o
 | Los datos y las preguntas |
- ¿Por qué sentimos el mismo frío a -20ºC sin viento que a 0ºC con una fuerte ventisca?
Tabla 1
Como enfría el viento Velocidad (nudos) Temperatura (ºC) sin viento 20 10 0 -10 -20 Temperatura(ºC), sin viento,
a la que tenemos la misma sensación de frío7-10 5 -10 -20 -35 -45 20-23 -15 -30 -45 -60 -75 33-36 -20 -35 -55 -70 -85
[Adaptado de : Craighead, F., Craighead, J., 1994. Manual de Supervivencia en tierra.(Madrid: Ediciones Tutor)]
- ¿Por qué en el interior de un coche negro la temperatura es mucho mayor que en el interior de uno blanco?
Tabla 2
Temperaturas(ºC) en el interior de un vehículo [ TExterior = 27ºC ]
Según su color, velocidad y estado de las ventanillasBlanco Negro Parado (ventanillas cerradas) 36 57 Moviéndose a 100 km/h (ventanillas cerradas) 31 43 Moviéndose a 100 km/h (ventanillas abiertas) 25 34
Un experimento fácil de realizar en relación con lo que refleja la tabla anterior, consiste en tocar sucesivamente varios vehículos de distintos colores que se encuentran expuestos al sol.
- ¿Calienta realmente una manta?
| La explicación | |
El calor puede transmitirse de tres formas diferentes: conducción, convección y radiación. Aunque las tres se dan de forma simultánea, una de ellas suele tener mayor relevancia en cada situación.
Sentimos frío cuando nuestro cuerpo pierde calor. Cuanto mayor es la velocidad a la que perdemos calor, mayor es también la sensación de frío.
En la pérdida de calor a través de la piel la convección suele contribuir de forma decisiva. Esta forma de transmitirse el calor se da en los cuerpos fluidos (líquidos y gases) y supone la presencia de corrientes en el interior de los mismos. Masas de fluido a baja temperatura reemplazan a masas de fluido a mayor temperatura que están en contacto con el foco calorífico. Estos movimientos de fluido se producen en general como consecuencia de la diferente densidad que presenta el fluido caliente en relación al fluido frío.
Si en un recipiente transparente con agua que está calentándose echamos unas gotas de un colorante observaremos las corrientes de convección. Se producen cuando el agua del fondo se calienta y sube dejando su lugar al agua que baja de la superficie.
| Si ponemos la mano sobre un radiador (deberíamos llamarle convector) en funcionamiento notaremos la corriente de convección que hace que el aire caliente suba. Una variante denominada convección forzada tiene lugar cuando las corrientes no son solo debidas a diferencias de densidad. Si se fuerzan las corrientes, la transferencia de calor es mayor. |  |
Si revolvemos el agua que se está calentando al fuego, provocamos convección forzada y el calentamiento se produce más rápidamente. De forma análoga al situar un ventilador frente a un radiador la habitación se calentará mucho más deprisa.
Una de las funciones de la ropa con que nos vestimos es dificultar las corrientes de convección que facilitarían las pérdidas de calor. Los ventiladores que usamos en verano para refrescarnos se basan también el la convección forzada.
La pérdida de calor debida a la convección forzada depende por supuesto de la velocidad de la corriente de aire. En la tabla 1 se aprecia perfectamente este hecho.
 | Si sujetamos una barra de hierro con la mano y el otro extremo está al fuego, es probable que, a menos sea muy larga, tengamos que soltarla si no queremos quemarnos. A través de la barra de hierro, así como en el interior de cualquier sólido, el calor se transmite por un mecanismo denominado conducción. Los metales son muy buenos conductores mientras que los tejidos con los que nos vestimos y con los que se hacen las mantas son muy malos conductores. |
Una manta, por tanto, no "da calor" sino que dificulta las pérdidas del mismo por ser mala conductora. También dificulta las pérdidas por convección al dificultar las corrientes de aire.
| La radiación es la tercera forma en que el calor puede transmitirse. Todos los cuerpos emiten y absorben calor en forma de radiación. En general cuanto mayor es la temperatura mayor será también la energía radiante emitida. Una gran parte de la energía de la Tierra proviene de la radiación solar. Una superficie que absorbe bien la radiación que incide sobre ella la percibimos de color negro. Al contrario, una superficie que percibimos como blanca es aquella que no absorbe prácticamente nada de la radiación que recibe. |  |
| Copyright 2000 Antonio Varela | |
Han publicado la siguiente imagen que pretende ser la primera prueba de la existencia de la materia oscura. Dicen que el anillo oscuro de esta imagen es materia oscura.
Qué forma más sospechosa tiene esa estructura de materia oscura… No os recuerda más bien a algo que un tío hace 200 años ya había documentado, anillos debidos a la difracción de la luz ??? Creo que se llamaba Newton el tipo. Y creo que es algo que estudian todos los físicos e ingenieros de este planeta desde hace 200 años, incluso algunos niños en educación secundaria.
Qué es la materia oscura ?
Cuando calculan las posiciones relativas entre las galaxias y estrellas, los astrónomos explican sus movimientos relativos (órbitas, acercamientos-alejamientos relativos…) en función de la fuerza gravitacional.
Todos sabemos que esta fuerza es directamente proporcional al producto de las masas (es decir, a más masa más fuerza) e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias (es decir, a más distancia menos fuerza).
Por tanto, calculando las trayectorias de los objetos podemos calcular la fuerza a la que están sometidos. Y conociendo la distancia relativa entre ellos, también conocemos por tanto el producto de sus masas.
Pero oh! sorpresa!, al calcular la masa que debería de generar las fuerzas necesarias se encuentran con que la materia visible (la que observamos a través de su brillo) es el 10% de la necesaria para generar las fuerzas que observan.
Por tanto, los astrónomos denominan materia oscura al 90% restante que debería de existir según sus cálculos pero no la podemos observar con nuestros medios de observación (telescopios, radioscopios…).
Como punto de partida, una definición debería definir lo que es, no lo que no es. De hecho, si leéis la definición de la wikipedia, os llevaréis la sorpresa de que esta materia oscura "no interactúa con la materia normal" pero "su existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causan en la materia visible".
Objetos conocidos de materia oscura
Existen varios objetos en el universo que forman parte del 90% de materia que no podemos observar directamente.
Nuestro planeta, así como todos los demás planetas y satélites. Al no emitir luz no podemos observarlos. Cómo detectan su existencia los científicos ??? pues no porque los hayan observado físicamente, sino por las fluctuaciones en las órbitas de sus estrellas, provocadas por sus planetas en órbita alrededor suyo.
También existen nubes de gases, mayoritariamente formadas por Hidrógeno, que tampoco brillan, pero que sí hemos detectado visualmente cuando luz procedente de otras estrellas las atraviesan. Estas nubes se forman al morir las galaxias, y son las semillas a partir de las que se formarán nuevas estrellas.
Otro tipo de objetos son los fascinante agujeros negros. Son objetos concentrados en un único punto del espacio tan masivos, que ni siquiera la luz es capaz de escapar al efecto de su campo gravitacional, hecho al que deben su nombre. Sólo es posible detectar su presencia directamente estos objetos cuando están devorando a otra estrella o cuando pasa entre una estrella y nuestro telescopio, produciendo un efecto "sombra" como nuestro planeta produce cuando se interpone entre la luz del Sol y la Luna.
Finalmente, el espacio no es tan vacío como pensamos. Existe materia en una concentración casi nula.
Y el resto de materia ???
En nuestro maravilloso Sistema Solar, el Sol representa el 99% de la masa. Pero observando un único sistema, podemos inferir que todos los sistemas del universo el 99% de la materia es visible ??? Debe de haber unos cientos de miles de millones de billones de trillones de sistemas!!!!
Cuánta masa hay en las nubes de gases ??? Cuánta en los agujeros negros ??? Es imposible realizar una estimación, pero me parece lógico que sea un porcentaje bastante superior al 100 % de la materia visible.
Conocemos la distancia entre las estrellas sin error ??? Efecto Doppler, Difracción, erores en nuestros aparatos… un buen % de esa materia oscura se puede deber a errores de observación producidos por nuestros aparatos de medición. Pensemos en un error de una millonésima de grado en una distancia relativa entre dos estrellas a millones de años-luz…
El universo no es isotrópico, eso se toma en consideración a la hora de realizar los cálculos ??? Probablemente este efecto sea despreciable, excepto cuando exista una gran concentración de objetos oscuros masivos como nubes de gases y agujeros negros cerca.
Si realmente existió un big-ban, todos los objetos del universo creados en él poseen una inercia debido a la explosión inicial. Esto se toma en cuenta en esos cálculos ???
Según la teoría de la relatividad, actualmente aceptada como la más cercana a la realidad, los objetos deforman el espacio-tiempo. Este efecto posiblemente sea despreciable en los cálculos realizados por objetos en órbita en nuestro planeta, o incluso en el ámbito de nuestro Sistema Solar. Pero esta deformación del espacio es despreciable en la interacción de objetos tan masivos como galaxias ???
Mi Conclusión
Desde luego no tengo pruebas de que esta materia no exista, pero no creo que nadie en la Tierra tenga pruebas de su existencia.
Por tanto, sigo pensando que esta "materia oscura" no son más que errores en las mediciones y en los cálculos.
No sé si es por inocencia, por codicia para obtener financiación para sus proyectos, o por super-ego que piensa que el universo es el que debe de estar equivocado y no mis cálculos… me parece que hay tanta inteligencia y tan poco sentido común…
