martes, 29 de noviembre de 2011

Nanotecnología


La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al un nivel de nanoescala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard F.

El padre de la "nanociencia", es considerado Richard Feynman, premio Nóbel de Física, quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas.

La mejor definición de Nanotecnología que hemos encontrado es esta: La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más dedlicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.
Podemos decir que muchos progresos de la nanociencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo.

Termodinámica


La termodinámica puede definirse como el tema de la Física que estudia los procesos en los que se transfiere energía, tales como el calor y el trabajo.
Sabemos que se efectúa trabajo cuando la energía se transfiere de un cuerpo a otro por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo cuerpo que está a menor temperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo.
El calor se define como una transferencia de energía debida a una diferencia de temperatura, mientras que el trabajo es una transferencia de energía que no se debe a una diferencia de temperatura.
La temperatura es una medida de la energía cinética media de las moléculas individuales. El calor es una transferencia de energía, como energía térmica, de un objeto a otro debida a una diferencia de temperatura.
La energía interna (o térmica) es la energía total de todas las moléculas del objeto, o sea incluye energía cinética de traslación, rotación y vibración de las moléculas, energía potencial en moléculas y energía potencial entre moléculas. Para mayor claridad, imaginemos dos barras calientes de un mismo material de igual masa y temperatura. El flujo de calor es siempre desde el objeto a mayor temperatura hacia el objeto a menor temperatura. 

Primera Ley de la Termodinamica

Esta ley se expresa como:
Eint = Q - W
Cambio en la energía interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)
Notar que el signo menos en el lado derecho de la ecuación se debe justamente a que W se define como el trabajo efectuado por el sistema.
Para entender esta ley, es útil imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un émbolo móvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energía interna del gas estará dado por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el émbolo contra la presión atmosférica.

 

Segunda Ley de la Termodinamica

La primera ley nos dice que la energía se conserva. Sin embargo, podemos imaginar muchos procesos en que se conserve la energía, pero que realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno frío, el calor pasa del caliente al frío y nunca al revés. Si pensamos que puede ser al revés, se seguiría conservando la energía y se cumpliría la primera ley.
En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos no. Para explicar esta falta de reversibilidad se formuló la segunda ley de la termodinamica, que tiene dos enunciados equivalentes:
Enunciado de Kelvin - Planck : Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorción de energía desde un depósito y la realización de una cantidad igual de trabajo.
Enunciado de Clausius: Es imposible construir una máquina cíclica cuyo único efecto sea la transferencia continua de energía de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de energía por trabajo.

Además de la primera y segunda leyes de la termodinámica, existen la ley cero y la tercera ley de la termodinámica.

Ley Cero de la Termodinámica (de Equilibrio):


"Si dos objetos A y B están por separado en equilibrio térmico con un tercer objeto C, entonces los objetos A y B están en equilibrio térmico entre sí".
Como consecuencia de esta ley se puede afirmar que dos objetos en equilibrio térmico entre sí están a la misma temperatura y que si tienen temperaturas diferentes, no se encuentran en equilibrio térmico entre sí.


Tercera Ley de la Termodinámica.

La tercera ley tiene varios enunciados equivalentes:
"No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita de procesos"
Es el calor que entra desde el "mundo exterior" lo que impide que en los experimentos se alcancen temperaturas más bajas. El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible y se caracteriza por la total ausencia de calor. Es la temperatura a la cual cesa el movimiento de las partículas. El cero absoluto (0 K) corresponde aproximadamente a la temperatura de - 273,16ºC. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica asegura que es inalcanzable.
"La entropía de cualquier sustancia pura en equilibrio termodinámico tiende a cero a medida que la temperatura tiende a cero".
"La primera y la segunda ley de la termodinámica se pueden aplicar hasta el límite del cero absoluto, siempre y cuando en este límite las variaciones de entropía sean nulas para todo proceso reversible".

domingo, 6 de noviembre de 2011

Realizar Búsquedas Avanzadas en Google

Búsquedas Avanzadas

Las Búsquedas Avanzadas permiten hacer combinaciones de tal forma que uno o más términos sean buscados en diferentes índices o partes del registro simultáneamente. También permiten excluir un término específico de la búsqueda o recuperar uno u otro de los términos ingresados. Cada índice representa un área del registro o ficha de título, aunque también puede buscar palabras generales en cualquier parte del registro. En todos los casos, los términos por los que se desea hacer la búsqueda avanzada se ingresarán en las áreas para buscar de cada índice.

 Una vez que conozcas los conceptos básicos de la búsqueda en Google, te recomendamos que pruebes la Búsqueda avanzada, que ofrece numerosas opciones para matizar las búsquedas con mayor precisión y obtener resultados más útiles.

Para acceder a la página que integra dicha función, deberás hacer clic en el enlace "Búsqueda avanzada" de la página principal de Google.

Este es el aspecto que tiene la página Búsqueda avanzada:




Además de permitirte introducir los términos de tu búsqueda en el campo de búsqueda, Google ofrece un sinfín de opciones. Gracias a la Búsqueda avanzada, podrás buscar exclusivamente páginas que:
  • Contengan TODOS los términos de la búsqueda,
  • Contengan la frase exacta de la consulta,
  • Contengan al menos uno de los términos de la consulta,
  • NO contengan ninguno de los términos de la consulta,
  • Estén redactadas en un idioma determinado,
  • Se hayan creado en un formato de archivo específico,
  • Se hayan actualizado en un período de tiempo determinado,
  • Pertenezcan a un dominio o sito web en particular,
  • No contengan material para adultos.
"Operadores" de la Búsqueda avanzada  
Los "operadores" constituyen una forma alternativa de mejorar las búsquedas; se pueden añadir a los términos de búsqueda que se introduzcan en el cuadro de búsqueda de Google o bien se pueden seleccionar en la página Búsqueda avanzada. 

Entre los operadores de Búsqueda avanzada figuran los siguientes:

  • Búsqueda de inclusión,
  • Búsqueda mediante el operador OR,
  • Búsqueda en dominios,
  • Búsqueda de intervalos numéricos,
  • Otras funciones de la Búsqueda avanzada 
"+" Búsqueda
Google ignora palabras y caracteres comunes, como dónde, el/la/los/las, cómo, así como algunos dígitos y letras independientes, porque tienden a ralentizar la búsqueda sin mejorar los resultados. Google indicará si se ha excluido alguna palabra en la información detallada que aparecerá en la página de resultados, debajo del cuadro de búsqueda.
Si para obtener los resultados que deseas es imprescindible incluir un término común, puedes precederlo del signo "+". Asegúrate de incluir un espacio antes de dicho signo. 

Búsqueda mediante el operador "OR"
Para buscar páginas que incluyan uno de los dos términos de la búsqueda, inserta el operador OR (en mayúsculas y en inglés) entre ellos. 

Búsqueda en dominios
Google permite limitar las búsquedas a un determinado sitio web. Para ello, especifica los términos de búsqueda seguidos de "site", dos puntos y el nombre del dominio en cuestión. 

Búsqueda de intervalos numéricos
¿Tu consulta incluye cifras? Esta función te permite buscar resultados que contengan números de un intervalo determinado. Basta con añadir a los términos de búsqueda las dos cifras del intervalo, separadas por dos puntos y sin espacios. Esta función admite todo tipo de cifras, desde fechas (Ladislao Kubala 1927..2002) hasta pesos (camión 5.000..10.000 kg). Asegúrate de especificar una unidad de medida o algún otro indicador que represente el intervalo numérico. 

Otras funciones de la Búsqueda avanzada
  • Google Local: encuentra productos y servicios en una determinada ciudad o en el área de un determinado código postal.
  • Idioma: especifica el idioma en el que deseas obtener los resultados.
  • Búsqueda sobre tecnología: encuentra información relacionada con Macintosh de Apple, Unix de BSD, Linux o Microsoft.
  • Fecha: limita los resultados a períodos correspondientes a los últimos tres, seis o doce meses.
  • Apariciones: especifica en qué lugar de la página deseas que aparezcan los términos de búsqueda: en cualquier punto de la página, en el título o en la URL.
  • Dominios: realiza la búsqueda en un sitio web determinado o excluye el sitio que desees del proceso de búsqueda.
  • SafeSearch: elimina de los resultados de la búsqueda los sitios con contenido para adultos.




  

    domingo, 19 de septiembre de 2010

    Paradoja de Zenon




    ¿Quién fue Zenón de Elea?

    Zenón de Elea no elaboró una doctrina propia, sino que se limitó a defender la de su maestro Parménides con razonamientos que, según dijo Aristóteles en su Física, "producen dolor de cabeza a quienes intentan resolverlos". De hecho, Zenón fue el inventor indiscutible del razonamiento paradójico. No demostraba directamente la tesis del maestro  pero, de forma más sutil, confutaba las confutaciones; es decir, demostraba que la opinión de sus detractores desembocaba en conclusiones todavía menos aceptables que las suyas. De acuerdo con el principio sentado por su maestro Parménides de que sólo existe el ser, y que éste es uno e inmóvil, Zenón dedicó sus esfuerzos a demostrar la inconsistencia de las nociones de movimiento y pluralidad.
    

    LAS PARADOJAS DE ZENÓN

    Uno de los temas de mayor controversia entre los griegos fue el relativo a la relación que existe entre lo discreto y lo continuo.


    Los números enteros representan objetos discretos y una razón conmensurable representa una relación entre dos longitudes que admiten una unidad de medida común, de manera que cada una de ellas es una colección discreta de unidades; sin embargo, las longitudes en general no son colecciones discretas de unidades y este es el motivo por el que aparecen las razones de longitudes inconmensurables. En otras palabras, longitudes, áreas, volúmenes, tiempo y otras cantidades son continuas.


    Este problema de la relación entre lo discreto y lo continuo fue puesto en evidencia por el más destacado discípulo de Parménides, Zenón de Elea, quien alrededor del año 445 a.C., propuso un cierto número de paradojas; cuatro de ellas tratan del movimiento, y pretendían indicar que el movimiento o el cambio en general es imposible, y en general, que la “realidad» es una entidad singular sin cambios, además, se deseaba refutar a los pitagóricos quienes creían en unidades extensas pero indivisibles (McLaughlin, 1995).


    En la época en que vivió Zenón, habían dos concepciones opuestas del espacio y del tiempo.

    • "El espacio y el tiempo son indefinidamente divisibles, en cuyo caso el movimiento resultaría continuo."

    • "El espacio y el tiempo están formados por pequeños intervalos indivisibles, en cuyo caso el movimiento consistiría en una sucesión de minúsculos saltos espasmódicos."
    Los argumentos de Zenón  están dirigidos contra ambas teorías y parten de la siguiente hipótesis fundamental:


    "El tiempo y el espacio pueden ser cada uno e independientemente el uno del otro, finitamente divisibles o infinitamente divisibles"

    De donde resultan entonces cuatro posibilidades:



    • PARADOJA DE AQUILES Y LA TORTUGA

    (Tiempo y espacio infinitamente divisibles.)

    “Si el movimiento existe, lo más lento (la tortuga) nunca será alcanzado por lo más rápido (Aquiles), pero como esto es imposible, el movimiento no existe” (McLaughlin, 1995).

    En efecto, cualquier distancia que deba ser recorrida por un móvil, por ejemplo la que hay entre Aquiles y la tortuga, puede ir dividiéndose en dos partes y hay tiempo suficiente para recorrer la primera parte; como las dos magnitudes son infinitamente divisibles Aquiles nunca alcanzará a la tortuga.




    En otras palabras, Zenón establece que sobre la hipótesis de que el espacio y el tiempo son indefinidamente divisibles el movimiento sería imposible.


    Otra famosa paradoja ideada por Zenón es la paradoja de Aquiles. En este caso el guerrero quería alcanzar a una tortuga distante 1 Km.
    Cuando Aquiles llega al lugar que ocupaba la tortuga, ésta ha avanzado 10 metros más. Pero cuando Aquiles recorre estos 10 metros, la tortuga ha vuelto a avanzar un poco más.
    Tortuga: Nunca podrás cogerme, viejo. ¡Cada vez que llegues al último lugar donde estuve, yo estaré siempre un poco más adelante, aunque sea la mitad de un pelo!.
    Zenón sabía, desde luego, que Aquiles podía alcanzar a la tortuga. Lo que hacía era, simplemente, hacer ver las paradógicas consecuencias de imaginar el espacio y el tiempo formados por una sucesión infinita de puntos e instantes individuales consecutivos, como las cuentas de un collar.





    • PARADOJA DE LA DICOTOMÍA 

    (Espacio infinitamente divisible y tiempo finitamente divisible).

    En este caso se tiene la situación dual de la anterior: Si un móvil parte de un lugar hipotético A en el instante T, como el tiempo es finitamente divisible habrá un instante siguiente T’ en el cual el móvil ocupará un lugar B. Como el espacio es infinitamente divisible existirá un lugar C entre A y B por el cual tuvo que pasar el móvil; pero esto no se dio porque no hubo tiempo para que sucediera. Nuevamente como el movimiento existe no podemos asumir que el espacio es infinitamente divisible y el tiempo finitamente divisible.

    El corredor de Zenón razonaba así:
    Corredor: Antes de alcanzar la meta habré de pasar por el punto medio. Y después habré de alcanzar la marca de 3/4, que está a la mitad de la distancia restante. Y antes de recorrer la cuarta parte final tendré que pasar por otra marca de mitad del trayecto. Estas marcas intermedias no acaban jamás. ¡Nunca podré alcanzar la meta!
    Para poner un ejemplo más concreto del razonamiento de Zenón, supongamos que un corredor de maratón A tenga que recorrer la distancia BC, sometida a un número infinito de subdivisiones, en un tiempo finito; ésta es, evidentemente, una suposición absurda porque ¡no es posible recorrer un espacio compuesto de elementos infinitos en un lapso de tiempo finito! Por consiguiente, el movimiento es imposible, aunque la experiencia común nos diga lo contrario.






    • PARADOJA DE LA FLECHA

    (Espacio finitamente divisible y tiempo infinitamente divisible).

    Como el espacio es finitamente divisible la flecha en su movimiento ocupará el lugar que sigue en la dirección en que se mueve en un tiempo T. Como el tiempo es infinitamente divisible entonces existirá un tiempo T’ < T, durante el cual la fecha desapareció porque no existía un lugar que pudiera ocupar en ese tiempo. Por lo tanto, como el movimiento existe no podemos asumir que el espacio es finitamente divisible y el tiempo infinitamente indivisible.

    El tercer argumento es el de la flecha. La flecha ocupa siempre un espacio determinado y, como tal, está siempre quieta, en cualquier instante. Para poderse mover debería estar el mismo tiempo dentro y fuera de su espacio; pero una suma de estados no da movimiento. Por consiquiente ¡El movimiento es imposible!





    • PARADOJA DEL ESTADIO 

    (Tiempo y espacio finitamente divisibles).

    Un atleta A se mueve en una carrera en una cierta dirección y otro atleta C se mueve en la misma dirección pero en sentido opuesto y con igual velocidad. Un tercer atleta B que permanece inmóvil describe el movimiento de A y C en la siguiente forma: En el tiempo mínimo T, A y C se desplazaron una distancia mínima D. Ahora bien, A y C describen el movimiento de B de la siguiente forma: B se desplazó en el tiempo mínimo T la distancia mínima D. A no puede entender el movimiento de C y C tampoco puede entender el movimiento de A, en efecto C respecto de A se mueve dos veces la distancia mínima D en el tiempo mínimo T, lo cual es absurdo, porque no hubo tiempo para recorrer la distancia D.

    La cuarta y última de las paradojas de Zenón es la paradoja del estadio, y, tal vez, es la más difícil de exponer:
    Dos filas de igual numero de soldados (B B B B y C C C C) parten de los extremos de un estadio en dirección al centro (la tribuna formada por A A A A) a la misma velocidad. Se paran cuando estén alineados. El primer soldado B recorre un espacio igual a dos A, pero, en el mismo tiempo, el primer soldado C recorre cuatro soldados B.  Dado que los tamaños de A, B y C son iguales, se concluye que la velocidad de los soldados C es doble que la de los soldados B, y habíamos dicho que la velocidad era la misma.