¿De dónde viene el sonido del TRUENO?

El rayo lleva solamente algunos millonésimos de segundos para recorrer el trayecto desde el cielo hasta la copa de un árbol o hasta el tejado de una casa. Enseguida, escuchamos un ruido catastrófico, que muchas veces decimos haber sido provocado por el propio rayo. Sin embargo, existe una explicación más precisa para esto.

Cuando un rayo alcanza el suelo, una segunda descarga eléctrica sube desde el suelo hasta las nubes, siguiendo el mismo camino que la electricidad había utilizado para descender. Este segundo rayo desprende energía en forma de calor provocando que el aire a su alrededor alcance temperaturas de hasta 27 mil °C. Como todo sucede muy rápido, el aire no tiene tiempo de expandirse y termina condensándose, aumentando la presión de 10 a 100 veces. Este aire “explota” y crea una onda  sonora. Es esta rápida expansión del aire la provoca el ruido que escuchamos.

De hecho, ¿sabías que puedes estimar la distancia a la que un rayo cayó de ti? Es muy sencillo. Al notar el claro de un relámpago, debes contar cuántos segundos pasan antes de que escuches el trueno. Cada segundo pasado representa aproximadamente 300 metros (valocidad a la que viaja la onda sonora) .Después, sólo tienes que hacer la cuenta, multiplicando los dos valores. interesante, ¿verdad?

"Dale alas a un humano, y volará tan alto que tocará el sol."

LÁMPARAS DE PLASMA

Bola de plasma, lamparas de plasma, esferas de plasma... tantos nombres para denominar a este ansiado instrumento para los jóvenes físicos con ganas de saber.

Su funcionamiento fue ideado gracias a los estudios llevados a cabo por el físico Nikola Tesla. En sus experimentos trabajó con corrientes de alta frecuencia (La frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de un fenómeno.) en un tubo de cristal vacío, con el propósito de investigar sobre el fenómeno del alto voltaje.El voltaje, que también es conocido como tensión o diferencia de potencial, es la presión que una fuente de suministro de energía eléctrica ejerce sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado. De esta forma, se establece el flujo de una corriente eléctrica.

Las lámparas de plasma están disponibles en multitud de formas, las mas frecuentes son las de forma de esfera, de aquí uno de sus nombre. Aunque haya muchas variaciones en su forma, una lámpara de plasma es por lo general una esfera de cristal transparente, llena de una mezcla de varios gases a baja presión. Se hace pasar una corriente alterna de alta frecuencia y alto voltaje, generada por un transformador de alta tensión o una bobina de Tesla en miniatura. Un orbe más pequeño en su centro sirve como un electrodo. (Un electrodo es un conductor eléctrico utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito).

Se produce la ionización del gas, lo que se observa como rayos de luz en miniatura que escapan hasta las paredes de la esfera. Aquí encontramos al plasma, estado de la materia en el cual ésta se encuentra fuertemente ionizada, es decir, con gran cantidad de "iones" (átomos eléctricamente no neutros).

La colocación de una mano cerca del cristal altera el campo eléctrico de alta frecuencia, causando un rayo de mayor grosor dentro de la esfera en dirección al punto de contacto. Cuando se acerca cualquier objeto conductor a la esfera se produce una corriente eléctrica; esto puede generar cortos circuitos ya que el cristal no bloquea el flujo de corriente cuando están implicadas altas frecuencias.

"La ciencia hace verdaderos progresos cuando una verdad nueva encuentra un ambiente preparado para acogerla."

-Piotr Alekseevich.

AGUJEROS NEGROS

Un agujero negro u hoyo negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella.Para poder entenderlo mejor, empezaremos diciendo que el sol, por ejemplo, es una estrella que tiene un diámetro 109 veces mayor qu eel de al tierra, lo que genera un agravedad unas 30 veces mayor que la nuestra.

Una estrella corriente conserva su tamaño normal gracias al equilibrio entre una altísima temperatura central, que tiende a expandir la sustancia estelar, y la gigantesca atracción gravitatoria, que tiende a contraerla y estrujarla.Si en un momento dado la temperatura interna desciende, la gravitación se hará dueña de la situación. La estrella comienza a contraerse y a lo largo de ese proceso la estructura atómica del interior se desintegra. En lugar de átomos habrá ahora electrones, protones y neutrones sueltos. La estrella sigue contrayéndose hasta el momento en que la repulsión mutua de los electrones contrarresta cualquier contracción ulterior.La estrella es ahora una «enana blanca». Si una estrella como el Sol sufriera este colapso que conduce al estado de enana blanca, toda su masa quedaría reducida a una esfera de unos 16.000 kilómetros de diámetro, y su gravedad superficial (con la misma masa pero a una distancia mucho menor del centro) sería 210.000 veces superior a la de la Tierra.

En determinadas condiciones la atracción gravitatoria se hace demasiado fuerte para ser contrarrestada por la repulsión electrónica. La estrella se contrae de nuevo, obligando a los electrones y protones a combinarse para formar neutrones y forzando también a estos últimos a apelotonarse en estrecho contacto. La estructura neutrónica contrarresta entonces cualquier contracción y lo que tenemos es una «estrella de neutrones», que podría albergar toda la masa de nuestro sol en una esfera de sólo 16 kilómetros de diámetro. La gravedad superficial sería 210.000.000.000 veces superior a la que tenemos en la Tierra.

En ciertas condiciones, la gravitación puede superar incluso la resistencia de la estructura neutrónica. En ese caso ya no hay nada que pueda oponerse al colapso. La estrella puede contraerse hasta un volumen cero y la gravedad superficial aumentar hacia el infinito. Este proceso acaba por reunir una fuerza de atracción tan fuerte que atrapa hasta la luz en este.

"El aspecto más triste de la vida en este momento es que la ciencia reúne el conocimiento más rápidamente que la sociedad reúne la sabiduría."

    -Isaac Asimov

BOMBAS ATÓMICAS

Lo primero es definir el concepto de bomba atómica o nuclear. Las bombas nucleares son dispositivos de destrucción masiva, cuyo funcionamiento se basa principalmente en la creación de una reacción nuclear en cadena. Existen diferentes tipos de bombas atómicas dependiendo de si esta reacción es de fusión o fisión nuclear.

Generalmente se denomina bomba atómica a las bombas de fisión nuclear.  En las reacciones de fisión nuclear se produce la rotura o división de núcleos atómicos. Para que esta reacción de fisión se produzca, dando lugar a una reacción en cadena, hay que bombardear este átomo con neutrones, lo que produce la rotura. Una vez este punto, el átomo se divide, liberando neutrones y energía, estos neutrones vuelven a impactar con otros átomos, estallando así la reacción en cadena. Entendiendo que se libera una gran cantidad de energía al final de dicho proceso. Para que todo este proceso se produzca, se debe utilizar un  material de núcleos fisibles, como es el caso del uranio-235, o del plutonio-239.

Existen otro tipo de bombas atómicas, las llamas Bombas de Hidrógeno o Termonucleares. Estas funcionan mediante la fusión nuclear, proceso que libera una gigantesca cantidad de energía. La fusión se realiza con los isótopos (átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones)  H2 y H3 del hidrógeno, resultando un núcleo de helio. Pero este proceso, aunque aporta una descomunal cantidad de energía, requiere de ella para que se produzca el comienzo. Es por esto, que todas las bombas de hidrógeno llevan un componente denominado iniciador, que se encarga de aportar esta energía inicial. Este dispositivo es en sí mismo una bomba de fisión nuclear, lo que produce la energía suficiente para que comience la fusión.

Por desgracia, podemos comprobar sus consecuencias de una manera totalmente real, ya que ambas han sido empleadas en la tierra. La famosa bomba de Hiroshima y Nagasaki fue la primera bomba atómica creada hasta el momento, una bomba de fisión nuclear, que llego a producir 15KT de energía, es decir 6 billones de Julios. Mientras que una tonelada de TNT produce 400 millones de Julios. Esta bomba fue lanzada por los Estados Unidos contra las ciudades de Hiroshima y Nagasaki.

Por otra parte tenemos la explosión más grande producida en la historia de la humanidad, la bomba del Tzar, una bomba de hidrógeno experimental utilizada por la Unión Soviética en el 1961. Según datos oficiales, se llegaron a producir 50MT, es decir, 3800 veces mas poderosa que las bombas de Hiroshima y Nagasaki citadas anteriormente. La nube que produjo la explosión llego a superar en 8 veces la altura del Everest, y la luz de la explosión se vio a 1000 km de distancia, lo que significaría que si esta bomba se produjese en Madrid, podría ser vista desde cualquier punto de España, e incluso desde Francia y Marruecos.                                  
                                !Terrorífico y a la vez espectacular!