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ME GUSTA LA FÍSICA

~ Para los que disfrutan con la ciencia y sobre todo con la Física.

ME GUSTA LA FÍSICA

Archivos mensuales: febrero 2016

Días de Radio

15 Lunes Feb 2016

Posted by Luis Nuñez in Ciencia, Curioso, Física

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El pasado sábado 13 de Febrero se celebró el día mundial de la radio.
Mi centro, el Instituto Español de Lisboa dedica este año su proyecto institucional anual a la Radio.
Desde el Departamento de Física y Química pretendemos colaborar a través de este blog dando nuestro punto de vista científico de este medio de comunicación.

Iniciamos nuestro recorrido en 1865 cuando el físico inglés James Clerk Maxwell, (1831-1879) publicó sus cuatro ecuaciones como síntesis del electromagnetismo. A partir de ellas se deducía que un campo eléctrico variable era capaz de crear un campo magnético variable asociado a él y ambos se propagarían en el espacio como una onda electromagnética con una velocidad prácticamente igual a la medida experimentalmente para la luz

Hasta entonces se creía que la luz era una onda que como el sonido necesitaba un medio material elástico para propagarse. Se pensaba que en el espacio interestelar existía un medio ideal al que denominaron éter del que no se sabía cual era su composición pero que era el medio necesario para la transmisión de la luz.
Posteriormente los experimentos primero de Michelson en 1881 y posteriormente de Michelson y Morley en 1887 revelaron la no existencia del éter, es decir las ondas electromagnéticas no necesitaban un medio material para propagarse sino que lo hacían en el vacío y siempre a la misma velocidad independientemente de la velocidad del foco o del observador.

Durante mucho tiempo se les llamó ondas hertzianas ya que fue el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) quien en 1885 probó experimentalmente su existencia construyendo en su laboratorio un emisor y un receptor de ondas electromagnéticas. Además midió la velocidad de transmisión de las mismas acercándose al valor teórico predicho por Maxwell de 300000 km/s y que coincidía con la velocidad medida para la luz por lo que se concluyó que la luz visible no era más que una parte del espectro (conjunto de frecuencias) electromagnético.

700px-EM_Spectrum_Properties_es.svg

El espectro de las ondas electromagnéticas está formada por un conjunto de frecuencias que van de menor a mayor desde las ondas de radio, microondas, infrarrojas, visibles, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
Se diferencian en su frecuencia y su longitud de onda. Cuanto mayor es la primera más pequeña es la segunda pero todas se propagan siempre a la misma velocidad, la de la luz: 299.792.458 m/s .
La energía de las ondas también varía: a mayor frecuencia mayor energía. Por eso son más peligrosos para nosotros los rayos X o los gamma que las ondas de radio.
Cada una de ellas las utilizamos para cosas diferentes.

Las que conocemos como ondas de radio, el ingeniero italiano Guillermo Marconi (1874-1937) las comenzó a utilizar para la comunicación telegráfica en 1986 en gran Bretaña, en 1898 en Italia y en 1899 estableciendo comunicaciones inalámbricas entre Dover y Vimerieux a través del canal de la Mancha.
Patentó la radio en 1897, aunque en la década de los años cuarenta el Tribunal Supremo de los Estados Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítima propiedad de Nicola Tesla, ingeniero y físico de origen servio (1856-1943) que desarrolló su labor en EEUU. Se le  reconoció como inventor legal de la misma, si bien no trascendió a la opinión pública que siguió considerando a Marconi como su inventor. En todo caso, fue Marconi quien la desarrolló comercialmente.

El siguiente paso para entender como funciona la radio consiste en la modulación que es el proceso necesario para utilizar la onda electromagnética como portadora de un mensaje entre el emisor y el receptor. Las dos formas mas utilizadas son la modulación de la amplitud (AM) y la modulación de la frecuencia (FM).

La modulación consiste en la variación mediante un código previamente fijado de la amplitud o de la frecuencia de la onda al emitirla. El receptor, aplicando de nuevo el mismo código reconoce esas variaciones de la amplitud o de la frecuencia y las convierte en sonido a través de un altavoz.
Las ondas de radio que utilizamos para las telecomunicaciones, se dividen en los siguientes bloques de frecuencia:

bandas-de-frecuencias

Dentro de ellas se encuentran las de las redes de telefonía móvil que en España son en la actualidad las siguientes:

2G/GSM: 900 y 1800 MHz.
3G/WCDMA: 900 y 2100 MHz.
4G/LTE: 800 , 1500 MHz , 1800 MHz y 2600Mhz.

Quien quiera informarse más sobre otros aspectos de la radio:

https://lahistoriadelosmedios.wordpress.com/tag/ondas-hertzianas/

Una gran noticia

11 Jueves Feb 2016

Posted by Luis Nuñez in Actualidad, Astronomía, Ciencia, Física, Relatividad

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Tal y como ya apuntaba en mi anterior entrada dedicada a los errores de Einstein, aunque en 1916 dedujo de sus ecuaciones de la relatividad general la existencia de ondas gravitacionales, él mismo posteriormente llegó a escribir en 1936 un artículo dirigido a la revista Physical Rewiew en el que afirmaba que esas ondas no podrían existir. Mas adelante se dio cuenta de su error aunque seguía pensando que no se podrían detectar.

Pues bien, David Reitze director del proyecto LIGO, creado precisamente para ese fin, ha anunciado hoy mismo la detección de las ondas gravitacionales producidas hace 1300 millones de años por la colisión de dos agujeros negros.

El proyecto LIGO liderado por CALTECH (Instituto tecnológico de California) y el MIT (Instituto tecnológico de Masachusetts) probablemente las dos mejores universidades en el campo de la ciencia y la tecnología de EEUU y en consecuencia en todo el mundo, consiste en dos detectores láser separados 3000 km, uno en Luisiana y otro en el estado Washington, pero coordinados entre si. En el participan mas de 1000 científicos de 15 paises.

Consisten cada uno de los detectores en un haz láser al que se le hace recorrer 4 km de distancia reflejándose en diferentes espejos, de forma que cuando vuelve, puede detectar cualquier anomalía del espacio-tiempo que se haya encontrado en su recorrido.

De esta forma han conseguido detectar las vibraciones que en el espacio-tiempo produjeron dos agujeros negros situados a 1300 millones de años-luz de nosotros, en la dirección de las nubes de Magallanes, cuando colisionaron entre si.
inspiral_image
De esta forma se confirma experimentalmente la última de las predicciones que se deducían de las ecuaciones de Einstein, de las que como ya he dicho en anteriores entradas, se han cumplido 100 años en Noviembre del pasado año 2015.

Una gran noticia. Sin duda uno de los mayores avances al menos en el campo de la Física de las últimas décadas.

Para ampliar la información:

http://www.abc.es/ciencia/abci-confirmada-primera-deteccion-directa-ondas-gravitacionales-201602111843_noticia.html

http://elpais.com/elpais/2016/02/11/ciencia/1455201194_750459.html

http://www.ligo.org/sp/science.php

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