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Turbulencia El lanzamiento curvo de una pelota de béisbol realmente despliega una trayectoria curva debido a que el giro de la pelota sobre sí misma arrastra capas de aire cerca de su superficie. Página 2. Fascículo 9 SABÍAS QUE... Para obtener agua en un sitio árido, como un desierto, se debe escarbar un agujero de 0,5 metros de diá- metro por 0,5 metros de profundidad, y colocar un recipiente en el fondo, al centro de la excavación. Luego hay que colocar sobre el agujero un plástico sostenido con piedras y, en el centro del plástico, una piedra para que tome forma cónica. En el día, el vapor de agua se condensará en la parte inferior del plástico: el agua condensada resbalará por el plástico y caerá en el recipiente. Por la noche, la condensación del agua se acumulará en la parte superior del plástico. Página 4. Lo que define si los fluidos son líquidos o gaseosos se conoce como variables de estado que no son otra cosa que la temperatura, la presión y el volumen. Los fluidos Velerismo Vientos de veinte nudos favorecieron el desarrollo de la II Válida Nacional de Vela Ligera.

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Page 1: Los fluidosmatematicaaplicada.jezasoft.co/jeza/matematicas/fisica_a...presente artículo: la física de los fluidos. Antes de entrar en lo que nos concierne, queremos destacar que

TurbulenciaEl lanzamiento curvo de una pelota de béisbolrealmente despliega una trayectoriacurva debido a que el giro de lapelota sobre sí misma arrastracapas de aire cerca de susuperficie.Página 2.

Fascículo 9SABÍAS QUE... Para obtener agua en un sitio árido, como undesierto, se debe escarbar un agujero de 0,5 metros de diá-metro por 0,5 metros de profundidad, y colocar un recipienteen el fondo, al centro de la excavación. Luego hay que colocarsobre el agujero un plástico sostenido con piedras y, en elcentro del plástico, una piedra para que tome forma cónica.En el día, el vapor de agua se condensará en la parte inferiordel plástico: el agua condensada resbalará por el plástico ycaerá en el recipiente. Por la noche, la condensación del aguase acumulará en la parte superior del plástico.

Página 4.

Lo que define si los fluidos son líquidoso gaseosos se conoce como variablesde estado que no son otra cosa que latemperatura, la presión y el volumen.

Los fluidos

Velerismo Vientos de veinte nudos favorecieronel desarrollo de la II Válida Nacional

de Vela Ligera.

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fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 9

La turbulenciaFisicosas

Una vez el matemático británico Horace Lamb mencionó quecuando se muriera y fuera al cielo le preguntaría a Dios por doscosas que no había podido resolver: una de ellas era el movimientoturbulento de los fluidos. La descripción completa de la turbu-lencia todavía es uno de los problemas no resueltos de la físicacontemporánea.Si observamos la columna de humo en un ambiente sin corrientesde aire, notamos que el humo fluye verticalmente en forma lami-nar, o sea, en capas suaves y de manera lenta. Sin embargo, des-pués de un punto el flujo se hace caótico y rápido, es decir, sevuelve turbulento. La turbulencia en el flujo de cualquier fluidose produce cuando su rapidez excede cierto valor crítico que de-pende del tipo de fluido, dando origen a la formación de remolinosa diferentes escalas que interactúan unos con los otros. El aumentode la rapidez del fluido en algún momento puede deberse amuchos factores, entre ellos, irregularidades en las superficies decontacto con el fluido o a variaciones de su densidad.El lanzamiento curvo de una pelota de béisbol realmente despliegauna trayectoria curva debido a que el giro de la pelota sobre símisma arrastra capas de aire cerca de su superficie. El giro haceque aparezca una región de turbulencia asimétrica de un ladode la pelota, desviando la corriente de aire más de un lado quede otro. Esa diferencia en la dirección y rapidez de la corriente delaire a los lados de la pelota hace que se ejerza una fuerza netasobre ella, desviándola hacia un lado y haciendo que su trayectoriasea curva.

Estela

Esteladesviada

SIN EFECTO

CON EFECTO

Circulaciónde airealrededor dela pelota

Circulaciónde airealrededor dela pelotagirando

Fuerzaresultante

Isbelia Martín (Universidad Simón Bolívar, Caracas)Claudio Mendoza (IVIC/CeCalCULA)

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uando las nuevas ideas nacen y son frágiles, qué mejor sitio que unaincubadora para ponerlas a resguardo y permitir que crezcan y se fortalezcan.Esa es precisamente la tarea del Parque Tecnológico de Mérida, donde han

alentado la creación de más de veinte empresas con criterios novedosos que deotra forma no habrían encontrado un empujón para salir adelante.Detrás de la creación de ese refugio de innovadores está Marcos Rodríguez, uncientífico básico (como se llama a quienes trabajan en áreas que no necesariamentellevan a una aplicación inmediata), que está convencido de que la gente necesitauna estructura como la del Parque que le permita crear cosas nuevas sin temor aser castigada por el fracaso.Un ejemplo de las iniciativas que ha apadrinado es el Centro de Innovación Tecno-lógica de la Universidad de Los Andes, donde se han especializado en biomecánicay manufacturan 190 prótesis y piezas necesarias para tratar fracturas y otrosproblemas de traumatología. Rodríguez señala que aunque no puedan abastecertoda la demanda de este tipo de aparatos que existe en Venezuela, su contribuciónes igual de contundente, porque sus bajos costos obligan a quienes traen equiposimportados a vender a menores precios.El corazón del Parque Tecnológico funciona en un pequeño edificio en el centrode Mérida, lo que demuestra que no se requiere una estructura rimbombante parapoder hacer las cosas con propiedad. Rodríguez lo describe como una plataformade seis laboratorios, en los que se puede hacer desde ingeniería social hastabiotecnología.Considera que la ciencia debe servir para el bien colectivo. “No hay límite para loque uno pueda hacer si no te importa quién se lleve el crédito”.¿Cómo definiría la física?No es más que una de las muchas cosas en que uno puede involucrarse utilizandoel método científico, que implica tener una actitud cuestionadora, en lugar de unafe ciega.¿Cuál es la diferencia entre un científico básico y uno que se dedica a latecnología?En los dos casos te comportas como científico, con la diferencia de que en cienciabásica la demostración de que algo no sirve está en la refutación del artículo queescribiste, mientras que en tecnología consiste en que nadie te compre lo queinventaste, algo mucho más cruel. Además, la inversión en crear tecnología es máscostosa.¿Dedicarse a esta área significó renunciar a ser científico?Nunca hay un día en que yo deje de ser físico. Lo importante del físico y del biólogoes cómo se plantee un problema y su honestidad intelectual. El científico tiene quetrascender sus intereses y elegir la respuesta que es y no la que conviene.

Marcos Rodríguez, fundador del ParqueTecnológico de Mérida

El deseo de crearNo hay límite para lo que puedes hacer si no te importa quién selleve el crédito.

Marcos Rodríguez piensa que quienes han tenido, como él, laoportunidad de estudiar y de formarse, deben retribuir a lasociedad el privilegio que han obtenido. De allí que, luego dehaberse graduado en la Universidad Central de Venezuela ytrabajar durante más de dieciocho años en el Instituto Venezolanode Investigaciones Científicas, dedicado a una especialidad quese denomina física del estado sólido, decidió dejar todo estopara irse, a mediados de la década de 1980, al Instituto deIngeniería, un centro que se estaba creando con el objeto dehacer aplicaciones tecnológicas del conocimiento.

Cree que los más grandes pensadores de esta época son, dealguna manera, científicos. Dentro de ellos, considera que entrelos más grandes están los biólogos evolucionistas, que se hanpreocupado por desentrañar el pasado de la humanidad ycomprender su futuro.

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Clemencia García Villasmil, física médica

n 1936 se funda el Instituto Pedagógico de Caracas gracias a una misión deprofesores chilenos. El país pudo entonces empezar a formar profesores deenseñanza media o bachillerato en materias científicas tales como matemá-

ticas, química, biología y física. Los jóvenes interesados en estas disciplinas podíanprofesionalizarse ingresando en el Pedagógico. Este fue el caso de una joven,Clemencia García Villasmil (1925-2002), quien se graduó en 1948 como profesorade física y matemáticas. Becada por el Ministerio de Sanidad y Asistencia Social parahacer estudios en los Estados Unidos, entre 1948 y 1952 tomó cursos en los programasde maestría en la Universidad de Columbia, obteniendo finalmente su título de doc-torado (PhD) en la especialidad de física de radiaciones. De regreso a Venezuela,funda en 1952 el Servicio de Física de Radiaciones del Instituto Oncológico Luis Ra-zzetti. Su actividad estuvo siempre relacionada con la calibración de instrumentos,seguridad, dosimetría, estimación de dosis en sistemas biológicos y control de cali-dad. Fue profesora asociada de la Cátedra de Radioterapia y Medicina Nuclear en laFacultad de Medicina de la Universidad Central de Venezuela; publicó varios tra-bajos relacionados con su especialidad. Fue una mujer pionera en el campo de lafísica cuando todavía pocas jóvenes se atrevían a estudiar esta disciplina.

La física en la historia

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Leonardo Trujillo, IVIC/CIFT-Trieste

radicionalmente las investigacionesen física se pueden clasificar en tresgrandes áreas del conocimiento.

1- La física de lo infinitamente grande,dominio de estudio de la astronomía y laastrofísica. 2- La física de lo infinitamentepequeño que estudia los constituyenteselementales de la materia, desde la físicaatómica y nuclear hasta lo que se conocecomo física de altas energías o de partí-culas fundamentales. Existe una terceraclasificación que corresponde al estudiode los conglomerados que se forman delos constituyentes fundamentales, y habla-mos entonces de 3- la física de la materiacondensada. Esta última es particular-mente interesante ya que se manifiesta aescalas de espacio y tiempo que son, ensu mayoría, perceptibles a escala humana,es decir, una física palpable por todosnosotros.Dentro del dominio de estudio de la físicade la materia condensada nos encontra-mos con lo que nos enseñan desde losprimeros cursos de ciencias naturales enla escuela, específicamente, que existentres estados de la materia: el estado sólido,el estado líquido y el estado gaseoso. Estosdos últimos son el tema de interés delpresente artículo: la física de los fluidos.Antes de entrar en lo que nos concierne,queremos destacar que estos estados dela materia se clasifican, en primera aproxi-mación, por el número de constituyentespor unidad de volumen, esto es, por sudensidad. De ahí que los sólidos suelenser cuerpos muy densos, mientras que loslíquidos ya no lo son tanto y los gases loson bastante menos. Otro criterio que seemplea para la clasificación de los estadosde la materia es la organización interna delos materiales, que va desde los muy orde-nados (sólidos) hasta los muy desorde-nados (gases).Los fluidos ciertamente están presentesen nuestra vida cotidiana. Fíjense, el aireque respiramos es un fluido, en este casogaseoso, mientras que el agua que bebe-mos también lo es, pero ahora es un líqui-do. Igualmente, podemos encontrar al aireen estado líquido y al agua en estado ga-seoso. Lo que define si los fluidos son líqui-dos o gases se conoce como variables deestado que no son otra cosa que la tempe-ratura (T), la presión (P) y el volumen (V).La temperatura nos da una medida de laenergía del sistema. Existe una correspon-

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dencia entre la distribución de velocidadesde las partículas en un fluido (su energíacinética) y la temperatura. Igualmente, amedida que estas partículas puedenmoverse, ejercen una fuerza sobre la super-ficie del volumen que los contiene: la pre-sión, que no es otra cosa que la fuerza porunidad área. El volumen, finalmente, es lacaracterística geométrica donde estáconfinado nuestro material. En cuanto ala densidad, es decir, la cantidad de materiacontenida en un volumen específico, losgases tienden a ocupar todo el espacioque les está disponible y, además, su densi-dad es inversamente proporcional a lapresión. En cuanto a los líquidos, si bienes cierto que suelen adoptar la forma del

recipiente, a diferencia de los gases, sudensidad es más o menos constante. Laforma como se relacionan P, V y T definelo que es un gas o un líquido.La evolución de un fluido en movimientopuede estudiarse a través de la mecánicade los fluidos. Como los fenómenos quese estudian son del orden de la escala ma-croscópica, consideramos que los fluidosson medios continuos. Esto significa quetodo elemento de volumen que encierrauna porción de fluido, por muy pequeñoque sea, encierra un número muy grandede partículas (átomos y/o moléculas). Bajoesta premisa, podemos derivar unconjunto de ecuaciones matemáticas quepermite describir la distribución de las

Los fluidosNo me satisfago hasta que puedo hacerun modelo mecánico de una cosa. Si puedohacer el modelo mecánico, la entiendo.

William Thomson, Lord Kelvin(Irlanda,1824 -1907)

Ferrari P4/5 (2006) diseñado por Pininfarina sometido a la prueba del túnel de viento

Simulación en computador de la turbulencia generada por un ciclista de competencia

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velocidades del fluido, sin entrar en losdetalles de la evolución dinámica de cadapartícula. Estas ecuaciones matemáticas,que se conocen como ecuaciones hidro-dinámicas, surgen de las leyes del movi-miento de Newton expresadas para unmedio continuo, y de los principios funda-mentales de la conservación de energía ymasa.A pesar de las simplificaciones introducidasen la descripción de un fluido al conside-rarlo como un medio continuo, la compleji-dad matemática de las ecuaciones quemodelan su evolución puede ser muygrande. Por ejemplo, una de estas ecua-ciones más generales es conocida comola ecuación de Navier-Stokes, la cual, po-

actualmente una teoría completa quepermita comprender y describir de manerasatisfactoria la turbulencia en los fluidos.Por otro lado, casi la totalidad de los fenó-menos meteorológicos está relacionadacon los desplazamientos de masas de airey agua, los cuales son una clara evidenciade la complejidad en las prediccionessobre el estado del tiempo y el clima. Igual-mente, el estudio de los fluidos se encuen-tra en la frontera del desarrollo de técnicasde modelado computacional. Buena partede los computadores más potentes delmundo están consagrados al desarrollode cálculos numéricos altamente comple-jos para el estudio de la dinámica de losfluidos.Para Venezuela, por ejemplo, las investi-gaciones en dinámica de fluidos tienenimportancia estratégica en la industriapetrolera. Una adecuada comprensión delos fenómenos de transporte asociadoscon el petróleo es necesaria para optimizarlos procesos de exploración y producción.El petróleo tiene características muy parti-culares relacionadas con el grado de hete-rogeneidad y complejidad de las rocasdonde se encuentra confinado en elsubsuelo. El petróleo debe fluir a través delos intersticios porosos de las rocas encondiciones sumamente complejas, sien-do una de las razones que dificultan suextracción, y que plantean la necesidadde desarrollar nuevas tecnologías a partirde una buena comprensión básica de sudinámica.Nuevos horizontes de investigación hansurgido del estudio de fluidos con propie-dades altamente complejas. Incluso, sehan propuesto nuevos estados de la mate-ria como, por ejemplo, los plasmas y, másrecientemente, lo que se conoce como lamateria condensada blanda. Esta clasifi-cación podríamos considerarla como unasuerte de ampliación de los fenómenosestudiados en los fluidos, pero ahora enmateriales con propiedades bastante máscomplejas en función de su respuestadinámica a perturbaciones externas: losmateriales granulares, los coloides y losvidrios.

dríamos decir, corresponde a la segundaley de Newton (Fuerza = Masa x Acelera-ción) para un fluido (o cuerpo continuo).La ecuación de Navier-Stokes representauno de los desafíos más grandes de lasmatemáticas contemporáneas, ya que has-ta la fecha no se ha demostrado la existen-cia de ninguna solución general analítica,siendo resuelta entonces numéricamentecon un computador. De esta forma, estaecuación nos permite modelar conbastante precisión la dinámica de un fluido.Las investigaciones sobre la dinámica defluidos es un área del conocimiento fasci-nante. Uno de los fenómenos que ha intri-gado a los científicos por muchos años esel fenómeno de la turbulencia. No existe

75% de nuestro planetaes agua. ¿Puedes nadar?

Unos cubos de hieloflotan en un vaso llenode agua hasta el borde.¿Se desbordará el aguacuando se derrita elhielo?

Huracán Dean pasando al norte de las costas venezolanas el 17 de agosto de 2007

El problema con las predicciones deltiempo es que pueden ser tan correctascomo para ignorarlas pero tan erradas

como para depender de ellas.

Patrick Young Alexander(Inglaterra, 1867-1943)

Un coloide es una mezcla de unasustancia suspendida en un líquido.Podemos hablar de dispersiones queson coloides sólido-líquido (tinta,pintura), de emulsiones de líquido-líquido (mayonesa, leche, orimulsión)y de espumas que son coloides aire-líquido (crema de afeitar, aerosoles).

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a vela es el habilidoso arte de controlar la dinámica de un barcopropulsado por la mera acción del viento. Las primeras regatas develeros en unos Juegos Olímpicos se celebraron en 1896, y han

formado parte del programa olímpico desde entonces, aunque los tiposde embarcaciones han cambiado con cierta frecuencia.En las Olimpíadas Atenas 2004 compitieron las clases 470 (femenino ymasculino), 49er, Europa (femenino), Finn (masculino), L, Mistral (femeninoy masculino), Star (masculino), Tornado e Yngling (femenino).Todos los deportes marinos utilizan como unidad de velocidad el nudo.El nudo, abreviado kn, es una medida de velocidad utilizada tanto parala navegación marítima como para la aérea. Equivale a una milla náuticapor hora. También se utiliza en meteorología para medir la velocidad delviento.

1 nudo = 1 milla náutica por hora = 1,852 km/h.Una velocidad de 20 nudos equivale, aproximadamente, a 37 km/h.El nombre deriva del viejo proceso de medición de la velocidad en unanave. Antiguamente, un tripulante disponía de una cuerda o línea connudos a intervalos regulares (generalmente una brazada que eraequivalente a 1,8288 m) y un tronco atado a un extremo, el cual echabanal mar. Otro tripulante disponía de un reloj de arena de alrededor demedio minuto y contaban la cantidad de nudos que eran arrastrados enese lapso de tiempo. Con este método se normalizó la medición develocidades de las embarcaciones.Si quieres obtener, aproximadamente, la velocidad de una nave de esaépoca, en nudos de hoy, debes multiplicar dicho valor por 120 (60 mediosminutos) y dividirlo entre 1 000 (1 km = 1 000 m).

oloca una taza de maicena en un recipiente y añade agua pocoa poco, amasando hasta lograr una mezcla de consistencia espesaparecida a la de las panquecas (aproximadamente 1/4 de taza de

agua por cada taza de maicena).

Con tus manos agarra un puño de la mezcla y la amasas como si fuerasa hacer una pelota. Mientras la mezcla se aprieta con las manos, se com-porta como un sólido. Pero una vez que dejas de apretarla se vuelvelíquida y se escurre entre los dedos. ¿Qué pasa?

La mezcla de maicena y agua se denomina un “fluido no-newtoniano”.En estos fluidos la viscosidad cambia con el esfuerzo aplicado. Así, cuandoapretamos la mezcla con las manos, su viscosidad aumenta y se comportacomo un sólido. Pero al quitar la presión de las manos, su viscosidaddisminuye y la mezcla fluye entre los dedos. Lo mismo ocurre a la orillade la playa: si uno está parado sobre la arena mojada se le hunden lospies, pero si uno corre sobre la arena mojada, la aprieta y la misma sesiente entonces dura, sólida.

Prueba y verás

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Parque Tecnológico de Mérida

Vela olímpicaDeportes

Rogelio F. Chovet

Sólido o líquido

Clase 470 Clase 49er

Clase Europa Clase Finn

Clase L Clase Mistral

Clase Tornado Clase Yngling

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Construye un barómetroMateriales. Frasco de vidrio de boca ancha, un globo, una liga (bandade goma gruesa es recomendable), tijera, 1 pitillo, hoja de papelmilimetrado (o en blanco), pega (o cinta plástica), lápiz o marcador, unacaja de CD de plástico.Procedimiento• Corta con la tijera el globo por la parte angosta. Cubre la parte supe-

rior del frasco con la parte cortada del globo de modo que quedesellado herméticamente y plano (parecido a un tambor). Cubre conel globo el frasco de vidrio alrededor del borde.

• Asegura el globo alrededor de la boca del frasco con la banda degoma, de manera tal de formar un sello hermético. No debe salir oentrar aire.

• Corta el pitillo por la mitad. Coloca un punto de pega en el centrodel globo y pega un extremo del pitillo horizontalmente. Puedessostenerlo suavemente hasta que se seque el pegamento. El otroextremo del pitillo debe sobresalir del borde del frasco. (Tambiénpuedes fijar el pitillo con un pedazo de cinta plástica).

• Abre la caja del CD hasta que formen 90º las tapas. Pega la hoja depapel milimetrado (o la hoja en blanco) en la tapa vertical.

• Acerca el extremo del pitillo que sobresale del frasco y marca conun lápiz la posición del pitillo en el papel. Luego, pega la base delfrasco en la otra tapa del CD (la tapa horizontal), así no se moveráel barómetro.

• El barómetro que construyes no es de precisión; sin embargo, permiteobservar variaciones de la presión según las condiciones a las cualesesté sometido. El globo se estira a medida que el tiempo cambia. Lapresión alta hará que el globo se hunda y que el pitillo suba (seráun día soleado). Por el contrario, la presión baja hará que el globose infle y que el pitillo baje (esto significa que vienen días lluviososy nublados).

• Acorde con la observación que realices, registra marcas en la hojamilimetrada. Lo ideal es que observes el progreso de este experi-mento durante varios días de la semana.

América M. Sáenz Guzmán, Colegio Santiago de León de Caracas, Caracas

Instrumento que permite medir la presión atmosférica

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Es la inteligencia de la naturaleza o la desobediencia del agua loque nos favorece?

Los cuerpos en la naturaleza aumentan su volumen cuando se calientany lo disminuyen cuando se enfrían. Todos a excepción del agua, quepresenta una conducta anómala entre los 0 °C y los 4 °C, es decir, quese comporta al contrario. Si el agua se manifestara como los otroscuerpos, no habría vida marina por cuanto se congelarían los mares oríos hasta el fondo y los peces y plantas morirían. Al congelarse, el aguase hace menos densa que en estado líquido, por lo cual el hielo creauna capa en la superficie que evita que se siga enfriando (y congelando)hasta el fondo. Si el hielo fuera más denso que el agua líquida, loscristales de hielo se irían al fondo dejando siempre una capa de líquidoen la superficie dispuesta a congelarse. Esto se repetiría hasta congelartodo el agua. Sin embargo, como el agua líquida es más densa que elhielo, éste queda en la superficie como una capa protectora que evitaque la temperatura del agua siga disminuyendo y se congele. Aúncuando el agua que se encuentra en contacto con el hielo está a 0 °C,muy baja para que pueda haber vida marina, un poco más abajo seencuentra a 4 °C y más densa. Esto hace que en el fondo el agua estémás caliente y pueda haber vida marina. La vida en los mares árticosdepende de la diferencia de esos 4 °C.

Pingüino emperador nadando debajo de la superficie congeladadel mar Antártico. Fuente: www.geology.um.maine.edu

Curiosidades

Ángel Delgado, Universidad Pedagógica Experimental Libertador, Caracas

Comportamiento del agua

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uando estamos en los llanos, la playa o en la montaña y miramoshacia el cielo en una noche oscura y despejada, vemos un grannúmero de estrellas. A medida que nuestros ojos se acostumbran

a la oscuridad, vemos más y más estrellas, hasta que finalmente notamosque una franja blanca, la Vía Láctea, cruza el cielo de horizonte a horizonte.Las estrellas que mira mos son similares a nuestro Sol. Dependiendo desu luminosidad y de lo distante que estén de nosotros, algunas de ellasparecen más brillantes que otras. Una estrella cercana poco luminosaluce más brillante que una estrella de mayor luminosidad pero lejana.

En 1610 Galileo Galilei descubrió con un rudimentario telescopio quela Vía Láctea estaba formada por un gran número de estrellas, tan distanteque a simple vista no se lograba distinguir individualmente. Los telescopiosmodernos permiten estudiar a la Vía Láctea en detalle, siendo ésta ungran disco luminoso. Hoy sabemos que este disco está formado porcentenas de miles de millones de estrellas que giran alrededor de uncentro, de la misma forma que los planetas del Sistema Solar giranalrededor del Sol. Estos conglomerados se llaman galaxias. Hay másgalaxias en el Universo que estrellas en la Vía Láctea. Además de estrellas,el disco contiene nubes de gas y polvo (zonas negras sin estrellas) enlas cuales se forman nuevas estrellas. Si pudiésemos ver a la Vía Lácteadesde afuera y en la dirección perpendicular al disco, notaríamos algo similar a la concepción artística de la imagen: un disco deestrellas, gas y polvo distribuido en un sistema de brazos espirales, todos en rotación alrededor de una zona central. El Sol seencuentra en la periferia de este disco.

¿Por qué vemos estrellas en el cielo?

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Física y salud

urante el siglo XX, la influencia de lafísica sobre la medicina se nos hahecho familiar. Una manera de apre-

ciarla es a través de los premios Nobel tantoen física como en medicina. En 1901, el pri-mer Premio Nobel de Física se le otorga aWilhelm Conrad Röntgen por el descubri-miento de los rayos X, los cuales han sidoutilizados desde entonces en la medicinacomo el método más accesible para eldiagnóstico por imágenes. Más adelante, en1903, se le entrega en forma conjunta aAntoine Henri Becquerel y a los esposos Pie-rre y Marie Curie por sus investigacionessobre los fenómenos de radioactividad. En1911 Marie Curie obtiene el Premio Nobel deQuímica por estudios sobre los elementosquímicos radio y polonio que han sido deter-minantes en el uso de isótopos radioactivosen la medicina. En 1917, Charles Glover Barklalo recibe por sus investigaciones sobre losrayos X característicos de los elementos,conocimiento que permite modificar laemisión de rayos X tanto en equipos clínicoscomo en otras aplicaciones.Existen varios laureados del Premio Nobelque no solamente han contribuido a cambiarla física del siglo XX, sino también su poten-cial uso en medicina. Así tenemos a Max KarlErnst Ludwig Planck (1918), por su propuestadel cuanto de energía; Albert Einstein (1921),

por la deducción de la ley del efecto foto-eléctrico (¡y algunas cosas más!); Niels HenrikDavid Bohr (1922), por investigaciones sobrela estructura de los átomos y su emisión deradiaciones; Robert Andrews Millikan (1923),por el trabajo sobre la carga elemental y elefecto fotoeléctrico; James Franck y GustavLudwig Hertz (1925). por averiguar las leyesque determinan el impacto de electronessobre átomos, y Arthur Holly Compton (1927),por el descubrimiento del efecto Compton.Todos estos avances conducen a explicarcómo las radiaciones y las partículas elemen-tales interactúan con la materia, lo cualresulta de suma importancia para conocer loque sucede con el tejido vivo tanto paramejorar los diagnósticos como los corres-pondientes tratamientos.En 1935 se le otorga a James Chadwick porhaber desvelado la existencia del neutrón, yen 1938 a Enrico Fermi por la demostraciónde la existencia de elementos radioactivosnuevos producidos por irradiación conneutrones y el estudio de reacciones nuclea-res producidas por neutrones lentos. Estopermitió el desarrollo de reactores nuclearesy la producción de isótopos radioactivos conaplicaciones a la medicina. En 1936 se leotorga a Carl David Anderson por el descubri-miento del positrón, la antipartícula delelectrón y, en 1939, a Ernest Orlando Lawren-

Tras el cielo azul

De las manos de la medicinaMiguel Martín, Universidad Central de Venezuela, Caracas

Gustavo Bruzual, Centro de Investigaciones de Astronomía, Mérida

ce por el invento del ciclotrón y la producciónde elementos radioactivos artificiales. Estosfactores son clave en el diagnóstico por imá-genes de tomografía de emisión de positróny la producción con fines médicos de los isó-topos correspondientes.Otto Stern (1943), Isidor Isaac Rabi (1944),Felix Bloch y Edward Mills Purcell (1952) loreciben por investigaciones conducentes aldesarrollo de la resonancia magnética nu-clear y, más recientemente, en 2003, se leotorga en fisiología y medicina a Paul Lau-terbur y Peter Mansfield por sus contribucio-nes en el desarrollo de la resonancia mag-nética por imágenes. También en fisiologíay medicina se premia, en 1979, a Allan M.Cormack y Godfrey N. Hounsfield por eldesarrollo de la tomografía axial computari-zada. Por último debemos mencionar aNicolaas Bloembergen y Arthur LeonardSchawlow, quienes lo reciben en 1981 por eldesarrollo de la espectroscopia láser, lo quepermitió el uso del láser en numerosas inves-tigaciones y aplicaciones en biología ymedicina. Todos estos laureados y sus inven-ciones representan los ejemplos más desta-cados de la relación que ha existido entre eldesarrollo de la física a lo largo del siglo XXy una buena parte de la medicina actual.