejeriacutea de Educacioacuten bull Junta de Extremadura
En este portal web encontramos descripciones de
actividades que podemos realizar de forma sencilla
construccioacuten de instrumentos como el telescopio o
la caacutemara oscura realizacioacuten de modelos de cuerpos
celestes ademaacutes de tener acceso a maacutes de 5000
fotografiacuteas o a simulaciones interactivas que nos
ayudaraacuten a comprender mejor conceptos transmitishy
dos tradicionalmente mediante dibujos o palabras
junto con viacutedeos para descargar que tratan temas
tan interesantes como los eclipses de luna las fases
de Venus o los sateacutelites de Juacutepiter
(1 )httpwwwcsicesunawe
~
bullbull~ bull
middottCJ~1UN~~~vrs~ac~idades c~ r ad~na2as [J od12
bull
bull it ammaClones bull artfculos
cuentos y poesiacuteas 41
~ gatena fotograacutefica ~~ D bullbullbullbull bullbull juegos ~ simuladones bull bullbull videos bull
D bull D bull bull
~ bull bull~ bull bullbull =- bull oM bull bullbull m rJ ~ - fl ~ ~
~ - I iexcl
I
in icio middot presentad oacuten quieacutenes somos middot noticias middot UNAWE CSIC 2009 Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
~pone por el Oeste
Haz clic en la Tierra y arrastrala para hacerla girar Observa el movimiento del
Sol sobre el horizonte Fiacutejate en el sentido de giro iquestEn sentido de las agujas del reloj iquestEn sentido contrario
iquestCoacutemo es el camino que hace el Sol el primer diacutea de primavera Juan esta intrigado por saber cual seraacute el movimiento del Sol durante un diacutea Para poder contestar
a sus preguntas ha decidido hacer observaciones a diferentes horas del diacutea
[i
Haz clic en el botoacuten para repetir la observacioacuten del movimiento del Sol
saldraacute el Sol iquestpor donde se pondraacute iquesta que hora iquestcuanto duraraacute el diacutea
iquestPorqueacute vemos salir y ponerse erSol Observacioacuten Vemos que el Sol sale por el Explicacioacuten El diacutea y la noche son debidos al
Esteiexcl alcanza la maacutexima altura en el Sur y se giro de la Tierra sobre si misma
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
inicio raquo
iexclAtreacutevete con el Universo
En este material (2) especialmente recopilado con
motivo del Antildeo Internacional de la Astronomiacutea 2009
para que los estudiantes de secundaria descubran el
placer de conocer el Universo podemos encontrar
una interesante simulacioacuten que nos ayuda a visuashy
lizar la relacioacuten entre la latitud y las sombras y otra
sobre las estaciones y la duracioacuten de los diacuteas
Ademaacutes en esta paacutegina encontra mos una biografiacutea
interact iva de Gal ileo y viacutedeos para descargar sobre
la rota cioacuten de la Luna el Unive rso la Galaxia
(2) httpwwwesieesastrosecundaria
Para finalizar vamos a revisar las ideas maacutes importantes que hemos visto Contesta las preguntas despueacutes de ver la simulacioacuten
Invierno Haz dic en el botoacuten para poner en marcha la simulacioacuten O 12
r) -- -1
El primer diacutea de invierno es el diacutea maacutes ~ ~DiacuteA
Durante el invierno los diacuteas
El primer diacutea de primavera dura Ihoras
Durante la primavera los diacuteas 1 _____-
El primer diacutea de verano es el diacutea maacutes
Durante el verano los diacuteas 1-____---
El primer d iacutea de otontildeo dura horas
Durante el otontildeo los diacuteas
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
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fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
l] L 1m ~ ~ 11 IU I -O ~ I~
inclinacioacute raigs de sol respecte Ieix
Planetas y estrellas a escala
Un clip de viacutedeo (3) que comrnrn rlanetas
y estrellas empezando por Mercurio y tershy
minando por la estrella VVCephei
(3) httpwwwyoutubecom
watch v=jyh T2v5DMwU
El Sistema Solar
Una atractiva forma de presentar el Sisteshy
ma Solar (4) a alumnos de Primaria y Seshy
cundaria que consta del Viaje Espacial un
luego Ponlo en orden y fondos de panshy
talla para descargar
(4) httpvvwwmuyjunioressistemasolar
index html
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
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fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Cosmic Coors I mos muchos colores del universo Esta simulacioacuten
(5) nos permite ver como ven diferentes telesco-
Soacutelo una pequentildea parte de la radiacioacuten electromagshy pios de infrarrojos ultravioleta de rayos X
neacutetica que emiten los objetos estelares es detectada
por instrumentos como nuestros oJos Nos perde- (5) httpspaceplacenasagovspkidscosmicgames html
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
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fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
D CLARACION DE ARECIBO
NOTA DE REDACClOacuteNshyDebido a la importancia que tiene la divulgacioacuten de la ciencia y el compromiso que con la misma ha adquirido la comunidad cientiacutefica reproducimos a continuacioacuten el texto iacutentegro de la Declaracioacuten de Arecibo realizada en Arecibo Puerto Rico el 27 de septiembre de 2003
La comunicacioacuten del conocimiento cientiacutefico
Declaracioacuten de Arecibo ILOS abajo firmantes convocados durante el ler Congreso Comunicando Astronomiacutea en Hispanoameacuterica celebrado en el Observatorio de Arecibo (National Astronomy and lonosphere Center) bajo los siguientes objetivos
Intercambiar experiencias en el aacuterea de divulgacioacuten cientiacutefica y establecer colaboraciones entre los participantes Presentar iniciativas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de la ciencia en el mundo hispano Identificar las dificultades encontradas y sus posibles soluciones en el camino a una
divulgacioacuten efectiva Sentar las bases de una filosofiacutea y metodologiacutea que permita enfrentar los problemas de la falta de conocimiento ciacuteentiacutefico en Hispanoameacuteriacuteca
En vista que
La mayoriacutea de las naciones adhirioacute y promueve los objetivos de la Declaracioacuten sobre la Ciencia y el uso del saber cientiacutefico surgida en la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI Un Nuevo Compromiso (Budapest 1999) es decir
~ Conseguir que el conocimiento sirva genuinamente para el bienestar de la sociedad y que en esa direccioacuten las ciencias alcancen a ser consideradas masivamente como un servicio de tal conocimiento
~ Favorecer el consenso en los ciudadanos de nuestras naciones acerca de que las ciencias deben estar al servicio de la paz y del desarrollo de las mismas sin distinciones ni jerarquiacuteas de ninguna especie e
~ Impulsar que las ciencias puedan ser consideradas patrimonio por nuestras sociedades como un factor de sus culturas y promover que sus desarrollos sean exclusivamente para las sociedades es decir que no respondan a intereses particulares o sectarios
Declaramos que ~ Coincidimos en que el conocimiento cientifico es una parte integrante de la cultura de nuestros
pueblos y por tanto como tal merece ser reconocido En particular el saber astronoacutemico sustentado en muacuteltiples disciplinas es capaz de suscitar intereacutes e inquietud en la sociedad y ofrece por ello grandes oportunidades para la divulgacioacuten de las ciencias en general
~ Coincidimos en que la educacioacuten en ciencias naturales de nuestros paiacuteses adolece de grandes carencias que comprometen el desarrollo de capacidades de nuestra pOblacioacuten Frente a esta situacioacuten creemos que el desarrollo de proyectos de divulgacioacuten de la astronomiacutea incidiriacutea favorablemente en la educacioacuten continua y eventos de popularizacioacuten sensibilizariacutean de modo significativo a la poblacioacuten hacia las ciencias en general
~ Los medios de comunicacioacuten de masas tienen una responsabilidad en la formacioacuten cientiacutefica de los individuos y pueden realizar una gran labor en materia de divulgacioacuten cientiacutefica Para lograr este fin pueden apoyarse en los profesionales de la educacioacuten y la investigacioacuten
~ Hemos constatado que el espantildeol es un vehiacuteculo excelente para comunicar la ciencia y por lo tanto recomendamos su uso para la divulgacioacuten y la popularizacioacuten
~ Dado que la comunicacioacuten cientifica en los paiacuteses hispanohablantes se enfrenta a problemas comunes coincidimos en la necesidad de aumentar el apoyo a los programas de divulgacioacuten y popularizacioacuten de las ciencias naturales en aquellos paises que han logrado instrumentarlos y exhortamos a la instalacioacuten y desarrollo de proyectos similares en aquellos paises que auacuten no lo han logrado Al respecto existe amplia literatura que da cuenta de estrategias para divulgar y popularizar las ciencias
~ Existe el riesgo de que aumente el oscurantismo si no se educa en materia de ciencia por lo que pensamos que se debe proporcionar conocimientos cientiacuteficos para que las personas desarrollen pensamiento critico capacidad de resolver problemas y creatividad
~ Coincidimos en que la labor de divulgacioacuten de la ciencia debe ser evaluada con criterios propios y con similar rigurosidad que la labor cientiacutefica a fin de obtener recursos prestigio y estiacutemulo a los cientiacuteficos que deseen dedicarse a esta actividad
~ Cada uno de los profesionales del mundo de la ciencia deberiacuteamos asumir un compromiso generoso e ineludible para avanzar en la difusioacuten del conocimiento de nuestras disciplinas
recibo Puerto Rico 27 de Septiembre 2003
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
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Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
oseacute L Alonso NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
Daniel R Altschuler Director NAIC - Observatorio de Arecibo Puerto Rico
icarios Javier Alvarez Gonzaacutelez Universidad de la Laguna Espantildea
Francisco Anguita Universidad Complutense Espantildea
Feacutelix Ares Miramon Kutra Espacio de la ciencia Espantildea
Fernando Jesuacutes Ballesteros Roselloacute Observatorio Astronoacutemico de la Universidad de Valencia Espantildea
Dolores Balsac Planetario de la Universidad de Puerto Rico en Mayaguumlez Puerto Rico
uan Antonio Belmonte Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ricardo Campo Peacuterez Universidad de la Laguna Espantildea
uan Carlos Cersosimo Univ de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Johnny Cova Fundacioacuten Centro Investigadores de Astronomiacutea Venezuela
Luis Cuesta Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Ignacio Ferriacuten Universidad de los Andes Venezuela
ulieta Fierro Gossman Direccioacuten General de Divulgacioacuten de la Ciencia UNAM Meacutexico
esuacutes Galindo Treja Instituto de Astronomiacutea UNAM Meacutexico
oseacute Nestor Gonzaacutelez Desanti ANEP Ed Secundaria Uruguay
uan G Gonzaacutelez Lagoa Universidad de Puerto Rico - Mayaguumlez Puerto Rico
ordi Llorca Univ de Barcelona e Inst dEstudis Espacials de Catalunya Espantildea
Ramoacuten Loacutepez Alemaacuten Universidad de Puerto Rico Riacuteo Piedras Puerto Rico
Francisco Lozano Winterhalder Centro de Estudios de la Biosfera-ICH Espantildea
Bartolomeacute Luque Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
erence Mahoney Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
Eduardo Mart iacuten Instituto de Astronomiacutea Universidad de Hawaii EEUU
Fernando Martiacuten Asin Universidad Politeacutecnica de Madrid Espantildea
oaquiacuten Mediacuten UPR - Bayamoacuten Puerto Rico
Osear Meacutendez Laesprella Planetario de Montevideo Uruguay
Rafael Muller UPR en Humacao Puerto Rico
David Enrique Orellana Astorga AURA Inc en Chile Universidad de la Serena Chile
Ma Isabel Ormentildeo Universidad de Santiago de Chile Chile
Carmen A Pantoja Universidad de Puerto Rico Puerto Rico
Claudio Pastrana Educacioacuten Secundaria Superior Uruguay
Ineacutes Rodriacuteguez Hidalgo Inst Astrofiacutesica de Canarias Univ La Laguna Espantildea
Abraham Ruiz Universidad de Puerto Rico - Humacao Puerto Rico
Magdalena Ruiacutez de Elvira El Pais SL Espantildea
1J0seacute Francisco Salgado Planetario Adler USA
Francisco Javier Saracho M Universidad Metropolitana Puerto Rico
IJorge Enrique Senior Martiacutenez Universidad del Atlaacutentico Colombia
Horacio Luis Tignanelli Comisioacuten de Investigaciones Cientiacuteficas Argentina
IJosep M Trigo-Rodriacuteguez
University of California Los Angeles USA
Manuel Vaacutezquez Instituto de Astrofiacutesica de Canarias Espantildea
orge Villamizar Universidad Industrial de Santander - UIS Colombia
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
E ERGIA UCLEAR EN LA
Manuel Fernaacutendez Ordoacutentildeez PROPULSION ESPACIA Doctor en Fiacutesica Nuclear
Duracotus un joven islandeacutes
con alma de aventurero logroacute
convencer a su madre Fiolxhilda y
ambos mediante un conjuro maacuteshy
gico alcanzaron la Luna durante
un eclipse solar Eacutesta es una breve
sinopsis de la que probablemenshy
te sea la primera novela de cienshy
cia ficcioacuten de la Historia Somshy
nium Esta libro escrito en 1623
por nuestro inestimable Johannes
Kepler const ituye el comienzo de
la infinita proliferacioacuten de obras
de ciencia ficcioacuten que constituyen
el reflejo del suentildeo humano por
la exploracioacuten del espacio
La exploracioacuten espacial coshy
menzoacute su camino a principios de
la segunda mitad del pasado siglo
XX con las misiones rusas Sputnik
y las norteamericanas Explorer y
Vanguard [1] Tras estos primeros
sateacutelites en la oacuterbita terrestre los
esfuerzos se centraron en alcanshy
zar la Luna y la oacuterbita de Venus
y no fue hasta 1964 cuando se
lograron enviar las primeras fotoshy
grafiacuteas de las cercaniacuteas de Marshy
te La energiacutea eleacutectrica necesaria
para estas misiones era proporshy
cionada por bateriacuteas estaacutendar (en
aquel entonces) y por paneles soshy
lares en la actualidad Sin embarshy
go los problemas comenzaron
cuando se quiso ir maacutes leJos maacutes
allaacute de Marte Habra que disentildear
sistemas que proporcionasen aushy
tonomiacutea suficiente para enviar
misiones a lugares remotos como
planetas maacutes externos sus resshy
pectivas lunas e incluso maacutes allaacute
de los liacutemites del Sistema Solar
En este momento fue cuando la
energiacutea nudear entroacute a formar
parte del campo de la explorashy
cioacuten espacial ampliando de este
modo la gama de usos civiles de
este tipo de energiacutea Asiacute misiones
como las Pioneer 10 Y 11 para la
exploracioacuten de Juacutepiter la Voyager
1 para la exploracioacuten del Cintushy
roacuten de Kuiper Juacutepiter y Saturno
la Voyager 2 para la exploracioacuten
de Saturno Urano y Neptuno la
Galileo para la exploracioacuten de Juacuteshy
piter y sus lunas la Ulysses para
la exploracioacuten del Sol la Cassinishy
Huygens para la exploracioacuten de
Saturno y sus lunas o la New
Horizon para la exploracioacuten de
Plutoacuten y sus lunas llevan a borshy
do generadores nucleares para
proporcionar la energiacutea eleacutectrica
necesaria para el funcionamienshy
to de sus sistemas En palabras
escritas por la propia NASA
incluso con paneles solares que
contengan las uacuteltimas ceacutelulas soshy
lares de mayor eficiencia no seriacutea
posible abordar la misioacuten Cassini
con energiacutea solar [] los disshy
positivos seriacutean tan masivos que
seriacutea imposible un lanzamiento
[2] Es decir seguacuten la NASA para
exploraciones maacutes allaacute de Marte
no existe alternativa alguna a la
energiacutea nuclear
Todas las misiones mencionashy
das anteriormente utilizaron (o
GPHS-RTG Aluminum OUler Aiexcl li l Cooli ng ~YSltm Sbc ll iexclstmbly (ACS) ManirldCoo ling Tuoc
Hlul Sourre (jiexclS MlnugCmcnl iexcl GeOlrJ1 PLlflloSC ~ I~re~s ureSuppnrt Algts~mbl ) Hcal SOUTCeacute (GPHS) Rcllel D~ i cc
I f
fn c MOllnl i Tll Flange shy
Figura 1 Visioacuten esquemaacutetica de uno de los RTGs montados en la misioacuten CassinishyHuygens para la exploracioacuten de Saturno y sus lunas La fuente de calor estaacute formada por pastillas de oacutexido de plutonio RTGs anaacutelogos a eacuteste fueron tambieacuten montados en las misiones Galileo Ulysses y New Horizon Fuente NASA
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
utilizan) como generadores eleacutecshytricos unos dispositivos denomishy
nados RTGs acroacutenimo ingleacutes de
Generadores Termoeleacutectricos de
Radioisoacutetopos Estos dispositivos
son bateriacuteas que proporcionan
potencia eleacutectrica y constan funshy
damentalmente de dos partes
una fuente de calor y un sistema
para convertir el calor en elecshytricidad La fuente de calor estaacute
formada por un material radiacshy
tivo que se calienta por la proshy
pia naturaleza del decaimiento
de sus isoacutetopos mientras que ese calor es aprovechado por un
convertidor termoeleacutectrico que se
basa en el efecto Seebeck1 En la
Figura 1 podemos observar una
visioacuten esquemaacutetica de uno de los
tres RTGs montados en la misioacuten
Cassini-Huygens para la explorashy
cioacuten de Saturno y sus lunas En la
Figura 2 mostramos un esquema
de la sonda Cassini en la que poshydemos observar la posicioacuten de los
tres RTGs en la parte inferior de la
nave aeroespacial
Uno de los criterios fundashy
mentales a la hora de disentildear un
RTG consiste en la eleccioacuten del
isoacutetopo radiactivo que constituye
la fuente de calor Esta eleccioacuten debe ser un compromiso entre la vida media de los radioisoacutetopos
(que determinaraacute la duracioacuten de
la pila) la actividad de la fuente
(que determinaraacute la cantidad de
masa necesaria) y el tipo de rashy
diacioacuten emitida (que determinaraacute la cantidad de blindaje necesario
para la fuente y por tanto el peso
del dispositivo) La fuente elegida
para alimentar un RTG la lista se reduce a unos 30 cuyos principashyles candidatos son el 23SpU 210 pO 242Cm 244 Cm y 241 Am
Figura 1 Esquema de la sonda espacial Cassini-Huygens para la exploracioacuten de Saturshy
no y sus lunas En la parte inferior de la sonda podemos observar la disposicioacuten de los
tres RTGs para proporcionar energiacutea eleacutectrica durante toda la misioacuten Fuente NASA
debe producir radiacioacuten de alta
energiacutea que se transforme faacutecilshy
mente en calor y que no emita
neutrones por tanto lo oacuteptimo
es un emisor de radiacioacuten alfa Los emisores beta no son vaacutelishy
dos ya que suelen emitir tambieacuten
gran cantidad de radiacioacuten gamshy
ma que necesita grandes blindashy
jes No hay muchos isoacutetopos que
cumplan los requisitos necesarios
El maacutes utilizado de todos ellos
por sus propiedades oacuteptimas
es el Plutonio-238 Este isoacutetopo
necesita uacutenicamente 25 mm de
blindaje de plomo (mientras que la mayoriacutea de los demaacutes isoacutetoshy
pos necesita maacutes de 2S mm de
plomo) El 238Pu tiene una vida
media de 877 antildeos lo cual imshy
plica -debido a las propiedades
del decaimiento radiactivo- que
1 El efecto Seebeck fue descubierto en 1921 por el fiacutesi co alemaacuten del que toma su nombre Baacutesicamente el principio establece que
cuando se unen dos piezas de metales distintos se prod uce un voltaje que es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos
metales Por tanto si unimos dos metales y el extremo de uno de ellos se encuentra en un foco caliente (como un material radiacti vo)
mientras que el extremo del otro metal se encuentra en un foco friacuteo (como el Espacio) obtendremos una diferencia de potencial que
proporcionaraacute electricidad de forma estable y duradera
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
pierda uacutenicamente el 08 de su
capacidad para producir electricishy
dad cada antildeo Imagiacutenense que utilizando estos RTGs de oacutexido de
plutonio pasados 30 antildeos uacutenicashy
mente se ha agotado aproximashy
damente el 20 de la capacidad
del generador para producir elecshy
tricidad Como ejemplo la sonda
Cassirli-Huygens dispone de tres
RTGs de 300W de potencia maacutexishy
ma que portan 78Kg de oacutexido
de plutonio cada uno La masa
de cada uno de estos RTGs es de
aproximadamente 56 Kg [3]
El Polonio-210 fue utilizado
en los primeros prototipos en los
antildeos 50 pero este isoacutetopo proshy
porciona una densidad de enershy
giacutea tan elevada que si no exisshy
te un mecanismo eficiente de
enfriamiento de la muestra su
propio decaimiento es suficiente
para fundirla y vaporizarla Los
dos isoacutetopos del Curio (242C m y
244Cm) necesitan un blindaje peshy
sado debido a su probabilidad de
fisioacuten espontaacute rl ea que emite neushy
trones y fotones de alta energiacutea
El Americio-241 es un gran
candidato a desbancar en el fushy
turo al 238PU como isoacutetopo maacutes
utilizado en las RTGs El 241 Am
tiene una vida media de 432
antildeos permitiendo el desarrollo
de RTGs que duraran cientos de antildeos sin embargo necesita blinshy
dajes mayores que el plutonio ya
que genera radiaciones maacutes peshy
netrantes
Las eficiencias propias de los
RTGs son bastante bajas del orshy
den del 5 Esto es debido a la
baja eficiencia de los termopares
que convierten el calor en elecshy
tricidad Sin embargo se estaacuten
desarrollando una nueva serie de
generadores denominados SRGs
(del ingleacutes Stirling Radioisotope
Generator) que pueden alcanshy
zar eficiencias mayores al 20
seguacuten el centro de investigacioshy
nes Glenn de la NASA [4] Estos
nuevos gerleradores utilizan en
lugar de termopares convertidoshy
res Stirling accionados por helio
ca llentado por el decaimiento rashy
diactivo Se estaacute trabajando en la
actualidad en un prototipo SRG
de 114W de potencia que utilizashy
raacute cuatro veces menos 23 8PU que
su anaacutelogo en RTG
Sin embargo si bien todas las
misiones no tripuladas a los confishy
nes del Sistema Solar utilizan RTGs
para su abastecimiento eleacutectrico
personalmente creo que el futuro
de la exploracioacuten espacial (incluso
la trip ulada) se basaraacute en el desashy
rrollo de la propulsioacuten por medio
de reactores nucleares En 1965
EEUU puso en oacuterbita el reactor
nuclear SNAP-10A un reactor
raacutepido de oacutexido de uranio con
una potencia de 30kW teacutermicos
y una masa de 300 Kg [5] Estuvo
en oacuterbita durante 43 diacuteas produshy
ciendo una potencia eleacutectrica de
500W (debido a la baja eficiencia
de los termopares) Es por tanto
una tecnologiacutea demostrada que
se abandonoacute por su alto coste
en aquellos antildeos No obstante
la NASA ha comenzado a relanshy
zar proyectos de irlvestigacioacuten erl
reactores nucleares en el aacutembishy
to espacial [6 7L una fuente de
energiacutea compacta e intensa que
permitiraacute extender los liacutemites de
la exploracioacuten espacial y enviar
misiones tripuladas a lugares hasshy
ta ahora inaccesibles El desarrollo
de los reactores nucleares dedicashy
dos a la propulSioacuten espacial sin
embargo escapa a la pretensioacuten
de este escrito y presenta la entishy
dad suficiente como para motivar
un artiacuteculo exclusivo en el futuro
REFERENCIAS
[1] httpwwwelcielodelmescomcronologiaindexphp
[2] httpgeorgenet neVh ubblecassi ni_pdfpower pdf
[3] httpwwwfasorgnukespacebennett0706pdf
[4] httpwwwgrcnasagovNVWWRTRT200250005490thiemehtml
[5] httpwwwetecenergygovHistoryMajor-OperationsSNAP-Overviewhtmll
[6] httpwwwspacecomscienceastronomysolarsystemnuclearmars_000521html
[7] httpwwwspacecomnewsnasa_nuclear_020205html
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
w
EFEMERIDES ASTRONOMICAS
JUNIO - DICIEMBRE 2-009
E
LClng S55- Lat 42 27- 16 sep 200Q AO 22h Om Os (UT 20h)
OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
I
NUESTRAS
CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
OTOGRAFIAS
GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
ACTIVIDADES DE LA AARB ENERO - JUNIO 2009
bull El dla 22 de enero el socio Pashyblo J Martiacutenez ofrecioacute en la libreriacutea La Casa del Libro una conferencia tishytulada Arqueoastronomiacutea astronoshymiacutea en la Antiguumledad
bull El diacutea 29 de enero el socio Aacutenshygel Curras impartioacute en La Casa del Libro una conferencia que lleva por tiacutetulo Galaxias los ladrillos del Unishyverso
bull El diacutea 11 de febrero Ricardo Lago ofrecioacute una sesioacuten de planetashyrio por ordenador a los alumnos del lES Salvaterra do Mintildeo
bull Los diacuteas 10 Y 17 de febrero Francisco Novoa dirigioacute sesiones de planetario por ordenador en el Coleshygio Placeres de Pontevedra
bull El 19 de febrero una nueva conferencia en La Casa del Libro esta vez de mano de Esther Peacuterez que nos habloacute sobre LHe del 8ig 8ang a la fiacutesica de partiacuteculas
bull La semana del 2 al 6 de marzo Francisco Novoa Carmen Norniella y Ricardo Lago desarrollaron diversas actividades en el colegio Ma Auxiliashydora dentro del marco de la Semana de las Ciencias y el Antildeo Internacional de la Astronomiacutea
bull El jueves 5 de marzo se intentoacute hacer una observacioacuten puacuteblica en la Plaza do Rei que tuvo que ser aplashyzada por mal tiempo
bull El diacutea 6 de marzo Juan Lois ofrecioacute en el Colegio Ma Auxiliadora la conferencia Nebulosas y Galaxias
bull El 12 de marzo una nueva seshysioacuten de planetario por ordenador en el Colegio Salesianos de Cambados a cargo de Francisco Novoa
bull El 26 de marzo en el Colegio Amor de Dios Francisco Novoa ofrecioacute la conferencia Impactos de Cometas y Asteroides Y este mismo diacutea Juan Lois en La Casa del Libro habloacute sobre
Radioastronomiacutea ondas invisibles bull El 31 de marzo hubo una sesioacuten
de planetario por ordenador de mashynos de Francisco Novoa en el Colegio Amor de Dios
bull El diacutea 3 de abril hubo una obshyservacioacuten puacuteblica conjunta entre soshycios de AARB y Astrovigo en la Playa de Samil con motivo de las 1lt700 hoshyras de Astronomiacutea organizadas por el AIA-IYA09
abril los socios Francisco Novoa Julio Pereira Aacutenshygel Curras Carshymen Norniella Ricardo Lago y Pablo ~lartiacutenez ofrecieron a los alumnos y padres del lES Gondomar una charla seguishyda de una observacioacuten astronoacutemica desde el Mirador del Monte Alba
bull El 8 de mayo una nueva sesioacuten de planetario por ordenador esta vez en el CEIP A Doblada y a cargo de PabloJ Martiacutenez
bull El fin de semana del 9 de mayo y dentro del programa Vigo Camintildeo a Camintildeo de la Concejaliacutea de Medioshyambiente del Ayuntamiento de Vigo los socios Francisco Novoa Julio Peshyreira y Pablo Martiacutenez se desplazaron a las Islas Cies para una acampada y como monitores de una observacioacuten astronoacutemica nocturna
bull Los diacuteas 11 y 12 de mayo Ricarshydo Lago y Francisco Novoa ofrecieron en el Colegio El Castro la charla El Cielo de Vigo esta Noche
bull Tambieacuten durante este mes de mayo Julio Pereira impartioacute una charshyla en el Colegio Las Acacias
bull El fin de semana del 23 de mayo una nueva acampada en las Islas Cies dentro del Vigo Camintildeo a Camishyntildeo En esta ocasioacuten la meteorologiacutea impidioacute la observacioacuten y se recurrioacute a sesiones de planetario a cargo de Francisco Novoa y a charlas sobre telescopios y uso del planisferio por parte de Julio Pereira y Pablo Martiacuteshynez
bull Los diacuteas 30 de mayo y 13 de junio tambieacuten dentro del Vigo Cashymintildeo a Camintildeo varios socios de la AARB ejercen como monitores denshytro de las rutas en barco por la Riacutea de Vigo para observar las estrellas y constelaciones
bull Ademaacutes siempre que las conshydiciones meteoroloacutegicas y de Luna lo han permitido varios socios de la AARB siguen realizando observacioshynes astronoacutemicas desde lugares aleshyjados de la contaminacioacuten lumiacutenica como el Alto de Fontefriacutea el Parque Foresta l do vixlador etc Salidas de observacioacuten a las que todos estaacuteis inshyvitados y que se anuncian en el foro de la AARB en internet ( wwwastroshyriasbaixas orgforum ) al igual que el resto de actividades de la Agrupashycioacuten
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OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
Comienza el otontildeo
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CUacuteMULO GLOBULAR (M3) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte
Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica middot Caacutemara Nikon 050 a foco
primario en telescopio reflector 2007 000
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GRAN GALAXIA DE ANDROacuteMEDA (M3 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugar Alto de Fontefriacutea Teacutecnica Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
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o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
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OCTUBRE Diacutea7shy 3 horas despueacutes de la puesta de Sol la Luna
roza las Pleacuteyades Diacutea 12shy A las 1 00 TU la Luna a 1 6deg de Marte Diacutea 13shy 45 min antes del amanecer conjuncioacuten enshy
tre Saturno Venus y Mercurio
NOVIEMBRE Diacutea 4- 90 min antes del amanecer ocultacioacuten de
las Pleacuteyades por la Luna
Diacutea 17- Maacuteximo de las Leoacutenidas Se espera para este antildeo una gran actividad
DICIEMBRE Diacutea 14- La noche del 13 al 14 tendraacute lugar el maacutexishy
mo de actividad de las Gemiacutenidas Diacutea 21- Acercamiento Juacutepiter Neptuno Luna 2 hoshy
ras tras la puesta de Sol Diacutea 31- Entre las 1952 y las 2053 HI_ eclipse parshy
cial de Luna
JULIO Diacutea 14shy
AGOSTO Diacutea 6shyDiacutea 12shy
Diacutea 14shyDiacutea 27shy
A las 2h Mercurio en conjuncioacuten superioL
Conjuncioacuten Luna Juacutepiter y Neptuno
A las 11 30 h maacuteximo de las Perseidas Observables las noches del 11 al 12 (Maacutexishymo) y del 12 a113 A las 17h Juacutepiter en oposicioacuten A las 24h Antares a 010 de la Luna Ocultacioacuten visible desde este Canarias
SEPTIEMBRE Diacutea 2shy A las 18h Juacutepiter 2deg al Sur de la Luna Diacutea 17shy A las 7h Urano en oposicioacuten Diacutea 22shy A las 21 h Equinoccio de Septiembre
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GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
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SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
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GALAXIA DEL GIRASOL (M 10 1) Autor Pablo J Martiacutenez Alemparte Lugarmiddot Xares (A Veiga) Teacutecnicamiddot Caacutemara Nikon 050 a foco primario en telescopio reflector 2001 000
UN PROBLEMA ARESOLVER El alcaide de una prisioacuten tuvo la ocushybola blanca Los concursantes debiacutean ocurrencia Se presentoacute al concurso rrencia de convocar un concurso extraer la supuesta bola blanca pero cumplioacute las condicione establpcidas trampa entre 105 reclusos con la proshynaturalmente nadie la topaba y quedoacute libre iquestCoacutemo lo consiguioacute mesa de conceder la libertad al acershytanteo Previamente introdujo en una En esto uno de 105 concursantes NOTA La solucioacuten en el proacuteximo nuacuteshybolsa 7 O bolas negras si bien en la sospechando lo que realmente estashymero convocatoria se deciacutea que habiacutea una ba ocurriendo tuvo un afortunada
SOLUCiOacuteN Al ENIGMA DEL NUacuteMERO ANTERIOR La eminencia era la madre
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o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
iLadministracionvigoorg
Maacuteis informacioacuten no enderezo da paacutexina webPLRN wwwvigo org
NICIPRL DE EmPREGO
20082 011
Telf 986266320
ALCALDiacuteA
o plan municipal de emprego (PME) 2008-2011 eacute unha aposta da Concelleriacutea de Promocioacuten Econoacutemica Emprego e Participacioacuten Cidadaacute do Concello de Vigo para promover o emprego estable e de calidade a todos os vigueses e viguesas
SERVIZOS DO PME 2008-2011 Servizo de asesoramento a persoas Emprendedoras (SAE) Obxecto eacute facilitar a infonnacioacuten e o asesoramento preciso a quen emprende Telf 986443749 saevigoorg Unidade de Dinamizacioacuten e Apoio aacutes Empresas (UDAE) Atende e apoiar aacutes pemes ITUacutecropernes cooperativas e autoacutenomosas que xurdan no marco do Plan de Emprego Municipal e calquera outra que amose interese por este servizo Telf 986443749 udaevigoorg middotServizo de Orientacioacuten laboral (SOL) Infonnacioacuten apoio e asesoramento middot nos procesos de busca de emprego das persoas desempregadas Telf 986266320 pmeoficina1vigoorg
PROGRAMAS ACTIVOS middotPrograma de insercioacuten laboral UTIL Facilitarlle aacutes persoas desempregadas con importantes problemas de renda os medios adecuados para mellorar a suacutea capacitacioacuten profesional e persoal mediante a realizacioacuten de actuacioacutens de mellora da cidade Rnanceamento exclusivamente municipal Telf 986263068 utiloficinavigoorg middotEscola Obradoiro Mar de Vigo IV A suacutea finalidade eacute a fonnacioacuten do alumnado nos contildeecementos e destrezas de cada unha das especialidades impartidas asiacute como as actitudes e comportamentos propios do mundo laboral Telf 986462090 mardevigovigoorg middotEscola Obradoiro Vigozoo Formacioacuten dos alumnos menores de 25 anos nas especialidades de Carpinteria metaacutelica Xardineria Albaneleriacutea co fin de adquirir os contildeecementos que lIes pennitan a incorporacioacuten ao mercado laboral Telf 986267783 escolavigozoogmaiacutelcom middotObradorio de emprego Vigo Ornamental Fonnacioacuten dos alumnos-traballadores nas especialidades de Carpinteriacutea metaacutelica e PVC Fontaneriacutea Solar Teacutennica e Albaneleriacutea en alternancia coa realizacioacuten de obras ou servizos de interese municipal Telf 986810232 ofiempregovigoorg middotPrograma Vligo Medio Natural O obxectivo xeral eacute fomentar a conservacioacuten o respecto e o goce do medio e aproveitar as oportunidades que ofrece o sector ambiental para mellorar a empleabilidade de distintos grupos de poboacioacuten Telf 986442113 vigomedionaturalvigoorg middotProxecto Imos Traballar Tratase de cubrir as necesidades en materia de emprego no Concello tanto dende o punto de vista de obter unha disminucioacuten das tasas de desemprego coma conseguir que o emprego xenerado sexa sostiacuteble e de caJidade
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