miércoles, 19 de noviembre de 2008

Primeros enlaces con fisica

¿Por qué son los rayos necesarios en el cambio de la materia inorgánica en orgánica?
Porque el CALDO PRIMIGENIO estaba constituido por Moléculas Oragánicas Simples sometidas a la Radiación Ultravioleta, a descargas eléctricas, Rayos, Truenos, Relámpagos, que son los que le brindaron la ENERGÍA para la formación de Compuestos Orgánicos. Incluso por polímeros irradiados, conteniendo fácilmente un gramo de materia orgánica por litro de agua, con abundante presencia ya de aminoácidos y probablemente de adenina y citosina, así como ribosa y desoxirribosa. Más tarde estas moléculas y polímeros se transformaron en vesículas con membranas abiógenas, luz y energía química,que formaron pirofosfatos. Resultaron así los llamados COACERVADOS y microesferas con actividades enzimáticas sencillas, que mucho después se transformaron en protobiontes de metabolismo primitivo, surgiendo mucho después ya los eobiontes progenotas,y bastantes siglos después los procariotas (bacterias y algas azules).
En la atmósfera primitiva no había células pero sí polímeros albuminoideos y polinucleótidos que se irían asociando hasta formar coacervados ricos en COLOIDES.Tales coacervados serían cada vez más complejos, por lo que formarían estructuras y absorberían fluídos equilibrantes hasta finalmente dotarse de membrana, fibrillas y estructuras fibrilares.Tomando del medio ambiente productos extraños, mediante reacciones coordinadas, transformarían esos productos en sustancias constituyentes de su propia masa y energetizados estos coacervados por la radiación ULTRAVIOLETA que provenía del Sol.

¿Por qué y cómo se producen los rayos?
Cuando se forman nubes densas en una tormenta, debido a los movimientos de grandes masas de aire y de agua, en el interior de la nube se crean zonas con cargas positivas y cargas negativas. Entre estas zonas existen grandes diferencias de potencial, al igual que entre la nube y la superficie de la Tierra (en ocasiones estas diferenciads potencial pueden llegar a los 100 millones de voltios). Debido a ello se producen descargas eléctricas a las que llamamos rayos, que van acompañados de liberación de energía en forma luminosa y en forma de sonido (el trueno). Hay rayos que se forman por descargas entre zonas de una misma nube, con cargas de distinto signo, entre dos nubes o entre la nube y la superficie terrestre.¿Por qué se produce la luz? Debido a la gran diferencia de potencial se producen descargas de electrones desde la zona negativa a la zona positiva, lo que a su vez produce una ionización del aire. El aire se vuelve conductor cuando los electrones y los átomos ionizados se mueven con rapidez, lo que hace que a su vez choquen con otros átomos dando lugar a nuevas ionizaciones. la luz emitida corresponde a la energía desprendida cuando los átomos ionizados y los electrones se recombinan de nuevo.
¿Cómo se producen las descargas electricas en general?
Cuando existen dos conductores con potenciales diferentes y separados por un dieléctrico, esté se opone al paso de las cargas de un conductor al otro. Pero si se aumenta la diferencia de potencial entre ellos, llega un momento en que la fuerza con que se atraen las cargas de los conductores es mayor que la resistencia que ofrece el dieléctrico a su movimiento y los electrones del conductor cargado negativamente saltan bruscamente a través del dieléctrico hasta el conductor positivo, constituyendo una descarga eléctrica. La descarga va acompañada de fenómenos químicos, como la producción de ozono en el aire, caloríficos, elevando la temperatura del dieléctrico, mecánicos, produciendo esfuerzos que pueden originar la rotura del dieléctrico si es sólido, y fenómenos fisiológicos que pueden ser mortales.La tierra es un conductor aislado en el espacio infinito y los átomos que la componen originan electricidad, la cual se encuentra repartida en su superficie. La atmósfera o capa de aire que la rodea forma como un campo eléctrico, o sea un espacio donde se producen fenómenos que se originan en la electricidad distribuida sobre la superficie terrestre y la que posee aire.La atmósfera terrestre esta cargada eléctricamente con cargas positivas y negativas, a la atmósfera llegan rayos ultravioleta, rayos cósmicos, rayos emitidos por cuerpos radioactivos terrestres, y también, se producen perturbaciones térmicas, todo lo cual influye sobre las moléculas de aire. Se debe recordar que los átomos que forman las moléculas están constituidos por cargas positivas y negativas, y estos son eléctricamente neutros, pues ambas cargas se equilibran. Por las causas mencionadas se producen alteraciones en ese equilibrio, sea por desprendimiento o ganancia de electrones, y entonces se forman iones, que son átomos cargados, según las circunstancias, con la electricidad negativa o positiva. La tierra cargada negativamente repele iones de este signo y atrae los iones positivos que entran en mayor proporción en las capas inferiores, originando efluvios eléctricos llamados rayos.Cuando se forma una nube por condensación del vapor de agua, las góticas tienden a formarse alrededor de granos de polvo y de partículas cargadas eléctricamente. No todas las nubes generan tormentas y precipitaciones, estas solo se originan en las denominadas cumulosnimbus, en este tipo de nube suele originarse las descargas eléctricas.En la nube también se forman partículas de hielo, de estas se desprenden cristales que son llevados por el viento a las partes más alta de la nube; durante el camino, pierden electrones y quedan cargados positivamente.Los comulosnimbus se pueden fragmentar y quedar fuertemente cargados de electricidad, en general positiva.A veces el mecanismo de descarga es muy complejo debido a la presencia de factores no naturales; es el caso por ejemplo, del paso de un avión por la base de una nube tormentosa que puede hacer de puente e inducir la descarga ya sea de nube a tierra o de nube a nube. La naturaleza del terreno, el relieve, los grandes edificios, el arbolado y otras irregularidades, también inciden en el tipo de descarga eléctrica atmosférica.
¿Cómo se cargan las nubes?
Todavía no se sabe con seguridad cómo las nubes de tormenta se cargan eléctricamente. La estructura eléctrica de una nube de este tipo es muy compleja: resulta de la ocurrencia simultánea, en su interior, de procesos macrofísicos (que actúan en escalas de kilómetros) y microfísicos (que actúan en escalas de centímetros o metros). Se cree que tanto las nubes aisladas como las agrupadas tienen estructura similar, aunque no hay informaciones detalladas. En función de esos procesos, son generadas cargas intensas dentro de las nubes, con valores que pueden variar de algunos pocos coulombs (unidad de medida de carga eléctrica) hasta dos centenas de coulombs. Los relámpagos tienen su origen en esas cargas.






La hipótesis inductiva sostiene que las cargas eléctricas son generadas en las colisiones entre partículas dentro de la nube, sobre la influencia del campo eléctrico de la atmósfera.
Diversos procesos microfisicos buscan explicar cómo las colisiones de las partículas de agua y hielo generan las cargas. Hay dos procesos principales: uno está basado en el campo eléctrico de la atmósfera y el otro, en la temperatura ambiente. El primero -proceso inductivo- sostiene que el campo eléctrico atmosférico, conocido como campo eléctrico de buen tiempo, puede separar las cargas por la polarización de partículas grandes (como el granizo). Como el campo eléctrico disminuye con la altitud, la colisión de partículas menores (como cristales de hielo) en la parte inferior del granizo transfiere cargas positivas para tales cristales (Figura 5). Ese proceso fue el más aceptado por mucho tiempo, pero en los últimos años experimentos de laboratorio indicaron que la intensidad del campo atmosférico no es suficiente para que esto ocurra, al menos en el período inicial de formación de las cargas dentro de la nube.
El otro proceso -termoeléctrico- asume que la polaridad de la carga transferida durante una colisión depende de la temperatura local (Figura 6). Si esta fuera mayor que la temperatura de inversión de carga, estimada en torno a los -15° C, el granizo transferiría una carga negativa al cristal de hielo. En caso contrario, lo haría con una carga positiva. Otros procesos microfísicos han sido sugeridos, como aquellos en que la separación de cargas ocurriría en el cambio de estado del agua a hielo o dependería del tamaño de las gotas de agua en caída dentro de la nube. Tales procesos todavía son investigados.
Los principales procesos macrofísicos que pueden explicar la distribución de las cargas eléctricas en las nubes son el proceso gravitatorio y el de convección. El primero (Figura 7) sostiene que la gravedad es el factor más importante: las cargas asociadas a las partículas mayores (de hasta algunos centímetros) tienden a desplazarse hacia la parte inferior, y las asociadas a las partículas menores (de fracciones de milímetro) tienden a quedar arriba.
La hipótesis termoeéctrica considera que la carga transferida en las colisiones de partículas dentro de la nube depende de la temperatura de la zona en la que ellas resultan.
En la teoría gravitatoria, las cargas eléctricas dentro de las nubes de tempestad son separadas por la sencilla caída de las partículas mayores.
En la teoría de convección, las cargas eléctricas dentro de las nubes resultan únicamente de la distribución de argas que existen en la atmósfera.
El proceso de convección , hoy menos aceptado, asume que las cargas internas resultan simplemente de la distribución de las cargas eléctricas existentes en la atmósfera, sin la necesidad de considerar un proceso dentro de la nube.
La distribución de las cargas en una nube de tormenta depende de los procesos mencionados y puede ser descripta, en forma simplificada, como una estructura tripolar. Básicamente, existen dos centros principales de carga: uno positivo, más o menos esparcido en la parte superior de la nube, hasta cerca del tope; y otro negativo, concentrado en la capa horizontal en que la temperatura se mantiene alrededor de -10° C. Pero existe un tercer centro menor y también positivo, junto a la base de la nube. Durante mucho tiempo, el centro menor fue asociado a la captura, por la nube, de iones positivos presentes en la atmósfera debajo de ella. Actualmente, se cree que tiene su origen en el proceso termoeléctrico.

2 comentarios:

  1. Son las respuestas a las preguntas que nos planteó D. César

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  2. Pero ¿de qué libros están sacadas?
    D. César

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