CIENCIA-Astronomía Didáctica-y EINSTEIN- CIENCIA-RAREZAS

Marchando un petavatio

Mando espacial a Salamanca: objetivo alfa alcanzado y destruido

Esta semana el ministro-astronauta Pedro Duque acompañó a los Reyes Felipe y Letizia a una visita científica al CLPU, el Centro de Láseres Pulsados que hay en Salamanca. Allí fueron testigos de un disparo láser extraordinario, de nada menos que un petavatio de potencia, producido por el nuevo láser VEGA.

Voy a aprovechar, ahora que estoy explicando a mis alumnos los prefijos, para explicar qué es eso de “peta”. Resulta que, tanto en el campo de la ciencia como en la vida cotidiana, se utilizan prefijos para aumentar o disminuir una cantidad. Estamos acostumbrados a prefijos diminutivos como mili (milésima) o micro (millonésima). En el caso de los prefijos aumentativos, tenemos algunos más o menos conocidos:

– Deca (10). Lo aprendí en el cole y desde entonces sólo lo he visto usar en la película Dune, así que es como si nada.

– Hecto (100). Tampoco es muy usado. Sirve para medir el volumen embalsado (un hectómetro cúbico son mil millones de litros), y ahora lo usan los hombres/mujeres del tiempo porque el milibar está de capa caída y resulta que es equivalente a un hectopascal, que es una unidad del Sistema Internacional y mola.

– Kilo (1.000). Lo usamos por todas partes, ya sea al comprar un kilo(gramo) de patatas o al recorrer kilómetros en el coche.

– Mega (1.000.000). Antaño muy utilizado en informática, ahora se ha quedado en desuso, arrinconado por el giga (1.000.000.000) y el tera (1.000.000.000.000). Lo oímos en cualquier conversación sobre informática o electrónica para medir velocidades de trabajo de microprocesadores o cantidades de almacenamiento de datos.

Más allá de eso, el peta (mil billones) es dominio casi exclusivo de la ciencia, donde se tiende a usar cantidades muy grandes o muy pequeñas. En el caso que nos ocupa, el disparo que presenciaron los reyes fue de un petavatio, es decir, 1.000.000.000.000.000. vatios. Eso es mucho. El término de potencia de un hogar medio está en el rango del kilovatio, una central nuclear puede generar una potencia de un gigavatio, y según REE España tiene una potencia eléctrica instalada que asciende a unos 103,8 gigavatios, apenas una diezmilésima de petavatio.

Toda la potencia energética mundial combinada no llega al petavatio ni de lejos, así que ¿cómo es posible que VEGA chupe un petavatio completo? No se preocupe, los reptilianos no nos han conquistado de tapadillo y tampoco están desarrollando armas de partículas en Salamanca. Lo que sucede es que, aunque la potencia empleada es muy grande, el consumo de energía final es relativamente pequeño. Eso es porque la potencia es energía por unidad de tiempo.

En el recibo de la luz tenemos dos conceptos: energía consumida y potencia. Lo primero depende de cuánto hayamos consumido, y se mide en kilovatios-hora (una unidad de energía); lo segundo se cobra aparte porque, si necesitamos gastar energía con rapidez, hay que montar una instalación eléctrica especial, lo que significa mayores costes. Digamos que es como si en una autopista nos cobrasen por los kilómetros que recorremos en ella (cosa que ya hacen) y además nos pasasen factura aparte por la velocidad con que viajamos por ella (espero no darles ideas a las concesionarias).

Un petavatio de potencia puede traducirse, en la práctica, en un consumo moderado si el tiempo de funcionamiento es pequeño. El CLPU nos informa de que VEGA puede lanzar un pulso de un petavatio durante un intervalo de tiempo de 30 femtosegundos. Vaya, aquí tenemos otro prefijo. “Femto” significa milbillonésima (la milésima de una billonésima).

Para hallar la energía tenemos que multiplicar la potencia por el tiempo. Esto presupone que el pulso tiene la misma potencia en cada instante, cosa que no creo que suceda, pero supongamos que sí sea así. En ese caso, la energía es igual al producto 1.000.000.000.000.000 vatios * 0,000 000 000 000 03 segundos. Jolines, cuántos ceros.

Es mejor usar otro truco de los científicos: las potencias de diez. En ciencia, en lugar de escribir números muy grandes o muy pequeños ponemos algo del tipo a*10-b, donde a es un número entre 1 y 10. De ese modo el petavatio se convierte en 1015 vatios, y los 30 femtosegundos se escriben como 3*10-14 segundos. Al multiplicar ambas cifras obtenemos 1015*3*10-14 =3*101 = 30. Como hemos usado unidades del Sistema Internacional, eso son 30 julios. Mi móvil tiene una batería con una capacidad de unos 12 julios 41 kilojulios, así que puedo hacer casi 1.400 disparos a máxima potencia.

Visto así tampoco es tanto, ¿verdad?

VEGA puede disparar pulsos con otros dos niveles de potencia: 200 y 20 teravatios. En esos casos la duración del pulso es idéntica, así que la energía requerida es de 6 y 0,6 julios, respectivamente. Mi móvil tiene una batería con una capacidad de unos 12 julios, así que me da para un par de disparos a potencia media, o veinte a “baja” potencia.

Por supuesto, eso es sobre el papel. En la práctica la resistencia interna de la batería la convertiría en vapor tenue en una fracción de segundo. Generar altos niveles de potencia, aun en intervalos de tiempo cortos, es una tarea difícil, y por eso VEGA es un desafío tecnológico. Es uno de los diez láseres de mayor potencia del mundo, y entre otras proezas es capaz de disparar un pulso por segundo, cosa que no es tan fácil como suena.

¿Y por cuánto nos sale la broma? Resulta que podemos saberlo, ya que el CLPU ha publicado sus tarifas. Eso sí, no crea que puede limitarse a entrar y pedir hora, porque como todas las grandes estructuras científicas es más difícil entrar que en el after de moda. Tienen que evaluarte la solicitud, y si es lo bastante bueno lo mismo de dejan un ratito y todo. La tarifc cambia dependiendo de si eres del Grupo 1 (Ministerio de Industria, Universidad de Salamanca, Comunidad de Castilla-León), del Grupo 2 (instituciones públicas o privadas sin ánimo de lucro) o del Grupo 3 (empresas e instituciones comerciales).

Digamos que los extraterrestres han hecho presencia en nuestros cielos y hay que derribarlos, y que el CLPU decide meternos en el Grupo 1 por eso de la defensa nacional y eso. En ese caso, un turno de ocho horas disparando con potencia de 200 teravatios nos sale a 1.348,23 euros. Teniendo en cuenta que la cadencia de tiro es de un pulso por segundo, resulta que cada disparo nos sale a tan sólo cinco céntimos de euro. Eso sí, el personal y el equipo especial que necsitemos se cobran aparte. En caso de que queramos aprovechar los restos de las naves atacantes como chatarra estaríamos ya en el Grupo 3, algo más caro, pero aun así cada disparo nos sale por 14 céntimos. Si tenemos suerte y logramos atravesar los escudos alienígenas con un disparo de 20 teravatios, la fiesta nos saldrá por 2-5 céntimos según seamos de un grupo u otro. Ah, espera, que hay que añadirle el IVA.

Lamentablemente aún no están publicadas las tarifas para un petavatio, pero creo que no saldrá mucho más caro. Así las cosas, ¿qué tal si montamos una empresa y ahorramos unos eurillos? La diversión sólo dura treinta femtosegundos pero oye, un láser de un petavatio es un láser de un petavatio.

[CORRECCIÓN: mi primer cálculo no me daba ni para un disparo en alta potencia con la batería del móvil. Gracias a Alb por la aclaración. Ahora puedo disparar a raudales, yupiiii]

http://ovnisencorrientes.blogspot.com.ar/2016/04/mas-alla-del-dia-de-la-tierra-donde-la.html

CIENCIA NASA EN CASTELLANO      http://ciencia.nasa.gov/

CIENCIA – LOGRAN CONGELAR LA LUZ EN ESTADO SOLIDO

http://es.sott.net/article/32045-Cientificos-logran-congelar-luz-en-estado-solido

Diente humano de 560.000 años de antiguedad

http://www.lanacion.com.ar/1814303-francia-hallan-un-diente-humano-de-560000-anos-de-antiguedad

fotos para comparar

https://www.google.com.ar/search?q=diente+incisivo+frontal+inferior&biw=1152&bih=694&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0CBsQsARqFQoTCKO8zviw_8YCFchNkAodzWYIwg

SCIENCE NASA

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/

ASTRONOMIA DIDACTICA

http://www.astromia.com/

TEORIA RELATIVISTA -TICAR EN IMAGENES Y VISITAR LA PAGINA

https://www.google.com.ar/search?q=teoria+relativista+general&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwigoK_DmJ7JAhXQo5AKHR5mAnsQsAQIPw&biw=1286&bih=800&dpr=0.9#imgrc=_

Físicos teorizan que el viaje a través de agujeros de gusano es posible
por MJ Banias

wormhole

http://orbitaceromendoza.blogspot.com.ar/2016/12/fisicos-teorizan-que-el-viaje-traves-de.html

PRONTO SE PONDRÁ A PRUEBA  TEORÍA QUE CONTRADICE A EINSTEIN

http://www.uapsg.com/2016/12/pronto-se-pondra-prueba-teoria-que.html

 CIENCIA PLUS-MISIONES ESPACIALES. ASTRONOMIA.CLIMA.RUINAS Y FOSILES.LABORATORIO

http://www.europapress.es/ciencia/habitat-y-clima/

PROPULSION FOTONICA

http://www.abc.es/ciencia/abci-propulsion-fotonica-solucion-para-llegar-marte-solo-unos-dias-201602221711_noticia.html

MÁS ALLÁ DEL DÍA DE LA TIERRA: DONDE LA VIDA EXTRATERRESTRE SERÁ DESCUBIERTA POR PRIMERA VEZ?

http://ovnisencorrientes.blogspot.com.ar/2016/04/mas-alla-del-dia-de-la-tierra-donde-la.html

NUEVA PARTICULA QUE NO COINCIDE CON LA LEY DE FISICA  10072016 PUBLICADO EN BBC

http://www.bbc.com/mundo/noticias/2016/03/160321_nueva_particula_colisionador_leyes_fisica_gtg

Instalarán un telescopio robótico en Salta

http://www.unciencia.unc.edu.ar/2015/junio/instalaran-un-telescopio-robotico-en-salta

ASTRONOMIA-CIENCIA Y  RAREZAS

Consulte las novedades  de ASTRONOMIA  de éste Blog.nuestro clima

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La NASA confirma un océano subterráneo en la luna Europa de Júpiter

http://www.cienciaxplora.com/astronomia/nasa-confirma-geiseres-agua-erupcion-luna-europa-jupiter_2016092600105.html

 MAS INFORMACION EN EL BLOG DE DANIEL MARIN

Descubierta otra estatua maya que representa a un “humanoide alienígena”
por Paul Seaburn

http://orbitaceromendoza.blogspot.com.ar/2017/04/descubierta-otra-estatua-maya-que.html

Descubierta la primera fuente de rayos cósmicos

Se trata de un lejano «blazar» a 4.000 millones de años luz de la Tierra

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La extraña pareja de gemelos que se acercó a la Tierra

Lo que parecía un gran asteroide son en realidad dos del mismo tamaño, oscuros como el carbón, que giran entre sí cada 24 horas

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Diez impresionantes descubrimientos sobre Ötzi, el «hombre de hielo»

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Colisión galáctica podría despertar al agujero negro gigante de la Vía Láctea

Miguel ArtimeYahoo Noticias4 de enero de 2019

https://es-us.noticias.yahoo.com/colision-galactica-podria-despertar-al-agujero-negro-gigante-de-la-via-lactea-192944463.html

La US Navy diseñó en secreto una aeronave futurista súper rápida que se parece a un OVNI, según revelan los documentos por Jasper Hamill

https://orbitaceromendoza.blogspot.com/2019/04/la-us-navy-diseno-en-secreto-una.html

¿Sabes por qué el cielo es azul?

Científicos localizaron en forma exacta el hogar ancestral del hombre moderno

https://telefenoticias.com.ar/internacionales/cientificos-localizaron-en-forma-exacta-el-hogar-ancestral-del-hombre-moderno/

¿Qué es la energía electromagnética?

La energía electromagnética viaja en ondas y abarca un amplio espectro desde ondas de radio muy largas hasta rayos gamma muy cortos. El ojo humano solo puede detectar una pequeña porción de este espectro llamado luz visible. Una radio detecta una porción diferente del espectro, y una máquina de rayos X usa otra porción más. Los instrumentos científicos de la NASA usan el rango completo del espectro electromagnético para estudiar la Tierra, el sistema solar y el universo más allá.

Cuando sintoniza su radio, mira televisión, envía un mensaje de texto o hace palomitas de maíz en un horno microondas, está utilizando energía electromagnética. Dependes de esta energía cada hora de cada día. Sin ella, el mundo que conoces no podría existir.

 
Un diagrama del espectro electromagnético que muestra las 7 regiones del espectro (de la longitud de onda más larga a la más corta): ondas de radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Ejemplos de ondas de radio incluyen frecuencias de radio FM y AM. Las mircrowaves se usan en hornos de microondas y su longitud es aproximadamente del tamaño de una pelota de béisbol. Las ondas infrarrojas son mucho más cortas, aproximadamente del tamaño de un grosor de papel. La energía térmica que irradia los humanos y otros animales está en la región infrarroja.
 
Nuestra atmósfera protectora

Nuestro Sol es una fuente de energía en todo el espectro, y su radiación electromagnética bombardea nuestra atmósfera constantemente. Sin embargo, la atmósfera de la Tierra nos protege de la exposición a un rango de ondas de mayor energía que pueden ser dañinas para la vida. Los rayos gamma, los rayos X y algunas ondas ultravioletas son “ionizantes”, lo que significa que estas ondas tienen una energía tan alta que pueden eliminar electrones de los átomos. La exposición a estas ondas de alta energía puede alterar los átomos y las moléculas y causar daños a las células en la materia orgánica. Estos cambios en las células a veces pueden ser útiles, como cuando la radiación se usa para matar las células cancerosas, y otras veces no, como cuando nos quemamos con el sol.
Ventanas atmosféricas
Imagen de la nave espacial de la NASA RHESSI
Ver más allá de nuestra atmósfera: las naves espaciales de la NASA, como RHESSI, proporcionan a los científicos un punto de vista único, ayudándoles a “ver” a longitudes de onda de mayor energía que están bloqueadas por la atmósfera protectora de la Tierra.

La radiación electromagnética es reflejada o absorbida principalmente por varios gases en la atmósfera de la Tierra, entre los que destacan el vapor de agua, el dióxido de carbono y el ozono. Parte de la radiación, como la luz visible, pasa en gran medida (se transmite) a través de la atmósfera. Estas regiones del espectro con longitudes de onda que pueden atravesar la atmósfera se denominan “ventanas atmosféricas”. Algunas microondas incluso pueden pasar a través de las nubes, lo que las convierte en la mejor longitud de onda para transmitir señales de comunicación satelital.

Si bien nuestra atmósfera es esencial para proteger la vida en la Tierra y mantener el planeta habitable, no es muy útil cuando se trata de estudiar fuentes de radiación de alta energía en el espacio. Los instrumentos deben colocarse sobre la atmósfera de absorción de energía de la Tierra para “ver” una energía más alta e incluso algunas fuentes de luz de menor energía, como los quásares.

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Citación
APA

Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, Dirección de Misión Científica. (2010) Introducción al espectro electromagnético. Recuperado

00/11/2019

, del sitio web de NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/01_intro
MLA

Dirección de Misión Científica. “Introducción al espectro electromagnético” NASA Science. 2010. Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. [insertar fecha – p. ej. 10 de agosto de 2016] http://science.nasa.gov/ems/01_intro
Serie de espectro electromagnético
Página de inicio de la serie
Introducción
Anatomía
Comportamientos de onda
Visualización
Ondas de radio
Microondas
Ondas infrarrojas
Infrarrojo cercano reflejado
Luz visible
Ondas ultravioletas
Rayos X
Rayos gamma
Presupuesto de radiación de la Tierra
Libro complementario y materiales
Descargue el libro EMS (7MB PDF)
Actividad: exploración de la teledetección (PDF)
Diagrama del espectro electromagnético

5 respuestas a CIENCIA-Astronomía Didáctica-y EINSTEIN- CIENCIA-RAREZAS

  1. Pingback: CIENCIA DE LA NASA | Cardemar1933's Blog

  2. cardemar1933 dijo:

    PROPULSION FOTONICA, SOLUCION PARA LLEGAR A MARTE EN UNOS DIAS.

  3. cardemar1933 dijo:

    ASTRONOMIA-CIENCIA Y RAREZAS

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