Mes: mayo 2014

Vídeo del… miércoles : Relatividad de Einstein

Aprovechando la iniciativa de hacer trendic topic #RelatividadEinstein hoy, 28 de mayo, vamos a aportar nuestro granito de arena adelantando los vídeos del viernes a hoy miércoles y trayéndoos algunos vídeos que nos acercan un poco a la Relatividad de Einstein.

El concepto de relatividad es antiguo. Cuando un objeto se mueve, su velocidad va a ser diferente dependiendo de la velocidad de quien observa el objeto. Así, si vas sentado en un tren, tú consideras que estas parado, sin embargo un observador desde el andén verá que te alejas a la velocidad del tren. Ambos observadores describirán la misma situación de manera diferente. Y ambos tienen razón. Ya Galileo en el siglo XVII estableció las ecuaciones de transformación de las velocidades y las posiciones para diferentes observadores.

Y estas ecuaciones hasta el siglo XX eran perfectas y permitían describir todo tipo de movimiento, pero con el desarrollo del estudio electromagnetismo y de la luz, algunos experimentos empezaron a dar resultados un tanto extraños. Einstein introdujo una idea revolucionaria. Hasta entonces se consideraba que el tiempo era absoluto, es decir que transcurría con la misma velocidad para cualquier observador. El experimento de Michelson-Morley en 1907 demostraba que la velocidad de la luz en el vacío sí era absoluta, lo cual llevó a Einstein a la conclusión de que entonces el tiempo no era absoluto y que transcurría a diferente velocidad dependiendo del observador. Y de este modo esos resultados anómalos en los experimentos quedaron explicados. Todo esto choca de manera frontal con nuestra experiencia diaria, así que no fue una teoría fácilmente aceptada. Sin embargo hoy en día la vemos corroborada una y otra vez.

Os presentamos primero un vídeo de Minute of Physics, donde nos explica qué es la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein. Recordad como siempre que podéis ponerle subtítulos en castellano siguiendo las instrucciones que os dejamos en el vídeo de Gravedad, aquí.

Este otro vídeo de Eugene Khutoryansky, también explica de forma muy clara el concepto de relatividad, la teoría de Einstein y algunas de sus consecuencias.

La Teoría General de la Relatividad, sin embargo, es un concepto más complejo y aún más revolucionario. Con esta generalización de la Teoría Especial, Einstein demostró que la geometría del espacio-tiempo se curva en presencia de masa.

El siguiente vídeo, perteneciente a la serie ‘The Elegent Universe’ trata de explicarnosla.

Y por último os traemos un mini-documental en castellano dónde nos cuentan algo de la vida de Einstein y cómo revolucionó la Física del siglo XX. Lamentablemente incurre en errores típicos al explicar la famosa Paradoja de los Gemelos. Próximamente os explicaremos con detalle más cosas sobre esta paradoja y sobre la Relatividad.

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Viernes de vídeo: El origen de la Luna

Hoy os vamos a traer un par de vídeos muy interesantes sobre la formación de la Luna.

A lo largo del tiempo han existido diferentes teorías para explicar cómo se formó la Luna como que fue formada conjuntamente con la Tierra, o a a partir de un gran fragmento desprendido de ella, o que se trata de un cuerpo lejano capturado por la atracción terrestre. Sin embargo la teoría más aceptada es que es producto de una enorme colisión que se produjo en la Tierra, en una edad muy temprana. Es la Hipótesis del Gran Impacto GIH (Giant Impact Hypothesis)

Si recordáis los juegos de simulación de la entrada Las cuatro fuerzas’, mantener varios planetas en órbita alrededor de una estrella no es tarea sencilla. Esta teoría GIH sostiene que existía un planeta, al que han llamado Theia (madre de Selene, diosa de la Luna en la mitología griega), de tamaño similar a Marte y que orbitaria alrededor de el Sol en una órbita en parte coincidente con la de la Tierra. Ambos planetas finalmente se encontraron y se produjo un impacto cataclísmico que creó un enorme campo de escombros alrededor de la Tierra. Esos escombros fueron colapsando entre sí formando lo que hoy es la Luna que originariamente orbitaria 10 veces más cerca cerca de la Tierra de lo que está ahora.

Esta Hipotesis del Gran Impacto sin embargo tiene un punto débil y es que la composición de la Luna es muy similar al de la Tierra (y diferente al mismo tiempo de la del resto de los planetas), y según esta teoría debería ser una mezcla de la composición de la Tierra y la de ese segundo planeta Theia. Estudios muy recientes (2012, 2013) parecen decantarse por la formación simultanea de Tierra y Luna.

Este primer vídeo forma parte de un estupendo documental de National Geographic (y cuyas partes podéis ver enlazadas en el vídeo), y que a partir del minuto 4:15 nos cuenta cómo pudo ser este impacto gigante. Recordad como siempre que podéis ponerle subtítulos en castellano siguiendo las instrucciones que os dejamos en el vídeo de Gravedad, aquí. Os recomendamos que veáis todo el documental ya que es fantástico.

Historia de la tierra – Parte 1 (formación de la luna a partir del min 4:15

Y en este segundo vídeo Robin Canup, de la Universidad de Colorado nos explica la teoría y nos enseña una simulación matemática que reproduce el impacto. La simulación nos descubre cosas muy interesantes como que el impacto no fue frontal, cómo cambia la forma de la superficie terrestre.

Simulación matemática del origen de la luna a partir de un gran impacto.

Las simulaciones matemáticas son un gran instrumento para el astrofísico ya que hay muchos fenómenos que no hay manera de observar directamente, como qué sucede en el interior de una estrella o cómo se formaron las primeras galaxias. Para realizarlas se crea un modelo, un programa de ordenador que simula lo que sucedería, atendiendo a las leyes físicas que creemos que puedan ser las causantes del efecto que observamos, y se introducen todos los datos que conocemos. Si el resultado se ajusta a lo que sí podemos observar (por ejemplo como es la superficie del Sol) es que nuestras suposiciones sobre lo que sucede dentro pueden ser correctas, si no, debemos seguir depurando el modelo. Estos procesos requieren un gran poder de computación, por eso es una herramienta poderosísima pero relativamente reciente. El cálculo de algunas simulaciones puede durar días en supercomputadores.