2015 declarado Año Internacional de la Luz (AIL) |
| Año Internacional de la Luz | |  Traducción automática | | Categoría: luz y fotones
Actualización 30 de enero 2015 | El año 2015 fue declarado Año Internacional de la Luz (AIL) por las Naciones Unidas.
2015 va a celebrar la luz y la astronomía es una ciencia esencialmente basada en la observación de la luz en todas sus formas.
Para responder a las grandes preguntas científicas en el ámbito de la astrofísica, desde un siglo la humanidad está invirtiendo miles de millones de dólares en los telescopios más y más potentes. La razón principal de esta inversión es capturar cualquier información que nos pueda ayudar a entender la historia del universo y por lo tanto indirectamente nuestra propia historia.
Desde la década de 1990, las imágenes más bellas del universo en el rango visible, desde el Telescopio Espacial Hubble (HST). Telescopio Espacial Hubble es un telescopio en órbita a 560 km de altitud y completa una revolución de la Tierra cada 100 minutos. Hubble pudo observar durante pausas largas y el fundo del Universo. Se trata de una "máquina de atrás en el tiempo" que permite a los astrónomos ver galaxias, ya que estaban allí hace 13 millones de años, sólo 600 millones a 800 millones años después del Big Bang.
Desde entonces otros telescopios han complementado las observaciones de la luz en otros ámbitos del espectro electromagnético.
Desde 1999, el telescopio Chandra, el observatorio de rayos X, explora el universo en luz de alta energía. Chandra se coloca en un alto órbita elíptica de 16 000 a 133 000 kilómetros que permite largos periodos de observación continua en el campo de los rayos X
| | En el infrarrojo es el Telescopio Espacial Spitzer que recoge la luz desde 2003. Spitzer observó principalmente la composición química del universo. Se especializa en la formación y evolución de galaxias primitivas, el nacimiento de estrellas y planetas. Esta información oculta por nebulosas de polvo son visibles en el infrarrojo. Colocado en una órbita heliocéntrica paralela a la de la Tierra, que gira alrededor del Sol en 372 días.
Todos los telescopios que seguirán los tres gigantes serán adaptados a la observación de una dominio específico del espectro electromagnético, es decir, en diferentes longitudes de onda de la luz. De hecho, las imágenes combinadas de grandes observatorios a las características complementarias, muestran otra faceta de los objetos cósmicos. Otra forma de ver el universo como todas las informaciones sobre el universo son comunicadas a nosotros por la luz.
2015 revelará nuestra historia, todavía misteriosa, pero cada vez más luminosa porque la materia y la luz están profundamente acopladas...
nota : Entre la longitud de onda (λ) y la frecuencia (ν) es la siguiente relación : ν = c / λ
ν = frecuencia de la onda en hertz
c = velocidad de la luz en el vacío en m/s
λ = longitud de onda en metros | |  Imagen: En esta imagen, vemos una burbuja de escombros en expansión llamado SNR 0519 a 69,0. Esta estrella masiva explotó en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de la Vía Láctea. Estos escombros de estrellas son gas a muy altas temperaturas, varios millones de grados, observable (azul) en los rayos X con Chandra. El borde exterior de la explosión (rojo) y las estrellas en el campo de visión se ven en luz visible por el telescopio espacial Hubble. Crédito: NASA. | Nacimiento de la Luz | | | | | Nuestro Universo es viejo 13.7 mil millones años, si la luz existe desde el principio, que no se extienda desde el "nacimiento del universo".
Inicialmente, todo el sistema está en un estado que los matemáticos llaman una "singularidad". En esta singularidad, algunas cantidades físicas como la densidad o la temperatura son infinitas. Todo está en un estado teórico, sin embargo, es el principio de nuestra historia, la de la luz.
Muy temprano la primera fuerza, la fuerza nuclear fuerte ensamblará quarks, 3 por 3 para dar protones y neutrones para formar los núcleos de hidrógeno.
A una cierta densidad y una cierta temperatura (≈3000 K), los fotones obtienen la libertad completa. Cuando el Universo se ha expandido lo suficiente, el espacio entre cada partícula de materia (protones y electrones) es suficiente para que la luz se escapa. Luego, la luz aparece, será capaz de viajar con el espacio inflacionario. El Universo no es opaca, pero transparente.
380 000 años después del inicio, aparece la era de la materia con la fuerza electromagnética, que construyó los primeros átomos de hidrógeno y helio.
| | El universo en constante expansión y enfriamiento ve la fuerza gravitacional grupear juntos los átomos en estructuras cada vez más complejas.
Este es el nacimiento de las galaxias que albergan en sus corazones las "stars" del cielo, las estrellas que vemos en evolución durante 13 millones de años.
En las estrellas, los protones se fusionan para formar núcleos de deuterio como los procesos relacionados con las interacciones débiles, la fuerza nuclear débil.
Estos núcleos de materia se utilizan entonces para construir la pirámide de los núcleos más masivos (helio-3, helio-4, litio, berilio, boro, carbono,...).
La energía liberada se lleva a 98% en forma de energía de la luz por los fotones. Es esta información de la luz que captamos hoy y que nos permite reconstruir nuestra historia.
La luz ha creado la materia y la antimateria, y cuando la materia y la antimateria se encuentran, se restauran la luz que los creó.
Luz e información son unidas entonces 2015 será el Año Internacional de la Luz y de la Información. | |  Imagen: La primera luz del universo observable visto por la misión Planck (marzo de 2013). Esta imagen muestra las huellas de los primeros momentos de la creación alrededor de 380.000 años después del Big Bang.
Crédito Imagen: colaboración ESA Planck. |
La fuerza electromagnética, mucho mayor que la fuerza de la gravedad actúa sólo sobre las partículas cargadas, sea positivamente tales como los protones, sea negativamente como los electrones. Forma átomos adjuntando
electrones a los núcleos, pero no se detiene allí. Ella sodio átomos, obligandoles a compartir sus electrones para formar las moléculas. Ella todavía empuja las moléculas de combinarse a su vez en largas
cadenas, la máxima expresión de estas cadenas es el ADN que permite la vida.
La fuerza gravitacional fue descubierto en el siglo XVII por Newton, esta fuerza de atracción actúa sobre todas las masas. Esta es la más débil de las cuatro fuerzas de la naturaleza, pero también
uno que tiene el mayor alcance, que afecta a todo el universo, es el pegamento del cosmos. La intensidad de esta fuerza que depende de la masa del objeto. Es sólo a la escala astronómica que la gravedad
está sintiendo realmente en grandes masas, como la de la Tierra (6x1027 gramos), el Sol (1033 gramos) de una galaxia (1044 gramos), un cúmulo de galaxias (1047 gramos) o el universo entero.
La fuerza nuclear débil es la que permite a los neutrones se convierten en protones y viceversa cuando se cumplan las condiciones. No actúa sobre las partículas como el electrón inmortal, el fotón
y el neutrino. A pesar mayor que la gravedad, es 1000 veces inferior a la fuerza electromagnética. Tiene influencia sólo sobre una distancia de 10-16 cm. En 1896, es por azar
que el físico francés Henri Becquerel descubre este proceso de desintegración, en una placa fotográfica.
La fuerza nuclear fuerte es la que contiene los nucleones en los núcleos. También es la que combina 3 por 3 los quarks dentro del nucleón y da lugar a la energía nuclear. 1 gramo de combustible nuclear
= 1 tonelada de dinamita. La fuerza nuclear fuerte actúa sobre una distancia de 10-13 cm, es 100 veces más fuerte que la fuerza electromagnética y actúa sólo en partículas masivas tales
como protones y neutrones con un peso de 10-24 gramo. La masa de un protón es igual a 1836 veces la masa del electrón.
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