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DIRECTORIO CONTENIDO

SUPERVISORA EDITORIALLic. Rosa Ethel Hernández Viveros

Lic. Miguel Alonso ReyesGobernador del Estado de Zacatecas

Dra. Gema A. Mercado SánchezDirectora General del COZCYT

M. en C. Medel José Pérez QuintanaSubdirector de Difusión y Divulgación del COZCYT y

Director de la revista eek’

COMITÉ EDITORIALDr. Agustín Enciso Muñoz

Dr. René Vega Carrillo Dr. Iván Moreno Hernández Dr. Jesús Rivas Martínez Dr. Manuel Reta Hernández

DISEÑO EDITORIALL.D.G. Jacqueline Castillo VenegasL.D.G. Laura Erika Romo Montano

COLABORADORESDr. René Vega Carrillofermineutron@yahoo.com

Dra. Fuensanta Martínez RucoboDr. Agustín Enciso Muñozagustinenciso@yahoo.com.mx

M. en C. Medel José Pérez Quintanamjperezq17@gmail.com

L.F. Pedro Rubén Rivera Ortízprivera@cozcyt.gob.mx

Jesús Ivan Santamaría Najarjisantamaria@cozcyt.gob.mx

DIRECTORIO

NUESTRA CIENCIA

EDITORIAL

ARTÍCULOS Y REPORTAJES

Un asteroide cercanoNuevos nombres de elementos químicosPlanta fotovoltaica en ZacatecasPremios en la cienciaEl primer radio telescopio de Zacatecas

Pag.3 Marie Curie: En la vida nada es para tenerle miedoPag.5 Astrología, un mito del pasado remotoPag.7 100 años del modelo atómico de RuthenfordPag.10 La primera máquina cuántica construida por el ser humano

Pag.6 ¿Qué significa la palabra ingravidez?

Pag. 9 ¿Cómo calienta el microondas?

Pag.6 Sobre los conceptos de masa y aceleración.

Pag.2 Joven científica zacatecana descubre estructura de proteína

PARA NUESTROS ESTUDIANTES

¿Y USTED QUE OPINA?

CIENCIA Y TÉCNICA DEL SIGLO XXI

CURIOSIDADES

CARTELERA Pag. 9LO QUE PUEDE LA CIENCIA

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El 6 de abril pasado la revista científica The EMBO Journal presentó en su portada la estructura atómica tridimensional de la enzima ARN polimerasa, en complejo con el factor de transcripción Spt4/5. Esta estructura fue descu-bierta por la Dra. Fuensanta Martínez Rucobo, joven fresnillense ex-alumna de la UAZ, que trabaja ahora en el Centro Genético de la Universidad de Munich, en Alemania, con el grupo del Prof. Patrick Cramer. A partir de esa estructura descubierta por ella, se crearon modelos que nos muestran como es procesada la información genética contenida en todos los seres vivos, para posteriormente poder ser convertida en proteínas

El Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación presenta a la comunidad educativa, científica y tecnológica esta revista de divulgación y difusión de la Ciencia. La intención es tener un espacio de comunicación y fomento de las actividades que nos identifican y promover la educación de la ciencia en el salón, en la familia y entre las y los propios investigadores. Buscamos crear un material atractivo y riguroso, que estimule el interés por la ciencia, y que oriente acerca de temas, noticias y prácticas activas que puedan servir principalmente a las maestras y maestros de ciencias del estado de Zacatecas. Para lograrlo necesitamos de la colaboración y participación de ustedes.

Existe un imperativo histórico por transformar los paradigmas sociales que ahora prevalecen y que demeritan, o por lo menos ignoran, la importancia del razonamiento científico en nuestro desarrollo social. La ciencia es una de las creaciones inte-lectuales más importantes que han permitido el desarrollo de nuestra civilización y han provocado

Fuensanta Wendolyne Martínez Rucobo, de Fresnillo, Zacatecas, se destacó desde muy jovencita ganando medalla de oro en las Olimpiadas Estatales de Física. Más tarde, durante sus estudios universitarios, obtuvo el Premio Nacional León L. Lederman, que le valió una estancia en el prestigioso La-boratorio de Los Álamos, en Estados Unidos, donde recibió entrenamiento en el área de superconductividad. Fue la primera vez que un estudiante zacatecano lograba tal honor. Como resultado de su trabajo en Los Álamos, fue invitada a otras estancias en los veranos e inviernos de los años 2003

y 2004. Al terminar su licenciatura en física en la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), recibió una invitación para trabajar en el Instituto Max Planck de Alemania, donde recibió el título de doctora en ciencias con una tesis en el área de biofísica. Esta brillante científica zacatecana que, acaba de realizar un importante descubrimiento, ha participado en numerosos eventos científicos e impartido conferencias en Estados Unidos y varios países de Europa. Fuensanta Martínez es un ejemplo a seguir en el camino que debe recorrer México para alcanzar el lugar que necesita en el dominio de la ciencia y la tecnología.

JOVEN CIENTÍFICA ZACATECANA DESCUBRE ESTRUCTURA DE PROTEINA

Fuensanta MartínezRucobo

un impulso de equidad fundamental entre los seres humanos. Los valores de la ciencia se nutren y alimentan a su vez de los valores más elevados de la humanidad: la tolerancia, la búsqueda de la verdad, la generosidad y la prevalencia de las reflexiones que nos orientan a buscar de una manera comprometida la verdad, la explicación de lo que somos, de nuestro entorno y de nuestros posibles destinos.

De la cultura maya hemos tomado, para nombrar nuestra revista, la palabra eek’, que significa estrella, con la esperanza de que se convierta en un punto de orientación, de elevación de miras, de búsqueda de nuestro mejor camino y de proyección de lo que somos, de nuestro origen y nuestro destino. La elección de la lengua maya nos da identidad, nos sujeta en un punto de origen cultural común y de re-cuperación histórica de nuestros antepasados como seres atentos a la observación de nuestro universo. El nombre también es conciso y corto, como el atajo de entendimiento que queremos propiciar con su contenido. Queremos publicar

EDITO

RIAL

NUESTRA CIENCIA

Estructura atómicatridimensional de la enzima

ARN polimerasa

esenciales para la vida. Vea EMBO J. 30, 1302-10 (2011). La revista EMBO (European Molecular Biology Organi-zation) recoge los últimos descubrimientos europeos de la Biología Molecular y la Biofísica.

la revista eek’ cada dos meses y que en ella se reflejen los temas, el tono y la animación de lo que ustedes hacen día con día. En ocasión del Año Internacional de la Química y de los Bosques, la portada de este primer ejemplar, que hace nacer a eek’, lleva la efigie de Marie Curie, científica ejemplar como ser humano y en su persistencia indeclinable por comprender y razonar las ideas profundas del comportamiento radiactivo de los átomos. Ella, como mujer cien-tífica fue imbatible, en medio de una sociedad que rechazaba a las mujeres en las universidades de su natal Polonia. Su figura se alza como un paradigma especial de científica y de ser humano. En consecuencia, dedicamos esta primera edición a las mujeres científicas, a las maestras, amas de casa, políticas, administradoras, artistas y a las jóvenes estudiantes que, como Marie Curie, se resisten a un guión de roles sociales impuesto que, además de injusto, resulta demasiado ajustado para la creatividad y el talento humanos.

Dra. Gema A. Mercado Sánchez

Amigas y amigos profesores, divulgadores, investigadores:

Pag. 9 Química y nanomedicinasPag. 9 Química y nanorecubrimientosPag. 9 Química, física y medicina

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Marie Sklodowska nació en Varsovia el 7 de noviembre de 1867. El nivel económico de la familia Sklodowski permitió a las hermanas María y Bronia alcanzar cierto nivel de educación general. Las dos hermanas coordinaron un proyecto de realizar estudios superiores en París y con ese fin se proyectaron. En una primera etapa, Marie trabajó como institutriz en Polonia. De esta manera patrocinó los estudios de Bronia en París. Después Bronia ayudó a Marie. También trabajó en el Museo de la Industria y la Agricultura de Varsovia, que estaba dirigido por JózefJerzy Boguski, antiguo colaborador de Mendeleev en San Patersburgo. Allí aprendió análisis químico cualitativo y cuantitativo. Además estudió la química de varios minerales. Todo ello le sería muy útil en su futuro trabajo.Marie sentía una extraordinaria motivación por la física y la matemática. Su objetivo era cursar simultáneamente las dos carreras en La Sorbona. No le fue fácil a Marie ser admitida como estudiante. La discriminación de género implicó numerosas trabas en su camino. Finalmente logró matricular en la Sorbona, en las carreras de Física y Matemática, en 1891. Se graduó en 1893 de Física y en 1894 de Matemáticas.El año de su graduación Marie conoció al profesor Pierre Curie, reconocido investigador de física del magnetismo. La colaboración profesional bien pronto se transformó en relación personal y fi-nalmente se casaron el 26 de julio de 1895. Los Curie-Sklodowski llevaron una vida modesta. La luna de miel fue en bicicleta.

París, 1896. El físico Antoine Henri Becquerel estudiaba la fosfo-rescencia de algunas sales de uranio. En una serie de estudios sobre este fenómeno, Becquerel descubrió que al poner en contacto un compuesto de uranio con una placa fotográfica envuelta en papel negro, se producía un efecto semejante a que si la placa estuviese en presencia de los rayos X. Becquerel pronto observó de que las radiaciones provenientes del compuesto de uranio no eran originadas por una reacción química y que al aumentar la concentración del uranio en el compuesto químico se velaba más intensamente la placa fotográfica. Además, observó que el efecto producido no dependía del compuesto químico en que se encontrara este elemento. Este momento representa el descu-brimiento de la radiactividad.

Marie Curie1867-1934

El fenómeno recién descubierto motivó a Marie Curie a realizar su tesis de doctorado bajo la dirección de Becquerel. Primeramente Marie concluye, estudiando la intensidad de las emisiones del uranio y sus compuestos, que, la intensidad depende de la cantidad de uranio, y de nada más (feb. 1898). Pierre decide unirse a los estudios de Marie, e incorpora sus inventos. Pierre utilizó el electrómetro inventado años antes por él para medir la intensidad de la radiación.

EN LA VIDA NADA ESpara tenerle miedo

A PROPÓSITO DEL AÑO INTERNACIONAL DE LA QUÍMICADRA. María Elena Montero Cabrera

Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Chihuahua

Los descubrimientos se suceden rápidamente. Marie comprueba que hay muestras minerales que, con menor contenido total de uranio, son más radiactivas (abril 1898). Concluye que debe haber sustancias, en pequeñas cantidades, que deben ser más radiactivas.

Marie y Pierre, con asistencia del químico G. Bémont, consiguen separar la pechblenda en diferentes fases químicas. Una contiene bismuto. Marie precipita un sul-furo que es 300 veces más radiactivo que el uranio, y después Pierre consigue uno 400 veces más radiactivo. El 18 de julio de 1898 plantean el descubrimiento de un elemento nuevo, con las propiedades químicas del bismuto, y sugieren el nombre de polonio, en honor a la tierra natal de Marie.

Entre julio y noviembre de 1898 trabajaron en la sepa-ración de un elemento con propiedades muy semejantes al bario, pero extraído de toneladas de pechblenda.Comprobaron que el bario no es radiactivo. Después, con cristalización fraccionada, obtuvieron un cloruro 900 veces más activo que el uranio. Las líneas espectrales de la nueva sustancia eran desconocidas, por lo tanto, el 18 de noviembre de 1898 concluyen que se trataba de un nuevo elemento: El radio. El 21 de julio de 1902 Marie obtiene su masa atómica: 225±1.El 25 de junio de 1903 Marie Curie defiende su tesis de doctorado en la Sorbona, con el nombre “Investigación sobre las sustancias radiactivas”.

Pierre y Marie Curie en su laboratorio. Se observa el electrómetro inventado por Pierre para medir el nivel de radiactividad.

Marie en el “Petit Curie” (equipos de radiografía móviles). 1a Guerra Mundial.

Se considera que Marie fue quien “acuñó” el término radiactividad para los fenómenos estudiados por ellos. Su tesis es traducida a varios idiomas rápidamente. El Premio Nobel de Física de 1903 fue otorgado la mitad a A. Becquerel y la otra mitad a Pierre y Marie Curie.El 19 de abril de 1906, después de salir de una reunión de trabajo a la que asistió solo, Pierre fue atropellado en la calle por un vagón pesado y murió instantánea-mente. Esto constituyó para Marie un rudo golpe, quedó sola con la atención de dos hijas y la dedicación a su trabajo científico.

A Marie se le confirió la cátedra de la Sorbona de Pierre, de modo que se hizo la primera excepción de conferir una cátedra a una mujer. Marie rechazó la pensión que le ofreció el gobierno francés por la muerte de Pierre. Su trabajo en el laboratorio continuó con las investigaciones de radioquímica, la calibración de fuentes de radio y la preparación del primer standard de radio.En 1911 le conceden a Marie Curie el Premio Nobel de Química,“en recono-cimiento de sus servicios en el avance de la Química por el descubrimiento de los elementos radio y polonio, el aislamiento del radio y el estudio de la naturaleza y compuestos de éste”.

En 1914 se crea el Instituto del Radio en París, que actualmente lleva el nombre de Instituto Curie. Marie nunca fue miembro de la Academia de Ciencias Francesa, pues se le rechazó por ser mujer. Sin embargo, sí fue miembro de la Academia de Medicina, en reconocimiento al papel que jugó el radio en la terapia del cáncer.

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Física Polaca - Francesa

Durante la Primera Guerra Mundial Marie promueve el uso de los “Petit Curie”, equipos de radiografía móviles. Con su hija Irene participó también como enfermera en los hospitales de campaña.

Marie muere el 4 de julio de 1934, de anemia aplásica provocada, probablemente, por su exposición continua a las radiaciones.

Dos frases sirven para resumir sus características. La primera es de ella misma: “ En la vida nada es para tenerle miedo. Sólo son cosas para entenderlas”. La segunda se debe a Eistein, que dijo: “Marie Curie es de todos los seres cerebrados, la única que la fama no la ha estropeado”.

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Vemos anuncios pagados en la TV, por cierto muy costosos, en los que nos aseguran que los planetas influyen en nuestra vida y que un determinado astrólogo o astróloga nos ayudará a conseguir trabajo, amor, dinero, etc. Veamos el punto de vista de la ciencia sobre esas afirmaciones. El Universo influye sobre nosotros. Eso es una verdad como un templo. El Universo actúa sobre nosotros mediante tres tipos de interacciones: la atracción gravitacional a la que estamos sometidos todos los cuerpos del universo, y la radiación electromagnética y las partículas que vienen ambas del Sol y de las estrellas. La atracción gravitacional más importante que actúa sobre nosotros es la de nuestro planeta, la Tierra, que nos mantiene literalmente pegados al suelo. La de los planetas es insignificante e inferior a la atracción gravitacional que ejerce la casa del vecino sobre no-sotros mientras dormimos. Esto no es porque alguien lo diga sino que es el resultado de los cálculos hechos por los científicos. Los mismos cálculos que nos han permitido descender en la Luna y enviar exitosamente numerosas sondas hasta otros planetas del Sistema Solar.Y, respecto a la radiación y las partículas que vienen del Sol, debemos decir que ambas resultan muy peligrosas y dañinas para la vida humana. Sin embargo, nuestra atmósfera nos protege de ellas con mucha eficiencia. Aún así, debemos evitar la excesiva exposición al Sol durante las horas del mediodía.Las otras estrellas están tan lejanas de nosotros que su radiación

Hace ya casi 2000 años Cayo o Tito Petronio, escritor y político romano nos hablaba de Enotea, en su novela Satiricón, y nos contaba que ella vaticinaba acontecimien-tos futuros según la forma de flotar las avellanas en un recipiente con vino, y que podía leer el futuro en el hígado de un ganso. Petronio reflejaba en su novela los mitos y creencias absurdas que existían en la sociedad romana de su época. Esos intentos de los humanos por predecir acontecimientos futuros son mucho más antiguos. Desde decenas de miles de años atrás, los humanos observaban los astros y los fenó-menos celestes. Estas observaciones se regularizaron con los cambios sociales que se produjeron por el desarrollo del lenguaje articulado, la escritura y la agricultura.Aparecen entonces las primeras evidencias de lo que hoy llamamos astronomía, una maravillosa ciencia que, con su desarrollo incesante, nos ha per-mitido conocer con precisión nuestro sistema solar y avanzar, a pasos de gigantes, en el co-nocimiento del universo.

astrología :un mito delpasado Remoto

Un profesor está impartiendo una clase de Física. De pronto se escucha el ruido de un coche que frena bruscamente en la calle. El maestro aprovecha la ocasión y pregunta a sus alumnos: ¿Escucharon eso? ¿Cómo habrá sido la ace-leración del coche durante el frenazo, positiva o negativa? Casi todos responden que es negativa. Sin embargo, un alumno sostiene con pasión que es positiva. ¿Quién o quienes han dado una respuesta correcta? ¿Por qué?

M. en C. Medel José Pérez Quintana

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SOBRE

SOBRE MASA:

Para nuestros estudiantes

ACELERACIONES:

Envíenos sus opiniones aeek@gmailcom.mx

Sin el desarrollo de la astronomía, y de las ciencias y técnicas que le sirven de apoyo, no tendríamos TV satelital, ni habríamos ido a

la Luna o enviado con éxito sondas espaciales a explorar las características de otros planetas y seguiríamos

sin saber absolutamente nada sobre la naturaleza y evolución de las estrellas.

Sin embargo, con el nacimiento de la astronomía surgió también la

astrología, que no es una ciencia sino el vano intento de predecir los acontecimientos futuros de la vida de las personas mediante la observación de los objetos celestes. No pretendemos en este breve artículo demostrar las

falsedades en las que se basa la astrología. Si alguien me dice

que los dragones existen, que hay caballos voladores u otra afirmación

de ese estilo, es esa persona quien debe probar lo que dice y no estamos obligados

los demás a demostrarle que está equivocado. Lo mismo sucede con los llamados astrólogos, que explotan la ingenuidad y buena fe de muchas personas para obtener muy buenas ganancias con sus falsas predicciones.

y las partículas que lanzan al espacio no nos afectan. De modo que los planetas y las estrellas, excepto el Sol, no interaccionan con nosotros de modo significativo. Ese es un hecho perfectamente comprobado por la ciencia y aunque los astrólogos afirman lo contrario, lo cierto es que jamás han podido dar una sola prueba convincente de ello. Los astrólogos también nos dicen que si hemos nacido en determinada época del año estamos bajo la influencia de Acuario, Piscis, Libra u otra constelación de estrellas y nuestra conducta y personalidad tendrán determinadas características que se pueden predecir de antemano. Sin embargo en los hospitales de las grandes ciudades de nuestro planeta nacen, en el mismo día y hora, multitud de niños que tienen después vidas y destinos muy diferentes. Lo mismo sucede con los partos múltiples. Esos niños resultan después muy diferentes a pesar de haber nacido bajo el mis-mo signo zodiacal. Nunca los astrólogos han podido hallar una explicación razonable a esta contradicción tan evidente. La enorme evidencia acumulada de que el universo influye sobre todos nosotros de la misma manera, sin importar para nada el lugar y el momento en que hayamos nacido, es el inmenso abismo que separa a la astrología de la astronomía y en general de la ciencia.Toda persona tiene el derecho insoslayable a creer en lo que estime adecuado, a expresarlo y a defenderlo. A lo que no hay derecho es a comerciar vendiendo supuestas predicciones que, hasta el momento, nunca han podido ser legitimadas.

Se coloca un paquete de algodón sobre una báscula electrónica y en su display leemos 1.5kg. Retiramos el paquete y colocamos una herramienta de hierro y también leemos 1.5kg. ¿Son iguales o diferentes sus masas? ¿Por qué?

¿Peso nulo? ¿Gravedad nula? ¿Ambas cosas?

¿QUÉ SIGNIFICAINGRAVIDEZ?LA PALABRA

Según Wikipedia, se define la ingravidez como el estado en el que un cuerpo tiene peso nulo. Pero, más adelante, se define ingravidez en el espacio como el peso o fuerza con que un astro atrae a un vehículo espacial, que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y, consiguientemente, disminuye con rapidez cuando el aparato se aleja de aquél.Como puede verse, en Wikipedia definen la in-gravidez como el estado de un cuerpo con peso nulo y, más adelante, definen el peso como la fuerza de gravitación. Esto nos conduce a pensar que la ingravidez es el estado con peso nulo y gravedad cero. ¿Será eso cierto? Nos sería de mucha utilidad recibir sus opiniones sobre ello. Escríbanos, por favor, a mjperezq17@gmail.com. Las opiniones más interesantes serán publicadas en nuestra próxima edición. Astronauta

en ingravidez realizando actividades extravehiculares

¿Y usted que opina?

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de Rutherford

100 años delmodelo atómico

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Después de analizar los datos encontró que aproximadamente 1 de cada 10000 partículas alfa eran dispersadas en ángulos superiores a los 90º. En palabras de Rutherford este hallazgo era semejante a que se lanzara una bala de cañón sobre una hoja de papel y que la bala rebotara en la hoja. Esta evidencia experimental no era congruente con el modelo atómico de Thomson y le llevó a Rutherford a propo-ner un nuevo modelo, hoy conocido como modelo planetario, donde toda la carga positiva de un átomo estaba concentrada en una pequeña región a la que denominó el núcleo atómico y que los electrones se encontraban girando en torno al núcleo, de la misma forma que los planetas giran en torno al Sol. Llegó incluso a estimar que el radio de núcleo era de cm y el radio del átomo era de cm. Este año de 2011 se cumplen 100 años del establecimiento del modelo planetario del átomo. A pesar de que ese modelo ha sufrido modificaciones y ajustes a lo largo de estos 100 años, no queremos dejar de celebrar este hecho histórico donde el método científico experimental, el trabajo constante y la audacia de personajes como Rutherford nos han permitido entender un poco más de que están hechas las cosas y como funcionan.

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No fue sino hasta finales del siglo XVIII que Dalton, usando la evidencia experimental, rescató la teoría atómica. En 1801 presentó sus “Ensayos Experimentales” donde mostraba sus hallazgos sobre la presión del vapor a diferentes temperaturas y donde se refería a la constitución de las mezclas de gases. Para explicar el efecto de la temperatura en la expansión de los gases utilizó el concepto de átomo. La evidencia empírica encontrada por Dalton lo llevo a establecer lo siguiente: Los elementos están hechos de partículas pequeñas llamadas átomos; que los átomos de un mismo elemento son diferentes a los átomos de otro elemento y que se podían distinguir entre ellos por su peso atómico, por lo tanto todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí; los compuestos químicos son mezclas de átomos, los átomos no se crean o se destruyen en un proceso químico, y tampoco se pueden descomponer en partículas más pequeñas. Como se podrá observar algunas de estos hechos derivados del proceso experimental están relacionadas con las ideas planteadas por los atomistas griegos. La búsqueda de la regularidad de las propiedades de los átomos a partir de sus pesos y sus características para combinarse entre sí permitió el establecimiento de la Tabla Periódica de Mendeleev.

La constitución de la materia ha sido tema de especulación proba-blemente desde que la especie humana tuvo conciencia de su propia existencia. En la filosofía Griega este tema fue vastamente discutido y en aras de explicar de qué están hechas las cosas definieron la existencia de un “principio universal” que estaba detrás de todo lo que nos rodea. En el siglo XVII A.C. Tales de Mileto consideró que este principio universal era el agua, en el siglo VI AC Anaxímenes de Mileto estableció que ese principio era el aire. Los Pitagóricos introdujeron el concepto de número y orden y explicaban la existencia de los diferentes materiales debido a que existía una ley o “armonía”; este grupo fue el que introdujo la idea de la discontinuidad de la materia. Entre los siglos V y III AC las ideas de Leucipo de Mileto, Demócrito de Abdera y Epicuro de Samos fortalecieron la idea de la naturaleza discreta o discontinua de la materia al plantear que todo lo que nos rodea estaba hecha de entidades eternas, inmutables, invisibles e indivisibles (átomos); en su planteamiento los atomistas establecían que existían 4 tipos de átomos: de fuego, agua, aire y tierra; así to-das las cosas eran una mezcla de estos 4 tipos de átomos. Durante la Edad Media, el pensamiento Aristotélico, quien no era atomista, prevaleció y de cierta forma impidió el desarrollo de la idea discreta, o constituida por átomos.

Después de una serie de trabajos realizados por diversos inves-tigadores llegamos a Faraday quien mediante sus estudios de la electrólisis estableció la relación entre la electricidad y la materia. Años después J.J. Thomson encontró que todas las substancias tenían la misma propiedad, tenían carga eléctrica. A partir de toda la evidencia, postulada como hecho científico, y que todas las cosas eran eléctricamente neutras, realizó varios experimentos donde encontró que todas las sustancias contenían a una entidad responsable de la carga negativa, el electrón, incluso determinó la relación entre la carga y la masa del electrón y propuso un modelo esférico del átomo, conocido como el modelo del “pudín con pasas”. En su modelo atómico J.J. Thomson estableció que toda la carga positiva estaba distribuida de forma continua en el “pudín” que, además, contenía un cierto número de electrones que se distribuían en el “pudín” como pasas. La cantidad de carga negativa de los electrones igualaba a la carga positiva del pudín asegurando la neutralidad eléctrica del átomo. Con los logros de Thomson el Laboratorio Cavendish se convirtió en la meca de la ciencia que recibía a jóvenes de diferentes partes del mundo. Uno de estos fue el neozelandés Ernest Rutherford quien se integró al laboratorio Cavendish con la idea de aprender los secretos del método científico experimental con Thomson. Así, utilizando las partículas alfa que emitían ciertas sustancias radiactivas, fenómeno descubierto por Becquerel en 1896, diseñó un experimento donde, en vacío, bombardeó una hoja muy delgada de oro con partículas alfa. Con la colaboración de los estudiantes Geiger y Marsden registró meticulosamente el número de partículas que eran dispersadas por la hoja de oro, así como el ángulo de dispersión..

El modelo planetario del átomo, debido a Rutherford, entraba en contradicción con la Electrodinámica Clásica pues los electrones, como toda carga eléctrica acelerada, debían emitir ondas electromagnéticas mientras recorrían sus trayectorias orbitales. En consecuencia, al perder energía, se precipitarían hacia el núcleo. Esta contradicción la supera Niels Bohr con un modelo semicuántico . En dicho modelo los radios de las órbitas están cuantizados y los electrones no emiten radiación mientras las recorren. El modelo de Bohr pudo explicar sólo algunas propiedades del átomo de hidrógeno. A partir de 1925 los científicos emplean el modelo de Schröedinger que sustituye la idea de órbitas bien determinadas por el concepto de orbitales o regiones del espacio donde existe una alta probabilidad de encontrar al electrón. El tamaño, forma y orientación de los orbitales depende de los valores de los números cuánticos n, l, m y s.

Dr. Héctor René Vega CarrilloUnidad Académica de Estudios Nucleares de la UAZ

Modelo planetario del átomo

Adelantos de la medicina nuclear:tomografía axial computarizada. T.A.C. 3D

Orbital electrónoco 4FZ3

Las señales de radio y TV, las microondas, la radiación infrarroja, la luz del rojo al violeta, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma son todos ejemplos de ondas electromagnéticas que sólo se diferencian por su frecuencia y longitud de onda. Las últimas tres son muy peligrosas para los humanos. Algo muy importante es el hecho de que todas las ondas electromagnéticas transportan energía.Las microondas se usan en radares, trasmisión de señales de TV, teléfonos celulares y, por supuesto, en los hornos de microondas. Estos hornos producen microondas que se concentran en los alimentos que se desea calentar o cocinar. Las moléculas polares contenidas en los alimentos, como las del agua, caracterizadas porque el centro de carga negativa y el de carga positiva están separados, oscilan violentamente con la energía que les trasmite la radiación de microondas. Esto hace que el exceso de energía que adquieren se trasmita a otras moléculas y todo el alimento se caliente.Las moléculas no polares y aquellas que no pueden oscilar fácilmente no interaccionan con las microondas. Por ello los objetos de plástico, cerámica o vidrio no se calientan por las microondas aunque, finalmente, aumentarán su temperatura debido al contacto con los alimentos calientes.

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¿CÓMO CALIENTA ELMICROONDAS?

máquina cuánticaLa primeraconstruida por el ser humanoDr. Agustín Enciso Muñóz

Se acerca diciembre y como cada año la revista Science presenta los que considera los diez descubrimientos científicos más importantes del año, por tal motivo en esta primera edición de la revista eek’ platicaremos sobre el descubrimiento más relevante del año 2010, según Science. Se trata de la primera máquina cuántica fabricada por el ser humano. Lo sorprendente de este hecho es que los fenómenos cuánticos se presentan en átomos y moléculas pero no se había fabricado un objeto macroscópico, visible al ojo humano, que pudiera presentan propiedades cuánticas como las que vamos a describir. Para comprender el problema consideremos primero que en la mecánica cuántica, a diferencia de la mecánica clásica, tenemos una descripción probabilística de los objetos, es decir, en un sistema cuántico determinamos su estado hasta que medimos alguna cantidad física, y aun-que preparemos el sistema de manera idéntica muchas veces, tenemos la posibilidad de que el resultado de dicha medida nos arroje distintos estados en los que se encuentra el sistema cuántico que estamos considerando. Esto quiere decir que la descripción del sistema cuántico inicial sólo puede hacerse en términos probabilísticos, para lo cual decimos que el estado del sistema, es decir, aquel elemento del que extraemos toda la información que es posible obtener del sistema, está representado mediante una combinación de los posibles resultados que obtenemos de la medida de una cantidad física, cada uno de ellos con una probabilidad

determinada. Y aunque el sistema, después de medirlo, esté ya en un estado específico de la medida de esa cantidad física, antes de medir sólo podemos decir que se encuentra en un estado que es la combinación de los posibles resultados con cierta probabilidad cada uno. Esto fue y ha sido una larga discusión durante muchos años entre los físicos. Sin embargo, la mayoría de los científicos aceptó la posibilidad de que un estado de un sistema cuántico pudiera ser una combinación de posibles resul-tados de una medida, para lo que incluso se tiene un ejemplo, la llamada paradoja del gato de Schrödinger. La paradoja es una imagen caricaturesca que consiste en colocar un gato y cualquier cosa que pueda matar al gato de manera instantánea en una caja opaca a la cual no tenemos acceso antes de abrirla. En un instante dado, antes de medir, no podemos decir que el gato está vivo o muerto sino en una combinación de estos dos estados con igual probabilidad cada uno. Algo así como en un estado vivo más muerto y cuando llevamos a cabo el proceso de abrir la caja, el sistema (gato, veneno, caja etc.) colapsa a uno de esos dos posibles estados, vivo o muerto. Sin embargo, antes de abrir la caja, el sistema está en la combinación de los dos estados, no en sólo uno de ellos.

Como verán, este problema es típico del mundo microscópico de los átomos y las moléculas, pero jamás se había construido

una máquina, visible al ojo humano, que presentara este fenómeno netamente cuántico.

La máquina cuántica es un dispositivo hecho por el hombre cuyo movi-miento colectivo sigue las leyes de la mecánica cuántica. La idea de que

objetos macroscópicos sigan leyes de la mecánica cuántica se remonta a sus inicios, sin embargo, los efectos cuánticos no son fácilmente observa-

bles en objetos de gran escala. La sensibilidad de los fenómenos cuánticos en objetos macroscópicos ha tenido un largo estudio mediante lo que se

conoce como decoherencia cuántica, es decir, que debido a la gran cantidad de interacciones de los objetos macroscópicos, el colapso del sistema a un estado

específico es inmediato y no se puede tener con facilidad un sistema macroscópico en una combinación de estados. La máquina cuántica fue creada el 4 de agosto del

2009 por Aaron D. O’Connell en su trabajo doctoral bajo la dirección de Andrew N. Cleland y Martinis John M. en la Universidad de California, Santa Barbara . O’Connell

y sus colegas acoplaron un resonador mecánico, similar a un pequeño trampolín a un qubit, un dispositivo cuántico que puede estar en una superposición de dos estados distin-

tos, y pudieron llevar a cabo en el resonador acústico una vibración pequeña y una grande de manera simultánea, algo que es imposible clásicamente. El resonador era visible al ojo

humano, pues su anchura es como el diámetro de un cabello.

Para demostrar el comportamiento mecánico cuántico, el grupo de investigadores primero enfrió el resonador hasta su estado base con una vibración de 1 MHz, es decir,a su estado de mínima

energía a una temperatura extremadamente baja de 50x10 K, al mismo tiempo construyeron con una película mayor un resonador acústico de 6Mhz a una temperatura también mucho mayor de

0.1 K. Este se hizo de un material piezoeléctrico de manera que sus vibraciones generaban una señal eléctrica cambiante y a su vez las señales eléctricas podían cambiar las vibraciones. Esto dio la posibi-

lidad de acoplarlo a un qubit superconductor, que es un dispositivo usado en computación cuántica en el que su estado puede ser controlado con precisión. En la mecánica cuántica las vibraciones están hechas

de oscilaciones elementales denominadas fonones. El enfriamiento del resonador a su estado base puede verse como remover todos los fonones. El equipo de investigadores hizo posible transferir una superposición

de los estados al resonador mecánico desde el qubit que se encontraba en una superposición de estados al mismo tiempo. Esto significa literalmente que el resonador mecánico vibraba poco y mucho al mismo tiempo, las

vibraciones duraban unos pocos nanosegundos antes de ser detenidas por la influencia de los agentes externos.Para Science, este experimento es el mayor avance científico del año, debido a que rompe el conocimiento esta-

blecido, al ingenio que encierra su creación y a sus numerosas aplicaciones potenciales.10

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Quantum ground state and single-phonon control of a mechanical resonator A. D. O’Connell et al. Nature 464, 697-703 (1 April 2010).

The Top 10 ScienceNOWs of 2010. Science Vol. 330 no. 6011 p. 1603 (17 December 2010).

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XVI Reunion Internacional de Investigadores

UNA NUEVA CONCEPCIÓN CULTURAL,

LA FRONTERA

http://rifrontera.blogspot.com

REGIONAL DE LA ZONA NORESTE.FORO DEL SABER

INSTALACIONES DEL ZIGZAG 9 d

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Escuela de Invierno de Matemática Educativa

festival de divulgación de las matemáticas.

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para todo público, por la Sociedad

Astronómica de Zacatecas.

Computadora cuántica. Foto de D-wav

Micrografía electrónica de barrido de la película de resonancia acústica mayor

Fotografía de la máquina cuántica desarrolla por O’Connell

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Perspectivas para su conservación y uso sustentable.

Inf.: dhernández@cozcyt.gob.mx

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La Química ha obtenido unos com-puestos derivados de los porficenos que resultan muy eficaces en el tra-tamiento del cáncer de la piel, de las quemaduras infectadas con bacterias resistentes a los antibióticos y de tumores no muy profundos. Estos compuestos, que reaccionan ante la luz se fijan al tejido enfermo y cuando reciben radiación de determinada lon-gitud de onda, activan la producción de un tipo de oxígeno que es tóxico y destruye las células enfermas sin alterar las células sanas.

La nanotecnología se dedica al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomate-riales). Y poder trabajar a esta escala hace posible crear nuevos materiales que permiten encapsular fármacos (nanomedicinas) que van al foco de la enfermedad.Una muestra de ello es una pequeña lente creada recientemente en el Instituto de Ciencias Naturales de Barcelona. Esta contiene cristales polímeros en los que, con un microsensor insertado, se puede controlar la presión intraocular y prevenir así el glaucoma, una enfermedad que es la principal causa de ceguera en el mundo. El dispositivo sensor permite medir, también, parámetros corporales como la respiración, el pulso o la temperatura. La información captada por el sensor se puede almacenar en un dispositivo como una PDA (ordenador de bolsillo o agenda electrónica).

Boletín Química y Sociedad

En Estados Unidos y en Inglaterra están probando revolucionarios recu-brimientos ultradelgados, de menos de una micra de espesor, basados en nanotecnología, en aviones militares y civiles. Se trata de un material polimérico que se aplica a la pintura del avión y que consigue reducir la acumulación de partículas que se adhieren a su superficie. De este modo se mejora la aerodinámica del aparato lo que reduce el consumo de combustible.

QUÍMICA Y NANOMEDICINAS

QUÍMICA Y NANORECUBRIMIENTOS

QUÍMICA, FÍSICA Y MEDICINA

Lo que puede La Ciencia

CIENCIA Y TÉCNICA DEL SIGLO XXI

Imagen de radar del asteroide 2005 YU55, que el 8 de noviembre pasó tan cerca de la Tierra que su acercamiento máximo fue aproximadamente de 0.85 de la distancia a la Luna. Este asteroide tiene 400 metros de diámetro y está formado principalmente de carbono.

NASA/Cornel/AreciboSUSTENTABLE. CL.

En el primer trimestre del 2012 comenzará a funcionar la mayor planta fotovoltaica en el Estado de Zacatecas con una potencia de 180 kW, que ha sido impulsada por el Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación y por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. Esta planta servirá para producir electricidad y ser usada en servicios públicos.

El 2012 el Poder Ejecutivo y el Poder legislativo del Estado de Zacatecas otorgarán por primera vez el Premio al Talento Científico Joven y el Premio a la Trayectoria científica, ambos con un estímulo económico para reconocer a zacatecanos distinguidos en este ámbito.

Un radiotelescopio funciona de manera similar a un telescopio óptico, sólo que en vez de captar la luz de cuerpos celestes, este capta emisiones de radio de dichos cuerpos. El radiotelescopio del Zig-Zag fue construido a mediados de junio del 2011, para estudiar la actividad Solar, detección de nubes moleculares de hidrogeno, la supernova de Cassiopea A, varios planetas como Júpiter y Venus y el núcleo de la Vía Láctea.

Por. L.F. Pedro Rubén Rivera Ortíz Jesús Iván Santamaría Najar

La Asamblea General de la Unión Inter-nacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP), que tuvo lugar en el Instituto de Física de Londres, el 5 y 6 de Noviembre , ha aprobado los nombres de tres nuevos elementos.Los elementos 110, 111 y 112 han sido nombrados Darmstadtium (Ds), Roent-genio (Rg) y Copernicium (Cn).

Planta fotovoltaica en ZacatecasUn asteroide cercano

Nuevos nombresde elementos químicos

El primer Radio Telescopio de Zacatecas

Premios en ciencia

DNAPES POP SIENCE & CONSERVATION

Por Agustin EncisoPor Agustin Enciso

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