a) Describe cómo funciona un acelerador de partículas, y por qué puede ayudarnos a entender el origen del universo.
- Unacelerador de partículases un dispositivo que utilizacampos electromagnéticospara acelerar partículas cargadas hasta altas velocidades, y así, colisionarlas con otras partículas. De esta manera, se generan multitud de nuevas partículas que -generalmente- son muy inestables y duran menos de un segundo, o bien, permite estudiar más a fondo las partículas que fueron colisionadas por medio de las que fueron generadas. Hay dos tipos básicos de aceleradores de partículas: los lineales y los circulares. Eltubo de rayos catódicosde untelevisores una forma simple de acelerador de partículas.
Los aceleradores de partículas imitan, en cierta forma, la acción de los rayos cósmicos sobre la atmósfera terrestre, lo cual produce al azar una lluvia de partículas exóticas e inestables. Sin embargo, los aceleradores prestan un entorno mucho más controlado para estudiar estas partículas generadas, y su proceso de desintegración.
Ese estudio de partículas, tanto inestables como estables, puede ser en un futuro útil para el desarrollo de la medicina, la exploración espacial,tecnología electrónica, etcétera.
FUNCIONAMIENTO:
http://www.youtube.com/watch?v=HpXw667wntk
b) Busca al menos tres noticias publicadas en la prensa durante el último año sobre el colisionador de hadrones de Ginebra, y toma nota del titular, fecha y periódico donde la hayas encontrado.
c) Haz una pequeña presentación en power point en el que indiques: descripción breve del CERN, significado de las siglas de LHC, función y localización de cada uno de los detectores del LHC, y toda aquella información que te resulte más interesante.
1. ¿Cómo se denomina al instante inicial de formación del universo? ¿Hace cuánto tiempo ocurrió?
- Big Bang. Hace 300 mil años.
2. ¿Cuándo y cómo se formo la luz en el Universo?
- se formo mediante la radiacción cósmica de microondas, y se formó después de centenares de millones de años del big bang.
3. ¿Con qué revolución ocurrida en 1543 empezó la Astronomía moderna? ¿Cuáles fueron las consecuencias e implicaciones sociales de dicha teoría?
- El fallecimiento de Copérnico. Una revolución social en aquella época.
4. ¿De qué fenómeno astronómico se dio cuenta Hubble en 1929?
- D e la expansión del universo.
5. ¿Cuál es el eco del Big Bang? ¿Cómo se ha medido?
- Se dice que es el eco que proviene del inicio del universo, o sea, el eco que quedó de la gran explosión que dio origen al universo. Tiene características de radiación de cuerpo negro a una temperatura de 2,725 K y su frecuencia pertenece al rango de las microondas con una frecuencia de 160,2 GHz, correspondiéndose con una longitud de onda de 1,9 mm. Muchos cosmólogos consideran esta radiación como la prueba principal del modelo cosmológico del Big Bang del Universo.
6. ¿Por qué se dice que somos polvo de estrellas? ¿Cuál es el origen de los elementos químicos que hay en la Tierra? ¿Cómo es la evolución de una estrella?
- Porque todo el universo se formó a partir de ello. el universo es su origen, en concreto de los astros. Nace con mucha energía, se le acaba la energía, muere y se produce una explosión.
7. ¿Qué son los exoplanetas? ¿Cómo y cuándo se ha descubierto?
- Se denomina planeta extrasolar o exoplaneta a un planeta que orbita una estrella diferente al Sol y que, por tanto, no pertenece al Sistema Solar. Los planetas extrasolares se convirtieron en objeto de investigación científica en el siglo XIX. Muchos astrónomos suponían que existían, pero no había forma de saber lo comunes que eran o lo similares que podrían ser a los planetas de nuestro sistema solar. La primera detección confirmada se hizo en 1992, con el descubrimiento de varios planetas de masa terrestre orbitando el púlsarPSR B1257+12. La primera detección confirmada de un planeta extrasolar que orbita alrededor de una estrella con características de la secuencia principal similar a nuestro Sol, se hizo en1995 por los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz. El planeta descubierto fue 51 Pegasi b. Desde entonces se han sucedido en ritmo creciente los descubrimientos de nuevos planetas.
8. ¿Qué es la materia oscura? ¿Y la energía oscura? ¿Qué explican cada uno de estos conceptos? ¿Que relación tienen con la materia común?
- La energía oscura es una forma de materia o energía que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del Universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. La materia oscura a la hipotética materia que no emite suficiente radiación electromagnética para ser detectada con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia se puede deducir a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, tales como las estrellas o las galaxias, así como en las anisotropías del fondo cósmico de microondas presente en el universo.
9. ¿Qué implicaciones tiene el comprobar que el Universo se este acelerando, o sea que que la expansión del Universo cada vez se realiza a mayor velocidad? ¿Que consecuencias tiene esta aceleración sobre el final del Universo? ¿Como se explica dicha aceleración? ¿Qué es el Big Rip gran desgarro? ¿Por qué lleva aparejado a un gran enfriamiento del Universo?
-
10. Comenta la frase del astrofísico Luis Felipe Rodríguez: "El Universo esta hecho principalmente de ingredientes que aún no entendemos?
- Que la mayoría de cosas que forma el universo aún no se saben ni lo que son, es decir, a priori sabemos bastantes cosas del universo, pero no todas.
11. Realiza una biografía del astrofísico Luis Felipe Rodríguez indicando sus principales aportaciones a la ciencia
- Luis Felipe Rodríguez Jorge (Mérida, Yucatán, 29 de mayo de 1948), es un astrónomo, investigador y académico mexicano. Su campo de investigación es la radioastronomía. Se ha especializado en el estudio sobre las fuentes galácticas de rayos X (binarias de rayos X, pulsares de rayos X) y sobre el nacimiento y juventud de las estrellas, encontrando evidencia de discos protoplanetarios en las estrellas jóvenes.
Estudios
Realizó sus primeros estudios en el Centro Universitario Montejo en su ciudad natal. Se trasladó a la Ciudad de México para cursar la licenciatura en Física en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) obteniendo el título en 1973. Viajó a los Estados Unidos para ingresar a la Universidad de Harvard, lugar en donde obtuvo una maestría (1975) y un doctorado (1978) en Astronomía.
Investigador y académico
Se incorporó al Instituto de Astronomía de la UNAM en 1979, un año más tarde, la Junta de Gobierno de la UNAM lo nombró director del mismo. Fue fundador y director del Centro de Astronomía y Astrofísica de la UNAM, en el cual se desempeña como investigador titular "C". Es investigador nacional de excelencia del Sistema Nacional de Investigadores de México. Ingresó a El Colegio Nacional el 24 de febrero de 2000 con el discurso "El polvo infinito", el cual fue contestado por el doctor Manuel Peimbert. En sus investigaciones ha encontrado evidencia de los discos protoplanetarios en estrellas jóvenes. Fue codescubridor de los flujos bipolares moleculares, motivo por el cual se ha revisado el paradigma de la formación estelar.
Premios y distinciones
Premio Robert J. Trumpler, por su tesis doctoral Radio Recombination Line Observations of the Ionized Gas in the Galactic Center, otorgado por la Astronomical Society of the Pacific, en 1980.
Beca Henri Chrétien, por sus trabajos en astronomía observacional, otorgado por la American Astronomical Society, en 1984.
Premio Nacional Puebla, por el Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Puebla, en 1984.
Premio Nacional de Investigación en Ciencias Exactas, por la Academia Mexicana de Ciencias, en 1985.
Premio Manuel Noriega Morales, por la Organización de los Estados Americanos, en 1986.
Premio Dudley, por el Observatorio Dudley, en 1987.
Beca Guggenheim, por la Fundación Guggenheim, en 1988.
Medalla "Eligio Ancona", por el Gobierno de Yucatán, en 1991.
Premio Universidad Nacional en el área de Ciencias Exactas, por la Universidad Nacional Autónoma de México, en 1992.
Premio Nacional de Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales por el Gobierno Federal de México, en 1993.
Cátedra Patriomonial de Excelencia Nivel I, por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), en 1994.
Premio Bruno Rossi, por la American Astronomical Society, en 1996.
Premio de Física, por la Third World Academy of Sciences (TWAS), en 1997.
Premio Ricardo J. Zevada, por la Fundación Zevada, en 1998.
Medalla "Héctor Victoria Aguilar", por el Congreso del Estado de Yucatán, en 2004.
Investigador Emérito, por la Universidad Nacional Autónoma de México, en 2010.
Obra publicada
Ha escrito y publicado más de trescientos artículos científicos, entre ellos destacan:
"The Ionization Structure of H II Regions of Different Helium Content", en Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, coautor en 1974.
Un universo en expansión, en 1986.
"Dense Cores and Bipolar Outflows", en Masers, Molecules and Mass Outflows in Star Forming Regions, en 1986.
"The Radio Continuum Spectrum of Partially Ionized Globules" en Journal of Astrophysics & Astronomy, coautor en 1991.
"Subarcsecond Observations of Radio Continuum from Jets and Disks", en la Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, en 1995.
"A search for radio emission from Galactic supersoft X-ray sources", en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, coautor en 2002.
"IRAS 16293-2422B: A Compact, Possibly Isolated Protoplanetary Disk in a Class 0 Objetc", en The Astrophysical Journal, coautor en 2005.
"PKS 1622-253: A Weakly Accreting, Powerful Gamma-Ray Source", en The Astrophysical Journal, coautor en 2005.
"Proper Motions of the Ansae in the Planetary Nebula NGC 7009", en la Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica, coautor en 2007.
Galileo su tiempo, su obra y su legado, coatuor, en 2009.
1. ¿Qué diferencia existe entre el concepto de gravedad desarrollado por Newton y el desarrollado por Einstein?
El término «gravedad» se utiliza también para designar la intensidad del fenómeno gravitatorio en la superficie de los planetas o satélites. Isaac Newton fue el primero en exponer que es de la misma naturaleza la fuerza que hace que los objetos caigan con aceleración constante en la Tierra (gravedad terrestre) y la fuerza que mantiene en movimiento los planetas y las estrellas. Esta idea le llevó a formular la primera Teoría General de la Gravitación, la universalidad del fenómeno, expuesta en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. En cambio, Einstein, Albert Einstein, demostró que la gravedad no es una fuerza de atracción, sino una manifestación de la distorsión de la geometría del espacio-tiempo bajo la influencia de los objetos que lo ocupan.
2. ¿Cómo afecta la Teoría De la Relatividad General al espacio y al tiempo?
Un espacio-tiempo curvo es una variedad lorentziana cuyo tensor de curvatura de Ricci es relacionable es una solución de las ecuaciones de campo de Einstein para un tensor de energía-impulso físicamente razonable. Se conocen centenares de soluciones de ese tipo. Algunos de los ejemplos más conocidos, son los más interesantes físicamente y también son las primeras soluciones obtenidas, representan espacios-tiempo con un alto grado de simetría como en el modelo del big bang que describen un universo en expansión, que según su densidad inicial puede llegar a recolapsar.
3. Hoy en día se pretende unificar las cuatro fuerzas fundamentales (Gravedad, Electromagnética, Nuclear Fuerte y Nuclear Débil) para crear una única teoría que explique del mismo la Relatividad General que la Mecánica Cuántica. Busca información sobre la Teoría de Cuerdas (puede ser vídeos que comentes después, presentación power point, redacción...) que describa en qué consiste.
-La teoría de cuerdas es un modelo fundamental de la física que básicamente asume que las partículas materiales aparentemente puntuales son en realidad "estados vibracionales" de un objeto extendido más básico llamado "cuerda" o "filamento".
De acuerdo con esta propuesta, un electrón no es un "punto" sin estructura interna y de dimensión cero, sino una cuerda minúscula que vibra en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones. Un punto no puede hacer nada más que moverse en un espacio tridimensional. De acuerdo con esta teoría, a nivel "microscópico" se percibiría que el electrón no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo. Una cuerda puede hacer algo además de moverse; puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces, macroscópicamente veríamos un electrón; pero si oscila de otra manera, entonces veríamos un fotón, o un quark, o cualquier otra partícula del modelo estándar. Esta teoría, ampliada con otras como la de las supercuerdas o la Teoría M, pretende alejarse de la concepción del punto-partícula.
La siguiente formulación de una teoría de cuerdas se debe a Jöel Scherk y John Schwuarz, que en 1974 publicaron un artículo en el que demostraban que una teoría basada en objetos unidimensionales o "cuerdas" en lugar de partículas puntuales podía describir la fuerza gravitatoria. Aunque estas ideas no recibieron en ese momento mucha atención hasta la Primera revolución de supercuerdas de 1984. De acuerdo con la formulación de la teoría de cuerdas surgida de esta revolución, las teorías de cuerdas pueden considerarse de hecho un caso general de teoría de Kaluza-Klein cuantizada. Las ideas fundamentales son dos:
Los objetos básicos de la teoría no serían partículas puntuales sino objetos unidimensionales extendidos (en las cinco teorías de cuerdas convencionales estos objetos eran unidimensionales o "cuerdas"; actualmente en la teoría-M se admiten también de dimensión superior o "p-branas"). Esto renormaliza algunos infinitos de los cálculos perturbativos.
El espacio-tiempo en el que se mueven las cuerdas y p-branas de la teoría no sería el espacio-tiempo ordinario de 4 dimensiones sino un espacio de tipo Kaluza-Klein, en el que a las cuatro dimensiones convencionales se añaden 6 dimensiones compactificadas en forma de variedad de Calabi-Yau. Por tanto convencionalmente en la teoría de cuerdas existe 1 dimensión temporal, 3 dimensiones espaciales ordinarias y 6 dimensiones compactificadas e inobservables en la práctica.
La inobservabilidad de las dimensiones adicionales está ligada al hecho de que éstas estarían compactificadas, y sólo serían relevantes a escalas tan pequeñas como la longitud de Planck. Igualmente, con la precisión de medida convencional las cuerdas cerradas con una longitud similar a la longitud de Planck se asemejarían a partículas puntuales.
