La antigravedad

En la actualidad tenemos conciencia de lo que es la gravedad y empezamos a saber qué es la ausencia de gravedad o gravedad cero, pero nos resulta más difícil saber que es la antigravedad. Este tema ha sido utilizado principalmente hasta ahora por los escritores de "Ciencia-Ficción", ha sido un tema sumamente grato a estas novelas, haciendo, alusiones a los extraterrestres que visitaban la Tierra u otros mundos con sus naves o platillos volantes, burlando constantemente la fuerza de atracción de la Tierra o la Ley de la Gravedad.

¿Qué es la antigravedad y qué explica la física a cerca de esta fuerza?
En principio la física no dice nada. Como especulación o tema de Ciencia –Ficción, hay dos modos de concebir la antigravedad, el primero dice: es un mecanismo que aísla los efectos gravitatorios, y elimina en buena parte el factor peso o la componente de la gravitación en un sentido y lo deja inalterable en otro, produciendo un movimiento sin consumo de energía. La segunda definición es: una fuerza que anula total o parcialmente la fuerza de atracción de la masa o que la gravedad desarrolla (deja sin efecto la ley de la gravitación) para un determinado objeto, nave o avión; en ese momento, y de acuerdo con el principio de Match, el cuerpo dejaría de tener inercia y podría ser acelerado sin ningún esfuerzo.

La Física hoy no tiene nada que decir acerca de la Antigravedad, pocos físicos la aceptan como una fuerza real y la ciencia la rechaza como fuerza útil, pero esto no altera la posible existencia de este fenómeno, pues hoy se aceptan cosas que hace 100 años eran impensables y no es que fueran mentira, sino que la mentalidad y el conocimiento de aquel tiempo no comprendía ciertos fenómenos, además los consideraba una extravagancia o barbaridad, pero desde hace unos 50 años se viene hablando de las pantallas antigravitatorias, de los platillos volantes o de los objetos que permanecen suspendidos del suelo, flotando como si el peso no afectara a su masa, con lo cual logran sustraerse a la fuerza que les imponen los campos de gravedad.

Usos y limitaciones de la antimateria

La antimateria puede tener diferentes usos:

- El primero como combustible. Para imaginaros lo potente que puede llegar a ser, con sólo 250 gramos de antimateria se podría llegar a Marte en 1 día y a la Luna en 8 minutos.
- El segundo sería como para producir energía. La antimateria es la fuente de energía más poderosa conocida por el hombre. Libera una energía de una eficacia del cien por cien (la fisión nuclear posee una eficacia del uno y medio por cien). La antimateria no genera contaminación ni radiación, y una gota podría proporcionar energía eléctrica a toda Nueva York durante un día.
- El tercer uso que podría tener la antimateria, y desgraciadamente el más peligroso, sería el de armamento. Este proceso de aniquilación materia-antimateria podría ser empleado como el explosivo más potente que pueda imaginarse. Un gramo de antimateria al unirse con un gramo de materia produciría una energía capaz de lanzar 1 millón de toneladas de material a casi 20000 metros de altura. O lo que es lo mismo, la potencia de veinte kilones, es decir, la potencia de la bomba que fue lanzada sobre Hiroshima.

Pero además de todo esto, la antimateria tiene muchas limitaciones:

- No existe en el mundo conocido antimateria relativamente disponible.
- Hasta ahora, en el proceso de obtener una unidad de energía como antimateria hemos de gastar previamente 100 millones más de energía.
- La eficacia del almacenamiento actual de antiprotones es tan solo del orden del 1%.
- Si toda la capacidad se usara para producir antiprotones, los resultados finales al cabo de un año únicamente servirían para mantener encendida una lámpara de 100 vatios durante 3 segundos.
- Si se acudiera a usar toda la capacidad mundial de antimateria producible la lámpara no podría estar encendida más de 6 minutos.
- Todas las reservas energéticas mundiales existentes de carbón, gas y petróleo, una vez convertidas en antiprotones, con los rendimientos actuales, producirían una energía insuficiente para que un automóvil pudiese dar la vuelta a España haciendo un recorrido costero.

Conclusión:
No sabemos si en realidad existe la antimateria, pero de hecho, en caso de que se descubra, no estamos preparados para recibirla. De hecho se han estado haciendo varios experimentos en busca de antimateria que satisficiese nuestra curiosidad, y sólo se ha conseguido crear unos pocos átomos de antimateria. Todas las expediciones han sido fallidas, ya que en total, se han buscado 450 Km. de la superficie terrestre, mediante análisis de radiaciones cósmicas, y sólo se ha hallado materia. La distancia analizada sin encontrar antimateria ha sido de 309 trillones de kilómetros. Mientras tanto, sólo nos queda intentar avanzar en la ciencia y tecnología para que llegue un día en que podamos producir cantidades de antimateria para todos, claro que sólo para buenos fines.

La antimateria

Si somos de los que pensamos que todo lo que existe tiene su lado positivo y su lado negativo, todo se ve como un yin yang, no se hará extraño creer en la antimateria como justamente lo contrario a la materia.

¿Qué es la antimateria?
Toda la materia está compuesta por electrones, cargados negativamente y protones cargados positivamente. Así se puede decir que la antimateria es lo mismo que la materia pero con cargas opuestas
.
Así, en un átomo de antimateria encontramos en lugar de protones (positivos), antiprotones (negativos) y, en lugar de electrones (negativos), antielectrones o positrones (positivos). La antimateria al entrar en contacto con la materia se produciría un efecto llamado de aniquilación, o lo que es lo mismo la transformación de la materia en energía.

Hay varias teorías acerca de la antimateria:

La primera dice que la materia y antimateria existían por partes iguales en el origen del Universo pero que había un poco más de materia que de antimateria. Por consiguiente, la antimateria habría sido totalmente destruida por la aniquilación y el Universo actual estaría constituido por el residuo de materia superviviente.

Otra teoría dice que en el Universo existen cantidades iguales de materia y de antimateria, obviamente, en lugares muy lejanos entre ellos. Sin embargo, en los puntos de encuentro, se producirían grandes fenómenos de aniquilación. Unos rayos, llamados rayos Gamma, que se suelen observar en el Universo, podrían ser efectos secundarios de estas reacciones.

Es muy difícil investigar a través de observaciones astronómicas, ya que materia y antimateria ya producen emisiones electromagnéticas iguales.

¡ Isaac Newton, padre de la Física !

Isaac Newton se orientó hacia la investigación en Física y Matemáticas, con tal acierto que a los 29 años ya había formulado teorías que señalarían el camino de la ciencia moderna hasta el siglo xx; por entonces ya había obtenido una cátedra en su universidad (1669).

Se le suele considerar uno de los protagonistas principales de la llamada «Revolución científica» del siglo XVII y, en cualquier caso, el padre de la mecánica moderna. No obstante, siempre fue remiso a dar publicidad a sus descubrimientos, razón por la que muchos de ellos se conocieron con años de retraso.

Newton coincidió con Leibniz en el descubrimiento del cálculo integral, que contribuiría a una profunda renovación de las Matemáticas; también formuló el teorema del binomio (binomio de Newton). Pero sus aportaciones esenciales se produjeron en el terreno de la Física.

Sus primeras investigaciones giraron en torno a la óptica: explicando la composición de la luz blanca como mezcla de los colores del arco iris, Isaac Newton formuló una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz y diseñó en 1668 el primer telescopio de reflector, del tipo de los que se usan actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos; más tarde recogió su visión de esta materia en la obra Óptica (1703).

En su obra más importante, Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), formuló rigurosamente las tres leyes fundamentales del movimiento: la primera ley de Newton o ley de la inercia, según la cual todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si no actúa sobre él ninguna fuerza; la segunda o principio fundamental de la dinámica, según el cual la aceleración que experimenta un cuerpo es igual a la fuerza ejercida sobre él dividida por su masa; y la tercera, que explica que por cada fuerza o acción ejercida sobre un cuerpo existe una reacción igual de sentido contrario.

De estas tres leyes dedujo una cuarta, que es la más conocida: la ley de la gravedad, que según la leyenda le fue sugerida por la observación de la caída de una manzana del árbol. Descubrió que la fuerza de atracción entre la Tierra y la Luna era directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, calculándose dicha fuerza mediante el producto de ese cociente por una constante G; al extender ese principio general a todos los cuerpos del Universo lo convirtió en la ley de gravitación universal.

La mayor parte de estas ideas circulaban ya en el ambiente científico de la época; pero Newton les dio el carácter sistemático de una teoría general, capaz de sustentar la concepción científica del Universo durante varios siglos. Hasta que terminó su trabajo científico propiamente dicho (hacia 1693), Newton se dedicó a aplicar sus principios generales a la resolución de problemas concretos, como la predicción de la posición exacta de los cuerpos celestes, convirtiéndose en el mayor astrónomo del siglo.

☺ Datos que debemos saber de la Física ☺

La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas.

Aquí les mostraremos algunos datos en la historia de la Física:

1. En el Siglo, Galileo fue pionero en el uso de experimentos para validar las teorías de la física. Se interesó en el movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando el plano inclinado descubrió la ley de la inercia de la dinámica y con el telescopio observó que Júpiter tenía satélites girando a su alrededor.
2. En el Siglo XVII, Newton (1687) formuló las leyes clásicas de la dinámica (Leyes de Newton) y la Ley de la Gravitación Universal.
3. A partir del Siglo XVIII se produce el desarrollo de otras disciplinas tales como la termodinámica, la mecánica estadística y la física de fluídos.
4. En el Siglo XIX se producen avances fundamentales en electricidad y magnetismo. En 1855, Maxwell unificó ambos fenómenos y las respectivas teorías vigentes hasta entonces en la Teoría del electromagnetismo, descrita a través de las Ecuaciones de Maxwell. Una de las predicciones de esta teoría es que la luz es una onda electromagnética. A finales de este siglo se producen los primeros descubrimientos sobre radiactividad dando comienzo el campo de la física nuclear. En 1897, Thompson descubrió el electrón.
5. Durante el Siglo XX, la Física se desarrolló plenamente. En 1904 se propuso el primer modelo del átomo. En 1905 Einstein formuló la Teoría de la Relatividad Especial, la cual coincide con las Leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz. En 1915 Einstein extendió la Teoría de la Relatividad especial formulando la Teoría de la Relatividad General, la cual sustituye a la Ley de gravitación de Newton y la comprende en los casos de masas pequeñas. Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la Teoría cuántica a fin de explicar resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos. En 1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de dispersión de partículas. En 1925, Heisenberg y en 1926 Schrödinger y Dirac formularon la Mecánica Cuántica, la cual comprende las teorías cuánticas precedentes y suministra las herramientas teóricas para la Física de la Materia Condensada. Posteriormente se formuló la Teoría cuántica de campos para extender la Mecánica cuántica de manera consistente con la Teoría de la Relatividad especial, alcanzando su forma moderna a finales de los 40 gracias al trabajo de Feynman, Schwinger, Tomonaga y Dyson, quienes formularon la Teoría de la Electrodinámica Cuántica. Asimismo, esta teoría suministró las bases para el desarrollo de la Física de Partículas. En 1954, Yang y Mills, desarrollaron las bases del Modelo Estándar. Este modelo se completó en los años 70 y con él fue posible predecir las propiedades de partículas no observadas previamente pero que fueron descubiertas sucesivamente siendo la última de ellas el quark top. En la actualidad el modelo estándar describe todas las partículas elementales observadas así como la naturaleza de su interacción.

Isaac Newton, padre de la Física.

El tubo de Newton !!

La atracción que origina la masa de la Tierra sobre los cuerpos produce un movimiento de descenso denominado caída libre. Este movimiento se caracteriza porque todos los cuerpos, si se desprecia el rozamiento, se mueven con la misma aceleración g; esto significa que cualquiera que sea la naturaleza, forma o masa de los cuerpos, tardan el mismo tiempo en descender la misma altura siempre que se muevan en el vacío.





Esta ley se demuestra experimentalmente por medio del tubo de Newton, ideado por el insigne Isaac Newton, y que consiste en un tubo de vidrio cerrado en un extremo y con una llave de paso en el otro. En este tubo, colocado en posición vertical, se introducen pedacitos de plomo, papel, plumas, etc; a continuación se hace el vacío con la máquina neumática enganchada en la llave de paso del tubo, y se invierte muy deprisa su posición. Se ve entonces que todos los cuerpos caen con la misma velocidad y llegan abajo al mismo tiempo. Esto es debido a que en el vacío no hay fuerza de resistencia, que es la que se opone al movimiento de caída dependiendo de la forma y masa de los cuerpos.


Aquí está mi trabajo ^^ (Beatriz Rodríguez)
No lo entregué porque el profesor no lo pidió -.- pero lo importante fue que aprendí sobre el tubo de Newton.