Preguntas y Respuestas

Entre los libros de divulgación científica es popular el formato preguntas y respuestas. Esta popularidad viene de antiguo como se aprecia mirando las fechas de alguna de las ediciones que se mencionan a continuación:

Algunos clásicos

  • Ackerman, A. S. E. 1923. Popular Fallacies. (London: The Old Westminster Press)

«Explained and corrected. With copious references to authorities)»

  • Ackerman, A. S. E. 1925. Scientific Paradoxes and Problems. (London: The Old Westminster Press)

«Simultaneously broadcast from 2LO» ackermann_scientific_paradoxes_and_problems

  • Brewer, E.C. 1858. La clave de Las Ciencias. Manual para el conocimiento de los fenómenos comunes de la naturaleza. (Madrid: Calleja, López y Rivadeneyra)

«Traducido de la novena y última edición inglesa; obra acomodada á España en todo lo que varia por influencias atmosféricas y topográficas»

  • Formey, 1825. Definiciones y elementos de todas Las Ciencias. (Barcelona: Imprenta de Sierra y Martí).
  • Hampson, W. 1912. Paradojas de la Naturaleza y de la Ciencia. (Madrid: Daniel Jorro)

«Descripción y Explicación de hechos que parecen contradecir la experiencia ordinaria o los principios científicos»

  • Joyce, J. 1862. Scientific Dialogues. (London: Milner and Company)

«intended for the instruction & entertainment of young people in which the first principles of natural and experimental philosophy are fully explained. With two hundred wood cuts.»

  • Turner, 1830. Compendio de las Artes y Ciencias. (Madrid: Imprenta de D. L. Amarita)

«Extractado del que se enseña en las academias y escuelas públicas de Inglaterra. Acomodado por preguntas y respuestas a la inteligencia de la juventud española»

  • Zurcher, F. , 1863. La Ciencia para todos. (Barcelona: Imprenta del diario de Barcelona)

Algunas referencias actuales

  • Aguilar, J.; Senent, F. 1980. Cuestiones de física. (Barcelona: Reverté)

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Un clásico en España. Cientos de preguntas clasificadas en 52 capítulos. En un subtítulo se aclara: “ Cuestiones de física para los alumnos de primer curso de las facultades de ciencias y escuelas especiales” A pesar de lo anterior, se puede disfrutar de muchas de sus preguntas con unos conocimientos elementales de física.

  • Asimov, I. 1996. Cien preguntas básicas sobre la ciencia. (Madrid: Alianza Editorial)
  • Epsteinn, L.C. 2002. Thinking Physics. (San Francisco: Insight Press)

Alrededor de 250 preguntas con sus respuestas detalladas, clasficadas en 11 categorías

  • Frova, A. 2008. Por qué sucede lo que sucede. (Madrid: Alianza Editorial)
  • Ghose P.; Home D. 1995. Riddles in Your Teacup. (London: Institute of Physics Publishing)
  • Jargodzki, C.P 1986. Rompecabezas y paradojas científicos.( Barcelona: Salvat)
  • Jargodzki, C.P.; Potter, F. 2001. Mad about Physics. (New York: John Wiley)

Alrededor de 400 preguntas y respuestas, muchas de ellas con referencias blibliográficas, clasificadas en 12 categorías. Si hay que quedarse con uno solo este es uno de los candidatos.jargodzki_mad_about_physics

  • Jonas, A.R. 1999. Las respuestas y las preguntas de la ciencia. (Barcelona: Crítica)
  • Jou, D.,Baig, B., 1993. La naturaleza y el paisaje. (Barcelona: Ariel)
  • Langue, V. N. 1978. Paradojas y sofismas físicos. (Moscú: Mir)
  • Langue, V. N. 1984. Problemas experimentales ingeniosos de física. (Moscú: Mir)
  • Langue, V. N. 2011. Paradojas, sofismas y problemas recreativos de física. (Moscu: URSS)
  • Lévy-leblond, J. M. 1982. La Física en preguntas. Mecánica. (Madrid: Alianza Editorial)
  • Lévy-leblond, J. M.; Butoli, A. 1986. La Física en preguntas. Electricidad y magnetismo. (Madrid: Alianza Editorial)
  • Makovetski, P. 1995. ¡Mire al fondo de las cosas! (Madrid: Rubiños -1860)
  • Perelman, Y. 1995. ¿Sabe usted Física?. 2 Tomos. (Madrid: Rubiños -1860)
  • Potter, F. ; Jargodzki, C.P. 2005. Mad about modern physics. (New Jersey: John Wiley)

En torno a 250 preguntas y respuestas. Una continuación de “Mad about physics” de los mismos autores.walker_the_flying_circus_of_physics

  • Shaskol’skaya M.P.; El’tsin, I.A. 2013. Selected problems in physics. (New York: Dover)
  • Staguhn, G. 2004. ¿Por qué? (Barcelona: RqueR)
  • Tarásov L.; Tarásova A. 1976. Preguntas y problemas de Física. (Moscú: Mir)
  • Vergara, W.C.,1990. Science in everyday life .(London: Book Club)
  • Vinagre F.; Mulero, M.R.; Guerra, J.F. 2013. Cuestiones curiosas de química. (Madrid: Alianza Editorial)
  • Walker, J. 2007. The flying circus of physics. (Chichester: John Wiley)

Mas de 900 preguntas y respuestas clasificadas en 7 categorías. El sitio http://www.flyingcircusofphysics.com es una extensión del libro con actualizaciones de las respuestas, vídeos y miles de referencias bibliográficas.

Si hay que quedarse con uno solo de los libros este sería un candidato.

  • Wolke, R.L. 2002. Lo que Einstein no sabía. (Barcelona: Robinbook)
  • Wolke, R.L. 2003. Lo que Einstein le contó a su barbero. (Barcelona: Robinbook)

Móvil perpetuo

La búsqueda del móvil perpetuo ha ocupado a multitud de inventores desde hace muchos siglos como así lo atestiguan los modelos y proyectos que se conservan. Aunque actualmente sabemos que no puede existir no perdemos la esperanza de estar equivocados.

La siguiente noticia la publicó el periódico El Pais el 12/08/2008

Más cerca del hidrógeno como combustible

… Se trata de conseguir que la rotura de la molécula de agua necesite menos energía que la que el hidrógeno proporcionará después. Para ello, según han publicado en Science, Daniel Nocera y Matthew Kanan han ideado un sistema que facilita el proceso. Se trata de añadir unos catalizadores (básicamente, fosfatos, una sustancia abundante en la Tierra, y cobalto) al agua antes de aplicarle unos electrodos para romperla (es lo que se conoce como electrólisis). Así, la reacción química resulta energéticamente favorable: se gasta menos en conseguir el hidrógeno que lo que se obtiene luego al quemarlo. Además, para que todo sea más limpio, usaron energía solar para las electrólisis …

Si gastásemos menos energía en conseguir el hidrógeno a partir de la rotura de la molécula de agua de la que luego proporciona la combustión del mismo, habríamos conseguido un móvil perpetuo de primera especie, esto es una máquina que no solo funciona de forma indefinida sino que produce más energía de la que consume. Desgraciadamente esto nos lo impide el primer principio de la termodinámica (principio de conservación de la energía).

Lo que Kanan y Nocera han conseguido realmente es desarrollar unos catalizadores que permiten utilizar la energía solar de forma eficaz para descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno.

Popular Science. Octubre de 1920
Popular Science. Octubre de 1920

La búsqueda del móvil perpetuo de primera especie ha sido muy popular a lo largo de la historia hasta épocas muy recientes. Últimamente parece que los inventores ya conocen la primera ley y su búsqueda se ha desplazado hacia el de segunda especie: una máquina que funcione indefinidamente sin consumir energía. La segunda ley de la termodinámica impide la creación de este último móvil.

A la derecha, una ilustración de Norman Rockell para la revista Popular Science que en su número de octubre de 1920 dedica su portada a la construcción del  móvil perpetuo.

Brodianski, V.M., 1990. Móvil perpetuo antes y ahora. Mir. (Moscú:1990) es un interesante libro sobre el tema que puede verse en www.librosmaravillosos.com/perpetuum/index.html

Caminar sobre brasas: “El poder de la mente sobre la materia”

Caminando sobre brasas en Sri Lanka
Caminando sobre brasas en Sri Lanka

Caminar sobre brasas es una costumbre muy antigua en algunas culturas. Hay registros de su práctica de hace más de 3000 años. En la actualidad todavía se practica en lugares como India donde forma parte de un ritual religioso asociado a los poderes místicos de los faquires. En algunas tribus de Pakistán se utiliza como forma de juzgar a un acusado de algún delito, si sale indemne es inocente en caso contrario culpable. Otros lugares donde se practica o se ha practicado recientemente son las islas Fiji, Polinesia, Bali y Japón. Si buscamos en la web encontraremos con facilidad lugares donde se ofrece su práctica como una actividad de desarrollo personal para superar miedos y cambiar actitudes hacia determinados problemas y situaciones.

¿Es necesario estar en un estado mental especial o disponer de poderes sobrenaturales o paranormales para poder caminar sobre brasas sin quemarse? No, los principios físicos conocidos dan una explicación perfectamente razonable.

¿Por qué nos quemamos al tocar algo caliente?

Cuando tocamos algo caliente pasa calor a la piel que entra en contacto con el objeto. Ese calor produce un aumento de temperatura que puede dar lugar a cambios químicos en su estructura.

El daño en la piel del pie dependerá de la temperatura alcanzada por ésta que a su vez depende del calor transmitido por las brasas.

¿De qué depende la cantidad de calor que se transmite?

Profesor David Wiley
Profesor David Wiley
  • Las maderas, brasas y cenizas, son buenos aislantes y tienen además una capacidad calorífica baja, o sea, necesitan poco calor para calentarse y lo que aquí nos interesa, ceden el mismo poco calor cuando se enfrían.
  • Los tejidos humanos tienen una capacidad calorífica elevada debido a su gran contenido en agua. O lo que es lo mismo necesitan mucho calor para elevar su temperatura.
  • La superficie de la brasa está a alta temperatura pero la capa caliente es muy fina. (Diferencia entre temperatura y calor: las chispas de una bengala están a una temperatura muy elevada pero no queman)
  • El tiempo de contacto entre la planta del pie y las brasas es pequeño.
  • Efecto Leidenfrost (Sudor en los pies, hierba mojada).
  • Si los pies están húmedos, el agua al evaporarse absorbe parte del calor transmitido.

El calor se transmite desde las brasas al pie mediante dos mecanismos distintos:

  • Radiación: el poco tiempo de contacto y la presencia de cenizas, dificulta la transmisión por radiación.
  • Conducción:
    • la conductividad térmica de las brasas es pequeña; la de la piel, aunque unas cuatro veces mayor, es miles de veces inferior a la de los metales.
    • No todo el pie está en contacto con las brasas lo que limita la cantidad de calor transferida.

En cualquier caso es una experiencia peligrosa que no se debe intentar a menos que se sepa muy bien cómo se debe realizar. Se pueden producir quemaduras, que pueden ser graves, en los pies si por ejemplo:

  • se camina muy despacio prolongándose así el tiempo de contacto.
  • se camina muy deprisa y consecuentemente se presionan con mucha fuerza las brasas posibilitando así el contacto de la piel con las partes más calientes de las mismas.
  • hay otros objetos entre las brasas con mejor conductividad que ellas como por ej. piedras u objetos metálicos.
  • los pies están muy mojados y esto hace que las brasas se adhieran.

Más Info

Firewalking Myth vs Physics: Página del profesor David Willey.

Firewalking: Wikipedia.

Creditos
Foto: Caminando sobre brasas en Sri Lanka. Autor: Aidan Jones. Licencia: CC BY-SA 2.0
Foto: Profesor David Wiley. © David Wiley. Publicada con permiso.

Ciencia recreativa

Estalella, J. Ciencia RecreativaCiencia recreativa. José Estalella. Ayuntamiento de Barcelona. Dirección de Servicios Editoriales, Barcelona, 2007.

Ciencia recreativa, cuyo subtítulo es, enigmas y problemas, observaciones y experimentos, trabajos de habilidad y paciencia, es un facsímil de la segunda edición del libro de José Estalella, publicado por primera vez en 1918. Prácticamente sin modificaciones se ha reeditado en múltiples ocasiones, la última en 1979. La edición que aquí se reseña viene acompañada por un segundo volumen denominado Ciencia recreativa comentada, que recoge interesantes comentarios sobre las actividades propuestas en el libro escritos por 20 profesores de las universidades de Girona, Politécnica de Cataluña y Murcia) .

Magníficamente ilustrado con 882 grabados, el libro recoge 991 actividades de ciencia recreativa, la mayoría de las cuales se pueden realizar con materiales muy sencillos.

Contenido
1. Enigmas y problemas
1.1.  Cuestiones de Aritmética
1.2. Cuestiones geométricas
1.3. Cuestiones varias
2. Observaciones y experimentos
2.1. Física
2.1.1. Mecánica y gravedad
2.1.2. El sonido
2.1.3. La luz
2.1.4. El calor
2.1.5. Fenómenos capilares
2.1.6. Magnetismo y electricidad
2.2. Química
2.3. Cuestiones de geografía e historia natural
3. Trabajos de habilidad y paciencia
3.1. Dibujos, fotografías y reproducciones análogas
3.2. Construcciones de papel
3.3. En el campo

Bunsen y Kirchhoff

Kirchhoff (izquierda) Bunsen (derecha)

Los nombres de Robert Wilhem Bunsen(1811-1899) y Gustav Robert Kirchhoff(1824- 1887) solo recuerdan actualmente a mucha gente un mechero (utilizado todavía en los laboratorios de química) y unas reglas referidas a los circuitos eléctricos. Sin embargo, la colaboración de estos dos científicos alemanes en Heilderberg fue fundamental para el desarrollo de la espectroscopia.

La espectroscopia se basa en que al calentar ciertas substancias, por ejemplo mediante una llama, emiten luz. Si la luz emitida se hace pasar a través de un prisma, se descompone en un conjunto de radiaciones denominado espectro.

Bunsen y Kirchhoff desarrollaron un aparato que se conoce como espectroscopio que permite observar espectros de diversas substancias.

En cierta ocasión mientras observaban, desde unos 80 km de distancia, un incendio en el puerto de Hamburgo, se les ocurrió hacer pasar por un prisma la luz que venía del incendio. Vieron una luz amarilla intensa como la que habían observado al quemar sodio. Pronto encontraron la explicación. Lo que estaba ardiendo era un almacén de salazones.

Si era posible deducir la presencia de sodio a distancia observando la luz de las llamas, también sería posible deducir la composición del Sol y de las estrellas analizando la luz que recibimos de ellas.

Después de varias semanas de intenso trabajo dieron a conocer sus resultados : el Sol está formado por substancias como las que hay en la Tierra.

Espectros

En la imagen1 se representan el espectro de la luz solar (I) y el de los elementos potasio (II), sodio (III), cesio (IV) y rubidio (V). Estos dos últimos elementos fueron descubiertos por Bunsen y Kirchhoff mediante el análisis de sus espectros.

¿Es una casualidad que la línea amarilla del espectro del sodio corresponda a una de las líneas negras que se ven en el espectro solar?

No, cuando la luz del Sol atraviesa su atmósfera, el sodio presente en ella absorbe precisamente la luz de color amarillo que vemos en su espectro (III).


1La imagen pertenece al libro Ganot, A. 1870. Tratado de física. (Librería de Rosa y Bouret: Paris)