sábado, 31 de agosto de 2013

La primer foto de Júpiter tomada por una sonda espacial



Generada por el fotopolarímetro de la Pioneer 10, en los canales rojo y azul forma parte del conjunto B26 de imágenes registradas. Está formada por apenas 466 píxeles, pero es una de las primeras imágenes de Júpiter tomadas desde sus inmediaciones. Es parte de la mejor historia de la exploración espacial. [Ampliar]

 Esta imagen quizá no se recordada por su definición o calidad, pero sin dudas por su contenido pionero: se trata de la primer imagen de Júpiter y su luna Io desde las proximidades orbitales del planeta gigante. La foto fue captada por la sonda Pioneer 10 el 5 de diciembre de 1973, durante el momento de máxima aproximación al planeta gaseoso: a unos 130.200 kilómetros, y le había llevado poco menos de un año alcanzar este segundo hito en su larga misión. Las naves Pioneer 10 y 11 estaban pensadas para alcanzar el inexplorado Sistema Solar más allá del cinturón de asteorides y demostrar la posibilidad de atravesarlo en forma segura, y por cierto, aproximarse a los dos gigantes gaseosos: Júpiter y Saturno. 

 La imagen es de las primeras obtenidas en la cercanía del planeta Júpiter por una sonda espacial. La calidad de la misma deja mucho que desear, la cámara principal de las Pioneer era muy modesta y los resultados son evidentes, si por ejemplo comparamos las imágenes obtenidas por las sondas gemelas Voyager que les siguieron y aún hoy día nos sorprenden, o las enviadas por Cassini desde Saturno. Por si fuera poco es testigo del peligroso entorno físico al que se expuso esta pionera sonda, ya que en los momentos en que se tomaba esta imagen experimentaba toda la intensidad del potente campo magnético joviano. De manera que no es posible restarle méritos a esta gesta. Esta  imagen histórica, es un logro tecnológico de primer orden que ha marcado la historia de la exploración espacial para siempre. Las sondas Pioneer tienen el mérito de cargar el primer mensaje interestelar de la humanidad, como corresponde a todo pionero.

 La Pioneer 10 se aleja de nuestro Sistema Solar a una velocidad de 12 km por segundo, recorriendo una distancia de 381 millones de kilómetros por año y se dirige al cúmulo estelar de las Híades, en la constelación de Tauro. Se espera que esta sonda se aproxime a unos 3,27 años luz de la enana roja Ross 248. Las Pioneer son claros testimonios de la amplitud de miras de nuestra raza humana, desde que por primera vez Galileo apuntó su modesto telescopio y revolucionó para siempre nuestra visión de mundo, así como también de nuestro irrefrenable esfuerzo de salir de la cuna para explorar nuestro universo. 


 La saga de las Pioneer 10 y 11 se puede leer en Eureka.-










jueves, 29 de agosto de 2013

Paperscape, un mapa de la ciencia



 El ArXiv es un servidor de preprints creado por Paul Ginsparg en 1991. Su acceso es gratuito y se lo considera pionero en materia del llamado Open Access, acceso abierto, en momentos en que la World Wide Web recién nacía. Ginsparg se enteró un tiempo después del potencial de la WWW, en momentos en que para acceder a los papers había que utilizar el correo electrónico. Actualmente el portal recibe unos 8000 papers por mes, cifra que tiene una clara tendencia de aumentar. Inicialmente el ArXiv estaba focalizado en publicaciones en física, y actualmente las categorías se agrupan en matemática, computación, biología cuantitativa, finanzas cuantitativa y estadística. Naturalmente el fuerte del ArXiv es la física y prácticamente no hay físico que no haya publicado en algún momento por lo menos un preprint en el mencionado repositorio.



 Una fuente de datos abiertos como el ArXiv es una interesante oportunidad para demostrar las cosas que se pueden hacer con el muy de moda data mining (minería de datos) y la visualización de la información obtenida mediante estas técnicas. Es precisamente el caso de Paperscapeuna interesante muestra de lo que se puede hacer con toda esta información. Realizado por Damien George y Rob KnegjensPaperscape mapea el ArXiv y permite navegar en la información procesada. Los datos se despliegan en un formato bastante denso, en el que cada color representa a cada una de las categorías: cada esfera es un paper y su diámetro está en función de la cantidad de citas que el mismo tiene en el ArXiv. Naturalmente la información se hace más precisa a medida que hacemos un zoom in, en la que eventualmente se puede ver el autor y título del trabajo. La vecindad de cada círculo está en función de la relación de citas entre ellos. La aplicación dispone de un sistema de búsqueda completo y muy eficiente que permite destacar visualmente los trabajos buscados.

 Las novedades y mejoras de Paperscape se presentan en un blog que bien vale la pena hojear para conocer más a fondo esta interesante forma de aproximarse a la información científica.











domingo, 18 de agosto de 2013

El volumen del universo observable explicado con un ladrillo LEGO


Imagen vía Igmur.

 Si miramos esta imagen durante un minuto y medio, volumen total que habrá alcanzado este ladrillo de LEGO será del volumen del universo observable. Unos pequeños cálculos nos permiten razonar este resultado:

 en primer lugar, el volumen de un ladrillo de LEGO es de unos 2,427*10^-4 (0,0002427) metros cúbicos y el del universo observable es de unos 3,5*10^80 m3.
 El gif. está formado por unas 49 imágenes que cambian cada 0,06 segundos, con lo que tenemos 49*0,06s=2,94s por cada iteración del gif.

 Con cada ciclo la imagen escala el ladrillo mil veces, es decir el ladrillo inicial está construido por 1000 ladrillos. Entonces para calcular el tiempo que nos demora en obtenerse el volumen del universo observable hay que resolver esta ecuación: 1000^n=3,5*10^80m, donde n es el número de iteraciones que tenemos que esperar para que el volumen total del ladrillo sea igual al del universo observable.

 Si tomamos logaritmos en base 1000 a ambos lado de la igualdad tenemos que n sería igual al logaritmo en base 1000 de 3,5*10^80, es decir n=ln 3,5*10^80/ln 1000= 26,848 iteraciones. Cada iteración se repite en 2,94 segundos por lo que 26,85 * 2,94=78,94 segundos, esto es aproximadamente un minuto 19 segundos.

 El volumen del LEGO se ha estimado despreciando el volumen correspondiente al hueco interior y este pequeño error no afecta el resultado final. Sin dudas se puede refinar este cálculo. 

 Los cuentas originales están en Reddit, los reelaboré y difieren un poco, ahí se obtiene un tiempo de un minuto 24 segundos. De todas maneras este simple ejemplo matemático es una excelente oportunidad para entender los órdenes de magnitud y explicar las escalas dimensionales que tienen que ver con aspectos que son difíciles de entender para nuestras escalas cotidianas.





jueves, 15 de agosto de 2013

The Theoretical Minimun: física moderna para todos




 Los cursos que el físico Leonard Susskind impartió en el marco de la serie de formación permanente de la Universidad de Stanford están todas disponibles en el sitio The Theoretical Minimun. Organizados en seis grandes áreas que cubren los aspectos fundamentales para el inicio de la física moderna están pensados para poder acceder a una serie de cursos complementarios. El núcleo de los cursos son: Mecánica Clásica, Mecánica Cuántica, Relatividad Especial y Electrodinámica, Relatividad General, Cosmología y Mecánica Estadística. Los cursos suplementarios cubren contenidos que van desde el entrelazamiento cuántico, física de partículas, y el bosón de Higgs. 

 En palabras de Susskind, hace tiempo me dí cuenta que un número importante de entusiastas por la física no tenían posibilidad de aprender física moderna y cosmología. Los gruesos textos avanzados no son adecuados para personas a las que no tienen acceso a docentes y por otro lado, los escritos divulgativos no permiten profundizar la demanda de conocimientos de estas personas curiosas. Los cursos están especialmente dirigidos a quienes estudiaron álgebra y cálculo, pero en general están concebidos para iniciados.

 El nombre de los cursos, The Theoretical Minimun (el mínimo teórico) es un juego de palabras muy físico pero además, es un homenaje al extraordinario físico soviético Lev Landau, quién implementó un riguroso examen para que sus futuros estudiantes lo aprobaran. Esta prueba se llamaba el mínimo teórico y durante los años 1934 y 1961, año en que Landau se retira de la enseñanza, solo fue aprobado por 43 estudiantes.

 Naturalmente el propósito de esta iniciativa es muy distinta a la de seleccionar en forma tan exigente estudiantes avanzados, sino toda la contraria: poner al alcance de la mayoría de los interesados los más avanzados y actualizados cursos de física moderna. Naturalmente la única debilidad de este tipo de modalidades es que los cursos están en inglés, aspecto que para un estudiante avanzado de ciencias no debería ser mayor dificultad. Esperemos que así sea, ya que esta oportunidad de recibir cursos de alto nivel en universidades como la de Stanford son para un mínimo real de estudiantes.


 A clase gente: The Theoretical Minimun.







viernes, 2 de agosto de 2013

Estamos rodeados


 En esta imagen están representadas las órbitas de 1400 asteroides potencialmente peligrosos:

Vale la pena ampliar la densa imagen.

  Los asteroides potencialmente peligrosos son rocas cuya Distancia Mínima de Intersección de la Orbita de la Tierra es igual o menos a 0.05 Unidades Astronómicas, algo así como 7,5 millones de kilómetros, y cuya magnitud absoluta es de 22 o más brillante. Es decir, se trata de objetos que tienen posibilidades de impactar con nuestro Planeta, ya que sus órbitas cruzan, en determinado momento, la de la Tierra. El potencial daño que ocasionaría uno de estos objetos depende fundamentalmente del tamaño de los mismos. La probabilidad de una colisión es analizada en esta entrada, y según la estadística acumulada, aproximadamente cada cien años se produce un evento como el de Tunguska.


Ampliación de la imagen original en la que apreciamos la densidad de las órbitas de estos 1400 asteroides.

 Naturalmente un asteroide potencialmente peligroso no significa que cada uno de ellos impacte con nuestro planeta. El seguimiento exhaustivo de los mismos permite generar alertas para poder minimizar riesgos, aunque aún no se hayan implementado medidas para poder realizar un seguimiento más rigurosos de los misimos. Júpiter juega un particular rol como escudo en nuestro Sistema Solar: con su campo gravitatorio atrae o desvía a numerosos objetos, 'limpiando' el plano orbital de estas rocas. Un ranking de los diez asteroides con mayor probabilidad de impactar con nuestro planeta nos mantiene alertas.

 La imagen proviene del catálogo del Jet Propulsion Laboratory y está actualizada para los objetos que se encuentran en la lista de este año. La órbita de estos asteroides está sujeta a numerosas perturbaciones orbitales, lo que hace que esta lista varíe permanentemente y hace del seguimiento de los mismos un gran desafío tecnológico.

 El catálogo actualizado de asteroides potencialmente peligrosos está disponible en la web del Near Earth Object Program de la NASA.




jueves, 1 de agosto de 2013

¡Feliz cumpleaños (terrestre) Curiosity!



 El tiempo pasa volando y mucho más si estás en Marte y sos un robot. El 6 de agosto de 2012 Curiosity realizaba un espectacular descenso en el Planeta Rojo, dando nuevas perspectivas y posibilidades a la exploración espacial. Su mayor capacidad científica, lo específico de sus experimentos, y una más que acertada cobertura mediática convirtieron a ese robot en una misión muy popular. Por suerte.

 El video recoge en dos minutos los casi 12 meses de trabajo de Curiosity. Entre las imágenes se destacan la actividad de excavación geológica del rover. Esperemos poder celebrar más aniversarios como el de Curiosity, todo un recién llegado si lo comparamos con Opportunity, que aterrizó en Marte en 2004.



 Toda la actividad de Curiosity está profusamente detallada en Eureka.







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