Eventos radiactivos peligrososLos materiales radioactivos emiten partículas alfa,beta y rayos gamma muy energéticos...

Páginas 7, 8 y 9.

Fascículo 26

Página 6.

Complejidad biológica: la vida

Reto¿Por qué si nos bañamos con agua a25 ºC tenemos una sensación de frío,mientras que el aire, a la mismatemperatura, nos da más bien unasensación de calor?

Imagen fuente: National Geographic Magazine

Con derroche de clase y precisión, RamónFumadó venció el rígido criterio conser-vador de los jueces, y alcanzó una históricaclasificación para las Olimpíadas Beijing2008 en los exigentes saltos ornamentales.

Clavados

Página 6.

Una inquietante pregunta y motivo de intensareflexión para numerosos investigadores hasido, desde tiempo inmemorial, explicar elcomienzo de la vida terrestre y su evolucióndesde los seres unicelulares...

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26

La estructura de las proteínasFisicosas

ada tejido, cada función, cada señal en las células de los seresvivos depende de las proteínas, macromoléculas cuyas complejasestructuras manifiestan un alto grado de especialización del cual

sabemos muy poco, enredos desentrañables donde la topología apenasse hace valer.

Estas complejas estructuras se pueden empezar a analizar en cuatroniveles. La estructura primaria es una larga cadena de aminoácidos,de 200 a 300 en un polímero típico. Los aminoácidos son moléculasorgánicas compuestas de átomos de hidrógeno, carbono, nitrógeno,oxígeno y azufre. Existen alrededor de 20 tipos de aminoácidos en lamateria orgánica que constituyen un enigmático alfabeto que al menosconduce a la diversidad. Cada uno de ellos se enlaza con sus vecinospróximos en la cadena, pero también con otros más distantes y esto eslo que da lugar a las estructuras secundarias. Por ejemplo, enlaces conel cuarto vecino hace que la cadena forme un tirabuzón conocido comola hélice alfa y con el tercer vecino produce estructuras laminares (lámi-nas beta). Más aún, enlaces entre eslabones específicos de una cadena,por ejemplo una hélice alfa con una lámina beta, dan lugar a estructurasterciarias, y enlaces entre diferentes cadenas resultan en estructurascuaternarias que le dan la individualidad y funcionalidad a cada proteína.Las hay globulares como las albúminas de la sangre, huevo y leche, ofibrosas como las de los cartílagos, tendones, pelos, uñas y cuernos.

Por lo general, los enlaces no son covalentes sino mucho más sutilescomo los puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals. Así queentender cómo se pliega una proteína para caracterizar su funcionalidades actualmente un intricado rompecabezas.

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

CHH

N

ESTRUCTURA PRIMARIA

ESTRUCTURA SECUNDARIA

ESTRUCTURA TERCIARIA

ESTRUCTURA CUATERNARIA

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Premio Fundación Empresas Polar“Lorenzo Mendoza Fleury”

La física en la historia

esde 1983, el Premio Fundación Empresas Polar “Lorenzo Mendoza Fleury”es otorgado cada dos años para reconocer y estimular a científicosvenezolanos de disciplinas como biología, física, matemáticas y química

que destaquen por el aporte en su área, su creatividad, productividad y talento.Un comité de reconocidos investigadores y un riguroso grupo de proponentesmanejan el arduo proceso de selección.

En las trece ediciones del premio han sido dieciséis los físicos galardonados siendotres de ellos mujeres: Nuria Calvet (ilustración superior), astrofísica del CIDA; AnaMaría Font (ilustración inferior), quien trabaja en la UCV en teoría de cuerdas ysupercuerdas, y Alejandra Melfo (ilustración intermedia), física relativista de la ULA.Cuando fueron premiados, cinco trabajaban en el IVIC y cuatro en la ULA, seguidosde dos en la UCV y en el CIDA respectivamente, y uno en la USB, Pdvsa/Intevep eIBM de Venezuela. Como se puede apreciar, el premio en ocasiones ha recaído enfísicos que trabajaban en un sector distinto al universitario. Los campos estudiadosvan desde la constante cosmológica del Universo hasta los dispositivosnanoscópicos, estos últimos de relevancia en procesos catalíticos como lahidrodesulfuración (HDS) que se aplica en nuestra industria petrolera.

Prueba y verás

oma una botella de plástico (de dos litroscon asa) e introduce una bomba mediana,asegurándote de cubrir la boca de la bote-

lla con la apertura de la bomba. Ahora trata deinflar la bomba dentro de la botella. Por más duroque soples, la bomba apenas se infla.Con un punzón abre un hueco de unos dos milí-metros en la pared de la botella, y sopla denuevo. Esta vez la bomba se infla fácilmente y, sicon un dedo tapas el hueco y retiras tu boca, labomba permanece inflada dentro de la botella.¿Por qué?En el primer caso, el espacio entre la bomba y labotella (que contiene aire) está hermético (cerra-do). Aunque el aire es más comprimible que unlíquido, nuestra fuerza muscular para expulsaraire de los pulmones no es suficiente paracomprimir el aire atrapado entre la bomba y labotella. Por esta razón la bomba apenas modificasu forma. Pero en el segundo caso, como el siste-ma ya no es cerrado, nuestra fuerza muscular essuficiente para inflar la bomba. Al tapar el hue-co con el dedo y quitar la boca de la tapa, la bom-ba no se desinfla ya que el aire que tiene adentroestá a la misma presión atmosférica contra la cualse infló.Esto nos demuestra que nuestros organismosestán adaptados (a través de la evolución) a fun-cionar dentro de la atmósfera terrestre.

Parque Tecnológico de Mérida

Sopla la bomba dentro de la botella

Yajaira Freites, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, Caracas

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26

La nueva ciencia, la nuevan la década de 1970, ocurrió lo quele ha pasado varias veces a la huma-nidad: cambió el modo de produc-

ción de bienes y servicios, transformandola organización y las actividades de todala sociedad. Conocemos bien los cambiosen la estructura familiar cuando pasamosde sociedades agrarias a sociedadesindustriales. Ahora estamos viviendo loscambios de nuestras familias en su pasode una sociedad industrial a una informa-cional, ya que el centro de esta nuevasociedad es la información y, sobre todo,el conocimiento. La gestión científica ytecnológica no escapa de convertirsetambién en una actividad informacional,en una e-actividad, donde al menoscambia la manera como se organizan lascomunidades académicas para crear ydiseminar el conocimiento que producen.

Los términos e-ciencia y el más amplio dee-investigación han sido acuñados paradescribir las nuevas formas de produccióny diseminación del conocimiento. Uno delos retos que estamos enfrentando en estanueva manera de hacer ciencia es el demanejar, administrar, analizar y preservarel diluvio de datos que recibimos continua-mente de un universo de sensores. Esosregistros están siendo enviados a una redde repositorios distribuidos donde sonpreservados y accedidos globalmente através de la Web. Los resultados de los mo-delos numéricos y las mediciones sonanalizados por equipos de e-investiga-dores distribuidos geográficamente, quie-nes interactúan mediante ambientes decolaboración multimedia en línea. Másaún, las conclusiones están siendo irradia-das a la sociedad entera mediante publi-caciones interactivas, en las cuales estádisponible el acceso a los datos y a lasaplicaciones originales. En un futuro muycercano, la tendencia en este uso de lastecnologías de información por parte dela sociedad del conocimiento apunta ajugar el papel que hoy tienen los serviciosde agua y electricidad.

En este nuevo panorama, donde el conoci-miento es cada vez más el elemento clavede la actividad económica, no es de extra-ñar que nuestra función como docentestenga que focalizarse en la enseñanza delos principios básicos de las ciencias y hu-

En la física, hemos vivido el paso de la cien-cia individual, hecha por personas opequeños grupos de investigación, a laciencia industrial o gran ciencia. Las histo-rias de grandes físicos unidas a sus respec-tivas teorías conforman la mayor parte deldesarrollo de la disciplina. La industriali-zación de la física, por otra parte, ha per-mitido la construcción de enormes instru-mentos para sondear lo más pequeño y loinmenso. Son los grandes aceleradores departículas, los extensos arreglos de telesco-

manidades, impartiendo el adiestramientonecesario para que los estudiantes puedanencontrar en la Red la información perti-nente y valorar su calidad. Es la oportu-nidad dorada para incorporar a nuestrosestudiantes a la producción activa denuevos conocimientos. Debemos, enton-ces, vincular la producción y captura dedatos provenientes de mediciones y simu-laciones en las fronteras del conocimientocon la formación de nuevos profesionalesen todas las disciplinas.

Luis A. Núñez, Universidad de Los Andes y CeCalCULA, Mérida

Imagen de la reunión 2007 en el Reino Unido dele-Science All Hands.

e-Ciencia se refiere acolaboraciones glo-bales en áreas cientí-ficas clave y a la nue-va generación de lainfraestructuracomputacional que lasustentará.

John Taylor(Reino Unido, 1945)

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26

La e-Ciencia va a cambiar la dinámica generalen la que se lleva a cabo la ciencia.John Taylor

SABÍAS QUE...A una altitud de 10 000 metros, alturaa la cual vuelan los aviones, la presiónatmosférica y la temperatura descien-den. La presión es 4 veces menor quela presión al nivel del mar, y la tempe-ratura puede bajar hasta los 55 °C bajocero.

sociedad5

pios y poderosos sincrotrones los que fuer-zan a los grupos de investigación a conver-tirse en organizaciones de investigacióndonde cientos y, a veces miles, de profe-sionales deben trabajar de forma coor-dinada. Con el establecimiento de todasestas empresas, el paso a la e-ciencia seempieza a dar cuando los resultados expe-rimentales se colocan democráticamentea través de la Web a la disposición de lacomunidad internacional.

Los pioneros y visionarios de estos profun-dos cambios fueron los físicos de altasenergías. Esta comunidad, que estudia loscomponentes fundamentales de la mate-ria, se vio obligada a industrializarse paraconstruir, mantener y compartir la gigan-tesca instrumentación (los aceleradoresde partículas) con que trabajaba. No enbalde esta comunidad ha sido responsablede la invención de la Web y del protocolode comunicación entre computadorespara el intercambio de información. Ahora

requiere almacenar y analizar volúmenestan grandes de información que tiene queutilizar una red de repositorios alrededordel mundo. Fueron los primeros físicosindustriales y, ahora, son los primeros e-físicos. Sin embargo, otras comunidadesde físicos se están apegando rápidamentea esta revolución. Por ejemplo, los astrofí-sicos siempre han compartido telescopiospoderosos, tanto terrestres como espacia-les y generado campañas de observaciónpara su uso colectivo. A fines de la décadade 1990, surge la idea de crear el Obser-vatorio Virtual Internacional, un ambien-te de trabajo Web que permite manejargrandes volúmenes de datos diversos,procedentes tanto de simulaciones numé-ricas como de las mediciones de los dis-tintos telescopios. Hoy en día, gran partede la astronomía se hace a través de herra-mientas Web de este observatorio virtual.

Hace más de 20 años, Kenneth G. Wilson,Premio Nobel de Física en 1982, se dio ala tarea de alertar sobre los cambios queveríamos en la física. Nos avisó sobre lanecesidad de utilizar el computador comoherramienta, como instrumento, comomecanismo de intercambio de infor-mación. Llamó la atención en torno a esanueva comunidad de físicos emergentes,respecto a programas de estudio innova-dores, sobre revistas y mecanismos deproducir conocimientos distintos a los quese habían visto hasta ese momento. Hoylos estamos viviendo.

e- científicos

Ambiente deaprendizaje

virtual

Estudiantespregrado

Estudiantesgraduados

e- científicos

Data, metadatay compilaciones

weblocalArchivos

institu-cionalesGrandes

editoriales

Materiales impresos

Reportestécnicos

Metadata

Ponencias,revistas,

memorias

EXPERIMENTACIÓNSIMULACIÓN

Resultadosy análisis

experimental

Bibliotecasdigitales

os materiales radioactivos emitenpartículas alfa, beta y rayos gammamuy energéticos. Los efectos

biológicos de estas radiaciones no soncompletamente conocidos, pero se cree quesus altas energías producen cambios en lascélulas perturbando su funcionamientonormal. De los diversos tipos de radiaciónque hemos mencionado, el más peligrosoes la radiación gamma. Las células de lostejidos vivientes se componen de moléculasde intricada estructura, rodeadas de unasolución salina rica en iones. Cuando la radia-ción gamma incide sobre esta ordenadasopa, produce daños a escala atómica y, sila exposición es alta, puede producir dañosirreparables y hasta la muerte.La liberación al medio ambiente de altasconcentraciones de emisiones radioactivas,especialmente rayos gamma, puede ocurriren eventos desastrosos como los que lista-mos a continuación.

La física en... los efectos de las radiacionesParque Tecnológico de Mérida

Eventos radioactivos desastrosos

• Una explosión provocada: Hiroshima yNagasaki (Japón, 1945).

• La utilización de explosivos convencionalespara dispersar material radioactivo en elmedio ambiente circundante: una “bombasucia”. ¡No ha sucedido y esperamos queno suceda!

• Un accidente en una planta nuclear de ge-neración de electricidad: Three Mile Island(EEUU, 1979), Chernobyl (ex URSS, 1986).

• Un descuido, negligencia o robo: radioisó-topos usados en medicina nuclear y endiferentes usos industriales interactúancon la población en general, sin que éstaesté al tanto: Goiania (Brasil, 1987).

Los primeros tres casos son los más peli-grosos porque los vientos pueden dispersarla nube radiactiva a grandes distancias,generando lluvias radiactivas que afectanamplias regiones.

os primeros datos de competencias de saltos ornamentales o clavadosse remontan a la antigua Grecia donde, en las costas del Peloponesoy en las islas Eólicas, se hacían concursos de saltos. También en la civili-

zación cretense se han hallado vestigios que muestran ejercicios y compe-ticiones de figuras de salto al mar.Los saltos de trampolín, influidos por el desarrollo de la gimnasia, se ini-ciaron en Europa a fines del siglo XIX, y fueron incluidos como categoríaolímpica (modalidad masculina), por primera vez, en los Juegos de St. Louis1904. Sólo constaban de pruebas de "variedad" y "normales". En el apartadofemenino, el debut se produce en los Juegos de Estocolmo 1912.Esta modalidad deportiva consiste en saltar desde un trampolín de 1 o 3metros, o una plataforma de 10 metros, realizando figuras aéreas con unaejecución lo más perfecta posible. Los saltos se dividen en 5 fases dondeintervienen diversos elementos de física, los cuales son objeto de análisisy evaluación por parte de los jueces y son los siguientes.La carrera de aproximación. Se trata de puntuar la aproximación delsaltador al final del trampolín, punto éste de máxima concentración. Laejecución del salto comienza cuando la señal es dada por el juez árbitro. Elcuerpo estará recto, la cabeza erguida y los brazos estirados en cualquierposición.El impulso o despegue. Es el salto que se produce para abandonar eltrampolín. Se puntuarán el control, el equilibrio y la potencia del despegue.La elevación. Se considerará la altura que el saltador alcance, ya que éstapermite una mejor ejecución del resto de las partes del salto.La ejecución. Se trata de evaluar el salto en sí mismo, analizando la técnica,la posición, los giros, tirabuzones, etc.La entrada en el agua. Se puntuará el ángulo de entrada en el agua, suverticalidad con el cuerpo recto y los pies juntos, la cantidad de aguadesplazada y los brazos estirados más allá de la cabeza. Uno de los aspectosmás importantes, en este punto, es salpicar lo menos posible al entrar enel agua.

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26

Deportes

Rogelio F. Chovet

Saltos ornamentales

Elementos de físicapresentes en unsalto ornamental

Centro demasa

masa xgravedad =peso

Momentoangular

Aumento de la velocidadal reducir la distancia con

el eje de rotación al encogerel cuerpo

Cuerpo en equilibrio. Centrode masa alineado con

trampolín

Adquisición de velocidadinicial al aprovechar el rebote

efectuado por el trampolín

Momentoangular

Momentoangular

Eje derotación

Eje derotación

Reducción de la velocidad al abrir brazos y piernas con

la finalidad de lograrposición para

entrada al agua

Ángulo deentrada

El ángulo de entrada debe serlo más perpendicular a lasuperficie del agua con la

finalidad de que su resistenciasea la menor posible

El mirandino Ramón Fumadó se hizo con el único boleto para el clavadismovenezolano en los Juegos Olímpicos Beijing 2008, tras calificarse en elquinto lugar en el trampolín de tres metros durante la repesca de la Copadel Mundo.

Aumento develocidad derotación

Reducciónde velocidadde rotación

La vidafundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26

Inírida Rodríguez, Universidad Central de Venezuela, Caracas

na inquietante interrogante ymotivo de intensa reflexión paranumerosos investigadores ha sido,

desde tiempo inmemorial, explicar elcomienzo de la vida terrestre y su evolu-ción desde los seres unicelulares, pasandopor los dinosaurios, hasta el hombre. Estoes particularmente importante si tomamosen cuenta que la vida humana en la Tierraapenas representa un instante en lainmensidad del tiempo geológico.Se estima que las formas vivientes másprimitivas aparecieron hace unos 3.600millones de años (ma). Eran organismosmicroscópicos muy simples que fueronhaciéndose cada vez más complejos enun proceso de adaptación a las nuevascondiciones de una Tierra donde losniveles de oxígeno atmosférico iban enaumento. Sin embargo, hay escaso registrode vida de ese extenso lapso de tiempoque precedió al período Cámbrico. La evi-dencia fósil sugiere que hace unos 570ma, en los albores del Paleozoico, ya existíauna importante cantidad de seres de cuer-pos blandos en los océanos. Poco a pocofueron evolucionando, adquiriendocubiertas protectoras, esqueletos duros ycapacidad de movimiento como lostrilobites. Hace 400 ma surgen losprimeros peces, y unos 354 ma atrás,durante el Carbonífero, proliferan lasplantas sobre la superficie terrestre. Seconforman así los primeros bosques,semilla de valiosos recursos energéticoscomo el petróleo, el carbón y el gas naturalque hoy explotamos para sustento ydesarrollo de nuestra civilización.En este complejo proceso evolutivo siguenlos primeros anfibios (350 ma) compar-tiendo su vida entre la tierra y el mar, luegolos primeros reptiles (280 ma), incorpora-dos sólo a la vida terrestre, y los dinosau-rios que dominaron la Tierra durante unos200 ma, para luego extinguirse hace 65 maa fines del Cretácico, en un paisaje paraesa época caracterizado por variadas plan-tas con flores. Las aves (surgidas en el Ju-rásico, unos 170 ma atrás) y los mamíferosprimitivos (aparecidos 110 ma, durante elCretácico), así como una flora con grandiversidad de árboles antecesores de losque hoy cubren la superficie terrestre, sonla expresión viviente característica delTerciario. Desde el punto de vista evolutivo,un hito significativo es la aparición de losprimeros simios durante el Oligoceno (de34 a 23,5 ma antes del presente). Final-

mente, el Cuaternario es un período queha sido testigo de la desaparición de losgrandes mamíferos como el mamut, de laúltima glaciación (10 ma atrás) con loscambios en el nivel del mar a ella asociadosy de la aparición del hombre sobre la Tierra.En su brevísimo transitar por este planeta,el hombre evolucionó desde el Australo-pithecus (3 a 4 ma atrás) en África, pasandopor el Homo Erectus hace un millón de años,el Neanderthal en Europa y parte de Asia

(100 a 35 mil años atrás), hasta el primerHomo Sapiens llamado el Hombre de Cro-Magnon. Tal como lo conocemos hoy día,el hombre ha ocupado la mayor parte delglobo terráqueo desde hace unos treintamil años; desarrolló formalmente la agri-cultura hace unos diez mil años, se orga-nizó para vivir en ciudades e inició el regis-tro histórico de su aventura terrenalmediante la escritura hace unos 4.000 años.

A. Afarensis

H. Erectus

H. Neanderthalensis

H. Cromagnon

Fósil de Trilobite

Complejidad biológicaParque Tecnológico de Mérida

Célula. Las célulasintercambian informa-ción fisicoquímica conel medio circundante ycon otras células a tra-vés de procesos comola ósmosis y lahomeostasis. Cuandoun gran número de

células se ordenan,regularmente forman

estructuras más com-plejas: los tejidos.

Tejidos. Los teji-dos se especializan en

una función. La diferenciaentre tejidos se produce por

la activación de algunos genesy la represión de otros como resul-

tado de los procesos de crecimientocelular, diferenciación celular y morfo-

génesis. La forma, ubicación y fun-cionalidad de un gran número de

tejidos originan estructuras máscomplejas como los órganos.

Órganos. Los órganos se co-munican a través de fluidos circulantes

como la sangre. Cuando se tiene un númerocrítico de órganos, se forman sistemas como el

respiratorio, el nervioso y el circulatorio. La unión deestos sistemas conforma un nivel estructural más

complejo: los organismos pluricelulares.

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26

a física de la materia inerte se basa en la diná-mica, la geometría y la simetría. Sin embargo,la materia viva ha resultado de difícil compren-

sión y no ha sido fácil distinguir sus característicasesenciales. Al pasar de la molécula a una célula, lacomplejidad de los sistemas aumenta y, a medidaque nos movemos a partir del nivel celular, la biologíaestá repleta de fenómenos emergentes que seoriginan de mecanismos no-lineales, estocásticos,de retroalimentación y dinámica fuera de equilibrio.El resultado es que los sistemas biológicos son,característicamente, muy complejos.

Entender el comportamiento de un sistema biológicoes poder identificar y simplificar patrones de compor-tamiento comunes que la vida manifiesta, patronesque suelen ser usados por la naturaleza en todas susexpresiones. Por ejemplo, el dibujo en espiral que semanifiesta en las formas de las galaxias, la cadenade ADN, la forma de los caracoles, los tornados, lamanera en que baja el agua por los inodoros, etc. Lafísica y la matemática pueden ayudar a identificar ya explicar estos patrones, generando nuevos e impor-tantes retos para la ciencia.

Ilustremos esto a partir de un estudio simple decómo se genera un comportamiento colectivo (pa-trón) a partir de la comunicación entre sistemas bio-lógicos: un individuo genera un mensaje fisico-químico, otro lo recibe e interpreta generando otromensaje a su vez. Esta emisión sucesiva de mensajesentre un número pequeño de individuos formaestructuras sencillas de comportamiento. Cuando lacantidad de individuos comunicados supera unnúmero crítico, se sincronizan dando lugar a estruc-turas más complejas que la suma de los comporta-mientos individuales. La formación de estas estruc-turas complejas se jerarquiza en niveles de comple-jidad biológica, como la progresión que va desde lascélulas hasta los ecosistemas, pasando por los tejidos,órganos, organismos y poblaciones. De esta manera,podemos definir la complejidad biológica como elcomportamiento colectivo emergente de lacomunicación entre sistemas biológicos.

La complejidad biológica no es exclusiva de insectos,peces o aves, es un atributo de comunidades queincluye a la sociedad humana. La sociofísica es unanovedosa rama de la física que estudia la interaccióncolectiva en las sociedades. Quizás algún día, graciasa ella, podremos predecir comportamientos colec-tivos humanos o, mejor aún, comportamientos enlos sistemas ecológicos. El reto clave es identificarcuándo la sencillez puede ser descubierta dentro dela aparente y desconcertante complejidad biológica.

Célula. Las célulasintercambian informa-ción físico-química conel medio circundante ycon otras células a tra-vés de procesos comola ósmosis y lahomeostasis. Cuandoun gran número de

células se ordena,regularmente forma

estructuras más com-plejas: los tejidos.

Órganos. Los órganos se co-munican a través de fluidos circulantes

como la sangre. Cuando se tiene un númerocrítico de órganos, se forma un sistema como

el respiratorio, el nervioso o el circulatorio. La uniónde estos sistemas conforma un nivel estructural

más complejo: los organismos pluricelulares.Organismo pluricelular. Un organismo pluricelulares un sistema biológico funcional que está capa-citado para realizar individualmente intercam-bios de materia y energía con el medioambiente, y para formar réplicas de símismo a partir de la reproducción.

Población. La población es un conjunto deorganismos (o individuos) de la misma especie.Esos organismos interactúan entre sí y con elmedio, y están sometidos a cambios evolutivosy genéticos con la finalidad de cohesionarseecológica y reproductivamente. Cuandotenemos un número de poblaciones dediferentes especies, formamos una comunidadbiológica.

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26 9Ecosistema. El ecosistema es un sistema energé-ticamente autosuficiente, formado por unacomunidad biológica y su ambientefísico. Este sistema es muy vulne-rable a cambios bruscos, gene-ralmente producidos por lanaturaleza misma o por elhombre, que puedenalterar procesos que ga-ranticen la continuidadde diferentes especiesen el tiempo.

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 2610Son los dos recursos energéticos principales que nos proporciona la Tierra en forma natural. Desde el punto de vista químico, sonhidrocarburos compuestos, más que todo, de hidrógeno y carbono.

La teoría más aceptada para explicar el origen de estos compuestos se remonta a épocas remotas en el tiempo geológico, cuandoacumulaciones de restos orgánicos (algas, plantas y formas vivientes primitivas) quedaron depositadas en el fondo de los mares ylagos, recibiendo cargas adicionales producto de los sedimentos arrastrados por los ríos, los vientos y las lluvias. Así se formaronextensas capas de rocas sedimentarias que, al ser afectadas por la dinámica de los procesos de deformación de la Tierra, fueronplegadas, falladas y sepultadas a mayores profundidades en el subsuelo. La presión confinante, es decir, la carga de materiales juntoa la actividad de ciertas bacterias, fue la principal responsable de la transformación de aquellos residuos orgánicos en el petróleo ygas natural que hoy constituyen parte substancial de nuestra civilización. Ambos permanecen atrapados en rocas porosas, porejemplo, las areniscas, como si fueran una esponja densa. Otras rocas impermeables, usualmente lutitas, actúan como sello permitiendosu concentración en las llamadas trampas petrolíferas. En síntesis, para que estos valiosos recursos puedan ser localizados en elinterior de la Tierra, necesitamos ubicar –mediante estudios geológicos, geofísicos y geoquímicos– los yacimientos donde seencuentran. Siempre van a estar conformados por las rocas sedimentarias que los contienen, limitados en su parte superior ylateralmente por rocas impermeables que impiden o controlan su movilidad.

La cadena productiva que conduce a la utilización del petróleo y del gas natural comprende algunas actividades que se puedendescribir mediante el siguiente gráfico.

Planeta Tierra: petróleo y gas naturalInírida Rodríguez, Universidad Central de Venezuela, Caracas

Roca madre

Livianos

Pesados

Petróleocrudo

Asfaltos

Coque

Grasas

Aceites ylubricantes

Ceras

Fuel oilindustrial

Diesel paracalefacción

Jet fuel yquerosene

Gasolina

Capaimpermeable

Falla geológica

Entrampamientopetrolífero

Migración

DETERMINACIÓN depotenciales yacimientos1

EXPLORACIÓNdel subsuelo2

PERFORACIÓNde pozos enel subsuelo

3 SEPARACIÓN DE LA MEZCLAcontenida en el yacimientoen petróleo crudo, gas y agua

4

REFINACIÓN para la obtenciónde productos o derivados5

DISTRIBUCIÓN hasta loscentros de consumonacionales.

6

DISTRIBUCIÓN hasta los centros deconsumo nacionales e internacionales6

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26 11Misiones en cursoExploraciones planetarias

ercurio, el planeta más cercanoal Sol, no ha recibido visitas desdela expedición del Mariner 10 en

1975, hace más de 33 años, y realmentetiene una serie de peculiaridades de muchointerés sobre las cuales sabemos muy poco.Por ejemplo, Mercurio le da la vuelta al Solrapidito, en sólo 88 días terrestres, pero almismo tiempo su día tarda 6 largos mesesterrestres. Por otro lado, no entendemosbien los procesos que llevaron a la forma-ción de su superficie y, aunque tiene uncampo magnético global como el de laTierra, no sabemos su origen. Es difícilexplicar, comparándolo con el nuestro,cómo un planeta tan pequeño todavíapuede estar caliente en su interior paramantener un núcleo de hierro líquido y flu-yendo.La misión Mensajero de la NASA tienecomo finalidad estudiar la historia y evolu-ción de este extraño y solitario planeta. Lasonda espacial despegó el 3 de agosto de2004, y después de una visita a Venus entreoctubre de 2006 y junio de 2007, tienecomo meta pasar rasante a Mercurio enenero de 2008 para aprovechar su grave-dad y entrar en órbita en marzo de 2011.Las primeras imágenes muestran unadiversidad de procesos geológicos y una

Claudio Mendoza, IVIC/CeCalCULA

magnestofera muy diferente a la que sehabía concebido a partir de los datos dehace 33 años.Por otra parte, Nuevos Horizontes es laprimera misión de la NASA a la fronteradel Sistema Solar que incluye al planeta,o mejor dicho ex-planeta, Plutón, su LunaCharón y al Cinturón de Kuiper, de los cua-les se sabe científicamente muy poco. ElCinturón de Kuiper es una región exten-dida que comienza cerca de la órbita deNeptuno y se extiende por 25 UnidadesAstronómicas (1 UA = 150 millones km),la cual es un repositorio de remanentescongelados de la formación del SistemaSolar, en particular de cometas.La sonda fue lanzada el 19 de enero de2006 y pasó cerca de Júpiter el 28 defebrero de 2007, aprovechando su grave-dad para adquirir una aceleración que leahorra tres años del viaje a Plutón. Tambiénpudo observar una serie de fenómenosfísicos como relámpagos cerca de los polosjupiterinos, el ciclo de vida de las nubesde amoníaco, los tenues anillos del planetay erupciones volcánicas en su Luna Io. Parael 5 de febrero de 2008, la sonda seencontraba a 9,47 UA de la Tierra, 3,84 UAde Júpiter y 22,67 UA de Plutón, al cualaspira a llegar en 2015.

El planeta Júpiter y su Luna Io tomada el 28 de febrerode 2007 desde la sonda de Nuevos Horizontes encamino a su misión en el ex-planeta Plutón.

El horizonte de Mercurio captado el 17 de enero de2008 durante del vuelo rasante de la sonda espacialMensajero

La niebla

a niebla es un fenómeno metereológico relativamentedifícil de predecir por cuanto depende de numerososfactores. Sin embargo, podríamos decir que la niebla es

esencialmente la formación de una nube, a nivel del suelo, alcondensarse el vapor de agua existente. Ésta se forma en latroposfera, la parte de la atmósfera que está sobre la superficiede la Tierra, hasta la estratosfera, y puede estar a una altitudque alcance los once kilómetros en los polos y los quince kiló-metros en el Ecuador. Su presencia se debe a la formación denubes que se producen en la atmósfera.

Por otro lado, cuando se abre una bebida gaseosa se puede per-cibir una sutil neblina en la boca o abertura del envase. Esto sedebe a que el gas que se encontraba presurizado (a una presiónmayor a la atmosférica) se expande rápidamente, realizando untrabajo mecánico que utiliza su energía interna, reduce sutemperatura y hace que el vapor presente se condense formandola neblina que observamos.

Ángel Delgado, Universidad Pedagógica Experimental Libertador, Caracas

Curiosidades

Tabla de contenido de la colección física a diario

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 2612

Fascículo 1El sistema de posicionamiento global 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Manuel Bemporad 3El Meridiano Cero en Venezuela 3¿Qué es el espacio y qué es el tiempo? 4La bolsa de té voladora 6El lanzamiento más rápido 6La física en... un reloj 7¿Vuelan los aviones en el espacio exterior? 7La dictadura del tiempo 8¿Qué es la física médica? 8

Fascículo 3La fuerza de fricción 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Kathy Vivas 3Lino José Revenga y el Anuario del CIV 3Las interacciones fundamentales en lanaturaleza 4Un bote sin motor 6Rompiendo ladrillos 6La física en... los frenos 7El golpe de kárate 7La danza de las estrellas 8El coro de los protones 8

Fascículo 2¿Qué es la masa? 2Inténtalo en casa 2Construye un dinamómetro 3Humboldt en la Venezuela colonial 3Fuerza y movimiento 4Caen al mismo tiempo 6Fórmula 1: Motores de 750 HP 6Mecánica y sociedad 7Nada está quieto 8Las imágenes médicas 8

Fascículo 7Antimateria 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Mariela Araujo 3El primer astrónomo venezolano 3Simetría y leyes de conservación 4La altura hace la diferencia 6Gracia y simetría 6La física en... una bala 7Gotas que saltan en una sartén 7La búsqueda de planetas extrasolares 8Terapias alternativas contra el cáncer 8

Fascículo 4El principio de exclusión de Pauli 2Inténtalo en casa 2Construye un anemómetro 3Alejandro Ibarra, el primer profesor de física 3Los tres momentos de la física 4La pelota rebotona 6El gol desde el “balón parado” 6La computación cuántica 7Gato que cae 7Colisión de galaxias 8La telemedicina y los robots 8

Fascículo 5E = Mc2 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Luis Núñez 3Jesús Muñoz Tébar y el Observatorio Cajigal 3Energía, eterno encanto 4¡El bombillo produce movimiento! 6Saltando alto 6La física en... la fisión del uranio 7¿Qué ropa utilizar? 7Dragones en el cielo 8Los nanorobots 8

Fascículo 6Calor y temperatura 2Inténtalo en casa 2Construye un termómetro 3El Observatorio Cajigal y la meteorología 3El comportamiento del calor 4Bomba antiexplosión 6Everest, 55 años 6Los sistemas complejos 7El desorden es lo normal, lo esperado 7La globalidad del clima 8La simulación en medicina 8

Fascículo 8Principio de mínima acción 2Inténtalo en casa 2La física en... un balancín 3La cartografía en Venezuela 3¡Todo en una bicicleta! 4La lata bailarina 6BMX y palanca 6Los nuevos materiales 7¿Cómo funciona una goma de borrar? 7Mach 727 8Los biomateriales 8

Fascículo 9La turbulencia 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Marcos Rodríguez 3Clemencia García Villasmil, física médica 3Los fluidos 4Sólido o líquido 6Vela olímpica 6Construye un barómetro 7Comportamiento del agua 7¿Por qué vemos estrellas en el cielo? 8De las manos de la medicina 8

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26 13

Fascículo 10El cero absoluto 2Inténtalo en casa 2¡Morrocoy sí sube palo! 3Alberto Smith, la radioactividad y Marie Curie 3Líquidos cuánticos 4Arena empuja metras 6Submarinismo 6La nanociencia y la nanotecnología 7¿Cómo funciona un anticongelante? 7Cráteres en la Tierra 8Las imágenes moleculares 8

Fascículo 12Generador eléctrico 2Inténtalo en casa 2La física en... el bombillo incandescente 3La medicina nuclear 3La electricidad, energía de la épocamoderna 4Levantar una botella con el pitillo 6La esgrima 6La física biológica 7Los relámpagos 7La nueva astronomía 8Tratamiento del cáncer 8

Fascículo 11¿Qué es una onda? 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Héctor Rago 3Los rayos X y la radioactividad en Venezuela 3El sonido y las emociones: ondas quenos hacen vibrar 4¿De dónde venimos? 6Fútbol de ciegos 6El gurrufío 7El ensayo musical antes del concierto 7De las manos de la medicina 8

Fascículo 16¿Cómo funciona un láser? 2Inténtalo en casa 2Un chorro con presión 3Escuelas de Física en Venezuela 3Las maravillosas posibilidades de la óptica 4La física en la fibra óptica 6Voleibol venezolano a las Olimpíadas 2008 6Unificación de las fuerzas de la naturaleza 7Comprueba la ley de Snell 7Planeta Tierra: su anatomía 8El Gran Colisionador de Hadrones 8

Fascículo 13El magnetismo 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Miguel Octavio 3¿Dónde se estudiaba física antes de 1950? 3¿Qué es el campo electromagnético? 4El imán no lo atrae pero... 6Venezuela en el Polo Norte 6La física en... un horno de microondas 7Algunas aves no tienen cuidado 7¡Quiero ser astrónomo! 8Campos electromagnéticos y salud 8

Fascículo 14SOHO 2Inténtalo en casa 2Gira, gira y seca 3El eclipse solar de 1916 3El Sol de cerca 4Lentes de Sol para cada deporte 6El Sol, un horno termonuclear 7El Sol y la vida 8Construye un reloj de Sol 8

Fascículo 15¿Qué es un espectro? 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Arcángel Becerra 3UCV: la primera escuela de física del país 3La luz, esencia del Universo 4El negro o el marrón 624 horas de carrera 6Construye un espectroscopio 7La aurora boreal 7Planeta Tierra: su lugar en el Universo 8Telescopio Espacial Hubble 8

Fascículo 17¿Qué es un transistor? 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Yara Jaffé 3Eduardo Röhl y el nuevo Observatorio 3De la electrónica a la espintrónica 4La trenza enrollada 6RFID y maratón 6La física en... una batería eléctrica 7Los pegamentos 7Planeta Tierra: leyendo su historia en la roca 8El tokamak del ITER 8

Fascículo 18Las redes 2Inténtalo en casa 2Sopla, sopla y verás 3El reactor nuclear de Pipe 3La física de las comunicaciones 4La física en... los satélites de comunicación 6Comunicaciones en los deportes 6Origen y evolución del Universo 7El trueno 7Planeta Tierra: el tiempo geológico 8Detectores de neutrinos 8

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Fascículo 19Efecto túnel 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Alexander López 3El primer radioisótopo en el IVIC 3La nanotecnología: la ciencia de loextremadamente pequeño 4Los dedos mágicos 6Golf y nanotecnología 6Identifica materiales conductores 7Los sonidos del agua al calentarse 7Planeta Tierra: la gravedad terrestre 8Fuentes de radiación sincrotrónica 8

Fascículo 21El principio de incertidumbre 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Raúl y Sumito Estévez 3El modelo estándar de la materia 4La vela sube-y-baja 6La raqueta de tenis 6Construye un clinómetro 7¿Por qué suenan las campanas? 7Planeta Tierra: el planeta azul 8Observatorio Pierre Auger 8

Fascículo 20La dilatación del tiempo 2Inténtalo en casa 2El pitillo peligroso 3Polémica en Venezuela sobre la relatividad 3Los orígenes de la relatividad especial 4Construye un disco de Newton 6La hidrodinámica de la natación 6El calentamiento global 7¿Por qué vemos el cielo azul? 7Planeta Tierra: el campo electromagnético 8Los radio-interferómetros 8

Fascículo 25El Niño 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Endika Sanjuán 3Premio Nacional de Ciencias 3Fenómenos meteorológicos extremos 4La moneda inquieta 6Lanzando el balón al cesto 6La física en... una olla de presión 7Las nubes 7Planeta Tierra: su futuro 8Expreso a Venus 8

Fascículo 22Los huecos negros 2Inténtalo en casa 2Columna redonda vs cuadrada 3Jurgen Stock y el CIDA 3La gravitación universal 4Mide la gravedad 6El parapente, gravedad y vientos 6Educación científica 7La montaña más alta 7Planeta Tierra: terremotos 8Robots gemelos en Marte 8

Fascículo 23Radiación cósmica de fondo 2Inténtalo en casa 2Entrevista: Gerardo Lara 3Andrés Bello y la cosmografía 3El Big Bang, el Universo y la cosmología 4La fuente burbujeante 6Golpeando al pin 1 para tumbar 10 6La física en... el tractor gravitatorio 7El principio cosmológico 7Planeta Tierra: ¿es caliente su interior? 8Misión Cassini-Huygens a Saturno 8

Fascículo 24Los fractales 2Inténtalo en casa 2El fósforo equilibrista 3El Centro de Física del IVIC 3El caos, el discreto encanto de lasimplicidad 4La física en... el airbag 6Gimnasia y momento angular 6Granos en un silo 7Los terremotos 7Planeta Tierra: en movimiento 8Impacto profundo a un cometa 8

Fascículo 26La estructura de las proteínas 2Inténtalo en casa 2Sopla la bomba dentro de la botella 3Premio Fundación Empresas Polar 3La nueva ciencia, la nueva sociedad 4La física en... los efectos de las radiaciones 6Saltos ornamentales 6La vida 7Complejidad biológica 8Planeta Tierra: petróleo y gas natural 10Misiones en curso 11La niebla 11Tabla de contenido de la colección 12Fe de errata 15Páginas Web recomendadas 15Correo electrónico de los autores 15

fundación EMPRESAS POLAR > física a diario > fascículo 26 15Fe de errata

Páginas Web recomendadasAstroMía. Astronomía educativa, http://www.astromia.com/Astronavegador. Astronomía y Universo, http://www.astronavegador.com/Aula virtual de física. Recursos de física para ESO y bachillerato http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/index.htmLa aventura de las partículas. Fundamentos sobre la materia y las fuerzas, http://www.particleadventure.org/spanish/Calentamiento global. Blog con diferentes aspectos sobre este serio problema, http://calentamientoglobalclima.org/Cambio climático. Portal sobre el calentamiento global y sus efectos, http://www.cambioclimatico.org/Cambio climático. Notícias y artículos sobre meteorología, climatología, desastres naturales, fenómenos meteorológicos y catásfrofesnaturales, http://www.cambio-climatico.com/Ciencia Fácil. Experimentos con materiales caseros y reciclados, http://www.cienciafacil.com/Física con ordenador. Curso interactivo de física en la Internet, http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/FísicaHoy. Un apasionante viaje al mundo de la física: actualidad, estudios y salidas profesionales, http://www.fisicahoy.com/Física recreativa. Problemas, videos, experimentos caseros, http://www.acienciasgalilei.com/fis/fis-recreativa0.htmFísica2000. Una jornada interactiva a través de la física moderna, http://www.maloka.org/f2000/Fundación CIENTEC: Física. Experimentos para explorar las cualidades físicas de la materia y su entorno,http://www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/fisica.htmlGeofísica. Página divulgativa sobre ciencias de la Tierra, http://www.geofisica.cl/Google Earth/Sky. Explora la Tierra y el firmamento con imágenes interactivas, http://earth.google.es/Grandes descubrimientos. Variada selección de los descubrimientos que han transformado nuestro conocimiento y nuestra percepcióndel mundo, http://perso.wanadoo.es/frs88/tpn/desc/portdesc.htmNanoteconología. Portal de nanotecología y nanociencia, http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia.htmNanotecnología/nanociencia. Avances y artículos sobre nanotecnología, http://www.portalciencia.net/nanotecno/Physics.org. Su guía de la Física en la web (en ingles), http://www.physics.org/index.aspTianguis de Física. Colección de experimentos de física para niños y jóvenes, http://www.tianguisdefisica.com/La web de Física. Página web para compartir y ampliar conocimientos sobre el mundo de la física, http://www.lawebdefisica.com/Wikipedia, enciclopedia de contenido libre con portales de astronomía y física, http://es.wikipedia.org/WorldWide Telescope. Explora el cosmos con un telescopio virtual (inglés), http://www.worldwidetelescope.org/

Carlos Abad (CIDA): abad@cida.veManuel Bautista (IVIC): mnlbautista@yahoo.comÁngel Manuel Bongiovanni (CIDA):abongiov@cida.veCésar Briceño Ávila (CIDA): briceno@cida.veGustavo Bruzual (CIDA): bruzual@cida.veRogelio F. Chovet: rogelio@chovet.comÁngel Delgado (UPEL/IPC): delangel@cantv.netIgnacio Ferrín (ULA): ferrin@ula.veYajaira Freites (IVIC): yfreites@gmail.comJesús González (ULA): jesusg@ula.veLuis Emilio Guerrero (USB): lguerre@usb.veGrupo de Tecnologías Educativas (CPTM):rassias@ula.veLuis Herrera Cometta (UCV):laherrera@movistar.net.ve

Natalia León (UCV): leon_natalia@hotmail.comElizabeth Loseto (CSLC): elyloseto@cantv.netGladis Magris (CIDA): magris@cida.veArístides Marcano (DSU):arimar261@comcast.netIsbelia Martín (USB): isbeliam@usb.veMiguel Martín (UCV): mglmrtn@yahoo.comErnesto Medina Dagger (IVIC):ernestomed@gmail.comRodrigo Medina (IVIC): rodrmedina@gmail.comAlejandra Melfo (ULA): melfo@ula.veClaudio Mendoza (IVIC/CeCalCULA):claudiom07@gmail.comLuis Núñez (ULA): nunez@ula.veMarielba Núñez (Periodista de ciencia):marielbanunez@gmail.com

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Fascículo Página Dice o muestra Debe decir o mostrar

5 7 La física en... la fisión del uranio

Lugar

Título

8 6 Ilustración

La física en... la fusión del uranio

9 4 2a columna, línea 14 ... su densidad es inversamenteproporcional a la presión.

... su densidad es directamenteproporcional a la presión.

Introducción V Gustavo Rada1a columna, línea 21 Guillermo Rada

11 3 ... de 1896, el químico...2o artículo, línea 3 ... de 1986, el químico...

Ricardo Paredes (IVIC):ricardo.paredes.v@gmail.comErmanno Pietrosemoli (ULA):ermanno@gmail.comHéctor Rago (ULA): rago@ula.veÁlvaro Restuccia (USB): arestu@usb.veInírida Rodríguez (UCV):iniromil@yahoo.com.mxAmérica M. Sáenz Guzmán (CSLC):americasaenz@cantv.netPedro A. Serena (ICMM):pedro.serena@icmm.csic.esLeonardo Trujillo (IVIC): leo@ivic.veVíctor Villalba (IVIC): villalba@ivic.veKathy Vivas (CIDA): akvivas@cida.ve