lunes, 10 de mayo de 2010

Nikola Tesla

El año pasado se celebró el 150 aniversario del nacimiento de Nikola Tesla (Никола Тесла), uno de los más importantes inventores de la historia. Tesla dominó disciplinas tales como la física, las matemáticas y la electricidad y es considerado el padre de la corriente alterna y fundador de la industria eléctrica.
Entre sus inventos más importantes están la radio, las bobinas para el generador eléctrico de corriente alterna, el motor de inducción (eléctrico), las bujías, el alternador, el control remoto... Pocos de estos ingenios son reconocidos como suyos por el público general. 
Genio asombroso, visionario e inteligente como pocos fue sin embargo un personaje misterioso y oscuro, controvertido e incapaz de obtener beneficio de sus creaciones hasta el punto de ver cómo otro hombre recibía el premio Nobel por uno de sus inventos.
Popularmente ha sido relacionado con experimentos extraños, armas secretas y teorías irrealizables que sobrepasaban lo utópico e incluso rozaban la demencia. Además del electromagnetismo y la ingeniería eléctrica su trabajo abarca múltiples disciplinas tales como la robótica, la balística, la mecánica, la ciencia computacional y la física nuclear y teórica que le permitieron incluso poner en tela de juicio alguna de las teorías de Einstein.
Aunque poco conocido sin embargo sus inventos prácticos y funcionales son los cimientos de las civilizaciones tecnológicamente avanzadas de una manera tan elemental que de Tesla se ha llegado a decir que fue el hombre que inventó el Siglo XX.

Nikola Tesla (10 de julio de 1856 – 7 de enero de 1943) nació en Similjan, en lo que entonces era el Imperio Austrohúngaro y hoy es Croacia. Genio desde sus primeros años de estudiante y apasionado de las matemáticas y las ciencias era capaz de memorizar libros completos y de realizar complejos cálculos matemáticos para desconcierto de sus profesores.
Su padre que era pastor ortodoxo le presionaba para que siguiera su vocación religiosa, pero se sintió más motivado por el instinto desarrollador de su madre, creadora de artilugios que le servían de ayuda en las tareas del hogar como el batidor de huevos mecánico. Estudió ingeniaria mecánica y eléctrica en Austria y física en Checoslovaquia y trabajó en varias companías eléctricas y telefónicas por toda Europa.
En 1884 llegó a Nueva York. Tenía 28 años, unos pocos centavos y una carta de recomendación para Thomas Edison escrita por uno de sus socios en Europa que decía: «Querido Edison: conozco a dos grandes hombres y usted es uno de ellos. El otro es este joven.»
En aquella época Tesla estaba muy interesado en el estudio de la corriente alterna, algo que Edison veía en parte como competencia a sus instalaciones de corriente continua que desde hacía unos pocos años monopolizaba la iluminación de Nueva York y otras ciudades de EE.UU. Aún así Edison contrató a Tesla con el fin de que mejorara los diseños de sus generadores de corriente continua. Tesla se dedicó a esta tarea durante casi un año mientras que en el proceso proporcionaba a Edison diversas y lucrativas nuevas patentes. Pero cuando Tesla alcanzó sus objetivos Edison se negó a pagarle la recompensa prometida de 50.000 dólares alegando que tal promesa había sido «una broma americana». Peor aún, se negó a subirle el sueldo a 25 dólares a la semana, lo que hizo que Tesla dimitiera disgustado y decepcionado por el que hasta entonces había sido su héroe.
Después de una mala época, en 1887 la Western Union Company le proporcionó fondos con los que pudo dedicarse a investigar y trabajar en el desarrollo de los componentes necesarios para generar y transportar corriente alterna a largas distancias. Esta tecnología es básicamente la misma que se utiliza hoy en todo el mundo. Entre estos desarrollos se encontraban las bobinas y el motor eléctrico, presentes de forma masiva en la tecnología moderna.


En aquellos años George Westinghouse, inventor de los frenos de aire para los trenes y propietario de The Westinghouse Corporation, compró a Tesla sus patentes para la manipulación de la energía eléctrica y le ofreció además el pago de royalties por la explotación de la energía eléctrica que se generase con sus inventos. Esto supuso un respiro económico para Tesla, quien puedo dedicarse al desarrollo de otros inventos en su propio laboratorio. La comercialización de la corriente alterna fue el inicio de la Guerra de las Corrientes con Edison. Edison defendía el uso de su corriente continua (el estándar entonces en EE.UU.) mientras que Tesla defendía las ventajas de la corriente alterna, que fue la que finalmente se impuso –que es la que hay en los enchufes de tu casa. La ventaja principal de la corriente alterna que defendía Tesla es la facilidad de transformación.
Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica dependen de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión). Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas. Una vez en el punto de utilización o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.
Edison únicamente defendía la corriente alterna para ser utilizada en la silla eléctrica con el fin de desprestigiarla mientras se dedicaba a electrocutar públicamente perros y caballos para demostrar los peligros de la idea defendida por Tesla.
Pero la corriente alterna era objetivamente mejor alternativa que la corriente continua y acabaría imponiéndose muy a pesar de Edison y General Electric que se había hecho con la tecnología de corriente continua de éste. En 1883 The Westinghouse Corp. fue contrata para desarrollar un generador de corriente alterna en las cataratas del Niágara.
Se construyeron gigantes conductos subterráneos y turbinas generadoras de más de 100.000 CV, capaces de enviar energía hasta Buffalo, a 32 kilómetros. Actualmente, entre el 50% y el 75% de la corriente del río Niágara es desviada mediante cuatro grandes túneles. El agua pasa a través de turbinas hidroeléctricas que proveen de energía a las áreas cercanas de Estados Unidos y Canadá antes de retornar al río.
Debido al coste económico que supuso por aquel entonces la carrera tecnológica en favor de la corriente alterna George Westinghouse le sugirió a Tesla que renunciase a recibir los crecientes royalties que éste venía recibiendo por la generación de energía. En un gesto magnánimo y torpe Tesla accedió y rompió el contrato que le unía a Westinhouse como agradecimiento a quien había creído en él en los inicios. Después de esto los problemas económicos de Tesla no tardarían en volver a aparecer para convertirse en una constante durante el resto de su vida.
En los años siguientes Tesla se concentraría en la experimentación especialmente en el campo de las ondas de radio y de las altas frecuencias.
Gracias a las altas frecuencias Tesla pudo desarrollar algunas de las primeras lámparas fluorescentes de neón. También tomó la primera fotografía en Rayos X. Pero estos inventos palidecían comparados con su descubrimiento en noviembre de 1890, cuando consiguió iluminar un tubo de vacío sin cables, haciéndole llegar la energía necesaria a través del aire. Este fue el comiendo de la gran obsesión de Tesla: la transmisión inalámbrioca de energía.
Así llega el Siglo XX. En 1909 el italiano Marconi gana el premio Nobel por su aparato de radio que sin embargo utilizaba hasta 17 patentes tecnológicas propiedad de Tesla para transmitir la primera señal de radio que cruzó el Océano Atlático en 1901. No fue hasta 1943, una vez muerto Tesla, cuando la Corte Suprema reconoció la prioridad de Tesla sobre la patente de la radio. Pero este gesto estaba destinado más bien a evitar la demanda que Marconi había iniciado contra el Gobierno de EE.UU. por utilizar su radio durante la I Guerra Mundial.
Tesla utilizó sus conocimientos y patentes de radio para construir un barco teledirigido con la idea de incorporar su desarrollo a los torpedos y otros ingenios relacionados con la robótica que Tesla visualizaba como «hombres mecánicos diseñados para ayudar a los hombres en las tareas más tediosas» pero que sin embargo en aquella época no parecían tener aplicaciones prácticas:
Los trabajos de Tesla en robótica y comunicaciones en red sin cables han probado ser adelantados a su tiempo. Y sus diseños para una turbina sin aspas y una bomba sin ningún tipo de parte móvil (modelada a partir de un diodo) continúan intrigando a los ingenieros contemporáneos.
En sus últimos años Tesla se dedicó casi por completo a su gran sueño de transmitir energía de forma aérea, sin cables, aprovechando la coductividad de las capas superiores de la atmósfera, la ionosfera, para distribuirla libremente por todo el planeta.
Utilizando una enorme torre de más de 60 metros de alto llamada Wardenclyffe Tower o Torre de Tesla éste intentó demostrar que era posible enviar y recibir información y energía sin necesidad de utilizar cables. Sin embargo la falta de presupuesto impidió que la estación de radio siquiera se terminara de construir. Nunca llegó a funcionar del todo y la torre fue derribada en 1917 tras doce años de abandono. 

Hoy se conserva el edificio base con una placa conmemorativa en recuerdo de Tesla que se colocó en 1976, con motivo de su 120 aniversario.
Con el inminente inicio de la II Guerra Mundial la prensa se hizo eco del proyecto del "Rayo Mortal" de Tesla, un pulso electromagnético de tal potencia que sería capaz de derribar una flota de 10.000 aviones situada a 400 kilómetros de distancia. Tesla creía que si entregaba este arma a cada país para que lo utilizase como arma defensiva terminarían las guerras que él tanto odiaba. Y aunque aparentemente únicamente Rusia mostró cierto interés en la idea de Tesla y en general se considera que el rayo mortal es irrealizable, el invento se asemeja bastante a arma de rayo de partículas supuestamente desarrollada posteriormente durante la guerra fría.
Todo lo anterior estableción una relación entre Tesla y el evento de Tunguska, que pudo haber tenido su origien precisamente en los experimentos relacionados con el rayo mortal –aunque actualmente la teoría más aceptada al respecto es que dicho evento se debió a un meteorito que se destruyó en la atmósfera sin llegar a tocar suelo.
Nikola Tesla murió de un infarto en Nueva York el 7 de enero de 1943 en la habitación del hotel en la que vivía. Murió estando solo, casi arruinado y bastante olvidado, rodeado de teorías de conspiraciones y robos debido a la desaparición de muchos de sus papeles, notas y esquemas técnicos.

Cita para la reflexión

"Un neurótico es quien construye castillos en el aire. Un psicótico es quien vive en ellos. El psiquiatra es quien cobra el alquiler".

Los doce misterios que la ciencia no resuelve.

La revista 'New Scientist' recopilo hace unos meses,  los 12 misterios que provocan grandes dolores de cabeza a la comunidad científica internacional.


Desde hace miles de años el hombre trata de utilizar la tecnología y todos los avances científicos a su alcance para dar respuesta a algunas de las incógnitas de este planeta y el espacio que nos rodea.

1. El efecto placebo.

Pongamos un caso ficticio, el del paciente X. Varias veces al día, durante varios días, se le provoca dolor, que se controla con dósis de morfina. Hasta el último día del experimento. Esas 24 horas, sin que el señor X lo sepa, la morfina se sustituye por una solución salina absolutamente inócua. Parece increíble, pero dicha solución tiene el mismo efecto que la morfina y el dolor desaparece.

Es lo que se conoce como el efecto placebo. Antes de la llegada de los fármacos en el siglo XX, era el arma más potente de la Medicina contra la enfermedad. Excremento de cocodrilo, aceite de gusano, sangre de lagarto y hasta ser tocado por el Rey eran medicinas usadas entre el siglo XVI y el XIX. Desde la publicación, en 1955, del libro The Powerful Placebo de H.K. Beecher, se reconoció que el 35% de los pacientes con una amplia variedad de enfermedades podría ser tratada sólo con placebo. En estudios posteriores, se ha visto que puede funcionar en el 70% e, incluso, del 100% de los casos.

Nadie sabe todavía qué mecanismos intervienen en el efecto placebo. Algunos estudios sobre el dolor sugieren que reduce la ansiedad y facilita la liberación de endorfinas (sustancias químicas naturales parecidas a los narcóticos) en el cerebro, aunque son hipótesis todavía no confirmadas.


2. El problema del horizonte.

Nuestro Universo era extraordinariamente homogéneo, y la temperatura de la radiación de fondo es la misma en cualquier dirección que observemos. El hecho de que la temperatura sea homogénea no sería sorprendente de no ser porque entre los dos extremos del Universo hay una distancia de casi 28.000 millones de años luz, mientras que la edad del Universo es 'sólo' de unos 14.000 millones de años. Teniendo en cuenta que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz y la hipótesis de que hubo un instante inicial o big bang, el interrogante es: ¿cómo es posible que regiones físicamente desconectadas desde el "principio" del Universo estuviesen en estados físicos tan parecidos? 
 Esto es lo que se conoce como el 'problema del horizonte', uno de los mayores quebraderos de cabeza de los cosmólogos, que siguen sin dar con la solución.









3. Rayos cósmicos ultra-energéticos

Los rayos cósmicos son partículas que llegan desde el espacio y bombardean constantemente a la Tierra desde todas direcciones. La mayoría de estas partículas son núcleos de átomos o electrones. Algunas de ellas son más energéticas que cualquier otra partícula observada en la naturaleza. El misterio está en su alta energía. La teoría especial de la relatividad de Einstein dice que cualquier rayo cósmico que llegue a la Tierra desde fuera de nuestra galaxia habrá sufrido tantas colisiones que el máximo posible de energía que puede tener es 5 × 1019 eV. 


Los rayos detectados desde hace una década por el observatorio japonés de Akeno están muy por encima de ese límite, con lo cual o los datos -tomados en diferentes ocasiones y siempre parecidos- están mal, o Einstein se equivocó.




4. Los resultados de homeopatía de Belfast

En 1810 el médico alemán Christian Friederich Samuel Hahnemann publicaba el "Organon, el arte de curar", piedra angular de la homeopatía. El principal fundamento de la teoría se define en la ley de los similares (homeo- es el prefijo griego que designa igualdad) por la que una enfermedad se cura con la misma sustancia tóxica que la produce —de ahí que se llame ley de los similares-, pero a dosis infinitesimales. Los homeópatas disuelven esos venenos en etanol —lo que llaman tintura madre- y la diluyen en agua sucesivas veces, no importa cuantas, según ellos el remedio se "imprime" en las moléculas de agua. Tales disoluciones son la parte controvertida de la disciplina, puesto es posible que a esas concentraciones no haya ni una sóla molécula del principio activo en la solución homeopática. Sin embargo su efecto ha sido demostrado en numerosos estudios y se estima que un 15% de los médicos occidentales siguen esta línea. 


Madeleine Ennis, farmacóloga de la Queen’s University de Belfast, ha sido siempre el azote de los homeópatas. Asegura que, a esas concentraciones, en los remedios homeopáticos no hay más que agua, por lo que químicamente no tiene sentido que funcionen. Sin embargo en su estudio más reciente Ennis y su equipo se llevaron un "pequeño" chasco: descubrieron que soluciones ultradiluidas de histamina funcionaban en un experimento con basófilos, unas células sanguíneas que actúan en la inflamación. La solución homeopática en la que probablemente no había ni una sola molécula de histamina funcionaba realmente como la histamina. Aunque Ennis se ha visto incapaz de explicar el porqué del efectivo funcionamiento y sigue mostrándose escéptica, ha asegurado que si los resultados son reales y la homeopatía no actúa como un placebo, habría que reescribir parte de los fundamentos de la física y de la química.

5. La materia oscura

No todo lo que existe en el universo es visible. Los astrónomos pueden detectar objetos que emiten o absorber luz o cualquier otro tipo de radiación electromagnética o que interactúan gravitatoriamente con otros objetos que podamos detectar. El término "materia oscura" alude a esta materia cuya existencia no puede ser detectada mediante procesos asociados a la luz, es decir, no emiten ni absorben radiaciones electromagnéticas. 


Determinar cuál es la naturaleza de la materia oscura y en qué cantidad existe es el llamado ‘’problema de la materia oscura’’ o ‘’problema de la masa desaparecida’’, y es uno de los problemas más importantes de la cosmología moderna. La cuestión de la existencia de la materia oscura puede parecer irrelevante para nuestra existencia en la tierra, pero, el hecho de que exista o no la materia oscura, afecta el destino final del universo.




6. Metano en Marte

El 20 de julio de 1976 Gilbert Levin, uno de los ingenieros a cargo de las misiones de la NASA al planeta Marte, vio que la Viking que orbitaba el planeta rojo había encontrado emisiones de carbono-14 que contenían metano en el suelo del planeta, por lo que la conclusión debía ser obvia y muy relevante: hay vida en Marte

Algo está ingiriendo los nutrientes, los está metabolizando, y después los expulsa a la atmósfera en forma de gas mezclado con carbono 14. Sin embargo, la NASA no se atrevió a afirmar con rotundidad el descubrimiento, porque otro instrumento de la Viking, diseñado para identificar moléculas orgánicas consideradas esenciales símbolos de vida no encontró nada, así que casi todos los científicos de la NASA decidieron declarar el hallazgo de la Viking un "falso positivo". Pero , ¿lo era?
A día de hoy, los argumentos a favor y en contra siguen dividiendo a los científicos, aunque es cierto que los rovers que estudian el planeta rojo han encontrado pruebas de los descubrimientos de la Viking.

7. Tetraneutrones


Hace cuatro años, en un acelerador de partículas de Francia detectaron seis partículas que no deberían existir. Las llamaron 'tetraneutrones': cuatro neutrones unidos entre sí de una forma que desafía las leyes de la física.

Francisco Miguel Marquès y sus colegas del acelerador de Ganil, en Caen, llevan desde entonces tratando de conseguir el efecto otra vez, pero hasta ahora no lo han logrado. Si lo repiten, estos 'racimos' de átomos podrían obligar a los científicos a reconsiderar las fuerzas que mantienen unido el núcleo de los átomos.


8. La anomalía de las Pioneer

Esta es la historia paralela de dos naves espaciales. Una, la Pioneer 10, fue lanzada en 1972; la Pioneer 11 un año después. Ahora mismo, ambas deben estar en el espacio profundo, alejadas de la vista de cualquier ingenio humano, aunque sus trayectorias son demasiado fascinantes como para ignorarlas.

Y es que hay algo que ha estado 'empujando' a las dos naves, provocando que aumenten su velocidad. La aceleración es pequeña, menos de un nanometro por segundo, pero es lo suficiente para hacer sacado a la Pioneer 400.000 kilómetros de su trayectoria inicial. La NASa perdió contacto con la Pioneer 11 en 1995, pero todo hace indicar que podría estar 'sufriendo' el mismo proceso que su hermana gemela, y estaría muy fuera de su rumbo en algún lugar del espacio. ¿Y qué causa este desvío? Por el momento, nadie lo sabe.

9. La energía oscura

Este es uno de los mayores problemas de la física. En 1998, un grupo de astrónomos descubrió que el universo se está expandiendo a más velocidad que nunca. Esto siginifica que la velocidad a la que una galaxia distante se aleja de nosotros aumenta con el tiempo. De ser correcta esta teoría, el resultado último de esta tendencia sería la imposibilidad de seguir viendo cualquier otra galaxia. Esta nueva teoría del fin del Universo ha recibido el nombre de Gran Desgarramiento o, en inglés, Big Rip.

Es un efecto para el que todavía se investigan las causas, aunque una de las sugerencias puede ser que esté motivado por la 'energía oscura', una forma hipotética de energía que permea todo el espacio y que produce una presión negativa, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. La energía oscura puede dar cuenta del universo en expansión acelerada, así como de una significativa fracción de su masa.

11. La señal 'wow'

La señal tuvo una duración de 37 segundos, y venía del espacio exterior. El 15 de agosto de 1977 el astrónomo Jerry Ehman, de la Universidad de Ohio State (EEUU), recibió una señal del radiotelescopio de Delaware. Al ver la transcripcción de la señal, Ehman escribió al lado la palabra 'wow1'. 28 años después, nadie ha conseguido dar una explicación a qué o quién emitió dicha señal.

La radiación provenía de la dirección de Sagitario, y de un ámbito de frecuencias de unos 1420 megahertzios. Estas frecuencias forman parte del espectro de radio en el que todo tipo de transmisión está prohibida, por un acuerdo internacional. La estrella más cercana en esa dirección está a unos 220 años luz, así que si la señal provenía de allí, la tuvo que causar o bien un acontecimiento astronómico de enorme potencia. ¿O quizá fue una civilización alienígena con un transmisor de gran potencia?

12. Constantes no tan constantes

En 1997 el astrónomo John Webb y su equipo de la Universidad de Sidney analizaban la luz que llegaba a la tierra procedente de quasars muy lejanos. En su viaje de 1.200 millones de años luz, la luz había atravesado nubes interestelares de materiales como hierro, níquel o cromo, y los investigadores descubrieron que la los átomos habían absorbido parte de los fotones de la luz procedente de los quasars, pero no los que habían esperado.

Si las observaciones son correctas, la única explicación vagamente razonable es que una constante de la física, llamada la 'fina estructura constante' o 'alpha' cambia de valor cuando pasa a través de estas nubes interestelares. Los científicos siguen investigando.

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