miércoles, 12 de febrero de 2020
Debate científico
¿Consideras que la energía nuclear aun tiene futuro? participa en el debate de las soluciones y problemáticas de esta.
La relatividad
La teoría de la relatividad
incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como la de relatividad
general, formuladas principalmente por Albert Einstein a principios del siglo
XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica
newtoniana y el electromagnetismo. La teoría de la relatividad especial,
publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia
de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de
Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del
movimiento. En la teoría de la relatividad especial, Einstein, Lorentz y
Minkowski, entre otros, unificaron los conceptos de espacio y tiempo, en un
ramado tetradimensional al que se le denominó espacio-tiempo. La relatividad
especial fue una teoría revolucionaria para su época, con la que el tiempo
absoluto de Newton quedó relegado y conceptos como la invariabilidad en la
velocidad de la luz, la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y
la equivalencia entre masa y energía fueron introducidos. Además, con las
formulaciones de la relatividad especial, las leyes de la Física son invariantes
en todos los sistemas de referencia inerciales; como consecuencia matemática,
se encuentra como límite superior de velocidad a la de la luz y se elimina la
causalidad determinista que tenía la física hasta entonces. Hay que indicar que
las leyes del movimiento de Newton son un caso particular de esta teoría donde
la masa, al viajar a velocidades muy pequeñas, no experimenta variación alguna
en longitud ni se transforma en energía y al tiempo se le puede considerar
absoluto.
La teoría de la relatividad
general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la
gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos
gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La teoría general se
reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios. La relatividad
general estudia la interacción gravitatoria como una deformación en la
geometría del espacio-tiempo. En esta teoría se introducen los conceptos de la
curvatura del espacio-tiempo como la causa de la interacción gravitatoria, el
principio de equivalencia que dice que para todos los observadores locales
inerciales las leyes de la relatividad especial son invariantes y la
introducción del movimiento de una partícula por líneas geodésicas. La
relatividad general no es la única teoría que describe la atracción
gravitatoria, pero es la que más datos relevantes comprobables ha encontrado.
Anteriormente, a la interacción gravitatoria se la describía matemáticamente
por medio de una distribución de masas, pero en esta teoría no solo la masa
percibe esta interacción, sino también la energía, mediante la curvatura del
espacio-tiempo y por eso se necesita otro lenguaje matemático para poder
describirla, el cálculo tensorial. Muchos fenómenos, como la curvatura de la
luz por acción de la gravedad y la desviación en la órbita de Mercurio, son
perfectamente predichos por esta formulación. La relatividad general también
abrió otro campo de investigación en la física, conocido como cosmología y es
ampliamente utilizado en la astrofísica.1
El 7 de marzo de 2010, la Academia
Israelí de Ciencias exhibió públicamente los manuscritos originales de Einstein
(redactados en 1905). El documento, que contiene 46 páginas de textos y
fórmulas matemáticas escritas a mano, fue donado por Einstein a la Universidad
Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.
Fisión nuclear
La fisión nuclear es la reacción en la que el núcleo de un átomo pesado,
al capturar un neutrón incidente, se divide en dos o más núcleos de átomos más
ligeros, llamados productos de fisión, emitiendo en el proceso neutrones, rayos
gamma y grandes cantidades de energía.
El núcleo que
captura el neutrón incidente se vuelve inestable y, como consecuencia, se
produce su escisión en fragmentos más ligeros dando lugar a una situación de
mayor estabilidad. Además de estos productos, en la reacción de fisión se producen
varios neutrones que al incidir sobre otros núcleos fisionables desencadenan
más reacciones de fisión que a su vez generan más neutrones. Este efecto
multiplicador se conoce como reacción en cadena.
Para que se
produzca una reacción de fisión en cadena es necesario que se cumplan
ciertas condiciones de geometría del material fisionable y se supere un umbral
determinado de cantidad del mismo, conocido como masa crítica. La fisión puede
llegar a producirse de forma espontánea, pero es necesaria la existencia
de un neutrón que incida con la energía adecuada.
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