viernes, 14 de abril de 2017

SUPERCONDUCTIVIDAD (ICMM-CSIC) y Levitación


Levitación

Hay dos tipos de superconductores según se comportan en presencia de un campo magnético:
  • Los superconductores de tipo I expulsan los campos magnéticos. Este fenómeno se denomina efecto Meissner. El efecto Meissner es una propiedad de los superconductores tan importante como la resistencia nula. La expulsión del campo magnético se debe a la formación de corrientes superficiales en el superconductor que crean un campo magnético igual y opuesto al campo externo. Los imanes producen campos magnéticos. El efecto Meissner da lugar a repulsión entre un imán y un superconductor de forma que levitan uno sobre el otro. Si el campo magnético es suficientemente fuerte o la temperatura es alta se destruye la superconductividad y la levitación no ocurre.

Efecto Meissner: En este vídeo (cortesía de Julien Bobroff, Université Paris-Sud) se muestra un imán con sus líneas de campo magnético situado encima de un material superconductor de tipo II. A una temperatura alta, el superconductor es un conductor normal y permite que el campo magnético lo atraviese. Cuando bajamos la temperatura, el superconductor superconduce y expulsa el campo magnético del imán haciendo que levite.
  • Los superconductores de tipo II también presentan el efecto Meissner con campos magnéticos pequeños pero cuando el campo magnético supera una determinada magnitud permiten que el campo lo penetre parcialmente formando vórtices.  Es decir, el superconductor en este caso atrapa parte del campo magnético. Para que pueda penetrar el campo magnético en los vórtices se destruye la superconductividad. Los vórtices pueden anclarse en un superconductor debido a defectos en la red de átomos. Cuando esto ocurre, el imán que está levitando encima del superconductor también está anclado y cuesta mucho separarlos. El fenómeno del anclaje de vórtices permite que podamos construir un tren superconductor que levite sobre una vía magnética sin descarrilar. En el vídeo que se muestra a continuación se muestra la levitación magnética sobre un superconductor tipo II.

La piedra de navegación de los vikingos

La piedra de navegación de los vikingoLa piedra de navegacion de los vikingos

Algunas teorías mantienen que Cristobal Colón no fue el primer europeo "descubridor" de América, sino que los vikingos llegaron mucho antes. Los arqueólogos saben desde hace tiempo que su llegada a Norteamérica se produjo alrededor del año 1000 DC. Una popular leyenda islandesa narra las aventuras de Leif Eriksson, un jefe vikingo que navegó hacia el oeste buscando fortuna. Es que la habilidad de los vikingos en la navegación es legendaria. 
Pero, ¿es esto cierto y comprobable científicamente? Sí, y gracias a una piedra. Te invitamos a verlo a continuación.
En 1960 dos investigadores noruegos, Helge Ingstad y Anne Stine Ingstad descubrieron y excavaron una base vikinga en L'Anse aux Meadows en Canadá, descubriendo el primer asentamiento vikingo conocido hasta el momento, datado entre los años 989 y 1020.  
El año pasado la arqueóloga Patricia Sutherland anunció que había descubierto un segundo asentamiento. Las habilidades en la navegación de los vikingos era legendaria, atribuible a una gran habilidad en la orientación, y probablemente al uso de una "piedra solar", un dispositivo que los habría ayudado a navegar mejor que nadie.

La piedra solar de los vikingos

La piedra de navegacion de los vikingos 2
Los cielos en Escandinavia, tierra de origen de los vikingos, no eran precisamente despejados. ¿Cómo podían encontrar la posición del Sol? En 1592 se encontró un cristal entre los restos del naufragio del barco inglés Alderney, un barco de guerra de la época de Isabel I. La piedra se encontró junto con utensilios de navegación, lo que hizo pensar que posiblemente la usaban para orientarse en las aguas. Y un análisis químico demostró que la piedra era espato de islandia (un tipo de calcita). Las piedras solares también son mencionadas en la saga Hrafns  Sveinbjarnarsonar (siglo XIII). Una traducción aproximada sería:
El tiempo es frío y nevado como Sigurður predijo. Entonces el rey convocó a Sigurður y Dagur. El rey pidió a la tripulación que  comprobase que el cielo estaba encapotado. Entonces le pidió a Sigurður que dijese donde estaba el Sol en ese momento. Le dió una respuesta clara. Entonces el rey hizo traer la piedra solar , la mantuvo en alto, comprobó dónde era irradiada la luz desde la piedra, y vió que tenía razón.
Luego el uso de esta piedra pudo explicar la gran habilidad para orientarse con cielos nubosos. Aunque la historia de esta piedra no acaba aquí.

La polarización de la luz

La magia de esta piedra se la debe al efecto de la polarización. Cuando la luz del sol llega hasta la piedra debido a la estructura cristalina de la calcita se divide en dos. Incluso cuando el Sol está tapado.
El efecto de la polarización de la luz fue uno de los caballos de batalla entre los seguidores de la teoría corpuscular de la luz y la teoría ondulatoria. El fenómeno era conocido tanto por los seguidores de Newton como por los de Huygens, pero ninguno era capaz de ofrecer una explicación satistactoria. Así que la Academia de París ofreció en 1808 un premio al que ofreciese un mejor trabajo matemático sobre el tema.
El espato de islandia producía una separación de los haces de luz, fenómeno conocido como "doble refracción". Un ingeniero militar francés, Étienne Louis Malús estaba en su estudio estudiando este fenómeno cuando en cierto momento se reflejó un haz de luz procedente de un cristal del Palacio de Luxemburgo que estaba enfrente.
Así que Malús cogió uno de los cristales y miró en esa dirección, esperando ver dos haces. Pero no los vió. Malús era seguidor de la teoría de Newton de la luz, lo que le llevó a pensar en una de las teorías propuestas por Newton, consistente en que tal vez los corpúsculos de luz tuviesen una naturaleza semejante a los polos de un imán. Y pensó que tal vez debido a la reflexión previa, a su estudio solo había llegado uno de los polos de la luz. Y por tanto, la llamó luz "polarizada".
La piedra de navegacion de los vikingos 3
La solución al problema llegó de mano de Young y su teoría de la luz consistente en ondas de luz transversales, es decir, que vibran de arriba hacia abajo (Huygens mantenía que las vibraciones eran semejantes a las que se producen en un muelle, es decir, longitudinales).
La vibración de las ondas de luz se produce en todos los planos posibles antes de que se produzca la polarización, y lo que hacía este cristal, la calcita o espato de islandia, es limitar los planos de vibración posibles debido a su estructura cristalina.
Aunque el nombre de "luz polarizada" se mantuvo.
¿Curioso, no te parece?

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HERÁCLITO O PARMÉNIDES


Para Heráclito el tiempo en tanto que devenir es la única realidad, la realidad total y una. Ninguna existencia particular es para él consistente sino como producto efímero del transcurso del tiempo. Todo fluye para Heráclito, es decir, todo es temporal y al tiempo todo se reduce en última instancia. Es cierto, sin embargo, que el transcurso del tiempo no es sin orden. El orden temporal, el Logos, rige las existencias y pudiera decirse que esto es lo que en definitiva trasciende el incesante cambio…pero el orden temporal, el Logos, existe temporalmente, como tiempo y no como algo fuera del tiempo…como el ir y venir de la existencia en la complementariedad de las destrucciones y las creaciones, como la medida, la ley del cambio que el cambio mismo impone.

Para Parménides el tiempo en tanto que devenir es ilusorio pues según la experiencia del tiempo las cosas son y no son y por lo tanto son por entero ilógicas, absurdas, no pudiendo hallarse pensamiento alguno firmemente asentado en tanta arena movediza. Y mientras el tiempo es una mera apariencia y con ello todas las cosas temporales…la verdadera existencia permanece fuera del tiempo…Lo Ente es intemporal y en él toda la existencia se encuentra compactamente establecida. Quienes se dejan llevar por las ilusiones de la experiencia temporal solo pueden perderse en el sin sentido de una interminable desorientación. Solo quienes retraen su atención de la fluidez engañosa de las falsedades del tiempo pueden encontrar algo firme, absoluto, imperecedero…y esto solo es posible aspirando al conocimiento del eterno Ser, de Lo Ente, más allá del tiempo y del espacio.

Para Heráclito solo se puede alcanzar la verdad en cuanto se deja de juzgar unilateralmente buscando separar y aislar los opuestos entre si, negando la complementariedad de los opuestos. Con este básico punto de partida el investigador debe buscar la verdad no en la palabra de supuestos sabios o de filósofos sino en la naturaleza temporal misma…el investigador debe buscar la medida y la ley de los cambios que acontecen…las leyes eternas de la naturaleza, la lógica, la razon del Universo eternamente cambiante. No alcanza con tener los ojos abiertos…hay que tratar de comprender al Cosmos utilizando a nuestro favor la inteligencia con que la razón universal misma nos ha dotado. Para ello no puede ser nunca suficiente el esfuerzo pues el Logos no es evidente sino que se oculta en buen grado a nuestro entendimiento…dejándose solo entender a través de señales, es decir, de datos sueltos que debemos interrelacionar.

Para Parménides el primer paso que debe dar el investigador en su búsqueda de la verdad es regirse firmemente por el principio de identidad… “El Ser es y no puede no ser”. Siguiendo este principio separador…este principio que muestra con claridad a los opuestos como opuestos y a la inexistencia como un absurdo, se puede entender prontamente que todo lo temporal es ilusorio y que no hay complementariedades entre lo perfecto y lo imperfecto o entre lo justo y lo injusto. Hay un único y firme camino hacia la Verdad y este camino no pasa por la observacion de la naturaleza o cualquier efímero intento de hayar leyes inmutables en su reino de ilusión…la experiencia de los sentidos es engañosa y solo nos conduce a mayor falsedad cuanto más confiamos en ella, cuanto más creemos en ella. Apartando la atención de la persistente ilusión de los sentidos podemos ir con seguridad indestructible hacia la verdad pensando lógicamente, ateniéndonos firmemente a la distinción entre lo que existe y lo que no existe, entre verdad y falsedad, entre justicia e injusticia. El pensamiento es lo que nos revela Lo Ente…Lo Ente es justamente lo pensable, lo absolutamente racional hacia donde nuestra inteligencia debe embarcarse.

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