Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el...

48

Transcript of Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el...

Page 1: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el
Page 2: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

2

Contenido Antecedentes......................................................................................................... 3 Descripción general de la feria .............................................................................. 4 Detalles de la Exhibición........................................................................................ 5 Aspectos generales ............................................................................................... 5 Descripción detallada de cada módulo .................................................................. 5 1. Exposición Temática.......................................................................................... 5 1.1 La Materia .................................................................................................. 5 1.2 Inercia y Gravedad..................................................................................... 7 1.3 Electricidad y Magnetismo ....................................................................... 14 1.4 Luz y Ondas............................................................................................. 17 1.5 Fronteras de la Física .............................................................................. 19 2. Exposición Institucional.................................................................................... 25 3. Los concursos del Año Internacional ............................................................... 26 3.1 Diseño de Cartel ...................................................................................... 26 3.2 Pintura Infantil .......................................................................................... 28 3.3 Cuentos de Ciencia Ficción ..................................................................... 29 3.4 Fotografía................................................................................................. 30 3.5 Escultura .................................................................................................. 31 4. Exposición “Albert Einstein el Hombre del Siglo”............................................. 32 5. El Placer de Entender ...................................................................................... 33 6. Agenda de Conferencias en el Auditorio Bernardo Quintana .......................... 39 7. Cineclub, Videos y Teatro................................................................................ 45

Page 3: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

3

FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el mejor provecho a su visita a este importante evento.

Antecedentes En Diciembre del año 2000, durante el Congreso Mundial de Sociedades de Física, ocurrido en Berlín, se aprobó la iniciativa de declarar el año 2005 como el Año Mundial de la Física (WYP 2005, por sus siglas en inglés). En 2005 se conmemora el primer centenario del año en que Albert Einstein publicó sus famosos trabajos sobre Relatividad Especial, el Movimiento Browniano y el Efecto Fotoeléctrico. La propuesta WYP 2005 fue apoyada en Octubre del año 2002 por la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y en Noviembre del año 2003 por la UNESCO. El propósito básico de esta conmemoración es mejorar la percepción pública sobre la importancia de la física para la vida cotidiana. En especial, la comunidad física mundial está preocupada por una marcada caída reciente en el interés de los jóvenes por estudiar física. Durante el año 2004 la Academia Mexicana de Ciencias, la Sociedad Mexicana de Física, así como varias instituciones educativas del país han tomado acciones tendientes a unirse a este esfuerzo mundial. En particular, ante el inicio de actividades en forma independiente por varias dependencias de la UNAM, el Rector Dr. Juan Ramón de la Fuente, convocó a realizar un esfuerzo institucional coordinado que optimizara los recursos y sirviera de enlace ante los comités nacionales e internacionales para la celebración del año 2005. En la UNAM a esta celebración se le denominó Año Internacional de la Física 2005 (AIF2005). En respuesta a este llamado, desde el mes de mayo del 2004 se constituyó un Comité Organizador, presidido por el Dr. Marcos Moshinsky, Investigador Emérito del Instituto de Física de la UNAM, y constituido por los directores de las diversas dependencias la UNAM en que se desarrolla docencia y/o investigación en Física, así como por los directores de TV UNAM, Radio UNAM y la Filmoteca de la UNAM. Posteriormente, una vez decididas las acciones, cada director nombró representantes de sus dependencias para participar en los subcomités correspondientes. Así, a partir de agosto del 2004 se inició una serie de reuniones plenarias mensuales a la que llegaron a asistir entre 40 y 60 personas, para informar sobre el progreso de cada una de las iniciativas mencionadas brevemente a continuación. Las acciones iniciaron el 13 de enero con una ceremonia inaugural que despertó el interés de la prensa nacional e internacional por su carácter original, con la actuación del famoso Dr. Chunga, quien de manera divertida le presentó a la juventud mexicana una serie de experimentos y videos explicativos. Un video que resume los aspectos importantes de este evento será proyectado diariamente durante la Feria. A partir de enero del 2005 se organizaron muchas otras actividades, que incluyeron un exitoso programa de conferencias, que llenaron en casi 100 ocasiones el Auditorio del Museo Universum, incluyendo entre los ponentes a 3 Premios Nobel: William D. Phillips, Premio Nobel de Física 1997, con la Conferencia “Tiempo, Einstein y los objetos más fríos del Universo” el 30 de mayo de 2005, Samuel Chao Chung Ting, Premio Nobel de Física 1976, con la Conferencia “Encounter with physics” el 25 de agosto de 2005 y Harold W. Kroto, Premio Nobel de Química 1996, con la Conferencia “Architecture in nanospace” el 22 de septiembre de 2005. Algunas de estas pláticas serán repetidas durante la Feria. También se montó un Cineclub con una serie de 7 películas escogidas que son: Apolo XIII (Apolo 13), Longitud (Longitude), Viaje a las Estrellas VIII: 1er. Contacto (Star Trek: First Contact), Escape al Futuro, Cielo de Octubre, Santo Vs. Invasión de los marcianos y

Page 4: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

4

Planeta Prohibido (Forbidden Planet). Estas películas fueron presentadas en varias salas de cine y auditorios de la Ciudad de México y, por supuesto, también será presentado en la Feria. Asimismo, durante el año hubo una serie de Concursos que incluyeron Diseño de Carteles, Pintura Infantil, Fotografía, Escultura, así como la escritura de Cuentos de Ciencia Ficción. Estos concursos con la física como temática central contaron con una nutrida participación. Las obras merecedoras de premios y menciones honoríficas serán expuestas durante la Feria, durante la cual también habrá una ceremonia de premiación para algunos de estos concursos. Durante el AIF tuvimos una intensa actividad en el desarrollo de material impreso que incluyó una serie de carteles dirigidos a estudiantes en que se resalta la utilidad de la física en todo tipo de actividad humana. Este material también será expuesto y podrá ser adquirido a bajo costo durante la Feria. En cuanto a radio, se elaboraron más de 45 programas, 80 cápsulas y hasta una radionovela de 26 capítulos y de 20 minutos c/u, así como una serie de 4 programas de televisión, de media hora c/u y 6 cápsulas comerciales: 5 de TV y 1 de radio, cuyas versiones grabadas podrán también ser adquiridas en la Feria. Finalmente, todas estas actividades mencionadas han sido anunciadas y luego reseñadas en un nuestra página web (www.fisica2005.unam.mx), que en si misma constituyó un proyecto muy activo de estos festejos. El AIF en la UNAM concluye entonces con esta Feria de la Física que ocurre entre el 18 y el 27 de noviembre de este 2005, en al Palacio de Minería, que es el lugar donde nació la física en México, hace 67 años. Cabe agregar que a principios del año 2006 se presentará el libro “Memoria gráfica del Año Internacional de la Física en la UNAM”, que junto con otro que contendrá el material del concurso de cuentos, constituirán la memoria impresa del evento. Lo anterior sin olvidar que mucho del material mencionado antes, como carteles educativos, historietas, programas de radio y televisión, podrán ser adquiridos en el Museo Universum a partir de diciembre del 2005.

Descripción general de la Feria de la Física La Feria está dirigida principalmente a jóvenes de secundaria y preparatoria, si bien cuenta con elementos interesantes para niños de primaria y para estudiantes universitarios y público en general. La Feria está compuesta de las siguientes exhibiciones:

1. Exposición temática. Ubicada en el Patio Central, está compuesta de los siguientes 5 módulos: La Materia, Inercia y Gravedad, Electricidad y Magnetismo, Luz y Ondas, y Nuevas Fronteras.

2. Exposición Institucional. Ubicada en los pasillos que rodean al Patio Central, detrás de los arcos, está compuesta de 14 módulos en que cada una de las dependencias de la UNAM participantes exponen las actividades de investigación en física que en ellas se desarrolla.

3. Exposición de las obras gráficas escogidas de los Concursos del AIF. Ubicada en el Patio de la Autonomía, en ella se encuentra el material escogido de los concursos de Carteles, Pintura Infantil, Fotografía y Escultura.

4. En el Patio del Bicentenario se exhibe la exposición “Albert Einstein el hombre del siglo” de la Asociación Mexicana de la Universidad Hebrea de Jerusalén, A. C. A la entrada de este patio, también se muestra la Escultura Dinámica de Albert Einstein. Se trata de una representación fiel de la imagen de Albert Einstein a la edad de 57 años, en su época de Princeton, Estados Unidos Americanos, canoso, despeinado y con sudadera. Es un robot que habla y se mueve.

Page 5: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

5

5. Exhibición "El placer de entender". La cual contiene un conjunto de exhibiciones relacionadas con la Física, con una pregunta cuya respuesta debe de proporcionar el placer de entender. Ubicada en el Anexo del Patio del Bicentenario, en ella se demuestra el funcionamiento de juegos, explicando la física que hay detrás.

6. Ciclo de Conferencias y Mesas redondas. Tendrán lugar 65 Conferencias en el Auditorio Bernardo Quintana, ubicado en el primer piso, rodeando el Patio Central, a medio pasillo del lado derecho. Asimismo, muchas más tendrán lugar en los Stands centrales de la Feria: La Materia, Inercia y Gravedad, Electricidad y Magnetismo, Luz y Ondas, y Nuevas Fronteras. El programa diario de estos eventos será repartido al ingresar a la Feria.

7. Cineclub, videos, y teatro. Tendrán lugar en el Salón C-10, ubicada también en el primer piso a mano derecha en la primera esquina.

8. Tienda y cafetería. Ubicada en el Patio de la Fuente, en ella se pueden adquirir los productos gráficos, de audio y video, así como diversos objetos conmemorativos, como camisetas, botones, plumas, etc.

Los videos incluirán la Ceremonia de Inauguración del Año Internacional de la Física a la que asistió el Dr. Juan Ramón de la Fuente, Rector de la UNAM, y en la que participó el Dr. Chunga. También se tendrá un video histórico sobre la UNAM. En teatro se presentarán 4 funciones de “El Circo de la Física”, en el salón C-10, obra para niños cuyo objetivo es promover en el público el gusto por la ciencia, a partir de experimentos presentados de forma divertida y amena, como en un circo. Idea de Adriana Bravo W. y Noel Guerrero E.

Detalles de la Exhibición Temática del Patio Central

Aspectos generales: Los 5 módulos de esta exhibición contienen elementos organizativos comunes. Por ejemplo, en cada uno de ellos hay un pequeño auditorio en que se harán demostraciones de 15 minutos sobre la temática correspondiente, de acuerdo a un programa que cambia diariamente. Asimismo, todos los módulos contienen aparatos demostrativos distribuidos en su superficie, mismos que serán explicados continuamente por los monitores correspondientes. Cada módulo cuenta con material gráfico propio de la temática, así como videos explicativos que se proyectan constantemente en pantallas distribuidas por el módulo.

Descripción detallada de cada módulo:

1. Exposición Temática

1.1. La Materia El propósito fundamental del módulo de la Materia es mostrar la diversidad de los fenómenos macroscópicos que ofrece la materia, con énfasis en el hecho que esa variedad es consecuencia de la estructura molecular de la misma. Viéndola desde el centro del Patio, el módulo de la Materia es un arco rectangular. En el frente de la estructura hay dos carteles que explican de manera breve la esencia de esta exhibición; uno tiene como título “La estructura molecular de la materia” y otro “La diversidad macroscópica de la materia”. El punto principal es que toda la materia está hecha de átomos y moléculas, que no podemos ver a simple vista, y que tal combinación,

Page 6: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

6

así como la interacción entre sus partes, es la responsable de generar la diversidad que sí observamos directamente. Con esto en mente, la exhibición es como sigue: De nuevo, vista desde el centro del Patio se encuentran en el frente cuatro experimentos fijos. Los dos del centro resaltan el aspecto molecular de la materia y los dos de los extremos tienen como finalidad ejemplificar aspectos interesantes de la diversidad macroscópica. En la parte del centro y del lado izquierdo se encuentra el efecto fotoeléctrico y del lado derecho el espectro de varios gases, que a continuación se describen brevemente: 1.1.1. Efecto fotoeléctrico. Este muestra la naturaleza cuántica de la interacción entre la luz y la materia. Einstein, en uno de sus trabajos fundamentales de 1905 dio la explicación de este fenómeno. Consiste en hacer incidir luz sobre un metal. La luz puede “arrancar” electrones del metal que a su vez pueden generar electricidad. Los asistentes pueden cambiar ciertos filtros enfrente de la fuente de luz y ver como se modifica la emisión de los electrones. Sólo considerando que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, se puede entender este proceso. 1.1.2. Espectro de gases. Consiste de 4 lámparas de diferentes gases (neón, mercurio, helio e hidrógeno) cuyo espectro de emisión de luz es desdoblado por una rejilla de difracción. Todo material, al ser calentado absorbe energía que luego puede transferir emitiendo luz. La composición de esta luz es única para cada átomo y molécula, y se llama el espectro de emisión de ese material, y es como su “huella digital”. Así, observando el espectro de un material podemos saber de que está compuesto. En los extremos de la exhibición se encuentran dos experimentos que muestran aspectos que son consecuencia de que un cuerpo tiene muchas moléculas, es decir que se trata de un cuerpo macroscópico. En el extremo izquierdo se tiene un vórtice de agua, y en el derecho, las placas de Chladny. 1.1.3. Vórtice de agua. Este consiste de un pequeño tanque de acrílico con agua que, por medio de un sistema eléctrico que enciende un chorro de agua, forma un vórtice o torbellino o remolino. Este vistoso fenómeno de los fluidos es la esencia de otros más complejos como los tornados y los huracanes. En este caso, el vórtice se forma por el empuje que le da el chorro y debido a la presencia de la gravedad y de la viscosidad del agua. 1.1.4. Placas de Chladny. Este experimento interactivo consiste de unas placas de acero a las que se les coloca arena encima. Después, con un arco con una cuerda de nylon se pone a vibrar la placa. La arena tiende a quedarse en los nodos de las vibraciones naturales de las placas, es decir en las regiones donde no vibra la placa. Ejemplifica no sólo un fenómeno de las vibraciones de los metales, sino también hace patente que las arenas son una clase de materia poco entendida. Las arenas no son ni sólidos ni líquidos, ya que dependiendo de cómo la usemos puede comportarse como uno o como otro. En la parte de arriba del arco de la exhibición se tiene una pantalla en la que se está continuamente proyectando una serie de imágenes de diversos aspectos de la materia, mostrándonos su diversidad. Sirven para el mismo propósito los carteles fijos a lo largo de las paredes del módulo. Estas fotografías son dedicadas a varios temas, a saber, los Flujos turbulentos, en este se muestra un huracán, una aurora austral, un flujo turbulento de laboratorio y un flujo llamado la calle de van Karman. Las nanoestructuras, que muestran varios aspectos de estructuras en la escala de los nanómetros (1 nanómetro = 0.000,000,001 metro), así vemos una estructura de un vegetal, pequeñas máquinas construidas por el hombre, una representación de la molécula C60, que contiene 60 átomos de carbón, y una espuma de un metal.

Page 7: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

7

El cartel del agua muestra diversas formas de ese líquido vital, que cabe mencionar, es de los menos entendidos. Las proteínas son un ejemplo de las moléculas biológicas que son responsables de muchísimas funciones en todos los seres vivos; las que se muestran en este cartel son una representación obtenida de estudios con rayos X en proteínas reales. El cartel de los cristales es tan sólo una muestra de la diversidad y belleza de los cristales que se encuentran de manera natural en nuestro alrededor; los cristales se distinguen porque son arreglos regulares y periódicos de muchos átomos idénticos, así, mostramos una calcita, un alumbre, copos de nieve, y una fluorita. Se tiene un cartel sobre materia en condiciones extremas, es decir a temperaturas altísimas como los plasmas en la superficie del sol, 5000 grados Kelvin (o sea, por arriba del cero absoluto) y a temperaturas bajísimas a las que ocurren los fenómenos de la superconductividad, a 70 grados Kelvin, y la Condensación de Bose-Einstein, a 0.000,000,040 grados Kelvin; de la primera se muestra una foto del fenómeno de la levitación magnética, debida al efecto Meissner, y la segunda es la manifestación de ese fenómeno en el que en un gas un número muy grande de moléculas se van al estado de más baja energía, como si esas estuvieran en el cero absoluto. A los lados de la estructura del módulo se encuentran dos computadoras en las que se muestran, en una, videos sobre las nanoestructuras en general y sobre ese tipo de investigación en la UNAM; y en el otro, un video interactivo sobre la Condensación de Bose-Einstein. Este último es un fenómeno que ocurre a las temperaturas más bajas que la Humanidad ha alcanzado. En la parte posterior del arco se realizan experimentos demostrativos y se ofrecen breves charlas con ayuda audiovisual. Como se ha hecho notar arriba, la Feria tiene como un aspecto importante este tipo de presentaciones, ya que serán expuestas por investigadores de la UNAM. En este módulo de la Materia habrá demostraciones sobre transformaciones de fase, efectos de la presión atmosférica, microscopía electrónica, superconductividad, fractales, reacciones químicas, nanociencias, y diversas pláticas sobre la física atómica, molecular y la materia en general. 1.2. Inercia, Energía y Gravedad Este módulo se encuentra en la esquina noreste del Patio Central. En el se muestran los aspectos de la Física que se conectan directamente con la estructura fundamental del espacio y del tiempo y la manera en que éstos afectan y son afectados por la materia y su movimiento. También se echa un vistazo a las Leyes de Conservación y a la noción de energía. Pretendemos llevar al visitante por un viaje que va desde las ideas fundamentales de la Física, como la inercia, hasta la esencia de las Teorías de la Relatividad Especial y de la Relatividad General de Einstein, finalizando con algunas de sus consecuencias en la vida cotidiana. En la gran pantalla que hemos puesto arriba de la pared roja de nuestro módulo podrás ver varias manifestaciones de la gravedad en el universo, la Relatividad General es la mejor teoría de la Gravedad que se ha encontrado hasta ahora. 1.2.1. La Inercia En la primera parte de nuestro módulo presentamos varios aparatos relacionados con la inercia. Desde el centro del patio viendo hacia nuestro módulo, a mano izquierda podrás ver unos grandes péndulos y al entrar encontraras un riel de aire y una mesa de aire. Al enfrentarnos al reto de describir el comportamiento de los objetos, es claro que hay que empezar por el más sencillo, es decir, el movimiento. Para esto, después de que resolvemos el problema de cómo medir distancias y tiempos, es fácil percatarse de que para describir el movimiento de un objeto se requiere escoger un marco de referencia, es decir, seleccionar ¨algo¨ con respecto a lo cual describiremos el movimiento del objeto en cuestión. Acá juega un papel importante la inercia, introducida por Galileo, como la

Page 8: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

8

tendencia de todo cuerpo a mantener constante su velocidad. Newton la formula con más precisión en forma de la famosa Primera Ley: ¨Todo objeto sobre el que no actúan influencias externas permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme”. Es fácil darse cuenta de que esta ley no puede ser cierta si describimos el movimiento desde un punto de vista arbitrario, por ejemplo, vistas desde un carrito dando vueltas en la montaña rusa, todas las cosas, incluso las que están libres de influencias externas parecen moverse de una manera bastante poco rectilínea. Esto era totalmente claro para Newton: La ley de inercia sería válida sólo si la descripción de los fenómenos se hiciere desde sistemas inerciales. ¿Cuáles son éstos? Un sistema inercial es aquél en que un objeto libre de influencias externas se mueve de acuerdo a la ley de inercia. Y entonces, ¿la ley de inercia es tan solo una definición? ¡No! Ella establece que una vez determinado que un sistema es inercial todos las demás objetos habrán de moverse, si están libres de influencias externas, de modo que en ese sistema su velocidad sea constante en magnitud y dirección.

La Tierra es, en una buena aproximación, un sistema inercial y si evitamos los movimientos en la dirección vertical (ya que la Tierra, gracias a la fuerza de gravedad, ejerce inevitablemente una influencia externa), podemos constatar la validez de esta ley fundamental del movimiento. En el módulo tenemos una mesa y un riel de aire. Con el aire que sale por los hoyitos de estos aparatos eliminamos la fricción entre las superficies, logrando una muy buena aproximación de ¨un objeto sin influencias externas¨.

Page 9: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

9

1.2.2. Leyes de Conservación En el extremo opuesto de nuestro módulo tenemos una sección dedicada a las leyes de conservación, principalmente a la conservación de la energía. (Hemos dejado la parte interior de nuestro módulo para nuestra invitada de honor: la gravedad). Aquí podrás encontrar unas “bolitas chocadoras”, un “transformador de energía” y una replica de un antiguo motor de vapor Los sistemas inerciales son fundamentales para la construcción de la Física. Prácticamente la totalidad de las leyes físicas, mediante las cuales describimos el comportamiento de la naturaleza, se aplican sólo en sistemas inerciales. En estos sistemas, por ejemplo, encontramos que los fenómenos físicos obedecen leyes de conservación, que indican que ciertas cantidades que describen al estado de un sistema físico, no cambian a pesar de que el estado de este sistema cambie. Por ejemplo, en un choque entre dos objetos, las velocidades de cada uno de ellos después de la colisión son diferentes de las que tenían antes. Sin embargo, ciertas combinaciones numéricas entre estas velocidades y las masas de los cuerpos permanecen inalteradas. Una de estas cantidades es el momento lineal, otra muy importante es la energía. Para ver la conservación del momento lineal visita la mesa y el riel de aire. Un aparato donde se puede apreciar claramente la conservación de la energía son las ¨bolitas chocadoras¨ (el aparato con bolas de billar). También tenemos una pequeña plataforma giratoria donde te puedes sentar para experimentar la conservación del momento angular.

1.2.3. La Energía De hecho, esta es posiblemente la cantidad física de mayor impacto en la vida cotidiana, al punto de que esta palabra ha escapado ya del ámbito científico y ha adquirido connotaciones a veces bastante lejanas de lo que el propio concepto representa. Es común encontrarse con expresiones como: ¨estamos cansados porque nos falta energía…¨, ¨este alimento te da la energía que necesitas…¨, ¨el problema de la generación de energía…¨, ¨se trataron temas de la política energética…¨, etcétera.

¿Pero, qué es la energía y por qué es tan importante? Para la física, la energía es una de esas combinaciones de cantidades que representan al estado de un sistema o conjunto de objetos y que se conserva… y su importancia está ligada a su conservación. Es decir, nos indica a qué estados es posible y a qué otros imposible llevar al sistema físico en cuestión: ¿podemos lograr que este objeto se mueva a esta velocidad si contamos con estos elementos? ¿Podremos subir este otro objeto a cierta altura? ¿Podremos encender

Page 10: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

10

cierta lámpara por cierto periodo de tiempo?…

Pero si la energía se conserva, ¿por qué tenemos entonces que andar en su búsqueda constantemente? ¿Por qué necesitamos nuevas fuentes de energía? Porque lamentablemente ésta tiende a repartirse a lo largo de nuestros sistemas físicos y llega finalmente a formas que no nos son muy útiles, como cuando la energía de movimiento de un auto se redistribuye en vibraciones de las moléculas de los neumáticos, de la calle y del aire. Esta tendencia de la energía a redistribuirse de tal forma que se hace menos útil se conoce como el aumento de la entropía. La entropía mide lo que podríamos llamar el desorden de la energía... pero ésa es otra historia. En el módulo tenemos un aparato de ¨Transformación de energía¨ donde se pueden ver distintas manifestaciones de la energía. 1.2.4. La Relatividad de Galileo

Cuando estás en un vagón del metro o de un tren o dentro de un avión y si el viaje es suave y sin muchas vibraciones, no sueles encontrar problemas para caminar, sentarte, o realizar cualquier otra actividad. Este hecho, aparentemente trivial, tiene en realidad profundas implicaciones. Antes de explicar cuáles son, contrastemos la situación anterior con lo que ocurre cuando el tren está empezando a moverse o cuando el avión despega o aterriza. En estos últimos casos podemos incluso caernos si tratamos de caminar. La diferencia, claro está, es que en esas situaciones hay una aceleración.

El que podamos hacer todo sin problemas dentro de un tren ya en marcha, o en un avión en pleno vuelo, significa que las leyes de la Física (de las que nuestro cuerpo hace uso al hacer todas sus actividades) no son modificadas por la velocidad con que nos movamos. Es decir, que si no fuera por que la estación del metro está conectada a la ciudad y al resto del planeta y que todo esto es mucho más grande que el vagón, no podríamos ni siquiera distinguir que es el vagón el que se mueve. Sin ningún problema podríamos decir que es la estación y todo lo que está en reposo respecto a ésta lo que en realidad se mueve y que el vagón es el que está quieto. Esta observación se debe a Galileo, quien recurrió a ejemplos con barcos, ya que en sus tiempos no existían trenes o aviones.

Al hecho de que todas las leyes de la mecánica (que era prácticamente la totalidad de la física en el siglo XVII) fueran iguales en los distintos sistemas de referencia inerciales se le conoce como el Principio de Relatividad de Galileo. Una importante consecuencia de ello es que no tiene sentido absoluto el decir que un objeto está quieto. Visto desde un sistema estará quieto y visto desde otro se estará moviendo. Y si los sistemas son inerciales la física no nos sirve para distinguir entre ellos, son completamente

Page 11: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

11

equivalentes.

1.2.5. La Teoría de la Relatividad Especial

A mediados del siglo XIX se había avanzado mucho en la comprensión de otro aspecto de la física: la electricidad y el magnetismo. Entre muchas otras cosas se había llegado a la conclusión de que la luz era una onda electromagnética (campos eléctricos y magnéticos que oscilan de una manera coordinada). En la Feria hay un módulo dedicado exclusivamente al electromagnetismo y otro a ondas, ¡visítalos!

Pero había un problema, la teoría electromagnética indicaba que la velocidad de propagación de la luz debía ser de 300,000 km/s. ¿Por que esto es un problema? Piénsalo… en general, la velocidad de cualquier cosa no tiene sentido si no se especifica con respecto a qué es que se mide ésta. En otras palabras, la velocidad de un objeto específico dependerá del sistema de referencia que se use para describir su movimiento. En un avión, la velocidad de la bandeja de comida frente a un pasajero es cero, pero para alguien en el suelo ésta se mueve a cientos de kilómetros por hora. Si la velocidad de la luz es 300.000 km/s. En un sistema, ¡debería tener otro valor en otro sistema! Parecía que había un sistema de referencia especial donde las ideas físicas que describían a la luz eran válidas, una idea en sentido contrario a la Relatividad de Galileo.

Lo que hizo Einstein al proponer la Teoría de la Relatividad Especial fue mostrar que las leyes del electromagnetismo sí eran, efectivamente, las mismas en todos los sistemas inerciales, poniéndolas en igual posición que las leyes de la mecánica. De hecho, éstas indican que la velocidad de la luz será en todo sistema de referencia igual a 300,000 km/s.

Lo que se necesitó reconocer para que todo fuera consistente fue que el tiempo y el espacio son más complicados de lo que se pensaba hasta entonces. Las longitudes y los intervalos de tiempo correspondientes medidos en distintos sistemas de referencia ¡no son iguales! El espacio y el tiempo se mezclan entre sí al cambiar de sistema de referencia, en una fuerte analogía a lo que ocurre con las nociones de ancho, alto y profundo: dependiendo de nuestro punto de vista lo ancho se puede convertir en profundo, etc... Por lo tanto, decimos que estos dos conceptos se funden, según la Teoría de la Relatividad Especial, en un solo ente de cuatro dimensiones: el espacio-tiempo. 1.2.6. La Gravedad Toda la parte central de nuestro módulo esta dedicada a la Gravedad. Pero también la

Page 12: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

12

parte anterior, la que da al centro del patio, donde hemos colocado unas pelotitas que se mantienen en el aire “desafiando a la gravedad” aunque, como explicaremos mas adelante, esto es imposible. También los pendones que cuelgan por arriba son una manifestación de las formas que la gravedad genera en las cosas, en este caso esas curvas que ves se llaman catenarias. También en esta parte central hay una mesa giratoria, un tubo de vacío y unas gotitas congeladas. De todas las fuerzas de la naturaleza, la gravedad fue la primera que se estudió. Newton reconoció que la fuerza que nos mantiene adheridos a la superficie de la Tierra es también la responsable de que los planetas giren alrededor del Sol (después de lo que ya vimos, algo ha de ejercer una influencia externa sobre un planeta para que éste se mueva en una órbita y no en línea recta con velocidad uniforme). Esta fuerza tiene un patrón muy simple y regular, como podrás observar en el dispositivo que llamamos ¨gotitas congeladas¨, donde mediante un truco óptico hacemos que unas gotitas que caen se queden ¨quietas¨. Observa que la separación entre gota y gota va creciendo en la misma proporción entre más tiempo lleven cayendo, esto se debe a que la gravedad las acelera de manera uniforme. En la superficie de la Tierra la gravedad le infiere a todo cuerpo una aceleración de 9.8 m/s2 (claro, a menos que otra fuerza cancele este efecto). Este hecho, es decir, el que esta fuerza tienda a impartir la misma aceleración a objetos grandes y pequeños, pesados y livianos, es responsable entre otras cosas de que el tiempo en que un péndulo tarda en ir y venir sea el mismo si le ponemos un objeto muy pesado o uno muy liviano en el extremo. En el módulo tenemos unos péndulos con cronómetros donde puedes probar esto. A que todas las cosas caigan igual se le conoce como la ¨universalidad de la caída libre¨ y al parecer fue reconocido por primera vez por el mismo Galileo, quien según la leyenda procedió a comprobarlo dejando caer objetos desde la famosa torre inclinada de Pisa. Se trata de algo un tanto fuera del sentido común puesto que en nuestras experiencias cotidianas hay un montón de factores que tienden a ocultarlo. Sin embargo, al remover estos factores molestos como la fricción del aire lo podemos apreciar en todo su esplendor. Para ver que una pluma de ave y un balín de acero caen igual (¡estamos hablando en serio!) construimos un tubo al que se le puede sacar el aire para luego dejar caer los objetos. No te quedes con la duda, te invitamos a probarlo.

1.2.7. El Principio de Equivalencia Que todos los objetos --en el mismo lugar e instante-- sean afectados por la gravedad de la misma manera resulta ser más que una fortuita coincidencia. De hecho, la universalidad de la caída libre es exacta con un enorme grado de precisión. Einstein se dio cuenta de las consecuencias de esto: Que si uno mira el movimiento de un

Page 13: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

13

objeto sobre el que no actúan mas que fuerzas de gravedad, desde el punto de vista de otro objeto en su vecindad sobre el cual solo actúan también las mismas fuerzas de gravedad, la aceleración del primero parecerá será CERO respecto al segundo. Esto es, si una persona y unas manzanas se dejan caer bajo los efectos de la gravedad, la persona verá a las manzanas que están cayendo con él como si se movieran sin aceleración alguna. Es más, si le da un empujón a una manzana, mientras ésta no se vaya muy lejos se moverá en línea recta y con velocidad constante respecto a él. O sea, que la persona vería a los objetos como si estuvieran en un sistema inercial y no actuaran fuerzas sobre ellos. El principio de equivalencia dice entonces que los sistemas en caída libre son equivalentes a los sistemas inerciales. Análogamente, si tenemos un sistema inercial y optamos, como observadores, por movernos aceleradamente, a todos los objetos que en el sistema inercial tienen aceleración CERO (como los objetos libres de fuerzas externas) los percibiremos como sujetos todos a la misma aceleración ya que, en realidad, somos solo nosotros los que nos estamos acelerando. Nos parecerá como si los objetos estuvieran sujetos a una fuerza del tipo de la gravedad, que produce iguales aceleraciones en todos los objetos. Otra manera de presentar al principio de equivalencia es decir que los sistemas de referencia acelerados son equivalentes a los sistemas donde hubiera un campo gravitacional. Esto lo podemos ver parcialmente en la demostración de la mesa rotante, donde hemos puesto unos peces, unas plantitas y otros objetos a acelerarse dando vueltas. Cuando la mesa gira se crea una aceleración horizontal que, junto con la aceleración de la gravedad ¨verdadera¨ causada por la Tierra, que apunta hacia abajo, resultan en una aceleración total que está ¨inclinada¨. Según el principio de equivalencia, los objetos, los peces y las plantas en la mesa van a sentirse como si hubiera una fuerza de gravedad inclinada y en efecto, como podrás observar, todos los fenómenos físicos y biológicos en la mesa operan ahora como si la gravedad apuntara en una dirección distinta a la vertical. 1.2.8. La Teoría de la Relatividad General Aunque su nombre no lo indica, la Relatividad General es una teoría de la gravitación. Surge de los intentos de incorporar la gravedad en el esquema dado por la Relatividad Especial y en su formulación juega un papel fundamental el principio de equivalencia. Como vimos, éste nos permitió identificar a sistemas en caída libre como sistemas inerciales, pero un sistema de éstos sólo nos sirve para describir una pequeña región que lo rodea. Por esto le decimos que es un sistema inercial ¨local¨, de hecho, la física termina por reconocer en éstos a los únicos sistemas inerciales y su versión global desaparece. Si queremos describir todo el espacio-tiempo por sistemas inerciales vamos a necesitar pegarlos o encajarlos entre sí. La manera en que se haga este pegado de sistemas inerciales va a estar regida por las fuerzas de gravedad presentes, pues ¡cada sistema está cayendo por la gravedad! Para entender un poco mejor esto nos podemos guiar por la siguiente analogía: imaginemos que queremos extender la Guía Roji de modo que cubra no sólo la Ciudad de México, sino también el estado de México, Morelos, y eventualmente no sólo la República Mexicana, sino toda la Tierra. Imaginemos ahora que queremos ir pegando todas las páginas de esta súper Guía Roji para hacer un único súper mapa. Es claro que pronto encontraremos algunas dificultades: a medida que aumenta el tamaño del súper mapa, los mapas individuales dejarán de encajar bien entre sí. Esto se debe a que la Tierra es redonda y no puede ser representada con precisión mediante un enorme plano. Cuando queremos describir al espacio-tiempo, localmente lo podemos hacer mediante sistemas inerciales, que en la analogía de la Guía Roji representan los mapas planos.

Page 14: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

14

Pero al intentar juntar varios de éstos encontraremos, en general, desencajes (imaginemos un par de sistema inerciales obtenidos mediante la fórmula de dejar al laboratorio en caída libre, uno de éstos sobre la Ciudad de México y otro sobre Tokio, claramente éstos no coincidirán…). Así como esto se debía a la curvatura de la Tierra para el caso de los mapas, el espacio-tiempo se reconoce entonces como curvo y es precisamente en esta curvatura donde reside la gravitación. La gravitación es, entonces, una medida del desencaje de los sistemas inerciales locales. Pero la gravitación es ¨producida¨ por la materia, recuerda que nos mantenemos pegados al piso porque la enorme cantidad de materia de nuestro planeta nos jala hacia su centro. La materia genera a la gravedad y ésta determina la estructura del espacio-tiempo y éste a su vez determina cómo se mueve y se distribuye la materia. Ahora ya nada es inamovible: la materia afecta al espacio-tiempo y éste a la materia en un sutil juego de interrelaciones.

Hoy en día, la Relatividad General es no sólo la mejor descripción de la gravitación, permitiéndonos el estudio de objetos astrofísicos diversos, como agujeros negros o estrellas de neutrones, sino que además nos da las herramientas para abordar el estudio del universo como un todo, en una disciplina conocida como Cosmología. También nos provee de una descripción de enorme precisión de la estructura del espacio-tiempo en nuestro alrededor. En particular, en el funcionamiento de varios tipos de satélites y en el ya famoso Sistema de Posicionamiento Global (GPS), la Teoría de la Relatividad General juega un muy importante papel. (Si quieres saber más del GPS en el módulo hemos colocado un cartel explicativo).

Page 15: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

15

1.3. Electricidad y Magnetismo Desde su descubrimiento, la electricidad y el magnetismo han jugado un papel muy importante en el desarrollo de la humanidad. Son, y han sido, una base fundamental para el desarrollo científico y tecnológico. A lo largo de su propia evolución se han resuelto y explicado fenómenos, desde las simples descargas eléctricas que uno siente por la fricción de su propia ropa, la orientación de la aguja de una brújula, hasta muchos fenómenos observados en las galaxias más lejanas de nuestro sistema solar. Sin el conocimiento del electromagnetismo los medios de comunicación no serían posibles, la TV y la radio no existirían, el teléfono tampoco. Los medios de transporte modernos necesitan de dispositivos electromagnéticos para funcionar. En medicina sin los electrocardiógrafos y electroencefalograma no podríamos prevenir enfermedades, etc. El principio de funcionamiento de los rayos catódicos ha generado un sin número de aplicaciones como los cinescopios, la TV, los microscopios electrónicos, etc. Estos son unos cuantos ejemplos donde los fenómenos electromagnéticos cobran importancia en nuestra vida diaria. Más fenómenos electromagnéticos se pueden conocer dentro del Pabellón de Electricidad y Magnetismo. En él se exhiben algunas demostraciones en forma lúdica y directa a todo el público.

El pabellón de electricidad y magnetismo se encuentra en un extremo del patio central del Palacio de Minería. El pabellón es un espacio abierto y consta de cuatro áreas. Al centro hay un pequeño auditorio delimitado por tres paredes, las dos de los lados están decoradas con collages de imágenes. En la pared central se localiza una pantalla de televisión donde se presentarán videos. En este auditorio diversos expositores presentarán y explicarán una serie de fenómenos experimentales relacionados con el tema, mientras en la pantalla de televisión se mostrarán los detalles de la demostración. A espaldas de la pared

central se encuentra el título del pabellón y un collage de fotografías. Resalta como imagen principal el acelerador Van de Graaff del Instituto de Física de la UNAM. Dos fotografías son de rayos en plasmas, una de ellas muestra el rayo entre las manos con la intención de indicar al público que visite la Feria que la electricidad y el magnetismo está en nuestras manos. Otras presentan algunos juguetes de levitación magnética mostrando que la física también es divertida, y un par de aparatos modernos que funcionan con base en los principios electromagnéticos.

Cada uno de los muros laterales del auditorio contiene un collage de imágenes: en el muro derecho imágenes alusivas a la configuración del campo magnético de la Tierra y a su origen por las corrientes eléctricas que hay en el manto de la Tierra, resaltando los cambios de dirección del campo magnético a lo largo de la historia de la Tierra.

Page 16: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

16

En el muro izquierdo hay fotografías de auroras producto de la interacción de las cargas atrapadas en los anillos de Van Allen con algunos gases de la atmósfera produciendo, cerca de los polos, que se enciendan formando cortinas y arcos de luz multicolores, y de relámpagos, productos de las descargas eléctricas entre las nubes y el suelo. Si nos situamos con el auditorio a espaldas, de nuestro lado izquierdo del pabellón queda

la sala asignada de Electricidad, del lado derecho la sala de Magnetismo y frente al auditorio, al centro del pabellón, convergen Electricidad y Magnetismo formando la sala de Electromagnetismo como la conexión de estos dos tópicos. En sala de Electricidad se exponen un generador de carga Van de Graaff con aditamentos, una escalera de chispas y un racimo de globos que cuelgan, mostrando diversos fenómenos eléctricos. En el muro que lo separa del auditorio se muestran tres fotografías, una muestra un rayo cayendo a una jaula de Faraday con una persona en su interior protegida por la jaula ya que la descarga no pasa a su interior, otra presenta a una niña con los cabellos parados al ser cargada eléctricamente al estar en contacto con el Van de Graaff, y la tercera hace referencia a la conferencia inaugural del AIF, donde el Van de Graaff y los experimentos que se hacen con él son el centro de la discusión. En la sala de magnetismo se presentan una mesa con una gran cantidad de brújulas, una mesa con puntas ferromagnéticas y una bobina eléctrica, un acelerador magnético y un magnetoscopio de agujas. En el muro que lo separa del auditorio se presentan diversas fotografías sobre fenómenos magnéticos y electromagnéticos como: cadenas formadas por rondanas magnetizadas por inducción con un imán, espectros magnéticos de un imán, un motor eléctrico girando, una lámina de aluminio repelida por una bobina, un imán levitando entre dos trozos de metal, etc.

En la sala de electromagnetismo, frente al auditorio, se encuentra la papa electroquímica, la bobina de inducción electromagnética Eliau - Thomson, mostrando la producción de corriente eléctrica y sus efectos magnéticos respectivamente. Y acercándonos a los problemas propios de la física moderna,

Page 17: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

17

del siglo XX, un superconductor de alta temperatura de transición y, cerrando el área, una vitrina que contiene dos tubos de rayos catódicos y una TV como ejemplo de su aplicación. Detrás de la vitrina se muestran imágenes diversas sobre la distribución de probabilidad de los electrones, líquidos magnéticos y un superconductor levitando. Los fenómenos que se exhiben en esta sala sólo son explicados si se consideran las propiedades fundamentales de las partículas elementales, como son los electrones y los protones, que forman los átomos y las moléculas y con éstas los objetos macroscópicos que observamos. Algunos de los temas interesantes que se presentan en este pabellón son los siguientes:

1.3.1. Superconductividad Eléctrica La superconductividad eléctrica, descubierta en el siglo pasado, es un fenómeno fascinante íntimamente relacionado al electromagnetismo que puede aumentar la cantidad de beneficios a la humanidad. El hecho de una resistencia eléctrica cero resolverá, entre otros, el problema de la pérdida de la energía eléctrica por disipación. El fenómeno de expulsión del campo magnético, que nos lleva al espectacular efecto de la levitación, seguramente culminará con un sin fin de aplicaciones tanto en el ámbito científico como tecnológico.

1.3.2. El Efecto Túnel Electrónico El efecto túnel es un fenómeno que se da de manera espontánea, en el cuál los electrones atraviesan una barrera de energía potencial. La barrera de potencial adecuada, está caracterizada por un grosor. El grosor es una cierta distancia de separación vacía, aire, etc., que se obtiene al aproximar dos materiales conductores ó semiconductores de

baja resistividad eléctrica. La explicación de este fenómeno lo da la teoría de mecánica cuántica, que en términos de un coeficiente de transmisión demuestra que existe una probabilidad alta, de que un electrón atraviese una barrera de energía potencial. Tomando como base este fenómeno se inventó el microscopio de barrido por efecto túnel, cuya resolución es de dimensiones atómicas.

1.3.3. Rayos Catódicos El tubo de rayos catódicos es un aparato que contiene un

filamento que por emisión termoiónica suelta electrones. Estos electrones son acelerados, en cierta dirección, y colimados por medio de una diferencia de potencial entre el ánodo y cátodo. Estos rayos catódicos son dirigidos mediante campos eléctricos y magnéticos según su aplicación. De los principios de este aparato se han originado las televisiones, monitores de computadora, osciloscopios, aceleradores de partículas, una gran variedad de microscopios electrónicos, etc. 1.3.4. Resonancia Magnética La resonancia magnética es un fenómeno físico que ocurre en algunos núcleos y electrones de la materia. Esto radica en que el momento magnético y el momento angular de la partícula son paralelos, estos procesan a una frecuencia determinada por el valor de la razón giro magnética y el campo magnético estático aplicado. El campo magnético estático aplicado,

Page 18: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

18

también provoca en las partículas un ordenamiento en la dirección de éstas y los desdoblamientos en los niveles de energía. Para inducir transiciones de estados, se utilizan pulsos de radiofrecuencia con la misma sintonía con la que precesan las partículas en estudio. Obteniendo así otro pulso de radio frecuencia que va a contener la información de los procesos de relajación de la red y los espines vecinos, captados por una antena.

1.4. Luz y Ondas Localizada en una de las esquinas del patio central, se encuentra el área de luz y ondas formada por una habitación pintada en su interior en negro mate, con controles de luz blanca y luces de color. En el interior de este recinto se presentarán una serie de experimentos para que se puedan observar las propiedades de la luz como partícula y como onda. Como por ejemplo se realizarán experimentos donde podemos observar las propiedades ondulatorias, en el mar, en Geofísica, en Medicina, en Óptica, en Biología, en Astronomía y en la Música. Experimentos de fenómenos acústicos por medio de cambios de temperatura, el sonido de los delfines, la orientación de los murciélagos, y la levitación por medio de fenómenos acústicos. Y se explicará el uso del movimiento ondulatorio para representar aplicaciones diferentes como problemas de explosiones, el uso de luz láser, luz polarizada, la fibra óptica, microondas. Complementamos con la teoría de ondas electromagnéticas describiendo el espectro y de cómo afecta la radiación a las personas.

Este recinto se decora en su exterior, siguiendo las manecillas del reloj, está al frente la descripción de imágenes de ondas mecánicas, electromagnéticas y gravitacionales. Entre los paneles se encuentran un sismógrafo el cual detecta el salto de un niño frente al instrumento, seguido de dos juegos de espejos, el pozo infinito (formado por espejos paralelos), y el cubo de espejos en los que pueden jugar las personas que asisten, terminando con un juego de imagen real llamada "foquito" en la que se invita al joven a experimentar con este tipo de imágenes que pueden observarse flotar en el espacio, mas al intentar tocarla darse cuenta de que se trata de imagen real.

Page 19: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

19

En la pared siguiente se muestran imágenes de rayos gama, rayos x, infrarrojo y radio, y se invita al espectador a que se detenga a analizar lo que nuestros ojos no ven. La siguiente pared conserva solo una pantalla, y en la última pared del recinto se muestra una imagen de un paisaje obtenida en la zona cultural donde se describen los fenómenos de la luz y se invita al espectador a encontrarlos.

La imagen seleccionada muestra los rayos de luz solar unos pasando entre las nubes y otros llegando en forma directa hasta la escultura. El rayo del sol cruza las nubes y la luz se difracta formando líneas de colores, un rayo de luz va llegando hasta la escultura y reflejándose en ella. Junto al recinto de experimentos, se encuentran dos computadoras con juegos sobre los colores y sobre el espectro electromagnético. Tenemos el espacio de ilusiones donde se cuenta con caleidoscopio, una calavera, (juego de luces) en la que el espectador mira primero su imagen reflejada en el espejo y posteriormente mira una calavera, imagen proyectada mediante un juego de luces. Un espejo flexible que permita ser deformado por el visitante y de esta manera modificar su imagen en el espejo. El espejo estará sujeto a tres pistones deslizables, los cuales sujetarán al espejo permitiendo deformarlo desde el frente.

Page 20: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

20

Y por último el espacio de aplicaciones cuenta con un queratoscopio instrumento que permite ubicar deformaciones sobre la superficie de la córnea y un "teléfono" para que al marcar se escuchen diferentes sonidos. Se ha preparado una lamina con todo el espectro electromagnético, mencionando su historia, se selecciono una imagen estelar, la nebulosa del cangrejo y se muestra en todas las regiones del espectro electromagnético, los telescopios espaciales que observan en la región del espectral respectiva, y la región de la atmósfera que impide o permite el paso de luz. La temperatura que alcanzan dependiendo de la región del espectro y el uso que les damos en medicina y en el hogar.

1.5. Fronteras de la Física Se trata de una estructura cilíndrica, en forma de carrusel, dividido en 4 salas, una de las cuales (la más cercana a la entrada de la Feria) sirve de auditorio para las demostraciones.

1.5.1. Las partículas elementales Siguiendo el orden de las manecillas del reloj, la siguiente sala está dedicada a la frontera de las partículas elementales. Esta exhibición está constituida por material gráfico y contiene en el centro la maqueta de un gran detector de partículas, denominado ALICE, que se está construyendo en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) con la participación de investigadores de la UNAM. Junto a esta maqueta se exhiben partes construidas en México para ese detector.

Respecto al material gráfico, en la parte externa de esta sala hay un mural perimetral que representa, en la parte superior izquierda, la estructura de la materia, empezando desde la escala de un objeto visible, como una gota de rocío, hasta los quarks. Debajo de esto se muestran los elementos del denominado “Modelo Estándar”: los hadrones, los leptones y las partículas mediadoras de la fuerzas. En el lado superior derecho se repite una fracción de esta última imagen, que es ahora reflejada en un espejo, para ilustrar de esta manera lo que es la antimateria. Debajo de esta imagen se muestra esquemáticamente el proceso de aniquilación de la materia con la antimateria, produciendo energía, así como el

Page 21: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

21

proceso inverso. En la parte central de este mural aparece la imagen reconstruida de los residuos de una colisión de núcleos pesados a las energías más altas logradas en un laboratorio terrestre. Con ello se hace notar que en este fenómeno inciden dos núcleos cientos de partículas, y salen miles de ellas, lo que ilustra la creación de materia a partir de energía, como predijo Einstein. Entrando al módulo, la pared derecha ilustra esquemáticamente el principio que se utiliza tanto para observar a la naturaleza macroscópica, como a la materia microscópica, los núcleos y las partículas elementales. La intención es equiparar a un acelerador de partículas con una lámpara. El siguiente cartel, avanzando hacia el centro de la sala, ilustra el funcionamiento de los aceleradores de partículas más conocidos. En la pared derecha se presenta un esquema del Acelerador Peletrón, el más moderno con que cuenta el Instituto de Física de la UNAM. De izquierda a derecha se ven las fuentes de iones negativos, los imanes selectores, el tanque del acelerador, el imán selector tipo “gaita” y las líneas de investigación. Dentro del tanque se ilustran los tubos aceleradores, la terminal de alto voltaje, el intercambiador de carga y la cadena de “pellets” que sirve para acarrear las cargas eléctricas hacia la terminal. En el centro del módulo, en la pared curva, hay una foto de una sección del acelerador más grande del mundo, el LHC, que se está construyendo el CERN. En esta imagen se aprecian los tubos de los haces de partículas, que viajan en sentidos opuestos para colisionar en el centro de ALICE, uno de los 4 experimentos aprobados. También se ven las líneas de vacío así como los imanes superconductores que mantienen a las partículas en su órbita de 27 kilómetros de longitud. Finalmente, en la pared periférica interna, frente a la maqueta del ALICE se muestran imágenes en que Alicia, la del país de las maravillas, y Pancho Voacé, un científico mexicano. El propósito de ALICE: estudiar un estado de la materia que sólo pudo existir en el origen del Universo (el big bang), denominado “plasma de quarks y gluones”. Pancho Voacé nos enseña las dimensiones totales del acelerador circular LHC (anillo rojo), cuyo túnel subterráneo está instalado en la frontera Franco-Suiza. En esta figura se aprecia su gran tamaño, al ser comparado con la Ciudad de Ginebra. En la foto se parecían: la ubicación del detector ALICE, el Lago Lemann, los Alpes (incluido el famoso Mont Blanc) y el aeropuerto de Ginebra. Al lado derecho hay un segundo cartel con imágenes que ilustran las diversas componentes de ALICE, incluyendo el detector V0A (¡lo que explica el apellido de Pancho!), que se está construyendo en el Instituto de Física de la UNAM.

1.5.2. El Cosmos Siguiendo en el sentido de las manecillas el reloj, la siguiente sala está dedicada a las fronteras de lo más grande: el cosmos. La parte central de esta sala contiene dos objetos: una maqueta del Gran Telescopio Milimétrico (GTM), el observatorio de este tipo más poderoso del mundo, que está siendo construido en las faldas del Pico de Orizaba, en Puebla, México, por una colaboración internacional que incluye científicos mexicanos, del Instituto Nacional de Investigaciones en Óptica y Electrónica (INAOE) y del Instituto de Astronomía de la UNAM. El otro elemento es un detector de rayos cósmicos, denominado cámara de niebla, que fue construido especialmente para la Feria. Este instrumento permite visualizar en tiempo real la riqueza de trayectorias de esos rayos, así como de las partículas que estos producen a su paso. Respecto al material gráfico, la parte externa del mural perimetral es la línea de la vida del Universo, desde el big-bang, el periodo inflacionario, la sopa de quarks y gluones mencionada en la sala anterior, y continuando con una expansión que da origen a la

Page 22: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

22

formación de los gases de hidrógeno y helio cuyas inhomogeneidades dan origen a la creación de estrellas y galaxias, hasta la aparición del ser humano. Al ingresar a esta sala encontramos del lado derecho varios carteles que describen la historia del descubrimiento de la antimateria y el enigma de la aparente ausencia de antimateria en el Universo. En el pilar central se describe el funcionamiento de la cámara de niebla y el origen de los rayos cósmicos. En la pared izquierda se ilustran los proyectos de investigación sobre radiación cósmica que se desarrollan en la UNAM, como el de la búsqueda de cámaras ocultas en la Pirámide del Sol, en Teotihuacan, utilizando un detector de muones. Finalmente, en la parte interna de la muralla perimetral se ilustran los principios de funcionamiento, la construcción y los propósitos del GTM.

1.5.3. Las aplicaciones médicas Siguiendo el orden de las manecillas del reloj, la última sala está dedicada a la frontera de las aplicaciones de la física moderna, ejemplificada por el extraordinario progreso logrado por la física médica durante el último siglo. Al ingresar al módulo por el lado derecho se puede ver un primer cartel en el que se describe de manera general el papel que juega la física en la medicina, y cuál es el estado del arte de la física médica en nuestro país, tanto en términos de formación de recursos humanos como de investigación. Las dos aplicaciones principales –diagnóstico y terapia- se ilustran en este cartel mediante una serie de imágenes que abarcan prácticamente todas las modalidades principales: medicina nuclear, tomografía axial computada, resonancia magnética y ultrasonido. Continuando el recorrido en el sentido opuesto a las manecillas del reloj se pueden ver otros siete carteles, que describen de manera breve algunas aplicaciones específicas. En el primero de ellos podemos ver cómo los rayos X pueden usarse para formar imágenes del interior del cuerpo humano, incluyendo tanto radiografías convencionales, como tomografías que proporcionan información tridimensional muy sofisticada.

Page 23: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

23

En el segundo cartel se describen algunas de las técnicas conocidas en conjunto como medicina nuclear. En estas técnicas se hace uso de sustancias radiactivas para estudiar el funcionamiento de algunos órganos del cuerpo humano. Uno de los ejemplos más sofisticados de este tipo de estudios es la tomografía por emisión de positrones (PET), en la que la UNAM ha sido pionera en nuestro país al instalar el primer tomógrafo PET en la Facultad de Medicina.

El siguiente cartel muestra la que quizá es una de las aplicaciones más conocidas de la física en la medicina: el ultrasonido. Actualmente la gran mayoría de las mujeres embarazadas se someten a este tipo de estudios para dar seguimiento al desarrollo del bebé. Sin embargo, es menos conocido el hecho de que el ultrasonido también se usa para diagnosticar algunos casos de cáncer de mama, o para estudiar problemas cardíacos.

La lucha contra el cáncer mediante la radioterapia es el tema del siguiente cartel. Mediante una serie de ilustraciones y fotografías se muestra el uso de aceleradores lineales y fuentes radiactivas en el tratamiento de éste mal. En la parte superior derecha

Page 24: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

24

se muestra una fotografía del primer acelerador para radioterapia de intensidad modulada que se instaló en México, en el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía. Con este equipo un grupo de físicos médicos entrenados en la UNAM realiza algunos de los tratamientos más sofisticados de tumores cerebrales que se hacen en la actualidad.

Casi todas las aplicaciones mencionadas anteriormente hacen uso de radiación ionizante, y por lo tanto es muy importante definir de manera adecuada el manejo de los equipos y de las sustancias radiactivas, para su correcta aplicación. Éste es el objetivo de la protección radiológica –tema del siguiente cartel- que establece el conjunto de medidas necesarias para evitar los efectos no deseados asociados al uso de radiaciones ionizantes. Al final del recorrido los dos últimos carteles nos muestran un par de aplicaciones preclínicas de la física médica: el primero de ellos trata sobre modelos matemáticos del síndrome de inmunodeficiencia humano (SIDA), y el segundo sobre el desarrollo de sistemas de microtomografía para pequeños roedores. Estas aplicaciones están relacionadas con estudios médicos de frontera, tales como el entendimiento de los mecanismos genéticos y moleculares de diversas enfermedades, y el desarrollo de modelos matemáticos del sistema inmunológico. En el laboratorio de Física Médica del Instituto de Física de la UNAM se construyen los primeros prototipos de sistemas de microtomografía en el país. Estos equipos ayudarán a desarrollar nuevas líneas de investigación, tales como la medicina nuclear molecular y la radioterapia dirigida.

Page 25: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

25

En el centro de esta sala encontramos un moderno equipo de ultrasonido portátil, cuyo funcionamiento es ilustrado constantemente por un software demostrativo. Este aparato, amablemente prestado a la Feria por la empresa Electrónica y Medicina, será utilizado para hacer demostraciones en varias ocasiones durante la Feria por un técnico especializado.

2. Exposición Institucional

Dependencia Responsable

1 Instituto de Física Dr. Arturo Menchaca Rocha

2 Facultad de Ciencias Dr. Ramón Peralta y Fabi

3 Instituto de Geofísica Dr. José Francisco Valdez Galicia

4 Centro de Ciencias de la Atmósfera Dr. Carlos Gay García

5 Facultad de Ingeniería M . en C. Gerardo Ferrando Bravo

6 Academia Mexicana de Ciencias Dr. Octavio Paredes López

7 Centro de Ciencias Físicas Dr. Jorge Andrés Flores Valdés

8 Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico Dr. Felipe Lara Rosano

9 Instituto de Investigaciones en Materiales Dr. Luis Enrique Sansores Cuevas

10 Instituto de Ciencias Nucleares Dr. Alejandro Frank Hoeflich

11 Sociedad Mexicana de Física Dra. María Esther Ortiz Salazar

12 Centro de Ciencias de la Materia Condensada Dr. Leonel Cota Araiza

13 Centro de Investigaciones en Energía Dr. Claudio Estrada Gasca

14 Instituto de Astronomía Dr. José de Jesús Franco López

Page 26: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

26

3. Los concursos del Año Internacional de la Física 2005 Con el objetivo de mejorar la percepción pública sobre la importancia de la física en la vida cotidiana e incrementar, sobre todo en los jóvenes, el interés por esta importante rama de la ciencia, a lo largo del 2005 se organizaron 5 concursos dirigidos a diferentes sectores de la población, que incluyeron:

Diseño de Cartel Pintura Infantil Escritura de Cuentos de Ciencia Ficción Fotografía Científica Escultura

La subcomisión de concursos del AIF2005 estuvo formada por Mercedes Rodríguez (coordinadora), Xóchitl Blanco, Carlos Villarreal, José Ignacio Cabrera y Salvador Galindo, quienes contaron con el excelente apoyo logístico de Lilia León y Martha Alonso. La respuesta de todos los participantes fue espectacular y rebasó todas las expectativas de los jurados y del propio comité organizador. En esta exhibición se muestra una selección de los mejores trabajos de cada concurso, en los que se puede apreciar su gran originalidad y calidad. A continuación se detalla la exposición de los productos obtenidos de cada uno de los concursos.

3.1. Concurso de Diseño de Cartel El Concurso de Diseño de Cartel, coordinado por Mercedes Rodríguez del Instituto de Física de la UNAM, estuvo dirigido a artistas gráficos del país (estudiantes de diseño, diseñadores gráficos, artistas plásticos, fotógrafos y productores gráficos). Este concurso tenía dos objetivos: el primero de ellos era atraer la atención de un sector de la población a la física y, el segundo, producir carteles originales que se pudieran utilizar para promover las actividades del Año Internacional de la Física 2005. El tema del diseño del cartel incluía cualquier aspecto de la física, tanto de sus conceptos fundamentales: como espacio, tiempo o movimiento; como de teorías o fenómenos físicos específicos: relatividad, mecánica cuántica, luz, fluidos, antimateria, universo. La convocatoria se abrió el 7 de enero y se cerró el 1 de marzo de 2005. Se seleccionaron 29 carteles finalistas tomando como base su composición armónica con los conceptos que deseaban expresar de la física, que existiera un equilibrio entre los colores y las formas, así como que existiera unidad en su diseño. Se otorgaron un primer, segundo y tercer lugar (quienes recibieron un estímulo económico), 4 menciones honoríficas y 22 diplomas. Los carteles mostrados en esta exhibición corresponden a los 29 finalistas, quienes recibieron los siguientes premios o reconocimientos:

Primer lugar: Benjamín Becerra Absalón, Distrito Federal

Segundo lugar: Emilio Watanabe Matsukura, Distrito Federal

Tercer lugar: Oscar Ramos Jiménez, Aguascalientes

Menciones Honoríficas: Armando Pineda Cruz, Distrito Federal

Delio Alberto Cruz Maranto, Veracruz

Page 27: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

27

Elizabeth Tavarez Nieto, Aguascalientes

Sandra Peregrina Galván, Distrito Federal

Diplomas: Alma Alejandra Veraza Galindo, Distrito Federal

Beatriz Isabel Fuentes Jiménez, Veracruz

Carlos Luna James, Jalisco

César Martín Benítez Bárcenas, Aguascalientes

Claudia Libeth Arana Coronado, Estado de México

Daniel Montalvo Colín, Distrito Federal

Felipe Alejandro López Rodríguez, Jalisco

Gabriela Maciel Devesa, Querétaro

Héctor Pineda Mayo, Veracruz

Jacqueline de la Cruz Padilla, Aguascalientes

Karina Guadalupe Castro Torres, Aguascalientes

Lorena Miranda Abarca, Aguascalientes

Luis Miguel Mosqueira Cárcamo, Distrito Federal

Mario Israel Prado Jiménez, Distrito Federal

Martha Lucía Saavedra Rivera, Querétaro

Martín Ríos Verduzco, Distrito Federal

Miguel Ángel Santos Méndez, Distrito Federal

Obed Meza Romero, Puebla

Omar Chávez Vital, Distrito Federal

Ricardo Alonso Sánchez Guerrero, Jalisco

Sandra Maribel Rojas de Luna, Aguascalientes

Yazmín Sosa Meza, Puebla

El jurado del concurso, el cual incluía a personalidades de las artes visuales y de las ciencias físicas. Estuvo formado por:

Carlos Gayou, diseñador gráfico Eduardo Chávez, Escuela Nacional de Artes Plásticas, UNAM Héctor Rivero Borrel , Museo Franz Mayer Juan Antonio Tonda, Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM María Elena Martínez, Escuela Nacional de Artes Plásticas, UNAM Mercedes Rodríguez, Instituto de Física, UNAM

Los carteles fueron utilizados para promover actividades del Año Internacional de la Física, que incluyeron la difusión de conferencias magistrales impartidas por ganadores de Premios Nobel. Los 29 carteles finalistas también formaron parte de una exhibición

Page 28: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

28

temporal en Universum, Museo de las Ciencias, UNAM, en la Ciudad de México. La premiación se llevó a cabo el 26 de abril de 2005. El jurado consideró que el objetivo de atraer la atención a la física de artistas gráficos del país a través del diseño gráfico se cumplió exitosamente.

3.2. Concurso de Pintura Infantil “La Sorprendente Historia de los Gemelos” El Concurso de Pintura Infantil “La Sorprendente Historia de los Gemelos”, coordinado por Mercedes Rodríguez del Instituto de Física de la UNAM, estuvo dirigido a niños de primaria dentro de dos categorías: de 1° a 3° año y de 4° a 6° año de primaria. La convocatoria se abrió el 5 de junio y se cerró el 14 de septiembre de 2005. El objetivo del concurso fue que los niños plasmaran en una pintura su forma de entender un aspecto de la teoría de la relatividad propuesta por el físico Albert Einstein. Se recibieron 125 pinturas provenientes de diferentes partes del país: de escuelas primarias públicas y privadas, de escuelas y talleres de verano, así como de casas hogar para niñas. La mayor participación fue de niños del Distrito Federal y del Estado de México, aunque también se recibieron pinturas de Sinaloa, Chiapas, Zacatecas y Sonora. La edad promedio de los participantes de la primera categoría fue de 8 años, mientras que la edad promedio de la segunda categoría fue de 10 años. La selección de las pinturas ganadoras se realizó tomando en cuenta el estilo, la fantasía y, sobre todo, la originalidad de cada pintura. Se otorgaron 24 menciones honoríficas y una mención especial. Los primeros, segundos y terceros lugares de cada categoría recibieron estímulos económicos, un diploma y una bicicleta (donadas por el C. P. David Pérez Arroyo de Bicicletas Oseki). Las pinturas mostradas en esta exhibición corresponden a los 31 finalistas, listados de acuerdo al premio o reconocimiento que recibieron:

Premiados, categoría de primer a tercer año de primaria: Primer lugar: Daniela Dolker Carvajal, Sinaloa

Segundo lugar: Alejandro Pequeño Martínez, Distrito Federal

Tercer lugar: José Pablo Salas Chio, Distrito Federal

Menciones Honoríficas: Andrea Fátima Ávila Bautista, Estado de México Luis Sánchez Hernández, Estado de México Estela Flores Maya, Distrito Federal Mónica Nadine Mock Chang, Sinaloa Kelly Magaly Espinosa Silva, Distrito Federal Jesús Ángel Pérez Bravo, Distrito Federal Teresa Alejandra Ávila Bautista, Estado de México Paloma Leija Aguilar, Distrito Federal Neftalí Gutiérrez Espitia, Distrito Federal

Premiados, categoría de cuarto a sexto año de primaria: Primer lugar: Balam Rosas Reinhold, Distrito Federal

Segundo lugar: José Benjamín Romo Rangel, Zacatecas

Tercer lugar: Yail Melisa Barajas Olivas, Sonora

Page 29: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

29

Menciones Honoríficas: Alonso Barreto Garrido, Distrito Federal Ariadna Arzate Olvera, Distrito Federal Carolina Fuentes Rodríguez, Distrito Federal Cinthia Nava Ramírez, Distrito Federal Cristian Antonio Camacho Mendoza Dulce Viridiana Santiago García, Estado de México Edgar Uriel Jiménez Hernández, Distrito Federal Erick González Rivera, Distrito Federal Fernanda Espinosa Silva, Distrito Federal Guadalupe Hernández Cruz, Distrito Federal Karla Adriana Sánchez Landa, Distrito Federal María Nannette Salas Chio, Distrito Federal Miguel Romo Rangel, Zacatecas Monserrat Macías Pacheco, Distrito Federal Rodrigo Castanedo Cajiga, Distrito Federal Mención Especial: Brenda Jireh Méndez Reyes

El jurado del concurso incluía a personalidades de las artes, de la educación formal y de la física. Estuvo formado por:

Adriana Bravo, Museo de las Ciencias, UNAM

Dana Aerenlund, pintora y escultora Eduardo Chávez, Escuela Nacional de Artes Plásticas, UNAM Elizabeth Cruz, Museo de las Ciencias, UNAM Evencia Madrid, Escuela Nacional de Artes Plásticas, UNAM Shahen Hacyan, Instituto de Física, UNAM

La premiación se llevó a cabo el 4 de noviembre de 2005 en el Auditorio Universum, Museo de las Ciencias, UNAM, Ciudad de México. Los 31 carteles finalistas también formaron parte de una exhibición temporal en el mismo museo. El jurado consideró que el objetivo de atraer la atención de los niños hacia la física a través del arte se cumplió exitosamente.

3.3. Concurso de Escritura de Cuentos de Ciencia Ficción El objetivo de este concurso, coordinado por Xóchitl Blanco del Instituto de Geofísica de la UNAM, fue el de invitar al público en general a escribir cuentos de ciencia ficción relacionados con algún tema de física, tanto de sus conceptos fundamentales: espacio, tiempo o movimiento; como de teorías o fenómenos físicos específicos: relatividad, mecánica cuántica, luz, fluidos, antimateria, astronomía, universo. El concurso estuvo dividido en dos categorías, la de jóvenes escritores (entre 12 y 18 años) y la de escritores adultos (mayores a 18 años). Se recibieron 93 cuentos en total, de los cuales 25 fueron de la categoría juvenil y 68 para la de adultos. El jurado del concurso estuvo formado por escritores y físicos, quienes evaluaron el estilo literario de cada cuento, tomando en cuenta que la historia fuera original y que cumpliera con ser una narración de ciencia ficción en la que se abordara algún tema de física.

Page 30: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

30

Los premiados de la categoría adultos fueron:

Autor Cuento Premios

García Ramos Jesús Manuel Gato vivo hombre muerto Primer lugar

Mansilla Corona Ricardo Tal vez en el eco Mención honorífica

Mayani Parás Daniel Colono Mención honorífica

Santander García Miguel Caida hacia la eternidad Mención honorífica

Martínez Negrete Marco Antonio Mi nombre es Anna Besso Mención honorífica

Edgar Omar Avilés Martínez Luna cinema Mención especial

Los premiados de la categoría jóvenes escritores fueron:

Autor Cuento Premios

Briseño Martínez Fernando Felipe El reloj marca las ocho y cuarto Primer lugar

Estrada Rivera Mónica Ximena Básicamente simple Mención honorífica

Ojeda Vázqués Diego Tan ligero como el aire Mención honorífica

Gallegos Roberto Víctor Jesús El vuelo del hombre Mención honorífica

López Díaz de León Santiago Virtualismo real Mención honorífica

El jurado del concurso estuvo integrado por:

Alberto Chimal, escritor Jorge Volpi, escritor Juan Antonio Tonda, Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM Marcial Fernández, escritor Sergio de Regules, Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM Shahen Hacyan, Instituto de Física, UNAM Xóchitl Blanco, Instituto de Geofísica, UNAM

Los cuentos ganadores y los que recibieron mención honorífica se imprimirán en un libro editado por la Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM. El cuento ganador de la categoría juvenil se publicará en la revista ¿Cómo Ves?

3.4. Concurso de Fotografía, “Einstein, el espacio y el tiempo: Paradojas de la percepción” El propósito del concurso “Einstein, el espacio y el tiempo: Paradojas de la percepción”, coordinado por Carlos Villarreal, fue generar la idea de que la cultura científica puede formar parte de la cultura cotidiana y de las expresiones artísticas. Para ello, se escogieron como base los conceptos fundamentales de la Teoría de la Relatividad: espacio, tiempo, luz, materia y energía, y para ello se invitó dentro de la convocatoria a los participantes a leer obras de divulgación sobre el trabajo de Albert Einstein. Con el fin de que los concursantes expresaran libremente sus ideas alrededor de estos temas, la

Page 31: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

31

convocatoria no se limitó a la fotografía “científica”, ya que esto podía reducir de forma notable los canales de expresión. El concurso se planteó en dos categorías: color, y blanco y negro. Las fotografías podían ser analógicas o digitales y se permitió alterar digitalmente el contenido de las imágenes. La convocatoria se abrió en marzo y se cerró el 30 de septiembre de 2005. Se presentaron 63 trabajos, 14 en blanco y negro y el resto en color. Para otorgar los premios el jurado consideró tanto la originalidad de la idea, como la calidad fotográfica de la propuesta. Se otorgaron menciones honoríficas a aquellos trabajos que destacaban en uno u otro de estos aspectos.

Premiados categoría blanco y negro: Primer lugar: Sandra Romero Hidalgo, Distrito Federal

Segundo lugar: Yurytzy López Jiménez, Morelos

Tercer lugar: Daniel Barajas Romero, Distrito Federal

Menciones honoríficas: Jorge Alberto Trujillo Limones, Distrito Federal Juan Ignacio Ortega Jiménez, Distrito Federal

Premiados categoría color: Primer lugar: Juan Carlos Rivera Mulia, Estado de México

Segundo lugar: Daniel Ruiz Primo Martínez, Distrito Federal

Tercer lugar: Se declaró desierto

Menciones honoríficas: Cecilia Maricela Salinas Ramos, Distrito Federal Itzel Valle Padilla, Distrito Federal Jacobo Alvarado García, Distrito Federal José Luis Ríos Sigala, Distrito Federal Rafael Mayani Parás, Distrito Federal

El jurado del concurso estuvo formado por:

Pedro Meyer, fotógrafo Rogelio Villarreal, escritor y editor de revistas de arte Nadia Baram, fotógrafa Carlos Villarreal, Instituto de Física, UNAM

La premiación se llevará a cabo durante la Feria de la Física en el Palacio de Minería. El jurado consideró que los propósitos planteados inicialmente se lograron plenamente.

3.5. Concurso de Escultura ¿Porqué un concurso de escultura para el Año Internacional de la Física? La respuesta de los coordinadores de este concurso, José Ignacio Cabrera, del Instituto de Astronomía,

Page 32: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

32

UNAM y Salvador Galindo, del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, es la siguiente: Cuando se piensa en Física, lo último que a alguien le cruza por la cabeza es el arte. Normalmente estamos acostumbrados a pensar que no existe una relación directa entre las ciencias exactas y las humanidades, en particular entre la física y la escultura. Sin embargo, tanto en el conocimiento científico como en el humanístico las obras reflejan el pensamiento y las ideas de su época. Una manera de dejar una evidencia física de esta celebración es mediante una escultura que nos recuerde a la física y nos motive a seguir trabajando para desentrañar los misterios que la naturaleza guarda. Si se trataba entonces de obtener una escultura que cumpla este fin, lo mejor fue convocar a los escultores y motivar sus propuestas. Por ello la necesidad de un concurso de escultura que incentivara tanto a escultores experimentados como a los jóvenes que apenas comienzan. El llamado trató de convocar a artistas plásticos de todo el país. Después de haber recibido las propuestas comenzó un trabajo muy complicado: La selección de las obras para la fase final del concurso. Para elegir las propuestas escultóricas se recurrió a dos criterios fundamentales de selección: que las obras se basaran en conceptos de física y que tuvieran la calidad artística que la celebración amerita. Por ello, lo más lógico fue reunir a expertos en el área de las artes así como a físicos para que seleccionaran los 20 trabajos finalistas que componen esta exhibición. El jurado eligió a las obras finalistas con base en su calidad escultórica y su expresión de conceptos de física. De esta manera, las obras ganadoras habrán de reflejar esta hermosa fusión entre la ciencia y el arte. Las esculturas mostradas en esta exhibición corresponden a los siguientes finalistas:

Alberto Maldonado Bravo, Distrito Federal Álvaro Amat Martínez, Estado de México Andrés Arámbula Campa, Guadalajara Arno Aviles Pallares, Distrito Federal Carlos Santa Ana Chávez, Distrito Federal Carmen Hernández Cortés, Distrito Federal Diana Gisel Vázquez Ríos, Distrito Federal Elizabeth Skinfill Vite, Distrito Federal Fortino Romero Aguilar, Distrito Federal Francisco Cárdenas Martínez, Distrito Federal Gerardo Cruz Lecuona, Querétaro Irving Minero Arreola, Distrito Federal Joel López Navarrete, Estado de México Jorge Armando Vite Estrella, Distrito Federal Jorge Díaz González, Distrito Federal José Luis Morales Jurado, Distrito Federal Juan Sandoval Espinosa, Distrito Federal Mónica Pérez Quintero, Distrito Federal Silvia Flores Pérez, Distrito Federal Siu-Yin Zarco Luna, Distrito Federal

Page 33: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

33

La selección de las obras ganadoras se llevará a cabo durante la Feria de la Física, así como la premiación. Es importante hacer notar que también se otorgarán las siguientes distinciones: Distinción de los Niños. Por primera vez en México se otorgará esta distinción. La distinción de los niños será seleccionada por medio de una votación entre el público infantil que asista a la Feria de la Física AIF2005. Distinción de los Escultores. El ganador de esta distinción será seleccionado por medio de una votación entre los escultores seleccionados participantes. Distinción de la Física. El ganador de esta distinción será seleccionado por medio de una votación entre los especialistas en cualquier rama de la física que asistan a la Feria de la Física AIF2005. Las urnas se encuentran localizadas en el mismo espacio de exhibición.

4. Exposición “Albert Einstein el hombre del siglo” Einstein fue uno de los fundadores de la Universidad Hebrea y legó sus documentos y su propiedad intelectual a esa institución. El Archivo Albert Einstein- situado en la Biblioteca Nacional Judía y Universitaria – constituye un patrimonio cultural de suprema importancia para al humanidad. Aquí encontrarás una muestra de esa herencia: fotografías, videos y documentos, del hombre que ha sido considerado uno de los científicos más destacado de todos los tiempos. Conocerás al investigador, al pacifista, al hombre que luchó por su pueblo, el judío, pero sobre todo al ser humano que fue Einstein. Con el fin de recrear el ambiente del año de 1905, cuando el joven Einstein publicó los trabajos que lo llevaron a la fama, la

Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la UNAM ha complementado dicha exposición con aparatos científicos originales utilizados en los laboratorios de investigación científica, en esa época. Esta colección incluye: un máquina de alta tensión de Whimhurst, una máquina electrostática, una balanza analítica de precisión, una bomba de vacío, un galvanómetro magnético, una botella de Leyden, un aparato para mostrar la dilatación de los cuerpos por el calor y una bobina de Rumkoff. Estos aparatos constituyen una pequeña muestra de los temas de investigación de principios del siglo pasado. Lo asombroso de estos equipos, no es sólo lo sofisticado de sus mecanismos, sino también la belleza con que fueron fabricados.

Page 34: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

34

A un lado de esta exposición se presenta una colección de aparatos domésticos de hace 100 años, como los que seguramente tuvo Einstein en su casa. Podrás admirar un fonógrafo del inventor Tomás Alva Edison con su cilindro de cera en el cual se grababa la selección musical, uno de los primeros proyectores de cine como los que utilizaban los hermanos Lumière, un teléfono de magneto, una máquina de escribir, una máquina de coser y un reloj. Te sorprenderá el ingenio con que se hicieron las primeras máquinas calculadoras, así como un aparato empleado para uno de los pasatiempos favoritos, ver fotos estereoscópicas (en tercera dimensión). Uno de los mayores atractivos de esta sección es un humanoide (robot) de Albert Einstein. Se trata de una representación fiel de la imagen del científico a la edad de 57 años, en su época de Princeton, canoso, despeinado y con sudadera. El robot, que habla y se mueve, compartirá contigo algunos pensamientos del homenajeado.

5. El Placer de Entender Generalmente se piensa que el trabajo científico es un trabajo muy difícil, y reservado a mentes excepcionales. La manera como se enseña la Física, la Química y las Matemáticas contribuye a que los niños las aborrezcan. Pero a lo largo de los siglos, las ciencias han sido cultivadas por el placer que proporcionan. Conviene entonces que compartamos el sentimiento de que entender el porqué de las cosas es placentero, con el resto de la sociedad en que vivimos. Esperamos demostrar que entender es un placer, y esa es la principal motivación del trabajo científico, si es que el placer puede llamarse trabajo. Las actividades artísticas reconocidas incluyen a: la música, la pintura, la poesía, la danza, el teatro, la literatura, el cine, la escultura, etc. Pero la existencia de las Ciencias ha cambiado las expresiones artísticas permitiendo una fusión que enriquece a ambas. Podemos sugerir que pensar o razonar es un arte. Operacionalmente las actividades artísticas son muy diferentes pero tienen tres características en común: el placer que siente el artista al trabajar en su arte, el placer que siente el auditorio que observa el resultado de su trabajo y la gran variedad de aptitudes en los artistas. El pensar tiene también estas propiedades: el pensar causa placer en quien lo realiza, por eso jugamos ajedrez, hacemos crucigramas o hacemos trabajo científico; es transmisible, un estudiante siente placer cuando entiende algo, le brillan los ojos, etc.; y avanzar en las Ciencias requiere inspiración. En sus inicios todas las ciencias comenzaron como pasatiempos agradables, algunas personas consideran el trabajar en alguna ciencia como algo difícil pero en realidad es un placer para quien tiene vocación para realizarlo. Es este aspecto el que conviene difundir para que se entienda que la ciencia es parte de la cultura del hombre moderno. Esto es particularmente importante para la formación de los niños y jóvenes que tratan de encontrar su vocación. Pero debemos tomar en cuenta que lo que un adulto entiende por entender es diferente de lo que piensa un niño, por ejemplo, cuando un adulto observa una hélice girando en el extremo de un palito explica el giro en término de vibraciones y fases en las ondas; cuando un niño observa el mismo fenómeno y pregunta el porqué lo que en realidad quiere entender es que tengo que hacer para que la hélice también gire conmigo. Un ejemplo de la fusión del Arte con la Física se muestra en el cuadro verde –magenta en el que se observa el movimiento de dos líquidos atrapados en una cavidad delgada. Las figuras cambiantes que se forman son muy agradables a la vista y tienen valor artístico, pero ¿Cómo está hecho?

Page 35: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

35

Respuesta: Consiste de un cilindro delgado, con la pared trasera translucida y la del frente transparente, que contiene dos líquidos viscosos de colores verde y magenta, de diferente densidad. Al hacerlos girar, se adhieren a las paredes, resbalando lentamente, bajando el de mayor densidad y subiendo el otro. Al mezclarse se forman figuras extrañas que evolucionan de acuerdo con su tensión superficial que intenta reducir la superficie total, favoreciendo la formación de gotas redondas sobre las formas alargadas producidas por la gravedad. Es un ejemplo de pintura cinética, agradable a la vista y que se consigue comercialmente. Los letreros observados con los lentes, se ven en tres dimensiones ¿Cómo lo logran? Observados con rejillas de difracción reforzadas al primer orden, los colores son desviados de su dirección original, lo que el ojo interpreta como que los azules se ven más lejanos que los rojos, quedando los otros colores intermedios en profundidad. La rejilla del ojo derecho desvía el rayo principal en sentido contrario a la del ojo izquierdo incrementando la magnitud del efecto. El color rojo es el más desviado, lo que lo hace aparecer como el más cercano. Ciertos cuadros con la combinación adecuada de colores parecen en tercera dimensión. El resto de las exhibiciones tienen en común una pregunta cuya respuesta debe producir placer al entender su respuesta. Si el trabajo científico es un arte tiene dos consecuencias profundas: en su enseñanza, enseñar un arte es muy diferente de formar artesanos, y en la profesión, ejercer un arte es placentero. Al escoger una profesión es muy importante que nos guste su ejercicio, para que podamos trabajar muchos años, si es que al placer se le puede llamar trabajo.

5.1 Exhibiciones

Mesa 1 Física y Arte Arte y Física, Dos líquidos girando lentamente ¿Cómo está hecho? Respuesta: Consiste de un cilindro delgado, con la pared trasera translucida y la del frente transparente, que contiene dos líquidos viscosos de colores verde y magenta, de diferente densidad. Al hacerlos girar, se adhieren a las paredes, resbalando lentamente, bajando el de mayor densidad y subiendo el otro. Al mezclarse se forman figuras extrañas que evolucionan de acuerdo con su tensión superficial que intenta reducir la superficie total, favoreciendo la formación de gotas redondas sobre las formas alargadas producidas por la gravedad. Es un ejemplo de pintura cinética, agradable a la vista y que se consigue comercialmente.

Física en el arte, Cuadro con cataratas ¿Por qué el agua parece moverse? ¿Tiene tres dimensiones? Estos cuadros están hechos con materiales translucidos que permiten iluminarlos con una lámpara en la parte trasera. Un motor mueve un filtro que polariza la luz que atraviesa a la figura. En las zonas pintadas con agua, se colocan pedazos alargados de material polarizante, que cambian la intensidad de la luz trasmitida, produciendo la impresión de movimiento en el agua.

Page 36: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

36

1.- Lámpara y motor con polarizador, el segundo polarizador analiza la luz trasmitida

2.- Vista posterior del cuadro con pedazos rectangulares de polarizador con diferentes orientaciones. Al analizarlos algunos rectángulos desaparecen En los cuadros grandes se colocan bandas transparentes sin fin, pintadas con gotas en la región de las cascadas y con líneas alargadas en la región del lago. Giran movidas por un pequeño motor, en la dirección adecuada para simular el movimiento en el agua de las cascadas y del lago Observados con rejillas de difracción reforzadas al primer orden, los colores son desviados de su dirección original, lo que el ojo interpreta como que los azules se ven más lejanos que los rojos, quedando los otros colores intermedios en profundidad. Theremin, Acerque las manos a las antenas ¿Cuál controla la frecuencia del sonido? ¿Cuál controla la intensidad del sonido? La antena vertical controla la frecuencia del sonido y la circular controla la intensidad del sonido. La cercanía de la mano cambia la capacidad eléctrica con la antena, lo que se usa para controlar la frecuencia y la intensidad del sonido. Mas información en el sitio www.thereminworld.com Unicornio, Tres dimensiones con puntos, ¿Cómo se logra ver la figura tridimensional? Trate de colocar sus ojos como si estuviera viendo una figura lejana. Si lo logra, los dos puntos negros debajo de la figura los vera como cuatro, dos por cada ojo; juntando la vista ligeramente se pueden juntar dos de ellos, quedando solamente tres. Suba la vista sin cambiar la orientación de los ojos y vera una figura tridimensional.

Page 37: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

37

Son figuras generadas mediante computadoras. Un programa para generar este tipo de figuras lo encuentra en New Scientist página 26 del 9 de octubre de 1993. Rayo congelado. Descarga eléctrica en el interior de un aislador. ¿Cómo está hecha? La placa de plástico fue bombardeada con electrones acelerados por 1 millón de Voltios, penetrando hasta la región media. Cuando el campo eléctrico creado por esta nube de carga inyectada fue mayor al voltaje de rompimiento, los electrones escaparon fundiendo el plástico a lo largo de su recorrido, engrosando el diámetro de la corriente de descarga, formando figuras semejantes a las nervaduras de la hoja de una planta.

Rayo congeladoRayo congeladoPlástico bombardeado por electrones

Los letreros se ven en tres dimensiones ¿Cómo lo logran? Observados con rejillas de difracción reforzadas al primer orden, los colores son desviados de su dirección original, lo que el ojo interpreta como que los azules se ven más lejanos que los rojos, quedando los otros colores intermedios en profundidad. La rejilla del ojo derecho desvía el rayo principal en sentido contrario a la del ojo izquierdo incrementando la magnitud del efecto. El color rojo es el más desviado, lo que lo hace aparecer como el más cercano. Ciertos cuadros con la combinación adecuada de colores parecen en tercera dimensión. Reloj de arena estilizado ¿Cómo lo hicieron? Los granos de las sustancias utilizadas tienen una densidad mayor y menor que la del líquido en que se mueven. Al poner de cabeza al reloj, unos granos caen y los otros suben, moviéndose en forma atractiva reforzada por el diseño del recipiente. Figura tridimensional en bloque de vidrio ¿Cómo hicieron la figura en medio del vidrio? Mediante un láser de potencia enfocado a un radio mínimo cercano a 10 micras, se logra una densidad muy alta de energía la cual es parcialmente absorbida produciendo el calentamiento del vidrio, causando la fractura del mismo por choque térmico. Esto lo vemos como un punto de la figura, la que se forma trasladando el vidrio mediante motores de pasos controlados por una computadora. La figura muestra los puntos de fractura amplificados mediante microscopio óptico

Mesa 2 Movimiento Platillo flotador, Encienda el motor y láncelo despacio sobre la mesa ¿Cómo se mueve? Tiene un motor que mueve un ventilador que jala el aire por la parte superior y lo expulsa por abajo, creando un exceso de presión suficiente para mantenerlo flotando, reduciendo

Page 38: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

38

la fricción a un valor muy pequeño. En una superficie plana se mueve con velocidad constante. Adquiere un poco de giro por que el ventilador empuja el aire tangencialmente. Rifle magnético, Acerque lentamente el balín que esta separado. ¿De donde sale la energía para el balín que sale disparado? El imán atrae al balín con mucha fuerza logrando que le pegue con mucha velocidad, el impulso se trasmite como onda a través del imán y los balines, llegando al último balín el cual se separa del grupo perdiendo poca velocidad, ya que está lejos del campo magnético del imán. Flecha Cósmica, ¿Por qué flota la barra? ¿Por qué necesita apoyarse de un lado? La barra tiene dos imanes separados, cada imán de la barra es repelido por otros dos que lo empujan en la dirección vertical, con equilibrio estable para movimientos perpendiculares al eje de la barra. El equilibrio es inestable para movimientos a lo largo del eje por lo que se permite que caiga ligeramente, apoyándose en la placa de plástico mediante una punta afilada para que tenga poca fricción. Barra giratoria, La botella con agua pesa como 4 kg, encienda el motor y jale ligeramente el hilo. ¿Por qué sube sin esfuerzo? Apague el motor ¿Baja sin esfuerzo? No intente subirla más aprisa o sin giro en el motor, puede romper el mecanismo. La fuerza de fricción en una cuerda enrollada en una barra cilíndrica crece exponencialmente con el ángulo. Dado que la cuerda tiene varias vueltas, el peso de la botella lo soporta el motor que mueve la barra y la fracción remanente se ejerce jalando la cuerda con unos cuantos gramos de fuerza. Siempre y cuando no se intente jalar mas aprisa que la rapidez de rotación del motor. Si la barra no gira, la fricción sigue trabajando y es muy fácil bajar lentamente la botella; si se intenta subirla, el efecto se invierte y la fuerza necesaria se hace muy grande. No lo intente. Mida la velocidad de su mano. Interrumpa los haces de luz roja tan rápido como pueda ¿Cuánto mide la velocidad de su mano? El circuito electrónico mide el tiempo en que se cortan los dos haces de luz, divide la distancia entre los haces entre el tiempo medido y calcula la velocidad media, que aparece en metros/segundo. Pulso de aire, pegue levemente en el hule, sale un pulso de aire que pierde velocidad por fricción ¿Qué viaja mas rápido, el pulso o el sonido? El sonido viaja mas aprisa, la vela se mueve después de que llegó el sonido.

Mesa 3 Radiación y ondas Espejos esféricos, ¿En donde se forma la imagen real? Los rayos emitidos por un punto en el centro de la esfera, regresan sobre si mismos formando la imagen en el punto emisor. Un punto emisor colocado ligeramente a la izquierda, tiene su imagen ligeramente a la derecha. Un punto emisor ligeramente arriba, forma su imagen ligeramente abajo. Todo el volumen cercano al centro forma imágenes cerca del centro de la esfera. Las imágenes son reales, lo que significa que pueden observarse directamente o con la ayuda de una pantalla, si estamos fuera del cono de luz que forma la imagen. Espejos parabólicos. Se daña el espejo si mete los dedos. ¿Cómo se forma la imagen real? El objeto está colocado en el foco del espejo parabólico superior, al reflejarse regresa como rayos paralelos que inciden en el espejo inferior, formándose la imagen en su foco que se encuentra justo en el agujero del espejo superior. Los espejos son iguales, y cada espejo tiene su punto focal en el vértice del otro espejo

Page 39: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

39

Ondas en el agua. Mueva la paleta 2 cm sincronizando el movimiento con el péndulo cercano. ¿Cómo se mueve la superficie y el volumen del agua? Se observa una onda viajando por la superficie que se refleja con un máximo en la pared de la pecera, cuya amplitud crece con el tiempo (resonancia). Dentro del agua se observa que todo el volumen se mueve, con movimiento vertical en los máximos y horizontal en los mínimos. Radiación, Coloque un papel donde se forme la imagen del filamento. ¿De donde viene la imagen? El filamento está colocado en el foco del espejo parabólico superior que lo refleja en forma de haz paralelo que incide en el espejo inferior que forma la imagen en su foco, reproduciendo al filamento. Reloj que escribe en el aire ¿Cómo logran esto? El reloj tiene ocho diodos emisores de luz colocados en una varilla que se mueve tan rápido que no se ve, los diodos se encienden con pulsos sincronizados con su posición angular formando las letras o números requeridos. La persistencia de las imágenes en el ojo hace que las veamos completas.

Mesa 4 Flujos y ondas Flujo de agua. Deje caer una o varias gotas en el agua en movimiento ¿Cómo se propagan las ondas? Una sola onda es arrastrada por el agua en movimiento. Con más de una onda se observa el efecto Doppler consistente en que se amontonan del lado de la fuente y se alejan en el otro sentido. Si la velocidad de propagación de la onda es menor que la del agua, se observa la formación del clásico cono de perturbación. Chorritos que se cruzan ¿Los chorritos chocan o se cruzan? Los chorritos están impulsados por una bomba pulsante y se parten en gotas sincronizadas a partir de la región en donde el chorrito pasa de transparente a translucido. Con el estroboscopio puede observarse cuando chocan o como pasan intercaladas cuando no chocan, parecen atravesarse. Transmisión láser, hable por el micrófono y oiga su voz en la bocina. ¿Por qué se apaga si se interrumpe el haz de luz? El micrófono modula la luz de un láser que incide sobre una foto celda conectada a un amplificador de audio conectado a la bocina. Al interrumpir el haz, no le llega señal al amplificador de audio. Es un ejemplo de transmisión de información mediante luz. Resorte magnético, Mueva los imanes ¿Cómo están colocados? Cada imán se coloca de manera que repela al que esta debajo. La separación cambia porqué disminuye el peso de los imanes que soportan. Caja con limaduras, muévala encima de los imanes ¿Puede ver donde están los polos? Las limaduras se pegan siguiendo las líneas del campo magnético, los que nos permite localizar los polos como los puntos de donde parecen salir (divergir). Levitación de un imán, ¿Cómo lograron equilibrio estable? El imán esta estable por la repulsión de las placas de grafito entre las que se encuentra. El grafito es diamagnético y se magnetiza en sentido opuesto al campo inductor produciendo la repulsión. Se requiere un grafito muy puro, sin partículas de hierro que cancelen el efecto diamagnético. En el piso

Page 40: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

40

Flota o no flota, el frasco dentro del tubo esta flotando o esta hundido, acerque el imán a la tapa negra y muévalo a la parte media del tubo ¿Flota o se hunde? ¿Por qué? El frasco contiene una burbuja de aire del tamaño justo para estar en equilibrio inestable en la parte media del tubo con agua. Si se sube un poco la presión sobre la burbuja disminuye aumentado su volumen desplazando mas agua lo que la hace flotar más. Si se hunde un poco la presión se incrementa, disminuyendo su volumen desplazando menos agua haciendo que se hunda más. El equilibrio de un submarino es inestable.

6. Agenda de Conferencias en el Auditorio Bernardo Quintana, noviembre de 2005

Ponente Institución Título de la conferencia Fecha Horario

1 Dr. Miguel Alcubierre Moya

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

Astronomía de ondas gravitacionales y colisiones de agujeros negros

Viernes 18 12:00 a.m.

2 Dr. Luis A. Aguilar Chiu

Instituto de Astronomía Sede Ensenada, UNAM

¿Qué son los Agujeros Negros? Viernes 18 01:00 p.m.

3 Dra. Consuelo Doddoli De la Macorra

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM

Mundos vecinos Viernes 18 02:00 p.m.

4 Dr. Alfredo Santillán González

Dirección General de Servicios de Cómputo Académico, UNAM

Observatorios Virtuales para Astrónomos Reales Viernes 18 03:00 p.m.

5 Dr. Jorge Flores Valdés

Centro de Ciencias Físicas, UNAM

Mesa Redonda ¿100 años de qué?: Las dificultades de Einstein para encontrar una chamba

Viernes 18 04:00 p.m.

6 Dr. Daniel Sudarsky Saionz

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

Mesa Redonda ¿100 años de qué? Viernes 18 04:00 p.m.

7 Dr. Ramón Peralta y Fabi

Facultad de Ciencias, UNAM

Mesa Redonda ¿100 años de qué? Viernes 18 04:00 p.m.

8 Dra. Myriam Mondragón Ceballos

Instituto de Física, UNAM

Mesa Redonda ¿100 años de qué? Viernes 18 04:00 p.m.

Page 41: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

41

Ponente Institución Título de la conferencia Fecha Horario

9 Dr. Salvador Cuevas Cardona

Instituto de Astronomía, UNAM

El tránsito de Venus en la Iglesia de Santa María de los Ángeles en Roma

Viernes 18 05:00 p.m.

10 Ing. José Antonio Ruíz de la Herrán

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM

Efecto Fotoeléctrico Sábado 19 12:00 a.m.

11 Dra. Guadalupe Huelsz Lesbros

Centro de Investigación en Energía, UNAM

Qué onda con el efecto termoacústico Sábado 19 01:00 p.m.

12 Dr. Jorge Zavala Hidalgo

Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM

La Física del Golfo de México Sábado 19 02:00 p.m.

13 Dra. Cecilia Caballero Miranda

Instituto de Geofísica, UNAM

El campo magnético de la Tierra Sábado 19 03:00 p.m.

14 Dra. Yolanda Gómez Castellanos

Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM

Agua en el Universo Sábado 19 04:00 p.m.

15 Dr. Luis A. Aguilar Chiu

Instituto de Astronomía Sede Ensenada, UNAM

Mesa Redonda: Talleres de Ciencia para Jóvenes: Una ventana al mundo de la Ciencia en tu País

Sábado 19 05:00 p.m.

16 Dr. Raúl Mújica García

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica

Mesa Redonda: Talleres de Ciencia para Jóvenes: Una ventana al mundo de la Ciencia en tu País

Sábado 19 05:00 p.m.

17 Dr. Gil Bor

Centro de Investigación en Matemáticas CIMAT-Guanajuato

Mesa Redonda: Talleres de Ciencia para Jóvenes: Una ventana al mundo de la Ciencia en tu País

Sábado 19 05:00 p.m.

18 M. en C. Julieta Fierro Grossman

Instituto de Astronomía, UNAM

Einstein un Científico de Nuestro Tiempo

Domingo 20 12:00 a.m.

19 Dr. Axel Ricardo de la Macorra Pettersson

Instituto de Física, UNAM

Cosmología: La Historia del Universo

Domingo 20 01:00 p.m.

Page 42: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

42

Ponente Institución Título de la conferencia Fecha Horario

20 Dr. Peter Schaaf Instituto de Geofísica, UNAM

Métodos Fisicoquímicos para detectar falsificaciones en muestras arqueológicas

Domingo 20 02:00 p.m.

21 Dra. Graciela Raga

Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM

Física de Nubes y Tormentas Eléctricas

Domingo 20 03:00 p.m.

22 Dr. David Alberto Salas de León

Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM

Un Mar de Física, una Física de Mares

Domingo 20 04:00 p.m.

23 Dr. Enrique Ruíz Trejo

Facultad de Química, UNAM Celdas Combustibles Lunes 21 12:00 a.m.

24 Dr. Daniel Sudarsky Saionz

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

Nos falta hablar de relatividad Lunes 21 01:00 p.m.

25 Dr. Hugo Hernández Saldaña

Instituto de Física, UNAM

Porqué no entiendo mecánica cuántica Lunes 21 02:00 p.m.

26 Dr. Chryssomalis Chryssomalakos

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

¿Qué es la energía? Lunes 21 03:00 p.m.

27 Ing. Jesús Heriberto Aguilar Juárez

Facultad de Ingeniería, UNAM Fenómenos Ondulatorios Lunes 21 04:00 p.m.

28 Dr. Jesús Galindo Trejo

Instituto de Astronomía, UNAM

Astronomía Prehispánica en México (mecánica celeste)

Lunes 21 05:00 p.m.

29 Dr. Rafael Méndez Sánchez

Centro de Ciencias Físicas, UNAM

¿Qué Onda con las Ondas? Martes 22 12:00 a.m.

30

M. en C. Ricardo Martín Hernández Flores

Facultad de Ciencias, UNAM

Antenas para uso de imagenología por Resonancia Magnética

Martes 22 02:00 p.m.

31 Dr. Jesús Galindo Trejo

Instituto de Astronomía, UNAM

El Sol nuestra estrella Martes 22 05:00 p.m.

Page 43: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

43

Ponente Institución Título de la conferencia Fecha Horario

32 Dr. Sergio A. Hojman

Centro de Recursos Educativos Avanzados

Uso de las Nuevas Tecnologías en la Enseñanza de la Física

Miércoles 23 12:00 a.m.

33 Dr. José Luis Mateos Trigos

Instituto de Física, UNAM

Fractales en la Naturaleza

Miércoles 23 01:00 p.m.

34 Dr. Víctor Orlando Magaña Rueda

Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM

Variabilidad Climática Miércoles 23 03:00 p.m.

35 Dra. Deborah Dultzin

Instituto de Astronomía, UNAM

Núcleos activos de galaxias

Miércoles 23 04:00 p.m.

36 Dra. Carmen Bazúa Durán

Facultad de Ciencias, UNAM Acústica de Delfines Miércoles

23 05:00 p.m.

37 Dr. Pablo de la Mora y Palomar Askinasy

Facultad de Ciencias, UNAM

Cristales, y cómo entenderlos con cálculos computacionales

Jueves 24 11:00 a.m.

38 Dr. Gerardo García Naumis

Instituto de Física, UNAM

La Física de la música: un viaje desde Pitágoras hasta los sintetizadores musicales, pasando por la mecánica cuántica

Jueves 24 12:00 a.m.

39 Dra. Irene Cruz-González Espinosa

Instituto de Astronomía, UNAM

Astronomía en toda la región del espectro electromagnético

Jueves 24 01:00 p.m.

40 Dr. Hernando Quevedo

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

Tema pendiente Jueves 24 02:00 p.m.

41 Dr. Carlos Gay García

Ciencias de la Atmósfera, UNAM Cambio Climático Jueves 24 03:00 p.m.

42 Dra. Ana Soler Arrechalde

Instituto de Geofísica, UNAM Arqueomagnetismo Jueves 24 04:00 p.m.

43 Dr. Xavier Hernández Doring

Instituto de Astronomía, UNAM

Cosmología Jueves 24 05:00 p.m.

Page 44: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

44

Ponente Institución Título de la conferencia Fecha Horario

44 Dr. Enrique Sámano Tirado

Centro de Ciencias de la Materia Condensada, UNAM

Semiconductores Viernes 25 12:00 a.m.

45 Dr. Sergio Cuevas García

Centro de Investigación en Energía, UNAM

Cómo agitar líquidos mediante imanes y corrientes eléctricas

Viernes 25 01:00 p.m.

46 Dr. Ramón Gutiérrez Castrejón

Instituto de Ingeniería, UNAM

La Física en el Internet: ¿Cómo funciona una fibra óptica?"

Viernes 25 02:00 p.m.

47 Dr. José Roberto Zenit Camacho

Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM

Una nueva válvula para el corazón Viernes 25 03:00 p.m.

48 Dr. Laurent R. Loinard

Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM

100 Años de Astrometría Viernes 25 04:00 p.m.

49 Dr. Cinna Lomnitz Aronsfrau

Instituto de Geofísica, UNAM Tsunamis Sábado 26 12:00 a.m.

50 Dra. Silvia Linda Torres Castilleja

Instituto de Astronomía, UNAM

Las Nebulosas Planetarias, joyas del espacio

Sábado 26 01:00 p.m.

51 Dr. Marcelo Salgado Rodriguez

Instituto de Ciencias Nucleares

Pruebas Experimentales de la RG Sábado 26 02:00 p.m.

52 Dr. Moulooud Benami

Instituto de Geofísica, UNAM

Uso del Paleomagnetismo como herramienta de fechamiento

Sábado 26 03:00 p.m.

53 Dr. Alejandro Corichi Rodríguez-Gil

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

¿Qué es el espacio? Sábado 26 04:00 p.m.

54 Dr. José Julio Herrera Velázquez

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

Plasmas en el Universo y en el Laboratorio Sábado 26 05:00 p.m.

Page 45: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

45

Ponente Institución Título de la conferencia Fecha Horario

55 Dr. Manuel Peimbert Sierra

Instituto de Astronomía, UNAM

Mesa Redonda: Einstein para principiantes - Einstein y la Astronomía

Sábado 26 06:00 p.m.

56 Dr. Luis De la Peña Auerbach

Instituto de Física, UNAM

Mesa Redonda: Einstein para principiantes - Einstein y la Cuántica"

Sábado 26 06:00 p.m.

57 Dr. Eugenio Ley Koo

Instituto de Física, UNAM

Mesa Redonda: Einstein para principiantes - Luz Coherente y Materia Coherente

Sábado 26 06:00 p.m.

58 Dr. Shahen Hacyan Saleryan

Instituto de Física, UNAM

Mesa Redonda: Einstein para principiantes - Einstein y la Relatividad"

Sábado 26 06:00 p.m.

59 Fís. Estela Margarita Puente Leos

Facultad de Ciencias, UNAM

La Física y la Medicina: dos grandes amigos

Domingo 27 12:00 a.m.

60 Dr. Jaime Urrutia

Instituto de Geofísica, UNAM Física de la Tierra Domingo

27 01:00 p.m.

61 Dr. Raúl Rechtman

Centro de Investigación en Energía, UNAM

Jugando con autómatas celulares

Domingo 27 02:00 p.m.

62 M. en C. Elaine Reynoso Haynes

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM

¿Qué es el color? Domingo 27 03:00 p.m.

63 Dr. Rubén Gerardo Barrera Pérez

Instituto de Física, UNAM ¿Qué es el color? Domingo

27 03:00 p.m.

64 Dr. Dany Pierre Page Rollinet

Instituto de Astronomía, UNAM

Hoyos Negros Domingo 27 04:00 p.m.

65 Dr. José Julio Herrera Velázquez

Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM

Energía Nuclear: Fisión y Fusión

Domingo 27 06:00 p.m.

7. Cineclub, Videos y Teatro Cineclub: Se presentarán 7 películas en el Salón C-10

Page 46: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

46

Película: Apolo XIII (Apollo 13)

Director: Ron Howard (The Alamo, A Beautiful Mind), 1995 USADuración: 140 min

Fecha: Viernes 18 de noviembre de 2005

Hora: 16:00 p.m

Película: Longitud (Longitude)

Director: Charles Sturridge (Shackleton), 2000 UK Duración: 250 min

Fecha: Sábado 19 de noviembre de 2005

Hora: 16:00 p.m.

Película: Viaje a Viaje a las Estrellas VIII: 1er. Contacto (Star Trek: First Contact)

Director: Jonathan Frakes (Clockstoppers), 1996 USA Duración: 110 min

Fecha: Domingo 20 de noviembre de 2005

Hora: 16:00 p.m.

Película: Escape al Futuro

Director: Nicholas Meyer (Star Trek IV, VI), 1979 USA Duración: 112 min

Fecha: Lunes 21 de noviembre de 2005

Hora: 16:00 p.m.

Película: Cielo de Octubre

Director: Joe Johnston (Jumanji), 1999 USA Duración: 108 min

Fecha: Martes 22 de noviembre de 2005

Hora: 16:00 p.m.

Page 47: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

47

Película:

Director: (), Duración: min

Fecha: Miércoles 23 de noviembre, 2005

Hora: 16:00 p.m.

Película: Planeta Prohibido (Forbidden Planet)

Director: Fred M. Wilcox (The Secret Garden ), 1956 USA Duración: 98 min

Fecha: Viernes 25 de noviembre

Hora: 16:00 p.m.

Conferencias También en el Salón C-10 se presentarán los videos de las Conferencias que presentaron para el Año Internacional de la Física en la UNAM los 3 Premios Nobel: William D. Phillips, Premio Nobel de Física 1997, con la Conferencia “Tiempo, Einstein y los objetos más fríos del Universo” del 30 de mayo de 2005; Samuel Chao Chung Ting, Premio Nobel de Física 1976, con la Conferencia “Encounter with physics” del 25 de agosto de 2005 y Harold W. Kroto, Premio Nobel de Química 1996, con la Conferencia “Architecture in nanospace” del 22 de septiembre de 2005.

Page 48: Contenido - fisica.unam.mx · 3 FERIA DE LA FÍSICA Este folleto resume los antecedentes y el contenido de la Feria Física, constituyéndose en un elemento de guía para sacar el

48

Para más información consultar:

www.fisica2005.unam.mx