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6.000 años no son nada ¿O tal vez sí?

El siguiente vídeo permite visualizar la historia de los asentamientos humanos desde hace 6.000 años.

Los datos mostrados en el mapa provienen de un estudio dirigido por la Universidad de Yale publicado a principios de este mes que compiló el conjunto de datos científicos existentes sobre las poblaciones urbanas históricas hasta la fecha. Los datos tienen una serie de limitaciones y está lejos de ser completa.

Ciertas partes del mundo están mejor representadas que otras, y algunas ciudades bien conocidas no aparecen hasta siglos después de su fundación . Es la primera colección a escala mundial de las poblaciones urbanas anteriores a 1950 , y un buen punto de partida para futuras investigaciones.

Un recurso fantástico para seguir la evolución del crecimiento humano.

Reba, M. et al. Spatializing 6,000 years of global urbanization from 3700 BC to AD 2000. Sci. Data 3:160034 doi: 10.1038/sdata.2016.34 (2016).

 

Ciencia y fotografía. Las primeras fotografías de la gestación humana de la Historia.

El 30 de abril del año 1965, la revista Life publica, por primera vez en la Historia, fotografías de un feto dentro del seno materno, tomadas por el fotógrafo sueco Lennart Nilsson.

Lennart NilssonLennart Nilsson (24 de agosto de 1922) es un fotógrafo científico sueco destacado por sus fotografías del proceso de gestación humano en el seno materno.

Con 12 años, tras ver un documental sobre Louis Pasteur, se compró un microscopio y comenzó a hacer fotografías microscópicas de insectos.

Comenzó trabajando como fotoperiodista freelance hasta ser contratado por una editorial sueca. Entre sus primeros trabajos como fotoperiodista se encuentra un reportaje sobre la liberación de Oslo durante la Segunda Guerra Mundial.

Comenzó también a realizar fotografía de naturaleza, realizando con el fotoperiodismo reportajes sobre hormigas, el mundo submarino y otros temas. Ejemplos de estos trabajos son A Midwife in Lapland (1945), Caza del Oso Polar en Spitzbergen (1947), y Pescadores del río Congo (1948)

Sus trabajos atrajeron la atención internacional tras su publicación en Life, Illustrated, Picture Post y otras revistas.

A partir de los años años sesenta se dedica a fotografiar el interior del cuerpo humano y en 1965, empleando un endoscopio, realizó la primera fotografía de un feto humano de 18 semanas de vida, fotografía que le dio a conocer en el plano internacional y que aparece en su libro “Ett barn blir till” (Ha nacido un niño).

Sus trabajos han sido publicados en numerosas revistas como Life, Time, Paris Match, Stern y Geo.

También ha realizado producciones audiovisuales como Los primeros días (1966), Células de cáncer y de muerte (1968), La saga de la vida (1982), El milagro de la vida (1983) y Milagro del amor (2000).

En el caso del programa de 1982, tras su exhibición en SVT, la BBC emitió su versión para el programa de ciencias Horizon, y después, la cadena pública PBS, en el programa de ciencias NOVA, producido por la cadena WGBH de Boston.

En 1980 recibió el Premio internacional de la Fundación Hasselblad, en 1992 el Master of Photography de los Infinity Awards y en 1993 el Premio de cultura de la asociación alemana de fotografía.

En su honor se creó en 1998 el “Premio Lennart Nilsson” a la mejor fotografía científica, técnica o médica.

Os dejo el enlace a un maravilloso vídeo sobre el proceso completo de gestación humana.

Ha nacido un niño, Lennart Nilsson (1965).

https://www.youtube.com/watch?v=G3tKnhIJ3VI

Philosophiæ naturalis principia mathematica. Facsímil de la primera edición.

El 5 de julio de 1687 Isaac Newton publica Philosophiæ naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural).

El, probablemente, libro científico mas importante de todos los tiempos.

En Philosophiæ naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), Newton describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre.

El 28 de abril de 1686, Isaac Newton publicaba el primer volumen de una de las obras fundamentales de la Historia de la Ciencia; Philosophiæ naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural).


En Philosophiæ naturalis principia mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), Newton describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre.

El libro que se publicaría completo el 5 de julio de 1687 a instancias de su amigo Edmond Halley, recoge sus descubrimientos en mecánica y cálculo matemático. Esta obra marcó un punto de inflexión en la historia de la ciencia y es considerada, por muchos, como la obra científica más importante de la Historia.

Su publicación se había demorado enormemente dado el temor de Newton a que otros intentaran apropiarse de sus descubrimientos. Sin embargo Edmond Halley presionó a Newton hasta que publicara, Newton se lo agradece en las primeras páginas del libro. Los tres libros de esta obra contienen los fundamentos de la física y la astronomía escritos en el lenguaje de la geometría pura.

Como pequeño homenaje a Isaac Newton, os dejo un enlace al libro más importante de la Historia de la Ciencia; “Philosophiæ naturalis principia mathematica” (Principios matemáticos de la filosofía natural). Está en edición facsímil realizado por el Proyecto Gutenberg (por cierto un millón de gracias a esta gente, un trabajo magnífico). Está en latín, por supuesto. Se puede descargar e imprimir, para guardar…

 

http://www.gutenberg.org/files/28233/28233-pdf.pdf?session_id=9499ae0578f6d36eaf52bed1d6d5cd5be8e15efa

Carl Sagan y Einstein.

El 14 de marzo de 1879, nacía el físico estadounidense de origen alemán Albert Einstein (Ulm, Imperio alemán, 14 de marzo de 1879 – Princeton, Estados Unidos, 18 de abril de 1955), Premio Nobel de física en 1921 “por sus trabajos sobre el movimiento browniano y su interpretación del efecto fotoeléctrico”. Es considerado como el científico más conocido y popular del siglo XX.

El 11 de abril de 1905, Albert Einstein publica en Zur Elektrodynamik bewegter Körper, su Teoria sobre la relatividad especial. Un artículo que cambiaría el mundo.

El manuscrito contiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas de puño y letra del científico. Fue donado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.

Esta teoría se basaba en el Principio de relatividad y en la constancia de la velocidad de la luz en cualquier sistema de referencia inercial. De ello Einstein dedujo las ecuaciones de Lorentz. También reescribió las relaciones del momento y de la energía cinética para que éstas también se mantuvieran invariantes.

Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuencias del principio de relatividad de Galileo, según el cual cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.

El 2 de diciembre del año 1915, Albert Einstein publica en Annalen der Physik, la teoría general de la relatividad, en la que reformula por completo el concepto de gravedad. Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico del origen y la evolución del Universo por la rama de la física denominada cosmología.

La teoría general de la relatividad o relatividad general es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916.

El nombre de la teoría se debe a que generaliza la llamada teoría especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el Principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.

La intuición básica de Einstein fue postular que en un punto concreto no se puede distinguir experimentalmente entre un cuerpo acelerado uniformemente y un campo gravitatorio uniforme. La teoría general de la relatividad permitió también reformular el campo de la cosmología.

En este episodio de serie Cosmos, “Viajes a Traves del Espacio y del Tiempo”, el “gigante” de la comunicación científica Carl Sagan nos habla de la Teoria de la relatividad general y especial de Einstein.

Sagan nos explica ambas teorías de manera magistral.

 

 

El time-lapse como herramienta en el ámbito científico y docente.

Una de las imágenes mas fascinantes del planeta vista desde el espacio…¡Una aurora boreal en time-lapse!

esaEl time-lapse es una técnica fotográfica usada en cinematografía y fotografía para mostrar diferentes motivos o sucesos que por lo general suceden a velocidades muy lentas e imperceptibles al ojo humano. El efecto visual que se logra en el time-lapse consiste en que todo lo que se haya capturado se mueva muy rápidamente, como puede ser el movimiento de las nubes, la apertura de una flor, una puesta de sol, etc.

Para obtener películas time-lapse existen diversos métodos.

Podemos grabar una secuencia con una vídeo cámara y luego acelerar la película en cualquier programa de edición de vídeo.

Otro método es la captación de imágenes a determinados intervalos de tiempo. Vamos disparando fotografías cada cierto tiempo, y al unir esas imágenes en un programa de edición de vídeo en nuestro ordenador, obtenemos una película con el efecto de “imagen acelerada” característico del time-lapse. El disparo más común es mediante soporte fijo y autoprogramado, pero los grandes autores de time-lapse prefieren el disparo manual, lo que requiere mucho más tiempo y dedicación.

Hay que tener en cuenta que para que nuestro ojo perciba una sensación de movimiento natural, debemos mostrar al menos, 25 imágenes por segundo. Así, en el procesado de estos vídeos se edita a 25 fotogramas por segundo (fps) por lo que se precisan 1.500 fotografías para montar un minuto de vídeo a una velocidad de 25 fps

La captación de imágenes a través de una cámara fotográfica para crear un time-lapse aporta una serie de ventajas sobre la grabación en vídeo.

-Resoluciones mayores a 4.000 píxeles. En cine se emplean resoluciones de 2.000 píxeles.

-Disparo con tiempos de exposición lentos. Permite la obtención de imágenes con un efecto estela que ningún programa de efectos digitales podría igualar. Igualmente permite fotografiar entornos poco o nada iluminados, movimiento de las estrellas,

-Mayor libertad y autonomía. Las cámaras fotográficas además de ofrecer más definición que cualquier cámara profesional de vídeo, nos permiten una mayor libertad de movimiento al tener unos requisitos menores en consumo de energía, además de otras ventajas inherentes como el menor peso de los equipos, precio más bajo de los accesorios, etc.

La gran ventaja educativa del time-lapse es que nos permite ver secuencias en pocos minutos, que en tiempo real nos costaría años, como por ejemplo el crecimiento de plantas, los ciclos anuales de un bosque, la evolución de la vegetación en un ecosistema, el comportamiento de materiales (fenómenos de corrosión), el estado del cielo en intervalos largos (movimiento de constelaciones), etc., etc.

En “A hombros” he puesto muchos time-lapse, que considero personalmente, realmente buenos. Procuraré recuperar algunos de ellos y poner nuevos, con comentarios sobre su uso didáctico, como actividad docente.

Para “abrir boca” os dejo esta maravilla del astronauta de la Agencia Espacial Europea, Alexander Gerst, “Volando a través de una aurora”.

Este timelapse  fue creada a partir de fotografías tomadas de a bordo de la Estación Espacial Internacional por la tripulación de la Expedición 40, el 16 de setiembre del año 2014 por el astronauta alemán Alexander Gerst, desde la Estación Espacial Internacional. El alemán forma parte de la misión ‘Blue Dot’. Se llama así por la frase del astrónomo Carl Sagan donde describía a la Tierra como un “tenue punto azul” en una foto tomada por la sonda Voyager de NASA.

“Esto es lo que vemos cuando miramos abajo mientras atravesamos una aurora boreal”, cuenta el astronauta Alexander Gerst en un mensaje en Twitter

En la imagen se puede observar nuestro planeta así como el brazo robótico de Canadarm2 en espera de una nave de suministro.

Las auroras (boreal, hemisferio norte y australes, hemisferio sur) se producen cuando la radiación de las partículas del Sol golpea la atmósfera superior de la Tierra, haciendo que brille en un tono azul verdoso.

Los últimos restos de luz solar se pueden ver como una raya azul en el lado izquierdo. Por encima de él hay un tono amarillo que es nuestra atmósfera que refleja la luz del Sol. Esta banda delgada es lo que nos protege de la radiación solar.

Alexander Gerst cuenta con más de cien mil seguidores en Facebook y Twitter, donde comparte regularmente información. Además, ha sido la primera persona en responder a las preguntas de los curiosos en directo desde el espacio.

Para disfrutar…

http://www.esa.int/spaceinvideos/Videos/2014/08/Flying_through_an_Aurora

El experimento de Ørsted.

¿Queréis repetir el experimento de Ørsted en vuestras casas o en un aula?

El 9 de marzo de 1851, fallecía el físico y químico danés Hans Christian Ørsted (Rudkobing, Langeland, 14 de agosto de 1777 – Copenhague, 9 de marzo de 1851).

En 1820 descubrió la relación entre la electricidad y el magnetismo en un experimento que llevó a cabo ante sus alumnos. Demostró empíricamente que un hilo conductor de corriente podía mover la aguja imantada de una brújula. Podía, pues, haber interacción entre las fuerzas eléctricas y las fuerzas magnéticas, lo que en aquella época resultó revolucionario.

Observó que la máxima atracción ejercida por los imanes sobre los trozos de hierro se realizaba siempre en las zonas llamadas “polos” del imán. Clasificó los materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio. Descubrió la imantación por influencia y fue el primero en apercibir que la imantación del hierro se pierde al calentarlo al rojo. Estudió la inclinación de una aguja magnética concluyendo que la Tierra se comporta como un gran imán.

Oersted advirtió de forma casual, mientras realizaba observaciones sobre el fenómeno eléctrico con una pila análoga a la construida por Volta en 1800, que la aguja de una brújula colocada en las proximidades de un hilo conductor por el que circulaba una corriente eléctrica se desviaba. Repitió incesantemente estos experimento con pilas más potentes y observó que la aguja oscilaba hasta formar un ángulo recto con el hilo y con la línea que unía la brújula y el hilo.

Si se la desplazaba de forma continua en la dirección que señalaba la aguja, la brújula describía entonces un círculo alrededor del hilo conductor. Invirtiendo el sentido de la corriente eléctrica, cambiaba asimismo el sentido de la aguja de la brújula. Los efectos persistían incluso cundo se interponían placas de vidrio, metal o madera entre el hilo conductor y la brújula.

Los efectos persistían incluso cundo se interponían placas de vidrio, metal o madera entre el hilo conductor y la brújula.

Oersted demostró poco después que el efecto era simétrico. No sólo el cable recorrido por una corriente ejercía fuerzas sobre un imán (la aguja de la brújula): también el imán desarrollaba una fuerza sobre la bobina (carrete formado por hilo conductor) por donde circulaba una corriente eléctrica, actuando un extremo de la bobina como el polo norte de un imán y el otro como el polo sur. Se establecía así la conexión entre los fenómenos eléctrico y magnético.

Os dejo uno de los fantásticos vídeos educativos de la serie “El Universo Mecánico”, dedicado (parcialmente) a Ørsted y su experimento.

Como siempre muy divertido y con un valor didáctico increíble.

En realidad, no necesitáis una batería. Con un pila cualquiera es suficiente. Lo esencial es una brújula imantada, un cable de un material conductor (de cobre, por ejemplo), un polímetro (multímetro) y una pila convencional.

Si ponéis en contacto directo, la brújula con el hilo conductor, podréis ver el efecto que se produce en la brújula al conectar el hilo conductor con la pila. Si invertís la polaridad (girando los polos de la pila) comprobaréis que el efecto es distinto. El polímetro no es esencial, pero nos valdrá para verificar que realmente fluye la corriente eléctrica por el hilo.

De esta sencilla forma podremos comprobar la relación existente entre la electricidad y el magnetismo.

“El Universo Mecánico” es una colección de 52 vídeos realizados en 1985 por el Instituto de Tecnología de California financiado por la Annenberg / CPB Project y producida por el mismo CALTECH e INTELECOM (un consorcio sin fines de lucro que agrupa colegios comunitarios de California).

La serie estaba dirigida por el Dr. James F. Blinn y presenta la física a nivel universitario, abarcando temas desde Copérnico a la mecánica cuántica. Para ello utiliza dramatizaciones históricas y animaciones que explican conceptos clave de la física. Los ejemplos de desarrollo de los experimentos son fantásticos.

¡Muy bueno!

 

 

¿Sonará así el Universo?

¿Realmente existe la armonía de los mundos que proponía Kepler?

Curioso vídeo…¿Sonará así el Universo?

Kepler en el “Harmonices mundi” exponía su teoría de que cada planeta produce un tono musical durante su movimiento de revolución alrededor del Sol y que la frecuencia del tono varía con la velocidad angular de los planetas medidas con respecto al Sol.

El planeta más lejano al Sol, Saturno, durante el afelio, cubre cada día 106 segundos de arco de elipse; en el perihelio, 135; esto equivale (a menos de 2 segundos) a una razón de 4 a 5, que es la tercera mayor. Júpiter da la tercera menor, Marte la quinta, la Tierra el semitono, Venus el sostenido y Mercurio la octava aumentada de la tercera menor. Kepler supone que el tono de Saturno en el afelio es la nota “sol”, en su perihelio la nota “si”. El conjunto de los planetas constituye un coro en que los bajos corresponden a Saturno y Júpiter, el tenor a Marte, el contralto a la Tierra y Venus, el soprano a Mercurio.

Carl Sagan y Kepler.

El 8 de marzo de 1618 el astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler (Weil der Stadt, Alemania, 27 de diciembre de 1571 – Ratisbona, Alemania, 15 de noviembre de1630), formula su tercera Ley del movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol.

“El cuadrado de los períodos de la órbita de los planetas es proporcional al cubo de la distancia promedio al Sol”.

Inicialmente, Kepler intentó que la órbita de los planetas se adecuase a la circunferencia por ser la más perfecta de las trayectorias, pero los datos observados impedían un ajuste correcto, lo que entristeció a Kepler, ya que no podía saltarse un pertinaz error de ocho minutos de arco. Kepler comprendió que debía abandonar la circunferencia, con gran tristeza para él, lo que implicaba abandonar la idea de un “mundo perfecto”.

Analizando los datos de Tycho Brahe relativos a las posiciones de los planetas entre las estrellas, Kepler llegó a la conclusión de que todas las cosas se ajustarían mejor si se supusiera que todos los planetas recorren órbitas elípticas teniendo al Sol situado en uno de sus focos. Descubrió también que en su movimiento alrededor del Sol los planetas se mueven más rápidamente cuando están cerca del Sol (en el afelio) y más lentamente cuando están más lejos (perihelio).

En 1609, publica “Astronomia nova” (Nueva astronomía), la obra que contenía las dos primeras leyes llamadas de Kepler, relativas a la elipticidad de las órbitas y a la igualdad de las áreas barridas, en tiempos iguales, por los radios vectores que unen los planetas con el Sol.

De esta forma, la primera Ley de Kepler dice:

“Los planetas tienen movimientos elípticos alrededor del Sol, estando éste situado en uno de los 2 focos que contiene la elipse”.

Y en su segunda ley expone:

“Las áreas barridas por los radios de los planetas son proporcionales al tiempo empleado por estos en recorrer el perímetro de dichas áreas.”

El 8 de marzo de 1618 Johannes Kepler, formula su tercera Ley del movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. La tercera ley, que indica que el cubo de la distancia promedio del planeta al Sol es proporcional al cuadrado de su periodo orbital aparecía por primera vez en el capítulo 5 de este libro tras una larga discusión sobre astrología.

“El cuadrado de los períodos de la órbita de los planetas es proporcional al cubo de la distancia promedio al Sol”.

Finalmente el 15 de mayo de 1618, confirma su descubrimiento previo sobre la tercera ley de movimientos de los planetas. Aparecerá recogida en su libro “Harmonices mundi” (La armonía de los mundos) publicado en el año 1619 en la ciudad de Linz.

La tercera Ley de Kepler, dice lo siguiente:

“Tercera ley (1618): para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.”

Te2/ Re3 = Constante.

Donde, T es el periodo orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol), R la distancia media del planeta con el Sol y C la constante de proporcionalidad.

Estas leyes se aplican a otros cuerpos astronómicos que se encuentran en mutua influencia gravitatoria, como el sistema formado por la Tierra y la Luna.

En este episodio de serie Cosmos “La armonía de los mundos”, Carl Sagan hos habla precisamente de Kepler y de su importancia histórica.

Para guardar. Un recurso didáctico exceletente.

Dos recursos didácticos sobre Mendéleyev y la Tabla periódica.

El 6 de marzo de 1869, el secretario de la Sociedad Química Rusa Nikolai Aleksandrovich Menshutkinel lee, ante la Sociedad, el escrito enviado por el químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev ( Tobolsk, 8 de febrero de 1834. – San Petersburgo, 2 de febrero de 1907) donde presentaba su primera tabla periódica.

En 1970, el químico alemán Julius Lothar Meyer, presentaría su propia versión, basando su clasificación periódica en la periodicidad de los volúmenes atómicos en función de la masa atómica de los elementos.

La clasificación la llevaron a cabo los dos químicos de acuerdo con los criterios siguientes:

1.- Colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas.
2.- Los agruparon en filas o periodos de distinta longitud.
3.- Situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades químicas similares, como la valencia.

El gran mérito de Mendeléyev consistió en pronosticar la existencia de elementos.

Dejó casillas vacías para situar en ellas los elementos cuyo descubrimiento se realizaría años después. Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el galio (Ga), al que llamó eka–aluminio por estar situado debajo del aluminio; el germanio (Ge), al que llamó eka–silicio; el escandio (Sc); y el tecnecio (Tc), que, aislado químicamente a partir de restos de un sincrotrón en 1937, se convirtió en el primer elemento producido de forma predominantemente artificial.

La tabla periódica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.

Os dejo un par de enlaces realmente interesantes.

“La tabla periódica, su historia y su significado.”

http://www.ver-documentales.net/la-tabla-periodica-su-historia-y-su-significado-ea/

“The genius of Mendeleev’s periodic table”

Una fantástica vídeo-lección de Lou Serico (educador) y Franz Palomares (animador) para TED- ED, con subtítulos en español.

http://ed.ted.com/lessons/the-genius-of-mendeleev-s-periodic-table-lou-serico

 

 

Para entender a Alessandro Volta y su pila…

¿Podríais generar electricidad con un limón?

Para conmemorar la muerte de Alessandro Volta, os dejo uno de los fantásticos vídeos educativos de la serie “El Universo Mecánico”, dedicado a Volta y su pila.

Como siempre muy divertido y con un valor didáctico increíble.

“El Universo Mecánico” es una colección de 52 vídeos realizados en 1985 por el Instituto de Tecnología de California financiado por la Annenberg / CPB Project y producida por el mismo CALTECH e INTELECOM (un consorcio sin fines de lucro que agrupa colegios comunitarios de California).

La serie estaba dirigida por el Dr. James F. Blinn y presenta la física a nivel universitario, abarcando temas desde Copérnico a la mecánica cuántica. Para ello utiliza dramatizaciones históricas y animaciones que explican conceptos clave de la física. Los ejemplos de desarrollo de los experimentos son fantásticos.

Realmente fascinante…

 

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