El invento del Fuego




El fuego


El fuego, como el aire y el agua, no es nada nuevo, pero la habilidad de controlarlo sí lo es. Bueno, más o menos nuevo. La evidencia sugiere que los primeros seres humanos usaron fuego hace más de un millón de años, pero los primeros indicios de que aprendimos a controlarlo datan de hace 800,000 años. Los arqueólogos, en una excavación en Israel en 2004, descubrieron trozos de leña quemada que pertenecían a fogatas. La habilidad de iniciar un fuego de forma rápida vino hasta que se inventó el cerillo en 1872.
Se llama fuego a la reacción química de oxidación violenta de una materia combustible, con desprendimiento de llamas, calor, vapor de agua y dióxido de carbono. Es un proceso exotérmico. Desde este punto de vista, el fuego es la manifestación visual de la combustión.
Se señala también como una reacción química de oxidación rápida que es producida por la evolución de la energía en forma de luz y calor.

Se necesita la concurrencia de cuatro factores para que un fuego se inicie y tenga continuidad:
  1. Combustible (usualmente, un compuesto orgánico, como el carbón vegetal, la madera, los plásticos, los gases de hidrocarburos, la gasolina, etc.).
  2. Comburente, cualquier oxidante, el mas común el oxígeno del aire.
  3. Temperatura, o energía de activación, que se puede obtener con una chispa, temperatura elevada u otra llama.
  4. Reacción en cadena, es la reacción mediante la cual la combustión se mantiene sin necesidad de mantener la fuente principal de ignición. Sin esta última solo se tiene el fenómeno llamado incandescencia.
La concurrencia de estos cuatro factores da lugar a la combustión, lo que se expresa en la teoría del Tetraedro del fuego.
Cada combustible tiene una temperatura de ignición, (también llamado punto de Ignición) distinta, a la que es necesario llegar para inflamarlo. En la mayoría de los casos, una vez comienza la reacción de oxidación, el calor desprendido en el proceso sirve para mantenerlo.
Cada combustible libera, al quemarse, una cierta cantidad de energía en forma de calor, igual a la energía que mantenía unidos los átomos en las moléculas del combustible, menos la empleada en la formación de los nuevos compuestos (gases resultantes de la combustión o gases quemados). La cantidad de energía que cada combustible produce se expresa por su poder calorífico.
Los gases y vapores producidos por la oxidación (principalmente vapor de agua y dióxido de carbono), a alta temperatura por el calor desprendido por la reacción, emiten las llamas (gases incandescentes) que a su vez emiten luz visible e invisible (luz infrarroja), y calor.
La composición de los gases desprendidos, así como su temperatura, determinan el color de la llama. Así, son rojas, anaranjadas o amarillas en el caso de papel y madera; o azules en el caso de muchos gases de hidrocarburos, como los usados domésticamente, pero pueden ser de otros colores cuando arden otros elementos. Así mismo, el fuego está condicionado por algunos factores que dependerán, por ejemplo, de los distintos tipos de combustibles que lo originan. Los procesos industriales generan cada cierto tiempo, por sus tareas, distintos tipos de fuego, o los mismos con distintas intensidades, que sólo se logran sofocar con el continuo avance en las áreas de investigación anti-incendios.

El invento de la Dinamita




La dinamita


Pocos inventos (con excepción, tal vez, de la bomba atómica) pueden enorgullecerse de haber sacudido el mundo de la misma manera que la nitroglicerina. Y pocos inventos han cobrado tantas vidas. El primero en sucumbir a la fuerza explosiva de la dinamita fue el hermano del inventor. El hermano menor de Alfred Nobel pereció cuando falló uno de los primeros experimentos para estabilizar la nitroglicerina añadiéndole un material llamado kieselguhr. En 1896, Nobel utilizó la fortuna que obtuvo con la dinamita para fundar los Premios Nobel.
La dinamita es un explosivo compuesto por nitroglicerina y dióxido de silicio.
Es una mezcla grisácea y aceitosa al tacto, considerada un explosivo potente (comparado con la pólvora, el fulminato de mercurio y otros explosivos débiles).
La palabra dinamita viene de la palabra griega δυναμις (dunamis, «potencia», «movimiento») y el sufijo, también griego, -ιτης (-itēs), que indica «inflamación», «irritación». Alfred Nobel lo llamó su «Polvo de Seguridad para Explotar».
La dinamita se solía fabricar mezclando nitroglicerina y tierra de diatomeas con un alto contenido de dióxido de silicio. Esta última actuaba como una especie de esponja, absorbiendo y estabilizando la nitroglicerina haciendo su uso como explosivo más seguro y práctico. Se solía vender en forma de tubos de cartón llenos con el compuesto, que medían entre 6 (15,24 cm) y 8 (20,32 cm) pulgadas de largo por una (2,54 cm) de diámetro.

Por su alta estabilidad, la dinamita reemplazó rápidamente a la nitroglicerina en aplicaciones como las demoliciones y la minería, y como relleno explosivo en los proyectiles de artillería y cargas de demolición militares. La dinamita es además químicamente más inerte que la nitroglicerina pura, lo que hace posible su almacenamiento seguro, aunque sólo a medio plazo, ya que con el paso del tiempo y con una temperatura de más de 30°C la nitroglicerina se escurre del dióxido de silicio y "suda" nitroglicerina que se concentra en gotas muy sensibles al movimento, al calor y a la descomposición química en productos químicos más inestables. La dinamita es tan estable, que generalmente los cartuchos de dinamita nuevos y en buenas condiciones no explotan aunque se expongan al fuego, siendo necesario utilizar un detonador para hacerlas estallar.
Debido a la constante mejora en los explosivos y técnicas de demolición, así como los problemas que plantea su almacenamiento y la producción de nitroglicerina para su elaboración, la dinamita ha sido reemplazada comercialmente por otros explosivos como el trinitrotolueno (TNT)

El invento del Radiotelescopio




El Radiotelescopio

Un enorme avance en las observaciones astronómicas  fue el ofrecido por la invención del radiotelescopio que funcionaba por ondas de señales de radio. Jansky un físico americano observó que había señales misteriosas  procedentes del Universo, deduciendo que eran señales que provenían del espacio. Para captar el mayor número de señales, un astrónomo  aficionado americano, Reber construyó una antena parabólica de 31 pies de diámetro, la cual conectada un receptor muy sensible, percibió señales de estrellas mucho más lejanas  que las captadas por Jansky.

Con el empleo de los radio telescopio, se pudo detectar las señales de galaxias  que escapan de un centro hipotético del Universo, a velocidades superiores a la de la luz, por  lo cual son ya invisibles. El mayor telescopio del mundo se encuentra en Arecibo, Puerto Rico. Allí en una hondonada natural del terreno se construyó  la antena  parabólica  de 1,000 pies , para exploraciones siderales del Departamento de defensa Norteamericano

Un radiotelescopio capta ondas de radio emitidas por fuentes de radio, generalmente a través de una gran antena parabólica (plato), o un conjunto de ellas, a diferencia de un telescopio ordinario, que produce imágenes en luz visible.


El primer radiotelescopio fue la antena de 9 metros construida por Grote Reber en 1937. A principios de los 50's el Interferómetro Cambridge realizó un análisis del cielo que dio lugar a los famosos mapas 2C y 3C de fuentes de radio. A finales de los 50 y principios de los 60's el radiotelescopio de una sola antena más grande del mundo era el telescopio de 76 metros en Jodrell Bank, puesto en funcionamiento en 1957. Este fue el último de muchos radiotelescopios construidos a mediados del siglo XX y ha sido superado por telescopios y conjuntos de telescopios más modernos.

El radiotelescopio individual más grande del mundo es el RATAN-600 (Rusia) consistente en 895 reflectores rectangulares dispuestos en un círculo de 576 metros de diámetro (Descripción del RATAN-600). El radiotelescopio más grande de Europa es la antena de 100 metros de diámetro situada en Effelsberg, Alemania, que además fue el telescopio totalmente móvil más grande durante 30 años, hasta que se inauguró el Green Bank Telescope en el 2000. El radiotelescopio más grande de los EEUU hasta 1998 era el Big Ear de la Universidad Estatal de Ohio. El tamaño típico de una antena de radiotelescopio es de 25 metros. Hay docenas de radiotelescopios de dimensiones similares funcionando en radio observatorios de todo el mundo.

El radiotelescopio más conocido (a pesar de que no es móvil) probablemente sea el radiotelescopio de Arecibo, situado en Arecibo, Puerto Rico.

Otro radiotelescopio muy conocido es el Very Large Array (VLA), en Socorro, Nuevo México. Éste telescopio es un array interferométrico compuesto por 27 antenas.


El mayor conjunto de radiotelescopios existente en el 2007 es el GMRT.


Otro conjunto aun más grande, el 'LOw Frequency ARray' (LOFAR), está en construcción en Europa occidental (Holanda y Alemania), formado por 25000 pequeñas antenas distribuidas en un área de varios cientos de kilómetros de diámetro.

La parte de la astronomía dedicada a las observaciones a través de radiotelescopios se denomina radioastronomía.

Muchos objetos celestes, como los pulsars o galaxias activas (como los quasars) emiten radiaciones de radiofrecuencia y son por ello más "visibles", o incluso sólo visibles en la región de radio del espectro electromagnético. Examinando la frecuencia, potencia y tiempos de las emisiones de radio de estos objetos, los astrónomos son capaces de ampliar nuestra comprensión del Universo.

Los radiotelescopios también se utilizan en ocasiones en proyectos como SETI y en el seguimiento de vuelos espaciales no tripulados (véase Deep Space Network).

El radiotelescopio de Arecibo está situado en Arecibo, Puerto Rico, al norte de la isla. Está administrado por la universidad Cornell con un acuerdo de cooperación con la National Science Foundation. El observatorio funciona bajo el nombre de National Astronomy and Ionosphere Center (NAIC) aunque se utilizan oficialmente ambos nombres. El radiotelescopio fue el mayor telescopio jamás construido gracias a sus 305 metros de diámetro, hasta la construcción del RATAN-600 (Rusia) con su antena circular de 576 metros de diámetro. Recolecta datos radioastronómicos, aeronomía terrestre y radar planetarios para los científicos mundiales. Aunque ha sido empleado para diversos usos, principalmente se usa para la observación de objetos estelares.


Radiotelescopio de Arecibo

Organización Cornell, NSF
Lugar Arecibo, Puerto Rico
Longitud de onda radio
Fecha de construcción 1963
Página Web www.naic.edu
Características físicas
Tipo de telescopio antena esférica
Diámetro 305 m
Superficie de recolección ~73.000 m²;
Distancia focal 132,5 m
Montado instrumento de tránsito: espejo primario fijo y un espejo secundario (reflectores gregorianos) sobre cables para señalizar
Cúpula ninguna
Coordenadas geográficas 18°20′36.6″N 66°45′11.1″O

EL INVENTO DEL TELESCOPIO




EL TELESCOPIO


Un fabricante de anteojos holandés, Hans Lippershey, mirando a través de dos lentes colocados en línea, observó que objetos distantes se veían de tamaño aumentado. Eso ocurrió en 1608, cuando precisamente galileo Galiley se esforzaba por demostrar que la teoría  prevaleciente del geocentrismo , es decir que la tierra era el centro del universo y, que los demás planetas y el Sol giraban  alrededor  de ella era completamente errónea.


Con la ayuda del telescopio Galileo pudo confirmar su tesis haciendo observaciones más precisas de estrellas y planetas.


Para obviar algunos inconvenientes del telescopio de lente, Newton diseñó uno con un espejo reflector; y basados en ese diseño, son todos los grandes telescopios en el mundo.


Se denomina telescopio (del griego τλε "lejos" y σκοπέω "ver") al instrumento óptico que permite ver objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista. Es herramienta fundamental de la astronomía, y cada desarrollo o perfeccionamiento del telescopio ha sido seguido de avances en nuestra comprensión del Universo.


Gracias al telescopio —desde que Galileo en 1609 lo usó para ver a la Luna, el planeta Júpiter y las estrellas— pudo el ser humano empezar a conocer la verdadera naturaleza de los objetos astronómicos que nos rodean y nuestra ubicación en el Universo


Generalmente, se atribuye su invención a Hans Lippershey, un fabricante de lentes alemán, pero recientes investigaciones del informático Nick Pelling divulgadas en la revista británica History Today,[1] atribuyen la autoría a un gerundés llamado Juan Roget en 1590, cuyo invento habría sido copiado (según esta investigación) por Zacharias Janssen, quien el día 17 de octubre (dos semanas después de que lo patentara Lippershey) intentó patentarlo. Poco antes, el día 14, Jacob Metius también había intentado patentarlo. Fueron estos hechos los que despertaron las suspicacias de Nick Pelling quien, basándose en las pesquisas de José María Simón de Guilleuma (1886-1965), sugiere que el legítimo inventor fue Juan Roget.


En varios países se ha difundido la idea errónea de que el inventor fue el holandés Christian Huygens, quien nació mucho tiempo después.


Galileo, al recibir noticias de este invento, decidió diseñar y construir uno. En 1609 mostró el primer telescopio astronómico registrado. Gracias al telescopio, hizo grandes descubrimientos en astronomía, entre los que destaca la observación, el 7 de enero de 1610, de cuatro de las lunas de Júpiter girando en torno a ese planeta.


Conocido hasta entonces como la lente espía, el nombre "telescopio" fue propuesto primero por el matemático griego Giovanni Demisiani el 14 de abril de 1611 durante una cena en Roma en honor de Galileo, cena en la que los asistentes pudieron observar las lunas de Jupiter por medio del telescopio que Galileo había traído consigo.


Existen varios tipos de telescopio: refractores, que utilizan lentes; reflectores, que tienen un espejo cóncavo en lugar de la lente del objetivo, y catadióptricos, que poseen un espejo cóncavo y una lente correctora. El telescopio reflector fue inventado por Isaac Newton en 1688 y constituyó un importante avance sobre los telescopios de su época al corregir fácilmente la aberración cromática característica de los telescopios refractores.


Montura altazimutal



Una montura de telescopio sencilla es la montura altitud-azimut o altazimutal. Es similar a la de un surveying transit. Una parte gira en azimut (en el plano horizontal), y otro eje sobre esta parte giratoria permite además variar la inclinación del telescopio para cambiar la altitud (en el plano vertical). Una montura Dobson es un tipo de montura altazimutal que es muy popular dado que resulta sencilla y barata de construir.


Montura ecuatorial



El principal problema de usar una montura altazimutal es que ambos ejes tienen que ajustarse continuamente para compensar la rotación de la Tierra. Incluso haciendo esto controlado por computadora, la imagen gira a una tasa que varía dependiendo del ángulo de la estrella con el polo celeste (declinación). Este efecto (conocido como rotación de campo) hace que una montura altazimutal resulte poco práctica para realizar fotografías de larga exposición con pequeños telescopios.


La mejor solución para telescopios astronómicos pequeños consiste en inclinar la montura altazimutal de forma que el eje de azimut resulte paralelo al eje de rotación de la Tierra; a esta se la denomina una montura ecuatorial.


Existen varios tipos de montura ecuatorial, entre los que se pueden destacar la alemana y la de horquilla.



Telescopios famosos


  • El Telescopio Espacial Hubble se encuentra en órbita fuera de la atmósfera terrestre, para evitar que las imágenes sean distorsionadas por la refracción. De este modo el telescopio trabaja siempre al límite de difracción y puede ser usado para observaciones en el infrarrojo y en el ultravioleta.
  • El Very Large Telescope (VLT) es en la actualidad (2004) el más grande en existencia, compuesto por cuatro telescopios cada uno de 8 m de diámetro. Pertenece al ESO y fue construido en el desierto de Atacama, al norte de Chile. Puede funcionar como cuatro telescopios separados o como uno solo, combinando la luz proveniente de los cuatro espejos.


  • El espejo individual más grande es el del Gran Telescopio Canarias, con un diámetro de 10,4 metros. Se compone, a su vez, de 36 segmentos más pequeños.
  • Existen muchos proyectos para fabricar telescopios aún más grandes, por ejemplo el Overwhelmingly Large Telescope (telescopio abrumadoramente grande), comúnmente llamado OWL, con un espejo de 100 metros de diámetro, sustituido por el Telescopio Europeo Extremadamente Grande, de 42 metros.
  • El telescopio Hale construido sobre el Monte Palomar, con un diámetro de 5 metros, ha sido el más grande por mucho tiempo. Tiene un único espejo de silicato de boro (Pyrex (tm)), que fue notoriamente difícil de construir.
  • El telescopio del Monte Wilson, con 2,5 metros, fue usado por Edwin Hubble para probar la existencia de las galaxias y para analizar el desplazamiento al rojo que experimentan.
  • El refractor de 91 cm del Yerkes Observatory en el estado de Wisconsin, Estados Unidos, es el refractor orientable más grande del mundo.
  • El telescopio espacial SOHO es un coronógrafo situado en una órbita entre la Tierra y el Sol observando ininterrumpidamente al Sol.



La Brújula


Forzados a fiarse de puntos de referencia naturales como montañas o islas, así como de rudos mapas, los primeros marineros se sentían casi siempre perdidos. Desesperados por hallar algo más confiable, los marineros de China y Europa descubrieron independientemente un mineral magnético que se alineaba con el polo norte. Para el año 1190, los navegantes italianos estaban usándolo para magnetizar agujas que flotaban en tazones de agua. El Invento puso a la humanidad en curso de mapear el globo.

Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

Téngase en cuenta que a mediados del siglo XX la brújula magnética comenzó a ser substituida -principalmente en aeronaves- por la brújula giroscópica y que actualmente los giróscopos de tales brújulas están calibrados por haces de láser.

En la actualidad la brújula está siendo reemplazada por sistemas de navegación más avanzados y completos, que brindan más información y precisión; sin embargo, aún es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás sistemas.

El descubrimiento de un artefacto Olmeca de hematita que funcionaba de forma similar a una brújula ha generado teorías de que "los Olmecas podrían haber descubierto y usado una brújula de magnetita desde antes del año 1000 AC".
  • El primer uso de una brújula de navegación de 48 posiciones en el mar está mencionado en un libro titulado "Las aduanas de Camboya", escrito por Zhou Daguan, diplomático de la dinastía Yuan. Allí se describe su viaje en 1296 desde Wenzhou hasta Angkor Thom, donde un marinero tomó una dirección de la aguja de "ding wei", equivalente a 22.5° SO. Luego de arribar en Baria, el marinero tomó un dato de la "Aguja (brújula) de Kun Shen", o 52.5° SO.
  • El mapa de navegación de Zheng He, también conocido como el "Mapa Mao Kun", contiene una gran cantidad de detalladas tomas de aguja de viajes de Zheng He.
  • Un manual de instrucciones titulado Shun Feng Xiang Song (Vientos propicios -o justos- para compañía) en la Biblioteca Bodleiana de Oxford contiene gran detalle acerca del uso de la brújula de navegación.
Las brújulas de navegación actuales utilizan una aguja o disco magnetizados dentro de una cápsula llena con algún líquido, generalmente aceite, queroseno o alcohol; dicho fluido hace que la aguja se detenga rápidamente en vez de oscilar repetidamente alrededor del norte magnético. Fue en 1936 que Tuomas Vohlonen inventó la primera brújula portátil llena de líquido, diseñada para uso individual.  Además, algunas brújulas incluyen un transportador incorporado que permiten tomar medidas exactas de rumbos directamente de un mapa.  Algunas otras características usuales en brújulas modernas son escalas para tomar medidas de distancias en mapas, marcas luminosas para usar la brújula en condiciones de poca luz y mecanismos ópticos de acercamiento y observación (espejos, prismas, etc.) para tomar medidas de objetos lejanos con gran precisión.

Algunas brújulas especiales usadas en la actualidad incluyen la brújula de Quibla, usada por los musulmanes para obtener la dirección de la Meca al orar sus plegarias,  y la brújula de Jerusalén, usada por los judíos para hallar la dirección a Jerusalén para realizar sus oraciones.

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