domingo, 23 de noviembre de 2008

Experimento de la doble rendija

En opinión de Richard Feynman todo el misterio de la física cuántica se encuentra en el experimento de la doble rendija ("De arquímedes a Einstein", Pag. 213).

Young es conocido por sus experiencias de interferencia y difracción de la luz demostrando la naturaleza ondulatoria de ésta. Una de estas experiencias es la de la doble rendija.

En 1801 hizo pasar un rayo de luz a través de dos rendijas paralelas sobre una pantalla generando un patrón de bandas claras y oscuras demostrando que la luz es una onda. Los puntos A y B son las rendijas por donde pasa la luz. Los puntos C, D, E y F son los puntos proyectados sobre la pantalla.

Esquema de interferencia dibujado por el propio Young. Para ver el efecto se ha de mirar el dibujo sobre papel de manera rasante y en la dirección de propagación ("De Arquímedes a Einstein", Manuel Lozano Leyva, Debate 2006).

Al punto central y más intenso llega la luz recorriendo la misma distancia. Dicho de otro modo, Entre cada una de las dos rendijas y este punto caben el mismo número de longitudes de onda. A cada lado de este punto central se encuentra otro punto. A estos puntos laterales ya no llega la luz habiendo recorrido la misma distancia. Entre un trayecto y el otro hay una diferencia de una longitud de onda.

En los puntos de interferencia, marcados con un gran punto negro, la luz recorre la misma distancia, tanto desde la rendija de la derecha, como desde la de la izquierda. En los puntos rojos hay una diferencia de una longitud de onda entre los dos recorridos. En los puntos naranjas la diferencia es de dos longitudes de onda y en los azules de tres longitudes de onda.

En el video se muestra la forma de realizar el cálculo de la longitud de onda del laser a partir de lo observado al realizar el experimento de Young.

B es la distancia entre el punto central y el más cercano a él, de los proyectados sobre la pantalla (En el caso del video 6,5 mm). L es la distancia entre las ranuras y la pantalla (En el caso del video 1.600 mm). D es la separación entre las dos ranuras (En el caso del video 0,16666 mm). Lambda es la longitud de onda de la luz laser. La diferencia que hay entre los dos rayos luminosos que llegan al punto de la izquierda de la pantalla es de una longitud de onda. Para calcular esta longitud de onda se comienza calculando el ángulo alfa (Es igual al arcotangente del resultado de dividir B entre L):


Para calcular el valor de la longitud de onda se ha de multiplicar D por el seno de alfa:


La longitud de onda resulta ser de 677 nm (Nanómetros).


Del libro "Física" de Paul A. Tipler, Editorial Reverté 1994, es el siguiente esquema. Dado que el ángulo que forman los dos rayos es muy pequeño, se podría considerar que son paralelos, por lo que la longitud de onda se puede tomar como el resultado de multiplicar D por el seno del ángulo alfa (Se trata de una aproximación para simplificar el cálculo).

A continuación vamos a hacer un análisis geométrico más estricto. Conocemos que la distancia entre los dos puntos luminosos reflejados en la pantalla es B, la distancia entre las dos rendijas S1 y S2 es D y la separación entre las rendijas y la pantalla es L.

El ángulo alfa se calcula, ya que conocemos su tangente que es el resultado de dividir B más la mitad de D entre L. Si conocemos el valor de alfa podemos calcular el valor de gamma que tiene el mismo valor que beta.

El valor de delta lo obtenemos a partir de su tangente que es el resultado de dividir B menos la mitad de D entre L. Conociendo el valor de delta y de gamma se puede calcular cual es el valor de epsilon. Por otra parte el complementario de delta es precisamente la suma de epsilon y gamma.

El objetivo final es el cálculo de la longitud de onda lambda. Para ello trazamos el siguiente dibujo. En él los dos ángulos zeta son iguales, ya que corresponden a un triángulo isósceles en cuyo otro vértice se encuentra el ángulo epsilon. A partir del valor de epsilon se pueden calcular los valores de los ángulos a, b y c.

Ampliando y girando este triángulo a,b,c, podemos calcular el valor de la altura h y posteriormente el de lambda.

Aplicando este método con los datos del video (L = 1.600 mm, D = 0,16666 mm y B = 6,5 mm), y unas pequeñas nociones de trigonometría, resulta una longitud de onda (Lambda) de 682,93 nanómetros (0,00068293 mm).

En un caso hipotético, si la longitud de onda y la distancia L se mantienen constantes, en la medida que D se hace más pequeña B aumenta, y viceversa.

Cables submarinos

Este artículo está copiado integramente de Pila de Botón.

Aunque los satélites de comunicaciones cubren parte de la demanda de Internet en el mundo, los cables submarinos suponen el grueso de las transmisiones realizadas a nivel planetario. Se calcula que aproximadamente el 90% del tráfico de Internet se transmite a través de los cables submarinos y el 10% restante mediante satélites. El problema de los satélites frente al cable es que la latencia (entendida como el tiempo de respuesta a una llamada) es más alta, además de tener una capacidad de transmitir datos menor a un coste significativamente mayor. Aun así, las comunicaciones por satélite son la solución mejor para algunos países subdesarrollados donde apenas existe infraestructura terrestre.



Si pudieramos cortar un cable submarino, se vería algo así.

Los cables submarinos están constituidos por conductores de cobre o fibras ópticas y un recubrimiento de acero alrededor, es más el recubrimiento de acero que el hilo de fibra de vidrio en sí, tanto revestimiento es para proteger el cable contra las inestables condiciones del fondo oceánico con las que se va a enfrentar a diario.

El primer cable submarino se tendió en 1852 en el Canal de la Mancha. Su misión era unir el Reino Unido y Francia mediante el servicio de telégrafo. Desde entonces los cables submarinos no han parado de crecer y de aumentar su capacidad. De los cables coaxiales de cobre instalados en los años cincuenta y sesenta se ha pasado a los actuales de fibra óptica, que pueden alcanzar una velocidad de transmisión de hasta 7,1 Terabits por segundo (Tbps). Es decir, siete billones de bits cada segundo.

Un cable submarino está dividido en varias capas pensadas especialmente para dotarlo de flexibilidad y resistencia a las corrientes marinas, terremotos o redes de arrastre. Estas capas son, de fuera hacia dentro:

1. Polietileno.
2. Cinta de "Mylar".
3. Alambres de acero flexible.
4. Aluminio para aislar del agua salada.
5. Policarbonato.
6. Tubo de cobre o de aluminio.
7. Vaselina.
8. Fibras ópticas, que son las que transmiten los datos.

En más de una ocasión, estos cables han sufrido algún daño. Dejando sin servicio a millones de personas. Por suerte estas averías son rapidamente solucionadas ya que afectan a grandes empresas.

No hace mucho el cable submarino que cruzaba oriente medio y Asia se rompió dejando sin internet a una parte de Egipto y al sur de Asia. Su rotura en tan corto espacio de tiempo afectó a 60 millones de usuarios de telefonía e Internet en la India, 12 millones en Pakistán, 6 millones en Egipto y cerca de 5 millones en Arabia Saudí. Afortunadamente la falta de conexión a la Red fue inferior a 24 horas y la mayor parte del tráfico se redireccionó a través de otros cables.

Para más información: wikipedia Atlantis II SEA-ME-WE 4 PanAm

sábado, 22 de noviembre de 2008

Lanzacohetes turco MBRL de 107 mm

El MBRL de 107 mm es un sistema de armas utilizado por la artillería y la infantería para misiones de apoyo durante el día y noche, y en todas las condiciones climáticas. Aunque los cohetes pueden ser disparados en forma clásica, el sistema puede ser remolcado mejorando así su capacidad táctica.

También, puede efectuar sus disparos desde vehículos, para ello cuenta con una computadora de dirección de tiro T-107. Su software permite que el tiempo de reacción se acorte y la precisión del disparo sea máxima. El fabricante es Roketsan Missiles Industries, Inc.

Misil antibuque EXOCET

El Exocet es un misil de crucero subsónico antibuque desarrollado por la división de armas tácticas de la compañía francesa Aérospatiale (actualmente parte de Euromissile/EADS).

Se trata de un arma del tipo "dispara y olvida" que realiza su recorrido hasta el blanco rozando la cresta de las olas, a unos 10 m de altitud. Cuando se aproxima al blanco, puede descender hasta los 3 m ó, por el contrario, elevarse rápidamente para evadir los sistemas antimisil y precipitarse sobre el objetivo desde arriba.

La primera versión del EXOCET fue el MM.38, lanzada desde buques de superficie, que entró en servicio con la Marina Francesa en 1975. La versión AM.39, de lanzamiento aéreo, se desplegó por primera vez en 1979.

Carga de un misil Exocet sobre un avión argentino Super Etendard en la base de Río Grande durante la Guerra de las Malvinas.

El misil antibuque EXOCET se hizo famoso durante la guerra de las Malvinas, en donde la Fuerza Aérea argentina lanzó cuatro de ellos, hundiendo entre otros el destructor británico Sheffield y el portacontenedores Atlantic Conveyor. Sin embargo, ya era conocido y había probado su eficacia. Fue utilizado también durante la Guerra de Golfo de 1980-1988, hundiendo petroleros iraníes e incluso dañando seriamente a la fragata estadounidense Stark, por error.

El 4 de mayo de 1982, durante la guerra de Las Malvinas, de la Base Aeronaval Río Grande despegaron dos Super Etendard, armados con un Exocet cada uno, efectuando un reabastecimiento mediante un Hércules KC-130. La operación contaba con el apoyo aéreo de dos escuadrillas de Dagger situadas a 20.000 pies, armados con misiles aire-aire, un Lear Jet del Escuadrón Fénix actuaba, como siempre, en misión de diversión. Concluída la operación, los Super Etendard prosiguieron hacia las coordenadas dadas por el avión explorador Neptune, aún volando a 4.500 metros. Luego descenderían para entrar en la zona muerta del radar y evitar ser detectados por los británicos.

Cuando los Super Etendard estaban volando al ras del agua, próximos a las coordenadas especificadas por el Neptune, recibieron un mensaje de ese avión, confirmando un blanco grande y dos medianos en 52º33’ Sur y 57º40’ Oeste y otro blanco mediano en 52º48’ Sur y 57º31’ Oeste. En otros términos, el último buque distaba de los primeros unas 30 millas. Prosiguieron hacia esas coordenadas siempre al ras del agua, después de recorrer unas millas más, se elevaron unos metros para salir de la zona muerta del radar británico y realizar barridos con su propio radar para localizar el blanco. Ambos pilotos detectaron un blanco grande y tres medianos, fijaron sus Exocet al blanco grande y cuando estuvieron a unos 50 km lanzaron los misiles.


La versatilidad del EXOCET es una de sus características más conocidas. Existen versiones lanzables desde buques, submarinos, helicópteros y aviones, sin olvidar su gran utilidad como artillería de costa, desde emplazamientos terrestres, móviles (como camiones) o fijos (como baterías costeras). De fabricación francesa, está ampliamente difundido en las marinas de todo el mundo, siendo el más utilizado, tal vez incluso más que el McDonnell Douglas Harpoon.

1 - Piloto automático
2 - E.O.G.
3 - Explosivos
4 - Alas
5 - Compartimento de instrumentos trasero
6 - Cohete de aceleración
7 - Cohete de crucero
8 - Compartimento de instrumentos delantero
9 - Radioaltímetro

1 - Contenedor de instrumentos trasero
2 - Cohete de aceleración
3 - Cohete de crucero
4 - Explosivos
5 - Giroscopio de altura
6 - Radioaltímetro
7 - Ordenador de guiado
8 - Piloto automático
9 - Antena del radioaltímetro
10 - Giroscopio de azimut
11 - Antena del radioaltímetro
12 - Puerta eyectable
13 - Almohadillas
14 - Motor submarino
15 - Deflector de chorros
16 - Casquete eyectable

Materiales especiales

La empresa alemana H.C. Starck produce materiales especiales a base de molibdeno, niobio, renio, tántalo y tungsteno. Fabrica productos cerámicos y piezas diversas realizadas con estos materiales.

Entre estos materiales se encuentran los polímeros conductores y semiconductores CLEVIOS. Con estos polímeros se pueden fabricar condensadores, circuitos impresos, paneles solares y un sinfín de componentes electrónicos.

Podemos encontrar información sobre estos materiales cerámicos en Azom.

La empresa Dynamic Ceramic produce materiales a base de alumina, zirconio, carburo y nitruro de sílice y carburo de boro.

La empresa alemana Tropag fabrica materiales especiales a partir de titanio, bario, zirconio, cromo, litio, manganeso, etc.

La empresa japonesa Sowa Denko también produce todo tipo de materiales especiales de uso industrial.

La empresa kazaja Ulba está especializada en la producción de materiales a base de uranio, berilio, tántalo, niobio, ácido fluorhídrico y fluoruros.

Muchas de estas empresas trabajan con mineral de coltan procedente de la República Democrática del Congo.

jueves, 20 de noviembre de 2008

Minas y ferrocarril de Pilbara (Australia)

Rio Tinto Company Limited es el antiguo nombre de una de las empresas fundadoras del grupo Rio Tinto Group, y que fue adjudicataria entre 1873 y 1954 de la explotación minera de los yacimientos de Riotinto, localidad y municipio de la provincia de Huelva.

Río Tinto es una empresa minera multinacional fundada en 1873. Tanto la empresa, como su nombre, tienen su origen en las minas que ya explotaron los Fenicios, Griegos, Cartagineses y Romanos. Estas minas se encuentran cerca del Río Tinto, cuyas aguas, sumamente ácidas, tienen un color rojizo debido a los metales que contienen. En 1873 las dos ramas de banqueros Rothschild, de Londres y París adquirieron al gobierno español las minas de cobre de Río Tinto. Los nuevos propietarios reestructuraron la empresa y la convirtieron en un negocio provechoso. Entre 1877 y 1891 Río Tinto fue el primer productor mundial de cobre. Durante la guerra civil española (1936-39) la venta a Alemania de las piritas de Río Tinto permitió a los sublevados financiar el armamento extranjero. El miedo a poner en peligro estas inversiones fue una razón de peso a la hora de decidir el gobierno británico no intervenir en la guerra.

En la actualidad es, entre otras cosas, la tercera empresa de explotación hullera más grande del mundo, explotando también yacimientos de hierro, cobre, uranio, bauxita, diamantes y muchos otros. Río Tinto explota el mineral de hierro de Hamersley Australia, en múltiples minas, entre las que se encuentra la de Pilbara.

Río Tinto produce en Pilbara más de 163 millones de toneladas de mineral de hierro cada año. La actividad se inició en 1966 y cuenta ahora con 11 minas, tres terminales de embarque y la red particular de transporte ferroviario más importante de Australia.

En Pilbara, Río Tinto posee las seis minas de hierro de Hamersley y otras que explota conjuntamente con otras compañías, entre las que se encuentran las de Channar (60 %), Eastern Range (54 %) y las dos minas de Robe River Iron Associates (53 %).

En la mina de Paraburdoo, Channar y Eastern Range trabajan 532 personas que producen 20 millones de toneladas de mineral al año. Disponen de 8 camiones Unit Rig MT4000 de 240 toneladas de carga, y 9 Unit Rig MT4400 de 260 toneladas de carga. Entre las excavadoras utilizadas en la carga de los camiones se encuentran las Shovel O&K RH200C y 15H2046, Caterpillar 994 07H76, L1350 y 07H50, Hitachi EX3600, 15H2052, 15H2053, L1850, 07H1496 y 07H1697.

Las minas de Pilbara cargan el mineral en los puertos de Dampier y Cape Lambert. El puerto de Dampier dispone de dos terminales de carga en Dampier - Parker Point y East Intercourse Island. Cada terminal tiene instalaciones para la descarga de los trenes, el almacenaje del mineral, la mezcla del mismo y la carga del barco. En cargar un barco de mineral se tardan entre 24 y 36 horas.

La red ferroviaria que sirve a las 11 minas tiene unos 1.300 kilómetros de vías. Se puso en marcha en 1966 y dispone de un centro de control de tráfico en Dampier. Proporciona trabajo para 595 personas. Tiene una capacidad de transporte de 200 millones de toneladas al año. Cada tren es conducido por un sólo maquinista y arrastra 230 vagones de más de 100 toneladas de carga cada uno. Un tren totalmente cargado pesa unas 29.500 toneladas y tiene una longitud de alrededor de 2,4 kilómetros. En hacer todo el recorrido un tren tarda unas 33 horas. A lo largo de cualquier punto de la linea pasa un tren cada 25 minutos. Para mover estos trenes se utilizan 72 locomotoras GE Dash 9, 12 locomotoras GE Dash 8 y 2 locomotoras Dash 7.

La empresa Río Tinto anunció el 16 de junio de este año que dentro de cinco años sus trenes circularan de forma automática, sin necesidad de maquinista. Las primeras pruebas de conducción automatizada comenzaron a principios de 2007, al principio usando vías aisladas de unos 10 kilómetros. Después de la realización de 126 viajes con trenes vacíos y cargados en una sección de la línea principal entre Paraburdoo y Tom ahora se ha dado la luz verde a un proyecto, que con un coste de 371 millones de dólares, permitirá que estos trenes automáticos puedan funcionar sobre la mayor parte de la red de 1.300 kilómetros.

La operación automática de trenes se utiliza ya en lineas de metro, pero el proyecto de Pilbara será el primero de un ferrocarril de mercancias de esta importancia. En la red de Pilbara se realizan unos 320 viajes a lo largo de la semana, con un paso de tren a lo largo de la línea cada 25 minutos y un tiempo de recorrido medio de 33 horas.

La automatización es una parte del proyecto de mejora que permitirá a este ferrocarril transportar 320 millones de toneladas al año hacia 2012. El proyecto también incluye la adquisición de 40 nuevas locomotoras y 2.400 vagones. Este aumento de la extracción y transporte del mineral de hierro pretende hacer frente al aumento de la demanda por parte de China y otras economías emergentes.





miércoles, 19 de noviembre de 2008

Las guerras del Congo

Este miércoles 19 de noviembre de 2008 un miliciano rebelde del CNDP se pasea por el mercado de carbón vegetal en Rupango, en el este de la República Democrática del Congo. Los vendedores de carbón van cada día de Rupango a Goma, llevando una bolsa de 40 kilos a sus espaldas, o hasta tres si van en bicicleta, con su venta pueden llegar a ganar unos 5 euros.

Soldados gubernamentales transportan mercancía, fruto de los saqueos, sobre una bicicleta de madera, después de un día de lucha en el pueblo de Kayna durante el día de ayer.

Los habitantes de la ciudad de Kanyabayonga (Kivu Norte) miran como un tanque de Naciones Unidas entra en su base ayer martes 18 de noviembre. Cientos de familias huyen de la ciudad, que está siendo saqueada por los soldados gubernamentales, antes de abandonarla en su camino hacia el norte.

En la siguiente fotografía se pueden ver unos soldados de la misión de la ONU (MONUC) inspeccionando una pieza de artillería en un desfile de las tropas del General rebelde Laurent Nkunda, celebrado el 17 de octubre de 2008. Estas armas se las arrebataron a las Fuerzas armadas congoleñas (FARDC) en un ataque a una base en Rumangabo, al norte de la ciudad de Goma.

Según informaciones aparecidas en el diario El Periódico, la guerra que se está librando en Kivu (este de la República Democrática del Congo) podría estar provocada por los intereses de las empresas multinacionales mineras con el objetivo de separar la región para transformarla en un estado independiente o en un enclave autónomo bajo la influencia de algunas potencias occidentales a través de Ruanda, Uganda, Angola y Nigeria. Parece ser que con el aparente objetivo de defender la etnia de los tutsi se está intentando separar la región más rica del mundo en minerales y metales estratégicos, indispensables para la informática, la aeronáutica y las telecomunicaciones.

Es probable que las disputas entre el general rebelde Nkunda y el Gobierno de la República Democrática del Congo tengan un origen mucho más complejo que las pretendidas luchas étnicas entre tutsis y hutus. En este, como en tantos otros casos, la ONU se aferra a los acuerdos de paz firmados por todas las partes (Acuerdos, por otra parte, incumplidos) porque no sabe cómo acabar con un conflicto, en el que se mezclan las luchas de las grandes multinacionales y ejércitos diversos y las de pequeños grupos armados que quieren controlar las minas ilegales y el contrabando de minerales.

Muchos temen que todo ello acabe en un golpe de estado en la República Democrática del Congo, que hace poco celebró unas elecciones generales, propiciadas por la Unión Europea (UE), con el apoyo de unos 17.000 cascos azules, la mayor fuerza jamás desplegada bajo la bandera de la ONU. En ellas participaron todas las etnias y fueron consideradas las más transparentes que se han realizado en África. Poco después, el general Nkunda, que se presentó a la consulta y fue derrotado, se rebeló. En otro orden de cosas resulta pradójico que estos 17.000 cascos azules no sean capaces de impedir que los 4.000 combatientes de Nkunda aterrorizen a la población civil. Al parecer, el general español Vicente Díaz de Villegas dimitió como jefe de la MONUC a finales de octubre, al no poder llevar a cabo su cometido por las presiones de algunos paises no africanos.

Un elemento importante en este conflicto, pudiera ser, el hecho de que el Gobierno de la República Democrática del Congo haya firmado recientemente un acuerdo con China que prevé unas inversiones de unos 10.500 millones de euros, destinados a explotaciones mineras e infraestructuras (Grupo de empresas del entorno del Exim Bank).

La República Democrática del Congo es 80 veces mayor que Bélgica (La antigua metrópoli) y posee el 34% de las reservas mundiales de cobalto, el 10% del oro, el 50% del coltán (Mineral necesario para la fabricación de aparatos electrónicos como los teléfonos móviles y los ordenadores) e importantes yacimientos de diamantes, uranio, casiterita y niobio, además del 70% del agua dulce de África. Además, en Goma se ha hallado petróleo. Una ojeada al mapa permite constatar que desde Nyunzu (norte de Katanga) hasta el valle de Djugumagi, en Uturi, las zonas afectadas por la guerra son también las de las minas y donde hay más oro.

El pasado 29 de octubre, cuando los rebeldes tomaron Goma (capital de Kivu Norte), los soldados del ejército gubernamental se desquitaron saqueando la provincia. El este de la República Democrática del Congo también se ve afectado por la inestabilidad creada por los millones de refugiados que llegaron desde Ruanda tras el genocidio de 1994, en el que fueron asesinados por miembros de la etnia hutu más de 800.ooo tutsis y hutus moderados.

Según informaba WORLD NEWS, los rebeldes de Laurent Nkunda se encontraban el viernes a algunos kilómetros de la ciudad estratégica de Kanyabayonga, en el este de la República Democrática del Congo, dónde la situación era tranquila. La información provenía del portavoz militar de la MONUC, el teniente coronel Jean-Paul Dietrich.

Aquí podemos ver otro video sobre la batalla de Goma en www.congovideos.com

lunes, 17 de noviembre de 2008

Ferrocarriles africanos

La empresa pública ferroviaria TransNamib ha invertido mil millones de dólares en la renovación de las vías, con el objetivo de poder utilizar vagones y locomotoras de 18,5 toneladas de carga por eje. También se ha invertido en la compra de nuevas locomotoras y en la reconstrucción de las antiguas. Esta capitalización ha conseguido que los ferrocarriles de Namibia, que dirige Titus Haimbili, hayan pasado de tener pérdidas en los años 1990, a producir beneficios a partir de 2003.

En cuanto al futuro desarrollo de red, se ha propuesto una extensión de la línea Gobabis, para unirse con la línea principal de Botswana en Palapye. Más recientemente se ha proyectado una extensión de la linea de Grootfontein hacia Katimo Mulilo por la frontera con Zambia, con una posible conexión a Livingstone. El proyecto más ambicioso implica la construcción de 1.600 km de vías electrificadas en el ferrocarril Trans-Kalahari, desde Palapye en el este de Botswana central, pasando por las minas de carbón Morupule, Mariental, Maltahohe y Aus en Namibia, para llegar a un nuevo puerto en Bahía Shearwater, 30km el sur de Lüderitz. El proyecto está liderado por un consorcio de empresas de Namibia, Sudáfrica y Canadá, que incluyen a Sekunjalo, Kumba Resources, Siemens Transportation Systems y Energem Resources.

Según los promotores, este será el primer ferrocarril electrificado en Botswana y Namibia y la línea de transporte de mercancías más larga del continente.

Anteriormente había habido otro ferrocarril eléctrico en Namibia. Una extensa red de vías de 600 mm funcionaba desde 1905 en las minas de diamantes al sur de Kolmanskop, Bogenfels y Oranjemund.