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Las cuatro fuerzas fundamentales

Lo que nosotros comúnmente llamamos “fuerzas” son los efectos causados por las partículas portadoras de fuerzas ( bosones ) sobre las partículas materiales ( fermiones ). 

Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.

El término fuerza se usa comúnmente para referirse a lo que mueve un objeto; por ejemplo la fuerza necesaria para cargar un avión.

La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada. En física, se denominan interacciones fundamentales los cuatro tipos de campos cuánticos mediante los cuales interactúan las partículas

Como la Wikipedia dice hay cuatro tipos de ellos:

Existen 4 tipos de interacciones fundamentales: interacción nuclear fuerteinteracción nuclear débilinteracción electromagnética e interacción gravitatoria.

Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones, y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil.  En cambio, la unificación de la fuerza fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción electronuclear con la gravedad.

Las cuatro interacciones fundamentales, lo son porque no se pueden explicar en función de otras más básicas.

Una explicación sencilla y entendible por todos de cada una de las interacciones, nos la da la página de astronomía educativa Astromia.com :

La gravitatoria es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. La gravedad es una fuerza muy débil y de un sólo sentido, pero de alcance infinito.

La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria, tiene dos sentidos (positivo y negativo) y su alcance es infinito.

La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.

La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción. Su intensidad es menor que la de la fuerza electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte.

Todo lo que sucede en el Universo es debido a la actuación de una o varias de estas fuerzas. Cada una implica el intercambio de un tipo diferente de partícula, denominada partícula de intercambio o intermediaria.

Todas las partículas de intercambio son bosones, mientras que las partículas origen de la interacción son fermiones; como ya hemos dicho más arriba.

 

 

Actualmente, uno de los retos científicos de nuestra época (a pesar de que el término Teoría del Campo Unificado fue introducido ya por Einstein), es el intento de demostrar que estas interacciones fundamentales, aparentemente diferentes, son en realidad manifestaciones de un modo único de interacción.

La Teoría del Todo (ToE), en vías de expansión y demostración, quiere englobar las cuatro interacciones fundamentales en un sólo marco teórico. Actualmente existe la  Teoría de la Gran Unificación ( TGU o GUT) que une en un mismo marco la fuerza electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil, dejando fuera la más escurridiza de todas: la gravedad.

Los físicos teóricos han sido incapaces hasta ahora de formular una teoría consistente que combine la relatividad general y la mecánica cuántica. Las dos teorías han mostrado ser incompatibles y la cuantización de la gravedad continúa siendo un serio problema en el campo de la física. En los años recientes, la búsqueda de una teoría de campo unificada se ha focalizado en las teoría de cuerdas (string theory en inglés) y en la teoría M que pretende unificar las teorías de cuerdas existentes.

Vías | Wikipedia, Astromia.com

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¿Qué es el analema solar?

La primera fotografía del circuito que desarrolla el Sol en el firmamento, a lo largo de un año, si se le observa en una misma posición, fue lograda entre 1978 y 1979 en Nueva Inglaterra.

Esta es de las pocas fotografías de un analema que no utiliza un fondo añadido a posteriori. La composición fotográfica, lograda por Dennis di Cicco, incluye 44 exposiciones del Sol teniendo como punto de referencia el techo de una casa. Todas las tomas del recorrido del Sol se realizaron desde la misma posición y condiciones de captura fotográfica.

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Aimee Mullins y sus 12 pares de piernas.

¿Discapacitada? ¿o súpercapacitada? La atleta Aimee Mullins habla sobre las posibilidades que aporta la imaginación a la ciencia protésica. Cuando se deja de querer imitar a un cuerpo humano y se va más allá…
Un discurso maravilloso, sin más.

Los subtítulos están disponibles en varios idiomas en el menú desplegable que se muestra debajo.

 

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La flora de la alcachofa, la cría de conejos y matemáticas italianas.

Para los familiarizados con las mates, la flora de la alcachofa y la cría de conejos pueden incluirse en la misma conversación.

Como algunos saben, hablamos de la sucesión de Fibonacci, una sucesión infinita de números naturales.

1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377<br /><br /><br />
\ldots \,

El concepto fundamental de la sucesión de Fibonacci es que cada elemento es la suma de los dos anteriores. de manera que la suma de cualesquiera dos números consecutivos es el inmediato siguiente

Se la debemos a nuestro amigo Leonardo de Pisa  (también llamado Fibonacci), que era un matemático italiano, famoso por haber difundido en Europa el  sistema de numeración indo-arábigo. Es decir, el que usamos actualmente y que emplea notación posicional (de base 10, o decimal) y un dígito de valor nulo: el cero.

Esto ya está bastante bien, para empezar, haber convencido a toda Europa de usar el cero. Pero la sucesión que lleva su apodo, tampoco desmerece nuestra atención.

La sucesión inicia con 1 y 1, y a partir de ahí cada elemento es la suma de los dos anteriores.

A cada elemento de esta sucesión se le llama número de Fibonacci.

¿Y esto sirve para algo? Pues claro,  en ciencias de la computaciónmatemáticas y teoría de juegos.

Respecto a lo que nos atañe, también aparece en configuraciones biológicas, como por ejemplo en las ramas de los árboles, en la disposición de las hojas en un tallo, en la flora de la alcachofa y en el arreglo de un cono. Porque las alcachofas ya no tienen por qué ser aburridas.

Tampoco tiene por qué serlo la cría de conejos, ya que podemos saber cuántos conejitos van a ser creados en un período de tiempo concreto, gracias a esta sucesión.

Como no podía ser menos , la sucesión de Fibonacci, está relacionada con el número aúreo . Al construir bloques cuya longitud de lado sean números de Fibonacci se obtiene un dibujo que asemeja al rectángulo áureo. En la cultura popular, es mucho más conocida la espiral aúrea o espiral dorada, que está construida a partir de un rectángulo aúreo. ¿A qué os suena?

Esta espiral también aparece representada en diversas figuras de la naturaleza, como en plantas o galaxias espirales, como nuestra propia Vía Láctea.

Pues, una espiral de Fibonacci  se aproxima a la espiral dorada; cuando se inscribe en cuadrados cuyos lados responden a la sucesión de Fibonacci: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, y 34.

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La cara oscura del reciclaje

Imágenes presentando el documental “Garbage Dreams”, que sigue a tres chicos que trabajan en los vertederos ilegales de  Muqattam.

El documental no se puede visualizar por completo en Youtube, pero quizás podamos encontrarlo en esta página.

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