Fotografiado el agujero negro de M87

El agujero negro del centro, casi, de la galaxia M87 ha sido fotografiado. Es la primera fotografía de un agujero negro y todas la imágenes anteriores no eran más que dibujos o simulaciones por ordenador.

Agujero negro M87

Situado a unos 55 millones de años luz de nosotros, se observa en el centro una zona oscura que es la “sombra” del horizonte de sucesos dentro de un anillo luminoso. Este anillo que vemos se supone que es la radiación sincrotrón que producen electrones girando a velocidades relativistas alrededor del campo magnético del agujero negro.

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¿Cual es el móvil más potente? Ranking Antutu

Volvemos a actualizar el ranking de smartphones por potencia como ya hicimos en enero de 2018.

¿Cual es el móvil más potente? ¿Es mi Huaey más potente que un Iphone X? ¿O el Oneplus 6 es más potente que el Xiaomi MI8?

para determinarlo usamos el ranking Antutu, que es el más famoso de los benchmarks para smartphones, midiendo su rendimiento en diversos apartados, procesamiento de datos, de vídeo, sonido…

Todo cuenta, un buen procesador, buena memoria, buena GPU. A mayor puntuación mejor rendimiento y, normalmente, mejor móvil. Los móviles de alta gama y última generación suelen tener el mejor hardware y por lo tanto el mejor rendimiento. Veamos el ranking a Enero de 2019

SmartphoneAntutu
1 iPhone XS358317
2 iPhone XS Max355692
3 iPhone XR348072
4 HUAWEI Mate 20303903
5 HUAWEI Mate 20 X299608
6 HONOR Magic2298628
7 HUAWEI Mate 20 Pro297294
8 Mi MIX 2S297077
9 Asus ROG Phone297030
10 OnePlus 6, 6T296166
11 Mi 8295941
12 Mi MIX 3295117
13 Mi POCOPHONE F1290855
14 Mi Black Shark290541
15 Mi 8 Pro287154
16 Asus ZenFone 5Z286717
17 Meizu 16th286232
18 Sony Xperia XZ2284756
19 Samsung Note9 (SDM845)282667
20 Google Pixel 3 XL282611
21 Google Pixel 3271353
22 Samsung S9+ (SDM845)270541
23 Samsung S9 (SDM845)262768
24 iPhone X249030
25 Samsung S9, S9+, Note 9 (9810)248600
26 iPhone 8 Plus245433
27 iPhone 8235698
28 Google Pixel 2 XL213582
29 HUAWEI P20 Pro210085
30 Nokia 8209504
31 HUAWEI P20209083
32 HONOR Play208697
33 HUAWEI Mate 10 Pro208411
34 HONOR V10208375
35 HUAWEI nova 3206734

Como podemos ver Apple con sus XS y XR sigue manteniendo el trono con modelos muy potentes seguidos de cerca por los potentes Huawey Mate 20, Xiaomi Mi Mix 2s y Mi8, Honor Magic 2, Asus ROG Phone y OnePlus 6 y 6T.

¿Por qué nada puede superar la velocidad de la luz?

Esta pregunta es una cuestión que se repite recurrentemente entre los que se inician en física y se acercan la teoría de la relatividad. ¿Por qué no hay nada que supere la velocidad de la luz?

La respuesta más simple es “porque así se deduce a partir de la Teoría de la Relatividad de Einstein“, pero profundicemos un poco más aunque para eso hay que usar dicha teoría.

Supongamos un objeto acelerando, ganando velocidad y acercando su velocidad a la de la luz. Según la Teoría de la relatividad la energía necesaria para acelerar este objeto irá aumentando a medida que aumenta su velocidad como si su masa aumentará según la fórmula 

Es fácil ver que a medida que  v aumenta y se va acercando a c el valor de la raiza cuadrada del denominador va bajando hacia cero y por lo tanto el valor de la masa m va aumentando hacia infinito. El límite de esta expresión cuando v tiende a c es infinito.

Por esto para conseguir acelerar un cuerpo hasta una velocidad  igual a la de la luz, c, haría falta una velocidad infinita. Lo que nos lleva a la imposibilidad de alcanzar dicha velocidad.

 Pero ahora podemos preguntarnos ¿entonces la luz tiene masa infinita? ¿o simplemente no tiene masa? la respuesta es evidentemente la segunda, o al menos que su masa es sólo aparente, equivalente a su energía. 

Y más preguntas ¿Por qué la luz no puede viajar a más velocidad? ¿O por qué no hay otros objetos similares, sin masa, que viajen a más velocidad? o ¿Por qué la gravedad se dice que viaja o se transmite a la velocidad de la luz y no a más velocidad?

Pues bien, la respuesta reside en la cuestión de la simultaneidad. La simultaneidad es relativa y depende del sistema de referencia que usemos. No existe una simultaneidad absoluta en el marco de la teoría de la relatividad pues el único modo de determinar si dos hechos son simultáneos es mediante ondas electromagnéticas que están sujetas al relativismo. Si hubiera algo que se transmitiera a velocidad infinita entonces la simultaneidad podría determinarse de modo absoluto, existiría y sería determinable un espacio de referencia privilegiado y la teoría de la relatividad no funcionaría.  Pero las consecuencias de la teoría de la relatividad se cumplen perfectamente en las experiencias, por lo tanto el principio de relatividad debe ser cierto y entonces no debe haber nada que pueda viajar a más velocidad que la luz.

Cómo hacer que dure más la batería de tu móvil

La estrategia para conseguir que la batería de litio de nuestro smartphone tenga una vida larga tal vez no sea la clásica de dejar descargar totalmente la batería y cargarla luego al 100 %. La información que hay sobre las baterías de litio nos dice justo lo contrario.

En battery University tenemos buena información al respecto. las baterías antiguas, de NiMh, tenían un importante efecto memoria que no tienen las de litio, con lo que el consejo de descarga completa ya no tiene utilidad alguna.

Las baterías de litio, como todas las baterías recargables, van perdiendo capacidad a medida que van siendo usadas, de modo que de media pierden un 20% de su capacidad al cabo de 250 ciclos completos de carga-descarga

la capacidad de la batería baja cuanto más se usa.

Por otro lado la descarga profunda es negativa para las baterías de litio. A mayor descarga mayor estrés sufrido por la batería. Se ha comprobado que si con descargas del 100% una batería tiene una vida de 450 descargas, si la descargamos solo el 40%  tiene una vida de 2000 descargas parciales y si la descargamos sólo un 20% en cada descarga la batería admite unas 5500 descargas de este 20%. Evidentemente 450 veces un 100% es menos que 
 5500 veces un 20%, que equivale a 1100 descargas completas. Es mejor hacer muchas pequeñas descargas que pocas grandes.

Respecto a cargarlas al máximo o no, la información es que por cada 10 mV que bajemos la tensión de carga duplicamos el número de ciclos de carga, evidentemente a costa de rebajar la capacidad de la batería, pero esta estrategia es rentable en términos de longevidad. Por ejemplo si bajamos la carga máxima de 4,20V a 4,10V el número de ciclos de vida aumenta de 400 a 800, reduciéndose la carga de cada ciclo del 100% al un 87% aproximadamente. 800 cargas del 87% es mucho más vida que sólo 400 cargas al 100%. Así, cuando menos carguemos la batería más vida tendrá.  Se aconseja mantener cargadas las baterías siempre entre un 20% y un 80% de su carga máxima.

Por último hay que tener en cuenta la temperatura de funcionamiento de la batería. Las altas temperaturas, tanto en descarga como en carga, disminuyen la vida útil de las baterías de litio. Por ello es recomendable evitar recalentamientos del smartphone por excesiva demanda de intensidad o por una carga demasiado rápida. Es interesante considerar la solución encontrada por Tesla y otros fabricantes de automóviles eléctricos para este problema, que ha sido refrigerar las baterías de sus automóviles para aumentar su vida útil.

El microscopio de Heisenberg

  1. El Microscopio de Heisenberg y el principio de incertidumbre.

El problema de las mediciones desde un punto de vista cuántico tiene su consecuencia en el principio de incertidumbre y su origen en un experimento mental que Heisenberg planteó. La cuestión es que para medir la posición y la velocidad de un objeto debemos observar ese objeto y a partir de las observaciones hacemos las mediciones.

La palabra “observar” es aquí muy importante, pues “observar” no es algo que no es totalmente objetivo y que requiere de un “medio de observación”. El modo de observación normal es por medio de fotones. Los fotones de luz impactan en un objeto que se mueve y nuestros ojos perciben la reflexión de esos fotones en dicho objeto.

Así, la precisión de una medida en una observación viene influida por los fotones usados en esa observación. Así Heisenberg plantea un microscopio de rayos gamma para la observación de un electrón en movimiento, visualizandose la reflexión de dichos rayos gama en una pantalla. Usa rayos gamma pues necesita algo que tenga una longitud de onda pequeña pues el electrón es muy pequeño. Usar fotones de luz visible daría una gran imprecisión en la la posición dado que la luz visible tiene una longitud de onda muy grande comparada con el tamaño del electrón.

Microscopio de Heisenberg

Microscopio de rayos gamma de Heisenberg. Crédito: Wikipedia/G

El problema es que a menor longitud de onda los fotones tienen más energía, energía que modificará la trayectoria y velocidad del electrón observado.

Así a menor longitud de onda mayor precisión en la medida de la posición pero mayor error en la medida del momento de la partícula.

Podemos aproximar que el error en la medida de la posición vendrá dado por la longitud de onda de los fotones usados en la observación Dx=l  y que el error en la medición del momento de la partícula vendrá dado por el momento del fotón Dp=h/l

Así tenemos que el producto de ambos errores será

DDp=l·h/l= h

como mínimo, que es la conocida fórmula básica del principio de indeterminación o de incertidumbre de Heisenberg

DDp >= h

y que nos indica que el producto de los errores de medida de posición y momento de una partícula siempre tienen un valor constante que es la constante de Planck.

Esta es una expresión aproximada, y a partir de la función de onda de Schrodinger se calcula con más precisión llegando a la expresión formal:

sx . sp >= h/(4p)

o lo que es lo mismo

\sigma _{x}\sigma _{p}\geq {\frac {\hbar }{2}}~~

que es una de las llamadas desigualdades de Kennard, derivada por  Earle Hesse Kennard y por Weyl en 1928.

La principal consecuencia de este principio de incertidumbre es la conclusión de que jamás podremos conocer la posición y el momento de una partícula con precisión. A mayor precisión para la posición (menor longitud de onda de la luz para observar) menor precisión en su momento, y viceversa.

Esta incertidumbre también es aplicable a otros pares de magnitudes aparte de posición y velocidad. Por ejemplo energía y tiempo obteniéndose

DDE >= h

Los nuevos etiquetados de la gasolina, E5 E10 E85 B7 B10

A partir de octubre de 2018 en España van a cambiar los etiquetados de las gasolinas y gasoil. Esto no significa que desaparezcan los etiquetados anteriores sino que además tendremos otros códigos que los acompañarán.

etiquetas gasolina e5 e10 e85

Para las gasolinas tenemos las etiquetas circulares E5, E10 y E85, indicando que la gasolina tiene en su composición etanol hasta el porcentaje indicado a la derecha de la E. Por ejemplo la gasolina E10 podrá tener hasta en un 10% de etanol en su composición y la E85 hasta un 85% de etanol.

Para vehículos diésel tendremos las etiquetas cuadradas B7 para hasta un 7% de biodiesel, B10 para un 10% de biodiesel y XTL para diesel parafínico.

Y para vehículos a gas las etiquetas romboides H2 (hidrógeno), CNG (gas natural comprimido), LPG (gas licuado del petróleo), LNG (gas natural licuado).

Todo esto será en principio independiente de si es gasolina de 95 octanos o de 98 octanos pudiendo haber gasolina de 98 octanos E10 y E5 según gasolineras, marcas o países. Por ejemplo en Francia ya se aplica y suele coincidir que la de 95 octanos es E10 y la de 98 octanos es E5, pero dependerá del suministrador de hidrocarburos.

etiquetas en francia E5 E10

ya veremos en España, pero por ejemplo según los datos de Repsol en sus gasolinas efitec tanto la de 98 octanos como la de 95 octanos tiene actualmente hasta un 10% de etanol como máximo.

En los vehículos vendidos a partir de octubre de 2018 también debe aparecer dicho etiquetado al lado del tapón de combustible, pero para los vehículos actuales tendremos que leernos el manual o preguntar a nuestro concesionario, aunque casi todos los vehículos vendidos a partir del año 2000 en España admiten hasta un 10% de etanol si son de gasolina o un 7% de biodiesel si son diesel. Los motores antiguos admitirán menos porcentaje de biocombustibles.

Respecto al consumo ¿Con qué tipo de gasolina consume más o menos nuestro vehículo?  la respuesta parece bastante clara al menos para el etanol. El etanol tiene menor poder energético que la gasolina pura, por lo tanto para mantener la misma velocidad y por lo tanto el mismo consumo de energía tenemos que consumir más litros. El consumo del vehículo será mayor con un E10 que con E5, y mayor aún con combustible E85 (un 30% más que con gasolina pura), como indico, para mantener una velocidad igual.

En motores básicos esto implicará menor potencia y pisar más el acelerador para conseguir la misma velocidad de crucero. En motores avanzados hay sensores de porcentaje de etanol en el combustible y la inyección se ajusta a dichos porcentajes, pudiendo admitir el motor más inyección y más potencia total pues el etanol sube el octanaje. Entonces el motor se adapta al octanaje de modo que los usuarios de estos vehìculos con E85 cuentan que su coche tiene más aceleración y más velocidad punta, eso sí, a costa de un mayor consumo.

La velocidad de la gravedad comprobada

En la teoría neutoniana los efectos gravitatorios se transmiten a velocidad infinita, son instantaneos. Sin embargo según la teoría de la relatividad la gravedad transmite su efecto a la velocidad de la luz.

La pregunta es ¿hay mediciones concretas de esta velocidad de transmisión del efecto gravitatorio?

La respuesta es si. Una de estas mediciones, la más reciente de la que tengo noticia, es la medición realizada por un equipo chino y publicada en enero de 2013 en “mapping ignorance” a partir del estudio de las mareas. Y la velocidad medida, si, es la de la luz.

 

Newton’s theory of gravitation assumes that the speed of gravity is infinite and the  gravitational interaction is instantaneous. However, Einstein’s theory postulates that it is exactly equal to the speed of light. A team of Chinese physicists lead by Tang Ke Yun, at the Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China, has measured the speed of gravity with a relative error of about 5% by using Earth tides during three solar/lunar eclipses 1. The resulting value, between 0.93 to 1.05 times the speed of light, confirms the result postulated in Einstein’s theory. It is expected that new measurements using the same method, but with better gravimeters, could reduce the error by about an order of magnitude….

(sigue en https://mappingignorance.org/2013/01/04/the-speed-of-gravity/)

¿Qué velocidad es warp de Star Treck?

Viendo una serie de Star Treck en la tele me ha surgido la duda sobre a qué velocidad equivale Warp 1 o warp 4… o warp 10… Veamos como podría ser este cambio de unidades.enterprise

Hay varias fórmulas que circulan por Internet sobre el paso de velocidad estándar a velocidad en unidades warp, pero viendo la serie Star Treck Enterprise, en su primer capítulo dan unos datos interesantes y reveladores.

En esta serie se habla de que la nave viaja a warp 4,5 y en otra escena hablan de que viajan a 30 millones de Km por segundo. Esta velocidad es 100 veces la velocidad de la luz y con estos datos podemos tratar de deducir una fórmula de conversión de warp a velocidad en veces la velocidad dela luz. Sigue leyendo

Ranking Antutu

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Antutu es el más famoso de los benchmarks para smartphones, midiendo su rendimento en diversos apartados, procesamiento de datos, de vídeo, sonido…

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El Huracán Irma, el más potente

Este fin de verano está siendo intenso en huracanes en la zona del golfo de México. El huracán Irma ha pasado sobre Puerto Rico, Barbuda, Santo Domingo y ahora pasa sobre la costa norte de Cuba, acercándose ya a Florida.

 

Ocho muertos en San Martín, tres en Puerto Rico, uno en Barbuda provocados por los vientos de 290 km/h de este huracán de categoría 5. El más potente de los últimos 50 años. Sigue leyendo