El misterioso pescador de luz

“Cuando te veo me ves, cuando me ves te veo y no te parezco feo” ¿qué es? ¡El espejo!, ese objeto de leyenda y rodeado de misterio que sirvió para develar un misterio: el de la velocidad de la luz. ¡También es una pieza clave de los telescopios con los que descubrimos más misterios del Universo!

En el principio de los tiempos, el espejo pescaba a la luz en el agua de arroyos y lagos, luego el hombre lo llevó al metal bruñido y más tarde al vidrio y el cristal. Nos muestra una imagen, pero de forma tal que lo que está a la derecha se ve a la izquierda ¡qué raro! ¿por qué?: por causa de un fenómeno llamado reflexión que en la Antigüedad hizo que este objeto fuera relacionado con la magia, el misterio.

EspejoCon el espejo giratorio ideado por el científico inglés Charles Wheatstone (1802-1875),  el físico francés León Foucault determinó en 1862 la velocidad de la luz en 298.000 kilómetros por segundo (km/s), una cifra que solamente tiene un 0,6% de diferencia con el valor actualmente aceptado. Foucault usó dos espejos separados 20 metros uno del otro. Un espejo estaba fijo y el otro giraba a 800 vueltas por segundo. Se dirigía un rayo de luz hacia el espejo que giraba y si éste se encontraba en el ángulo adecuado, el rayo se reflejaba en el espejo fijo, rebotaba hacia el otro espejo y después se reflejaba de nuevo en la fuente. En el tiempo que debía transcurrir para que la luz rebotara entre los espejos, el espejo giratorio había descrito un pequeño ángulo, de modo que el rayo que regresaba a la fuente se desviaba ligeramente de su trayectoria original. Con la medida del ángulo en que se había movido el espejo giratorio, el físico francés determinó cuánto tiempo había tardado la luz para hacer su recorrido y con ello calculó su velocidad. ¡Qué ingenioso!, pero hay que aclarar, que fue clave para esto el cálculo matemático y la trigonometría.

En 1887, el estadounidense Albert Abraham Michelson (Premio Nobel de Física, 1907) y su compatriota Edward Morley también usaron espejos para medir la velocidad de la luz y al mismo tiempo demostraron que era equivocada la teoría del éter, esas partículas invisibles que se suponía que era el medio de traslado de los rayos lumínicos. Se creía que el efecto del “viento del éter” sobre las ondas de luz sería como el de la corriente de un río sobre un nadador que se mueve a favor o en contra de ella, por tanto la luz podía tomar diferentes velocidades según la “resistencia” que sufriera por las partículas etéreas.

El experimento de Michelson-Morley, que revolucionó a la Física y dio paso a la Teoría de la Relatividad Especial de Albert Einsten, consistió en construir, en la base de un edificio cercano al nivel del mar, un instrumento con una lente cuya mitad estaba espejada, de modo que dividía la luz en dos rayos procedentes de la misma fuente, pero en direcciones perpendiculares que los hizo recorrer distancias iguales para hacerlos llegar con espejos a un punto común. No hubo diferencias en la velocidad de uno y otro rayo lumínico, con lo cual se demostró la invalidez de la teoría del éter.

shutterstock_103772447Antes de llegar a los laboratorios científicos,  los espejos se usaron como utensilios de tocador por las civilizaciones egipcia, griega, etrusca y romana. Durante la alta Edad Media, apenas se hizo uso de este utensilio hasta que en el siglo XIII se inventó la fabricación de los de vidrio y de cristal de roca, sobre láminas metálicas o con pinturas en base a plomo o estaño (los espejos azogados). Sin embargo, se siguió fabricando espejos de metal hasta el siglo XVIII.

El espejo ha sido también considerado un objeto mágico, capaz de dar información sobre sucesos y cosas distantes en el tiempo o el espacio, como en el cuento de Blancanieves, en el que respondía a la maligna madrastra que preguntaba ¿quién es la mujer más bella del reino? Y en la novela “Harry Potter y la piedra filosofal“, de J. K. Rowling, aparece el espejo de Oesed (deseo leído al revés), que no refleja la imagen de quien lo contempla sino sus deseos más profundos. ¡Qué increíble!

Consigna:

¿Qué le preguntarías a un espejo mágico?

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¡No me moleste mosquito!

carlos finlayEl médico cubano Carlos Finlay estaba empeñado en combatir la malaria y dice la anécdota que un molesto zumbido le señaló a un mosquito como culpable de transmitir la enfermedad que causaba estragos en países tropicales como el suyo. ¡Pero pasaron 20 años hasta que se le reconociera tan importante descubrimiento!

El nombre de la enfermedad muestra cuán equivocados estaban los científicos: malaria proviene del italiano medievalmala aria(“mal aire”) y también se la llama paludismo, del latín palus (“pantano”), que alude al “mal de los pantanos”. La malaria o paludismo es causada por parásitos de la especie Plasmodiumtransmitidos a las personas por la picadura de la hembra del mosquito Anopheles.

Finlay (1833-1915), a quien apodaban “el maniático de los mosquitos”, llevaba años atendiendo enfermos e investigando en Cuba cuando descubrió la importancia de los vectores o transmisores biológicos de enfermedades y presentó su teoría en la Conferencia Sanitaria Internacional celebrada en Washington en 1881.  Sus colegas la recibieron con frialdad y casi nadie la creyó cierta.

Pero el médico cubano estaba convencido de que tenía razón. De regreso a La Habana hizo experimentos con voluntarios y no solo confirmó su teoría sino que además descubrió que las personas que habían padecido la enfermedad no volvían a contraerla, es decir quedaban  inmunizadas. A fines de 1881, volvió a presentar sus investigaciones ante la Academia de Ciencias Médicas de La Habana. Tampoco se le hizo caso.

Sin embargo,  la Comisión Cubana de la Fiebre Amarilla combatió en 1898 al mosquito y aisló a los enfermos, como aconsejaba Finlay, ¡y en siete meses hizo desaparecer a la malaria de Cuba!  mosquito

Hasta que en 1902, las autoridades cubanas resolvieron probar formalmente la teoría de Finlay así como sus experimentos, con lo cual el médico comenzó a recibir el reconocimiento que se le adeudaba. En 1939, el Congreso Iberoamericano de Medicina declaró a Finlay descubridor del agente trasmisor de la fiebre amarilla y lo mismo hizo el XIV Congreso Internacional de Historia de la Medicina.

Una placa en el Canal de Panamá reconoce la contribución del médico cubano a erradicar la malaria de ese país cuando se llevaban a cabo las obras de esa vía de comunicación entre los océanos Atlántico y Pacífico, inauguradas en agosto de 1914.

El 3 de diciembre, la fecha del nacimiento de Finlay, ha sido instituida como Día del Médico en varios países de América.

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El descubridor de planetas

Desde el principio de la historia, muchos sabios se dedicaron a mirar al cielo nocturno para desvelar los secretos del Universo, hasta que  alemán Johannes Kepler, un matemático brillante, de salud frágil y corto de vista, determinó a puro cálculo cómo se mueven los planetas del sistema solar. ¡Revolucionó a la Astronomía  a comienzos del siglo XVII!.

Al dictar las tres leyes astronómicas básicas que llevan su nombre, Kepler (1571-1630) reavivó la llama de la investigación estelar. La Ciencia lo recompensó al  designar con su nombre a una estrella, un cráter de la Luna y a una cordillera del satélite marciano Fobos.

Además, la sonda espacial Kepler  lleva descubiertos más de 2.300 planetas de características similares a la Tierra desde 2009, cuando fue lanzada por la NASA estadounidense (Administración Nacional de la Aeronáutica y el Espacio). Se considera que es muy probable que haya vida similar a la terrestre en  un centenar de los planetas descubiertos por la sonda.

 

Kepler, quien a los tres años sobrevivió a una viruela que le dañó la vista, fue un niño brillante que sorprendía con sus cálculos matemáticos a los viajeros que se alojaban en el hostal de su familia.

En 1600, luego de obtener una maestría en la Universidad de Tubinga,  aceptó colaborar con Tycho Brahe (1546-1602), célebre astrónomo a quien sustituyó como matemático de la corte de Rodolfo II (1552-1612), emperador del Sacro Imperio Románico Germánico.

Brahe había montado el mejor centro de observación astronómica de la época y Kepler  aprovechó esos datos para investigar los movimientos planetarios. Estaba convencido de que todos giraban en círculo en torno al Sol, pero  sus cálculos le mostraron que estaba equivocado. Fue entonces que empezó a calcular con óvalos y, al volver a fracasar, terminó por determinar que el giro de los planetas en torno al Sol tenía forma de elipse, hallazgo que publicó en 1609 en su obra Astronomía Nova (Nueva Astronomía), donde escribió las tres leyes que llevan su nombre.

En 1627,  Kepler publicó unas tablas astronómicas (Tabulae Rudolphine) que durante más de un siglo se usaron en todo el mundo para calcular las posiciones de los planetas y las estrellas.

Los descubrimientos iníciales de la sonda Kepler  indican que al menos una tercera parte de las estrellas tienen planetas y el número de planetas en nuestra galaxia debe contarse por miles de millones. “Otras Tierras podrían estar ya en los datos recopilados, esperando a ser analizadas. Los resultados más emocionantes de la misión Kepler están por venir”, asegura  William Borucki, investigador principal en el Centro Ames de la NASA en Estados Unidos.

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¡Una maravilla!… Por culpa de una serpiente…

¿Fue un terremoto? ¿Un cataclismo? ¿La caída de un gran meteorito?  ¡No!  Fue una gigantesca serpiente despechada la que en un ataque de furia abrió el fabuloso espacio de las Cataratas del Iguazú, una de las  Nuevas 7 Maravillas Naturales. Así lo cuenta la leyenda de los guaraníes que poblaban la zona del Iguazú (“agua grande”) mucho antes del año 1541, cuando el expedicionario español Alvar Núñez Cabeza de Vaca navegó por el río y casi se despeña por la “Garganta del Diablo”. Con sus 82 metros de altura es el mayor y más famoso de  los 270 saltos que conforman las cataratas. Seguramente, Alvar Núñez ¡quedó atónito mientras se reponía del susto! Para los guaraníes, las cataratas de cuatro kilómetros de ancho por las que se despeña el Iguazú fueron creadas por la gigantesca serpiente Boi, la guardiana del río, furiosa porque el cacique Tarobá quiso escapar con su enamorada, Naipí, una doncella destinada al sacrificio anual en su honor. Cuenta la leyenda que el cacique huyó en una canoa con Naipí para salvarla, pero la serpiente encorvó su gigantesco lomo y formó las cataratas al partir del curso del Iguazú y atrapar a los enamorados. Antes de sumergirse en la “Garganta del Diablo”, su nueva guarida, la serpiente transformó al cacique en el bosque que rodea a las cataratas y a Naipí en centenares de cascadas, para mantenerlos separados. Pero Tarobá y Naipí “se unen los días de pleno sol, cuando se forma un amplio arco iris sobre las cataratas”, afirman los guaraníes. La selva que rodea a las cataratas del Iguazú, el más bello hito de la frontera argentino-brasileña, alberga a 2.000 especies de plantas y árboles, además de 450 especies de aves, casi la mitad del total de las que cuenta Argentina. Entre otras bellas aves, están el tucán y tres coloridas variedades de Martín Pescador. ¡Y hay también un águila pescadora! ¡En Aula365 preparamos para vos películas, fichas y post entre otros contenidos sobre recursos naturales, la selva y  biodiversidad, además de fábulas, mitos y leyendas! Las Cataratas del Iguazú, consideradas como “la mayor cortina de agua del mundo”, fueron elegidas el año pasado como una de las Nuevas 7 Maravillas Naturales por medio del voto de millones de personas de diferentes países. Las otras seis Nuevas Maravillas Naturales  elegidas fueron:

  •  La Selva Amazónica, que involucra a ocho países sudamericanos
  •  la Bahía Halong, en Vietnam
  •  la Isla Jeju, en Corea del Sur.
  • La Isla Komodo, en Indonesia.
  • El Río Subterráneo de Puerto Princesa, en Filipinas
  • Lla Montaña de la Mesa, en Sudáfrica.

Consigna: Para vos, ¿qué  lugar natural debería ser considerado una maravilla del mundo?

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La Tierra, esa cebolla…

La atmósfera terrestre tiene capas, como la cebolla, y el caso viene a cuento porque a tres de ellas las atravesó como rayo, desde más de 39.000 metros, el paracaidista austríaco Felix Baumgartner para convertirse así en el primer ser humano en romper la barrera del sonido sin ayuda mecánica, aunque protegido por un traje similar al de los astronautas.

Desde un globo elevado con helio, Baumgartner se arrojó desde la estratosfera, una de las cinco capas atmosféricas, situada entre la tropósfera y la mesósfera. Las otras son la termosfera y la exosfera y de allí el espacio infinito. A diferencia de lo que ocurre en sus dos capas vecinas, donde la temperatura disminuye a medida que se asciende, en la estratósfera la mayor altura equivale a más calor. Esto se debe a que allí se encuentra la capa de ozono que retiene y filtra la luz solar.

El 75 por ciento de la mezcla de gases que comúnmente llamamos “aire” se encuentra en los primeros 11 km de altura, desde la superficie del mar. Los principales elementos que la componen son el oxígeno (21%) y el nitrógeno (78%).

La atmósfera también protege a la Tierra de los impactos de los meteoritos, porque los desgasta por fricción hasta reducirlos a tamaños pequeños o destruirlos completamente, salvo que sean muy grandes, como el que cayó en la Prehistoria y provocó la extinción de los dinosaurios y de buena parte de la fauna terrestre.

El paracaidista austríaco debió protegerse tanto de la falta de aire respirable como de la concentración de los rayos ultravioleta y de los brutales cambios de temperaturas que debió afrontar. Su traje también lo protegió de la fuerte aceleración en la que entró al desplomarse a una velocidad de unos 1.300 kilómeros por hora. El deportista austríaco batió además otros dos récords:  el salto con paracaídas desde la mayor altitud y el viaje en globo hasta el punto más alto. Y en mucho menos tiempo que las “Cinco semanas de viaje en globo” de Julio Verne.

A sólo 1.500 metros del suelo,  Baumgartner abrió el paracaídas que le permitió aterrizar sano y salvo pocos minutos después de emprender su “vuelo”. Si hubiera sido un proyectil sin paracaídas, con la fuerza del impacto hubiera perforado varias capas del suelo terrestre. Como un “Viaje al centro de la Tierra”, aunque Verne lo imaginó de otra manera.

En Aula365 hay películas y muchos otros contenidos multimedia sobre lo que sucede en la atmósfera, los daños que le causa la contaminación ambiental, como la lluvia ácida. También sobre Julio Verne y una peli interactiva sobre realismo y ciencia ficción.

Lo dicho: la Tierra es como una cebolla…como todo planeta y como las estrellas, aunque cada uno tiene sus capas en diferente orden, según las variadas características de los astros.

 Consigna: ¿Qué récord te gustaría lograr?

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Hacían falta vitaminas

Al bioquímico Casimir Funk le preocupaban las enfermedades provocadas por la mala alimentación: fue así que sus investigaciones lo llevaron a descubrir una de las sustancias esenciales para la salud a la que llamó vitamina ¡hace ya un siglo! Y muchísimo antes de la receta que cantaba la banda de rock Soda Stereo.

Como dice la canción, “Te hacen falta vitaminas” para evitar o curarte de enfermedades como el escorbuto, el beriberi o la pelagra, todas causadas por deficiencias alimentarias.

Suele ocurrir: una pequeña cosa dio lugar a un gran descubrimiento. En este caso fue un grano de arroz ¿con cáscara o sin cáscara?, ésa fue la cuestión. En experimentos con palomas, Funk descubrió que una de las sustancias presente en la cáscara del arroz curaba o prevenía el beriberi, enfermedad habitual en poblaciones cuya dieta se basa en el consumo de ese cereal descascarillado.

Fue así que en 1912, le dio a esa sustancia el nombre de vitaminas, en referencia a los términos latinos vita (‘vida’) y amines (grupo de compuestos químicos que contienen nitrógeno). Se equivocó al creer que todas las sustancias esenciales para la salud eran de la familia de las amines, pero la palabra vitaminas se mantuvo. La sustancia descubierta por Funk era la tiamina. Aislada en forma pura quince años después, esa sustancia se conoce hoy con el nombre de vitamina B.

En Aula365 tenemos preparados películas interactivas y otros contenidos sobre los alimentos, la prevención de enfermedades y el cuerpo humano.

Funk (1884-1967), nacido en Polonia y radicado en Estados Unidos, determinó que tan sólo un 1 miligramo de vitamina B bastaba para prevenir el beriberi, una enfermedad que causa dificultades para respirar y para caminar,  hinchazón y confusión mental, según los casos.

En sus experimentos con las cáscaras de arroz también logró aislar el ácido nicotínico o niacina, que sirvió para curar la pelagra, enfermedad que provoca cansancio, dificultad para conciliar el sueño, pérdida de peso y lesiones en la piel.

Gracias a Funk este mal se cura con la vitamina B3…¡Sí, es la niacina! Y partir de sus investigaciones,  sucesivos descubrimientos científicos hicieron que hoy contemos con 13 tipos de vitaminas.

Esta historia que comenzó con la cita de una canción de Soda Stereo también tiene un cierre musical: Se llama Funk a un género bailable que nació entre mediados y fines de los años 1960 en Estados Unidos.

Consigna:

¿Cuáles son los alimentos que más te gustan para cuidar tu salud? 

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El creador de la tabla soñada por la ciencia

En la Antigüedad fueron Agua, Tierra, Aire y Fuego, pero el cada vez mayor conocimiento de las sustancias hizo que su clasificación fuera ¡un rompecabezas!…hasta 1869, cuando el químico ruso Dimitri Mendeleyev publicó los principios de la Tabla Periódica de los Elementos y resolvió así un problema que desvelaba a los científicos.

Dicen que Mendeleyev (1834-1907) soñó su famosa tabla. De lo que no hay dudas es que le llevó muchos años hallar la solución soñada por la ciencia. Fue un hombre perseverante, un trabajador incansable y algo gruñón.

Lódica de los Elementos catalogó  todas las sustancias conocidas a fines del siglo XIX de acuerdo a sus pesos atómicos, características y semejanzas.

Esta organización fue clave, porque previó espacios vacíos ocupados por sustancias descubiertas luego de la clasificación ideada por el químico ruso. Tal es el caso del galio, también llamado eka-aluminio, y el germanio, en el grupo de los metales. El helio, cuyo descubrimiento sorprendió a Mendeleyev, pasó a ocupar su lugar entre los gases nobles.

La tabla de Mendeleyev es uno de los sustentos básicos de la ciencia. En Aula365 hay fichas y contenidos multimedia sobre las mezclas y soluciones químicas, las propiedades del agua y los elementos naturales, entre muchos otros.

Mendeleyev, nacido en Tobolsk,  histórica capital de Siberia, se lo considera uno de los grandes genios de la ciencia. Sus colegas le reprochaban cierto mal carácter, porque gruñía y hablaba consigo mismo, a veces a los gritos. Él respondía que sus gruñidos y gritos lo mantenían a salvo de enfermedades provocadas por los nervios.

Durante su larga carrera académica no sólo demostró ingenio para resolver el rompecabezas de la química sino que otros trabajos suyos contribuyeron al desarrollo de la industria, la agricultura y ganadería.

Consigna:

 ¿Qué creés que hace falta ordenar en una clasificación?

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