Campo magnético y campo gravitatorio

Campo magnético y campo gravitatorio

[Update 27 october 2016]

Seguiré con Fourier en otro momento, y cambiaré la fecha para que vuelva a aparecer antes de este post en el feed del canal. Y seguiré en otro momento, porque estamos en una porción de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, en que se produce una singularidad.

La cosa es que, el 4 de noviembre, es una de las fechas en el año…

(como este año es bisiesto seguramente está más próximo el 5 de noviembre, por eso si comparáis los horarios del año pasado y de este año veréis que para este año el 30 de octubre la puesta de Sol tendría que ocurrir a las 18:17 horas, y el 29 de octubre a las 19:18 (porque el cambio de horario de verano a horario de invierno hace que a las cuatro sean las tres, digo que a las tres sean las dos…, y a las 19 sean las 18… 🙂 y el año pasado el horario, y la comprobación por mi reloj fue para la puesta de Sol a las 18:18 horas)

… en que la curva de la lemniscata alcanza un punto en que se produce un cambio en el sentido de la dirección horizontal, es decir…

Si esa especie de ocho que describe los tiempos en que el mediodía real ocurre verdaderamente (y no el mediodía medio, que es por estimación, y no coincide más que cuatro días al año con el momento en que realmente el Sol se ve más alto sobre la línea del horizonte…), lo dibujamos sobre una hoja de papel, haciendo coincidir el trazo con el margen en sus dimensiones máximas de altura y anchura, el cuatro de noviembre es cuando la parte baja de ese ocho (que es más ancha que la parte alta) toca el margen por la parte izquierda de la hoja, y después de esa fecha, se va alejando en sentido contrario.

(Es difícil transmitir un mensaje a un gran número de gente si se usan tecnicismos así que intentaré explicarlo en lenguaje llano).

El año pasado escribí un post el 30 de octubre llamado “Beauty in Itself”, vi amanecer ese día, y también vi anochecer. Del amanecer hice fotos, y en su título se ve la hora (-+ medio minuto de exactitud) en que iba amaneciendo. Del anochecer no hice fotos pero fue espectacular.

En aquella fecha en año pasado me di cuenta que había amanecido y anochecido a unas horas que entraban dentro de lo normal para esa época del año, y concluí que gravedad y magnetismo se habían acompasado en aquel momento.

No se entiende bien. Y no se entiende bien porque se sabe poco, y con errores (algunos intencionados debido a razones legales y económicas) respecto al magnetismo, obviándose históricamente errores (que hasta tienen su propia letra simbólica en las fórmulas) de medida, de precisión; y pérdidas y desviaciones de fuerza de campo.

Históricamente, la física y otras ramas de las ciencias, se han desarrollado en cuanto a sus divisiones, en base a conceptos que se aprendieron mucho antes de la aparición, investigación y desarrollo de nuevos descubrimientos y tecnologías.

El campo gravitatorio, se ha percibido y estudiado desde mucho antes del campo (electro)magnético.

Se comportan igual, aunque se describen de forma diferente, y para entender esa igualdad en el comportamiento se ha de considerar que uno es gradiente del otro, es decir, la medida de su distribución de fuerza de influencia se ordena en el espacio tridimensional (y otros n-dimensionales arrollados) de forma que las fuerzas de sus efectos son más o menos intensas dependiendo de las distancias y las densidades (de materia, o de carga) de los objetos que interactúan, y en el caso de líneas cerradas (campo magnético), al hacer la derivada para hallar el gradiente, ese gradiente sale perpendicularmente a la línea en cada punto. Así que es fácil medir, que cuanto más lejos están dos imanes con menos fuerza se atraen.

Otro ejemplo es el de considerar el mapa de líneas de nivel de una montaña como campo escalar, que asigna a cada pareja de coordenadas latitud/longitud un escalar altitud (campo escalar de 2 variables). En este caso el vector gradiente en un punto genérico indicará la dirección de máxima inclinación de la montaña. Nótese que el vector gradiente será perpendicular a las líneas de contorno (líneas “equiescalares”) del mapa. El gradiente se define como el campo vectorial cuyas funciones coordenadas son las derivadas parciales del campo escalar, esto es:

{\boldsymbol {\nabla }}f({\mathbf {r}})=\left({\frac {\partial f({\mathbf {r}})}{\partial x_{1}}},\dots ,{\frac {\partial f({\mathbf {r}})}{\partial x_{n}}}\right)

Esta definición se basa en que el gradiente permite calcular fácilmente las derivadas direccionales. Definiendo en primer lugar la derivada direccional según un vector:

{\frac {\partial \phi }{\partial {\mathbf {n}}}}\equiv \lim _{{\epsilon \to 0}}{\frac {\phi ({\mathbf {r}}-\epsilon {\hat {{\mathbf {n}}}})-\phi ({\mathbf {r}})}{\epsilon }}

Una forma equivalente de definir el gradiente es como el único vector que, multiplicado por el vector unitario, da la derivada direccional del campo escalar:

{\frac {\partial \phi }{\partial {\mathbf {n}}}}={\mathbf {n}}\cdot {\boldsymbol {\nabla }}\phi

Con la definición anterior, el gradiente está caracterizado de forma unívoca. El gradiente se expresa alternativamente mediante el uso del operador nabla:
{{\rm {grad}}}\ \phi =\nabla \phi
 https://es.wikipedia.org/wiki/Gradiente

Derivación y potenciales escalares y vectores[editar]
Los campos vectoriales se deben comparar a los campos escalares, que asocian un número o escalar a cada punto en el espacio (o a cada punto de alguna variedad).
Las derivadas de un campo vectorial, que dan por resultado un campo escalar u otro campo vectorial, se llaman divergencia y rotor respectivamente. Recíprocamente:
  • Dado un campo vectorial cuyo rotacional se anula en un punto , existe un campo potencial escalar cuyo gradiente coincide con el campo escalar en un entorno de ese punto.
  • Dado un campo vectorial solenoidal cuya divergencia se anula en un punto, existe un campo vectorial llamado potencial vector cuyo rotacional coincide con el campo escalar en un entorno de ese punto.
Estas propiedades derivan del teorema de Poincaré.
Puntos estacionarios[editar]
Un punto {\displaystyle \scriptstyle x\in X} es estacionario si:
             {\displaystyle \mathbf {F} (\mathbf {x} )=\mathbf {0} }
El conjunto de todos los espacios vectoriales definidos sobre un subconjunto X, que son estacionarios en un determinado punto forman un subespacio vectorial del conjunto del espacio vectorial definido en la sección anterior.

https://es.wikipedia.org/wiki/Campo_vectorial

Hace tiempo he dicho que el agua del mar es paramagnética, y esto es algo que los físicos y químicos no suelen tener en mente (salvo los que se preocupan del medio natural, que son los menos), y no lo tienen en mente porque cuando se estudia física o química, se estudia en base a condiciones controladas en laboratorio, y en laboratorio, el agua de las disoluciones acuosas es agua destilada (¡hasta hay patente y todo, para la MQagua!).

El que el agua sea paramagnética, y me refiero a más del 98% del agua del planeta, no es algo que se tenga en mente, porque al estudiar, se considera el agua dulce, no el agua salada (muchísimo más abundante), y el agua dulce es diamagnética, y ese agua dulce (sea o no MQagua…) es prácticamente el 100% del agua en laboratorios, y lo que tienen en mente la inmensa mayoría de físicos y químicos.

Viene a ser lo mismo que en Matemáticas pasa con el Espacio Euclidiano, que es el que conocemos y usamos todos, y las variedades riemannianas y hamiltonianas del n-espacio, que normalmente, la gente ni siquiera conoce).

Algebra(->s<-) de Hamilton

La diferencia entre uno y otro tipo de respuesta al campo magnético es cuantitativa y cualitativa: reacción en direcciones opuestas y unas diez veces mayor en el caso del paramagnetismo. Y con eso se tiene una grandísima diferencia.

La fuerza de reacción hace que la materia (sea continua o discreta) se ordene de otra forma.

Lo que está ocurriendo ahora es que (el año pasado observé pero no con tanto detalle como este año) vamos unos diecisiete días por delante de la fecha en cuanto a la posición en que tendríamos que estar un 22 de octubre cualquiera. Es decir, estamos ya a ocho de noviembre por lo menos.

Esto se sabe por las horas de salida y puesta de Sol, y también por la diferencia entre mediodía real y mediodía medio.

Y la explicación para estos diecisiete días es que el núcleo de la Tierra es altamente paramagnético (en realidad técnicamente se llama ferromagnético, que es más intenso que el paramagnetismo, pero para explicarlo se entiende mejor si lo llamo así en este artículo), ya que está compuesto de hierro (hierro-56) en una proporción variable entre 85% y 90%. Igual que la composición de la Luna).

El hierro-56 es el isótopo más estable, alotrópico en al menos esas cuatro más una más una bis (cinco más una) que os he dicho arriba. Además es un elemento altamente ferromagnético, siendo la forma alfa-hierro de cristalización cúbica centrada en el cuerpo, tan magnetizable que es lo que se conoce como ferrita, y es lo que se utiliza para grabar en distintos soportes magnéticos, y para almacenar información digitalizada en los diferentes tipos de computadores (incluyendo teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles).
El hierro-56, (y otros isótopos del hierro) decae de forma natural en manganeso (Mn), niquel (Ni) y cobalto(Co).
Cada uno de estos elementos tiene una distancia desde el centro hasta la ultima capa ocupada por algún electrón, es lo que se llama radio atómico.
(Excerpt from this post I wrote in 2015/01/25 here in my blog).

La parte externa, la corteza, la hidrosfera, y la atmósfera tienen mucho menos contenido en hierro, son mucho menos susceptibles al campo magnético y sus variaciones. Esto hace que ante el mismo “golpe de fuerza” no reaccionen, ni se muevan igual.

Las mareas se han explicado tradicionalmente mediante el influjo gravitatorio de la Luna, pero en realidad, el magnético es muchísimo mayor que el gravitatorio. Y sea como sea, las mareas suben y bajan de acuerdo con la posición en que se encuentra la Luna.

He observado que cada dos semanas aproximadamente (y la Luna tiene un ciclo variable de unos 29 días), se producen terremotos de mayor intensidad, y esto tiene que ver directamente con el magnetismo, el campo magnético y cómo se ordena en el espacio.

Y como la Luna está mucho más cerca que el Sol, y además se sitúa en posiciones opuestas en su órbita alrededor del planeta Tierra, la fuerza RESULTANTE de acción y su correspondiente reacción a la suma de los campos que interactúan, se percibe mucho antes que la interacción con el Sol (que tarda más pero es mucho más persistente), y esto hace que cada medio ciclo de la Luna se produzcan picos, valles y valores intermedios, que corresponden a las diferentes posiciones de la Luna en el recorrido de su órbita alrededor de la Tierra.

Por eso hay un patrón de unas dos semanas en mareas y terremotos.

Dentro de un átomo o una molécula en estado natural, las fuerzas eléctricas y magnéticas están equilibradas. Al producir y transportar electricidad, se desequilibra eléctrica y magnéticamente la materia.

El Sol, y la Luna reaccionan ante la alteración del campo magnético y su transmisión, variando sus distancias, velocidades, e interacciones respecto al planeta Tierra.

La diferencia debida a la contaminación electromagnética (venga de donde venga) hace que los cabeceos del eje de rotación sean más rápidos y ostensibles (por eso hay un “va-y-ven” constante de unos ocho minutos de más o de menos, respecto a los horarios astrofísicos, y ocho minutos es muchísimo cabeceo, teniendo en cuenta que en un año, los extremos son de menos dieciséis, y más catorce, debido a la posición considerada estable y habitual del eje de rotación respecto al plano en que está contenida la trayectoria de la Tierra, sin precesión-nutación, y ocho es mucha diferencia, mucha precesión-nutación añadida, que mueve el eje respecto al plano).

El cuatro de noviembre el mediodía real debería anticiparse 16 minutos sobre el mediodía medio (aquí en Oviedo, Asturias, sería 23 – 16 a y siete (las dos y siete pm en horario de verano). Sin embargo, ya hemos pasado esa posición, y ya está disminuyendo la diferencia, y faltan 12 días hasta el cuatro de noviembre (son las cuatro menos cuarto de la madrugada del 23 de octubre de 2016 en este momento).

El año pasado, en 2014, el 22 fue el 17 de diciembre. En 2015, el 17 fue el 12 de diciembre. Este año 2016, el 17 va a ser el 8, o el 9 de diciembre. Y eso quiere decir que la Tierra está acelerando la velocidad de traslación, y que está dando una vuelta completa alrededor del Sol, en unos 350 días, en lugar de los 365 que serían normales para un año terrestre.

Y aquí lo dejo, no sin antes entonar unos compases de algún villancico ad hoc.

  •  Hacía Belén va una burra ring ring…

Update 27 october 2016

Esto lo digo yo, de acuerdo con mi manera de entender los fenómenos físicos, que es  mucho más completa, amplia, y exhaustiva, que la que suelen tener la gran mayoría de las personas que conozco (incluyendo a mi señor padre, ese homo asturiensis medio licenciado en cinco carreras superiores de ciencias y letras [lo cual no deja de establecer en mí una cierta tendencia intrínseca a los cantos de celebración navideña… entre otras variedades del cantabile]).

Hay un tipo de transformación de los elementos que se desarrolla dentro de las ecuaciones físicas que detectan, miden, cuantifican, y describen esa transformación: el decaimiento beta (del que ya he escrito bastante y si queréis leer aquí podéis buscar en la barra de búsqueda de mi blog).

Independientemente de en qué dirección y en que manera escapan y evolucionan las energías de la materia, o cuales sean las ecuaciones (que no toda la gente entiende) que describen esas transformaciones, lo cierto es que los elementos se transforman de unos a otros.

Hay decaimiento alfa, beta, y gamma, cada uno de distinta forma. En cuanto al magnetismo el decaimiento (=transformación) beta da una dirección de movimiento y escape de energía y materia que en las otras formas no se detecta (y recíprocamente).

Lo que ocurre con el decaimiento beta es que la mayor variación está en el campo (electro)magnético, y esto tiene una pequeña correlación en el campo gravitatorio, ya que hay pérdida de masa (que se convierte en energía, parte de la cual deja de detectarse porque se propaga en una dimensión del n-espacio no detectable en sus n-dimensiones complementarias).

Por ejemplo, si usted quiere saber cuanto se estira la altura de una persona y sólo lo ve desde encima de su cabeza, no lo verá con la misma facilidad que si quisiese saber cuánto se estira la anchura, mirando desde el mismo sitio.

Según mi forma de verlo, la energía que se pierde, no se pierde, se arrolla en otra dimensión, o se añade (o quita) de la materia.

En el caso de la interacción beta, es un tipo de cambio que sucede espontáneamente con la ganancia (o pérdida) de energía, y este tipo está relacionado con las energías radiantes (en realidad con todas), y se produce del mismo modo en que una persona se pone morena tomando el sol, o palidece cuando deja de tomarlo.

La cosa es que el primer modo de cambio de energía a nivel molecular y atómico (me refiero al cambio natural reversible) es mediante la ganancia o pérdida de calor, luz, o haz de electrones.

El átomo se compone de núcleo y capas exteriores (me refiero a los isótopos más estables y abundantes de los elementos). Para desequilibrar la estructura electrónica del átomo hay que añadir o quitar energía, de forma que si se añade, la ionización es negativa, tendiendo entonces ese ion negativo a combinarse con otros átomos o moléculas a los que les falta carga negativa. El caso contrario es el de un átomo que “se enfría” quedando cargado positivamente porque ha perdido carga negativa.

Si las cargas netas no se pierden al combinarse los distintos compuestos, las entalpías de reacción encajan perfectamente entre reactivos, en sus estados iniciales, y productos en sus estados finales.

Sin embargo, esto no ocurre en la gran mayoría de reacciones y aunque se intenten controlar a escalas nanométricas.

Y no ocurre, porque en las ecuaciones intervienen varias transformaciones definidas como:

La energía interna

Desde el punto de vista de la termodinámica, en un sistema cerrado (o sea, de paredes impermeables), la variación total de energía interna es igual a la suma de las cantidades de energía comunicadas al sistema en forma de calor y de trabajo

{\displaystyle \Delta U=Q+W}

(en termodinámica se considera el trabajo negativo cuando este entra en el sistema termodinámico, positivo cuando sale). Aunque el calor transmitido depende del proceso en cuestión, la variación de energía interna es independiente del proceso, sólo depende del estado inicial y final, por lo que se dice que es una función de estado. Del mismo modo

{\displaystyle dU}

es una diferencial exacta, a diferencia de

{\displaystyle \eth Q}

 que depende del proceso.

La energía de activación

La energía de activación

{\displaystyle (E_{a})\,} en química y biología es la energía mínima que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, éstas deben colisionar en la orientación correcta y poseer una cantidad de energía mínima. A medida que las moléculas se aproximan, sus nubes de electrones se repelen. Para superar esto se requiere energía (energía de activación), que proviene de la energía térmica del sistema, es decir la suma de la energía traslacional, vibracional, y rotacional de cada molécula. Si la energía es suficiente, se vence la repulsión y las moléculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenación de sus enlaces. La ecuación de Arrhenius proporciona una expresión cuantitativa para la relación entre la energía de activación y la velocidad a la que se produce la reacción. El estudio de las velocidades de reacción se denomina cinética química.

Y la energía de Gibbs

{\displaystyle G=H-TS\,}

donde H es la entalpía ; T es la temperatura y S es la entropía del sistema. Fue desarrollada en los años 1870 por el físico-matemático estadounidenseWilliard Gibbs.

Cambios de energía libre estándar[editar]

La energía libre de reacción, se denota, {\displaystyle \Delta G_{reaccion}\,\!}, es el cambio de energía en una reacción a condiciones estándares. En esta reacción los reactivos en su estado estándar se convierten en productos en su estado estándar.

Todo esto hace que cuando se aplica energía a un sistema, durante un tiempo, no se produce un cambio detectable.

Según lo veo yo, el cambio se está produciendo, pero en una n-dimension complementaria a esta, que es donde estamos “controlando” las condiciones en que se desarrolla el proceso.

Esto quiere decir que aunque no veamos el efecto inmediato de las condiciones que estamos alterando (sea intencionado o no), ese efecto se está produciendo.

Y según lo veo yo, el modo beta de transformación de la materia tiene mucho que ver con la reordenación de las propiedades magnéticas de la materia.

Y está directamente relacionado con el elctromagnetismo (y la electricidad).

Una respuesta a Campo magnético y campo gravitatorio

  1. ¿Universo?
    No, no me suena.
    ¿Multiverso?

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Acerca de María Cristina Alonso Cuervo

I am a teacher of English who started to write this blog in May 2014. In the column on the right I included some useful links and widgets Italian is another section of my blog which I called 'Cornice Italiana'. There are various tags and categories you can pick from. I also paint, compose, and play music, I always liked science, nature, arts, language... and other subjects which you can come across while reading my posts. Best regards.
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