Magnetismo natural

El magnetismo, lo mismo que la electricidad y la masa son propiedades que posee naturalmente toda materia. En el interior de los átomos tanto el giro de cada electrón sobre sí mismo (spin) como el movimiento de los electrones alrededor del núcleo producen un pequeñísimo campo magnético que hacen que los átomos se comporten como diminutos imanes.

Pero la forma en la que estas propiedades elementales trascienden al mundo macroscópico es diferente en cada caso. La masa tiene siempre un efecto acumulativo, es decir, la masa de un cuerpo es la suma de las masas de todos sus átomos. A la electricidad le pasa lo contrario, la carga eléctrica de un cuerpo es normalmente nula porque la carga negativa de los electrones se neutraliza exactamente con la carga positiva de los protones.

El magnetismo presenta un comportamiento que varía de unos materiales a otros. La mayoría de los materiales no presentan macroscópicamente propiedades magnéticas porque la resultante del magnetismo de sus átomos se anula de forma natural. Sin embargo los materiales que contienen hierro, cobalto o níquel si pueden ofrecer propiedades magnéticas porque sus imanes atómicos pueden orientarse y dar una resultante apreciable a nivel macroscópico. A los materiales que presentan esta propiedad se les denomina ferromagnéticos.

Juan Rojas

Perihelio y solsticio

Perihelio y solsticio son dos cosas absolutamente independientes. La errónea creencia de que coinciden proviene de la forma en que usualmente se dibuja la órbita de la Tierra. La órbita es elíptica, con el Sol en uno de los focos, el perihelio es el punto de la órbita terrestre más cercano al Sol, es decir, más próximo al foco de la elipse que ocupa el Sol, ocurre el 3 de Enero y es también el punto de su órbita en que la Tierra se desplaza a la máxima velocidad. El punto opuesto al perihelio es el afelio que es cuando la Tierra está mas lejos del Sol y ocurre el 4 de Julio.

El solsticio ocurre en la fecha en la que el Sol al mediodía se ve en la posición más alejada o más cercana al ecuador. Sucede dos veces por año, una entre el 21 y el 22 de Junio y otra entre el 21 y el 22 de Diciembre. En junio es cuando el Sol del mediodía se ve mas alejado del ecuador en el hemisferio norte y mas próximo en el hemisferio sur, circunstancia que recibe el nombre de solsticio de verano y solsticio de invierno respectivamente. En diciembre se invierte la situación en los dos hemisferios. Los puntos intermedios entre los dos solsticios son los equinocios de primavera y de otoño.

La circunstancia de que la Tierra se encuentre en el perihelio o en el afelio no tiene prácticamente ninguna influencia en el clima terrestre porque la órbita es una elipse de muy baja excentricidad, casi una circunferencia, en el perihelio el Sol está a 149 millones de kilómetros y en el afelio está a 152. Lo que si es determinante en el clima de la Tierra es el hecho de que el eje de rotación no sea perpendicular al plano de su órbita sino que forma un ángulo de 23 grados y 27 minutos. Esta circunstancia es la causante de las estaciones.

Si la Tierra se trasladara con su eje de rotación perpendicular al plano de su órbita, existiría el perihelio pero no se producirían los solsticios ni existirían las estaciones. En estas hipotéticas circunstancias, el Sol, visto desde la Tierra, se observaría siempre en el plano del ecuador y sus rayos caerían siempre verticales al mediodía sobre el ecuador terrestre.

Juan Rojas

Lentes gravitatorias

El movimiento de un planeta alrededor de una estrella se puede explicar de dos formas diferentes, según la Teoría Clásica de Newton y según la Teoría de la Relatividad de Einstein. La explicación clásica es que la estrella ejerce una fuerza atractiva que tira del planeta y le obliga a seguir una trayectoria elíptica.

La explicación relativista es bastante diferente y se puede enunciar con estas dos reglas: a) La presencia de una masa curva al espacio-tiempo y b) Los cuerpos se mueven por el espacio-tiempo siguiendo las líneas geodésicas (una línea geodésica se define como la línea de mínima longitud que une dos puntos en una superficie dada). En lenguaje mas coloquial las dos reglas anteriores se expresarían así: "La materia le dice al espacio-tiempo cómo debe curvarse. El espacio-tiempo le dice a la materia cómo debe moverse".
La ventaja de la explicación relativista es que sirve también para explicar la propagación de las ondas electromagnéticas, cuyo movimiento también se altera por la presencia de las masas.


Para comprobar su teoría, Einstein propuso que durante un eclipse solar se observaran las estrellas alineadas con el borde del disco solar y se midieran los cambios de posición aparentes que se producirían por la desviación de la luz provocada por la masa del Sol. Dos equipos de astrónomos confirmaron por primera vez las predicciones cuantitativas de Einstein en el eclipse del 29 de Mayo de 1919 y desde entonces este tipo de comprobación se ha repetido muchas veces.

En 1979 se observó una consecuencia muy interesante de este mismo fenómeno, un cuasar muy lejano se veía dos veces debido a que los rayos de luz provenientes del cuasar pasaban en su recorrido muy cerca de una galaxia plana y eran desviados por un lado y por otro hacia nuestra posición. A esto es lo que se ha llamado el efecto de lente gravitatoria.

Recientemente, el telescopio Hubble ha obtenido una fotografía mucho más espectacular. Debido a una casual casi perfecta alineación, una luminosa galaxia roja de simetría casi circular (vista desde nuestra posición) actúa como lente gravitatoria de otra galaxia azul mucho mas lejana. El resultado es que la galaxia azul se ve como un anillo casi perfecto alrededor de la galaxia que actúa como lente.

Juan Rojas

Casi hallazgo del bosón de Higgs

El bosón de Higgs es una partícula predicha hace 40 años por Peter Higgs y que todavía no se ha encontrado. Es la última que falta por encontrar para dar por bueno el Modelo Estándar. Pero no es una partícula más, podríamos decir que es una de las más (si no la más) importante, porque es la que explica la masa de todas las demás. Si no existiera, el Modelo Estándar de la Física de Partículas quedaría bastante devaluado porque no se ha descrito ninguna explicación alternativa de por qué las partículas tienen masa y por qué tienen la que tienen.
Esta partícula tiene tanto interés para la Ciencia que se ha diseñado y construido el mayor y mas complejo laboratorio jamás hecho por el hombre para encontrarla. Bueno para encontrarla o para demostrar que no existe, porque ambas cosas tendrían un enorme valor para la Ciencia. Y este es el objetivo número uno declarado para el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) de Ginebra.
Pues bien, en una presentación celebrada hoy en el auditorio principal del CERN, que se ha divulgado por Internet en todo el mundo, los científicos que han trabajado con el ATLAS y el CMS (dos de los cuatro grandes detectores con que cuenta el LHC) han declarado que después de estudiar billones de colisiones a lo largo de varios meses, han llegado a la conclusión de que es muy probable que en media docena de esas colisiones se hayan generado bosones de Higgs.
Desgraciadamente el número de casos detectados es tan reducido que los resultados no son estadísticamente significativos y que por tanto todavía no se puede afirmar sin ningún genero de dudas que la partícula existe. La importancia de los resultados obtenidos está en que, si realmente lo observado eran bosones de Higgs, se podría afirmar que la masa de la partícula estaría comprendida entre 119 y 126 Gigaelectronvoltios.
Juan Rojas