La quema de carbón es la manera más sucia de producir electricidad.
El carbón forma más dióxido de carbono que cualquier otra fuente de
combustible, lo que contribuye a los gases de efecto invernadero y
empeora la crisis climática.
Mientras que varios países están abandonando su dependencia de las
plantas que funcionan en base al carbón, otros países siguen
construyendo más de esas plantas ambientalmente perjudiciales. Esos
países todavía están construyendo nuevas plantas de carbón contaminante,
e incluso planificando comenzar otras más en el futuro.
No podemos permitirnos un mundo tan dividido en su respuesta a la
crisis climática cuando la evidencia para actuar está tan clara.
Hasta el año 2018, el 38,5 % de la energía eléctrica del mundo procedía
de la quema de carbón, contando así por casi un tercio de las emisiones
mundiales de dióxido de carbono.
Hay países que están, y han estado,
trabajando para eliminar el carbón e invertir en opciones de energía
verde o ecológica, demostrando que dejar de invertir en el carbón es
posible en la actualidad:
Austria clausuró en abril de 2020 su última planta
que funcionaba con carbón.
Bélgica cerró en 2016 su última planta que funcionaba con carbón,
siendo el primer país de la Unión Europea en hacerlo.
El parlamento de Alemania votó en 2020 en favor del cierre para el
año 2038 de su última planta que funciona con carbón así como en favor
de gastar 45.000 millones de dólares para ayudar a las regiones
afectadas en la transición a la energía verde o ecológica.
Suecia cerró en 2020 su última planta que funciona con carbón, dos
años antes de lo que tenía previsto.
El Reino Unido se comprometió en 2018 a cerrar para el año 2025 todas
sus plantas que funcionan con carbón y está logrando grandes avances.
Hace poco que la Unión Europea elaboró planes para restablecer los
bosques, pastizales y otros recursos naturales para absorber de la
atmósfera el dióxido de carbono. A medida que los bosques absorben las
emisiones atrapadas en la atmósfera debido a las plantas que funcionan
con carbón, ayudan a aliviar los efectos del cambio climático.
Estados Unidos se comprometió a crear un sector eléctrico libre de
contaminación de carbón y a tener una economía con cero emisiones netas
para 2035, lo que significa el eventual abandono del carbón.
Para el año 2040 ya tendríamos que haber acabado con las plantas de
carbón no reducido y plantas de petróleo no reducido, así como haber
disminuido drásticamente la dependencia de la generación de gas natural
no reducido.
El accidente de la central nuclear de Three Mile Island (Harrisburg, Pennsylvania, Estados Unidos), que ocurrió el 28 de marzo de 1979, es el accidente más grave en la historia de la industria nuclear civil de los EE.UU. El reactor, que sólo llevaba tres meses en operación, sufrió una fusión severa de su núcleo, que empezó aproximadamente sobre las 4:00 de la mañana. La central experimentó una serie de fallos y errores que provocaron que empezara a perder agua de refrigeración del circuito primario y, en consecuencia, que se produjera un aumento peligroso de la temperatura del combustible de uranio. Aunque el reactor paró automáticamente, un intenso calor residual permaneció en el núcleo y las barras de combustible comenzaron a derretirse (lo que se conoce por fusión del núcleo). A partir de ese momento, se evacuaron gases radiactivos a la atmósfera y el Gobernador Dick Thornburg ordenó la evacuación de niños en edad preescolar y mujeres embarazadas en un radio de cinco millas.
El calor extremo en el interior del reactor provocó la formación de gas hidrógeno en los revestimientos metálicos. Una burbuja de hidrógeno formada dentro del reactor, hizo aún más difícil bombear agua de refrigeración al núcleo. Se temió que se produjera una explosión de hidrógeno. Debido a la preocupación por la acumulación de hidrógeno y por la posible fusión del núcleo, se alertó a los residentes en un radio de 20 millas alrededor de la central nuclear que estuvieran preparados para ser evacuados. El núcleo del reactor había sufrido una fusión parcial pero las autoridades no llegaron a comprenderlo. Sólo cuatro años después del accidente, cuando los técnicos pudieron ver por primera vez el interior del reactor, se dieron cuenta de que parte del núcleo se había fundido y luego se había solidificado de nuevo como un charco de cera de una vela. Parte de los técnicos estimaron que el núcleo estuvo a tan sólo 30 minutos de fundirse totalmente, cuando el agua de refrigeración fue finalmente restablecida. (ver el Anexo, al final del documento, para conocer más en detalle la evolución de los acontecimientos durante el accidente).
Así pues se estuvo muy cerca de una gran catástrofe. Es de destacar que el nivel de confusión entre operadores, reguladores y el gobierno local y regional, hizo más difícil tomar cualquier decisión importante de una manera rápida y eficaz. De acuerdo a las transcripciones oficiales de la Comisión Reguladora Nuclear (NRC, la agencia de seguridad nuclear de Estados Unidos), el Presidente Hendrie concluyó diciendo que “esto se parece a un par de ciegos que se tambalean alrededor de una toma de decisiones”.
El accidente fue clasificado de nivel 5 en la escala INES (Escala Internacional de Sucesos Nucleares), cuyo nivel máximo es 7 (por ejemplo, el accidente de Chernóbil). Otro accidente que fue clasificado de nivel 5 fue el de Windscale en el Reino Unido en 1957.
Un suceso de nivel 5 en la escala INES se define como “Accidente con amplias consecuencias”. En el apartado “Impactos sobre la población y el medio ambiente”: liberación de material radiactivo para poner en práctica algunas contramedidas planificadas. Varias muertes por radiación. En el apartado “Impacto sobre las barreras radiológicas y su control”: Grave daño al núcleo del reactor. Liberación de grandes cantidades de material radiactivo dentro de la instalación con una alta probabilidad de exposición radiactiva. Podría aumentar el riesgo de un accidente o incendio.
¿Cuáles fueron las consecuencias del accidente de Three Mile Island?
El accidente de la central nuclear de Three Mile Island paró todo el desarrollo nuclear en Estados Unidos. Desde entonces no se han encargado nuevas centrales nucleares y 74 de las que estaban en construcción en el momento del accidente fueron canceladas. La industria nuclear ya llevaba tiempo luchando con el incesante incremento de los costes de las centrales nucleares y el accidente ayudó a mostrar los problemas que la industria estaba experimentando, y todo ello activó un gran movimiento antinuclear en los Estados Unidos. El escape radiactivo en el accidente nuclear de Three Mile Island y las consecuencias en la salud pública ha sido un tema muy polémico. La cantidad de radiactividad liberada fue minimizada por el NRC que admitió oficialmente sólo 10 millones de curios. La Union of Concerned Scientists de EE.UU.1 demostró la existencia de varios indicadores de que se produjo una fuga más grande, los cuales no se tuvieron en cuenta, como una brusca bajada en la presión del aire del edificio del reactor. Además varias fugas potenciales también fueron pasadas por alto, como los escapes en la contención, en los tubos de los generadores de vapor y en las tuberías del primario.
Investigaciones oficiales llevadas a cabo en las tres décadas pasadas concluyeron que no había habido serios impactos. Sin embargo, según un estudio científico independiente dirigido por el investigador Steven Wing el escape de radiación fue más de diez veces superior al reconocido oficialmente2. Su investigación demostró además, basándose en la proximidad geográfica de los residentes a la fuga radiactiva, que los índices de cáncer pulmonar son de cuatro a seis veces más elevados en las zonas situadas a favor de viento que en aquellas viviendo en otros sitios alrededor de la planta. Wing concluyó también que hubo de dos a diez veces más casos de leucemia en adultos en zonas a favor de viento desde Three Mile Island que en contra del viento. El estudio también mostró el daño cromosómico que sufrieron las plantas y los animales de la zona.
¿Qué ocurre actualmente en la central nuclear de Three Mile Island?
La unidad 2 de la central nuclear Three Mile Island (TMI-2) está en parada permanente y sin combustible (el combustible nuclear fundido y el intacto fue extraído entre 1985 y 1990) y su circuito primario vaciado. Exelon, la actual propietaria de TMI-2, efectúa el mantenimiento de la instalación a largo plazo, supervisando el almacenaje del combustible nuclear irradiado, hasta que expire la licencia de operación para la otra unidad (TMI-1) de la central. A partir de ese momento ambas centrales serán desmanteladas. En enero de 2008 Amergen presentó a la NRC una solicitud de prórroga de la licencia de explotación para 20 años más, para seguir funcionando hasta 2034.
ANEXO
El accidente: versión resumida de los acontecimientos. A las cuatro de la mañana del 28 de marzo de 1979, el reactor de la unidad número 2 de la central nuclear Three Mile Island (TMI), cerca de la población de Harrisburg (Pennsylvania) sufrió un grave accidente que provocó una importante fuga de gases radiactivos. Durante los días siguientes los responsables de la central lucharon desesperadamente para evitar la fusión del núcleo, las autoridades se apresuraron a lanzar falsos mensajes de calma a la población, y miles de personas huyeron a los refugios de emergencia. Una combinación de fallos técnicos y errores humanos se combinaron para provocar el más grave accidente nuclear de los Estados Unidos.
Curiosamente, este accidente sucedió sólo unas semanas después de que se estrenara en Estados Unidos la película “El Síndrome de China”.
El reactor nuclear estaba funcionando normalmente cuando una bomba del circuito secundario se paró automáticamente debido a una ligera disfunción. Un segundo después sonó la alarma en la sala de control. De forma casi simultánea, dado que dejó de haber transferencia de calor del circuito primario al secundario, la temperatura y la presión del agua en el circuito primario empezaron a incrementarse. Hasta este punto esta situación no resultaba preocupante. Un segundo más tarde, la válvula de alivio de presión del presionador, se abrió automáticamente, liberando vapor radiactivo al recinto de contención. Otro segundo más tarde, unas bombas de apoyo en el circuito secundario se activaron automáticamente. Sin embargo, estas bombas fueron desconectadas accidentalmente del sistema por unas válvulas de cierre. A pesar de esto los operarios asumieron que estaban funcionando correctamente. Mientras tanto seguía aumentando la emisión de vapor radiactivo al exterior del circuito primario.
Transcurridos nueve segundos, las barras de control (los “frenos” de las reacciones nucleares) fueron bajadas ralentizando la reacción de fisión nuclear en la vasija. No obstante, la generación de calor residual continuaba en niveles importantes. El indicador que hay en la sala de control sobre el estado de la válvula de alivio de vapor se apagó, indicando que la válvula se había cerrado. Sin embargo, continuaba abierta. El vapor y el agua seguían liberándose por la válvula de alivio y se produjo un accidente de pérdida de refrigerante (LOCA, Loss Of Coolant Accident, en inglés).
Al cabo de dos minutos se activó el sistema de inyección de agua de emergencia, cuya misión es introducir agua en el circuito primario. Este es un dispositivo de seguridad diseñado para mantener el agua y el calor en el caso de un LOCA. Los operarios no eran todavía demasiado conscientes de lo que estaba pasando y no estaban excesivamente preocupados, ya que el sistema de inyección de agua de emergencia se había activado anteriormente en varias ocasiones en eventos sin fuga de agua del primario. A los cuatro minutos y medio, los operarios observaron que el nivel de agua en el primario estaba aumentando y estaba disminuyendo la presión. Su reacción fue apagar el sistema de inyección de agua de emergencia. Transcurrido unos instantes, debido a que en realidad estaba liberándose vapor a través de la válvula de alivio, el nivel de agua empezó a bajar. En estos momentos, además de vapor, también se liberó agua, lo que hizo que las pérdidas empezasen a ser sustanciales. El núcleo cada vez estaba menos refrigerado. A los ocho minutos un operario se dio cuenta de que las válvulas de las bombas de apoyo, que ellos pensaban que estaban abiertas, estaban en realidad cerradas, y decide abrirlas. Esto provoca que el circuito secundario empiece a funcionar normalmente.
Habían transcurrido quince minutos ya, en este momento casi 12.000 litros de agua habían escapado ya del circuito primario, con lo cual la radiactividad dentro del recinto alcanzaba niveles importantes. Sin embargo, la instrumentación que tenía que medir los niveles de radiactividad no funcionó correctamente y no disparó automáticamente la alarma, de modo que los operarios no sospecharon que estaban inmersos en un LOCA. El nivel de agua en el circuito primario continuó bajando. Los indicadores en la sala de control indicaban erróneamente que el nivel era alto.
Una hora y veinte después, las bombas que impulsaban el agua del circuito primario y que no habían fallado todavía, empezaron a sufrir violentas sacudidas debido al vapor que pasaba a través de ellas: dos de las cuatro bombas se pararon. Veinte minutos más tarde las dos bombas restantes se paran también. Debido al colapso total de las bombas, el agua no circulaba en absoluto por el circuito primario, lo que provocó un aumento de la temperatura, incrementándose por tanto la generación de vapor radiactivo. A las dos horas y cuarto, el agua ya no cubría la parte superior del núcleo. El calor de la parte descubierta del núcleo calienta sobremanera el vapor, elevando muchísimo su temperatura. Las barras de control reaccionan a este vapor extremadamente caliente y empiezan a liberar hidrógeno y gases radiactivos, que son en parte liberados al exterior a través de la válvula de alivio.
Cinco minutos más tarde se produjo un cambio de turno. Un operario se dio cuenta de que la temperatura de descarga de la válvula de alivio era anormalmente alta. Para la fuga cerrando la válvula. Más de un millón de litros de agua altamente radiactiva del circuito primario habían sido ya liberados desde que dicha válvula se abriese. Pero los operarios no se percataban todavía en esos momentos de que el nivel de agua en el circuito primario era bajo. El agua dentro del circuito continuaba hirviendo, los daños del núcleo seguían agravándose, se producía más calor y más radiactividad.
Diez minutos más tarde los operarios reciben la primera indicación de que los niveles de radiación estaban subiendo. Hay que esperar quince minutos más hasta que suena por primera vez la alarma de radiación. Se declaró el nivel de emergencia. La mitad del núcleo estaba ya al descubierto, y la radiactividad del agua en el circuito primario era ya 350 veces más alta de lo normal.
A las tres horas de comenzar todo, los niveles de radiación eran tan altos que se declaró la emergencia general. Las altas temperaturas en el núcleo indujeron a algunos a creer que el núcleo estaba al descubierto, sin embargo, otros operarios simplemente no se creyeron las lecturas de los indicadores de temperatura. Cuatro horas y media más tarde, y a pesar de que los operarios habían empezado de nuevo a inyectar agua al circuito primario, la presión era todavía alta. Se decidió abrir la válvula de alivio para bajar la temperatura. Pero ya era tarde. El hidrógeno acumulado explotó dentro del edificio de contención, causando una punta de presión en las agujas de la sala de control y un ruido sordo. Sin embargo, se interpretó que el efecto en las agujas se debió a una disfunción eléctrica y el ruido, pensaron algunos que se debía a un fallo en un ventilador. Habían pasado ya nueve horas.
Seis horas más tarde las bombas del circuito primario empezaron a funcionar. Estas hacen circular el agua alrededor del núcleo. La temperatura del núcleo empezó a estar controlada aunque a estas alturas la mitad del núcleo se había fundido y parte de él se había desintegrado y todavía había hidrógeno en el circuito primario. En este momento es cuando se logra interrumpir la fusión total del núcleo, pero los responsables deben enfrentarse al problema de la enorme cantidad de radiación liberada.
El mundo que vemos no se corresponde necesariamente con lo que hay ahí
fuera: la visión es una construcción del cerebro, y su único trabajo es
generar una narrativa útil en nuestras escalas de interacciones.
Las ilusiones visuales revelan un concepto más profundo: que nuestros
pensamientos son generados por una maquinaria a la que no tenemos acceso
directo.
Hemos visto que las rutinas útiles quedan impresas en el
circuito del cerebro, y que una vez allí, ya no tenemos acceso a ellas.
Lo que parecía ser la conciencia es, más bien, imponer metas acerca de
lo que debe imprimirse en el circuito, y poco más aparte de eso.
El cerebro puede operar de manera muy distinta cuando se ve transformado
por una apoplejía, un tumor, los narcóticos o cualquier suceso que
altere su biología. Ello sacude nuestras pueriles nociones de
responsabilidad.
A consecuencia de todo este progreso científico, una
inquietante pregunta ha surgido en las mentes de muchos: ¿qué les queda a
los humanos después de todos estos destronamientos? Para algunos
pensadores, a medida que la inmensidad del universo se vuelve más
aparente, lo mismo ocurre con la intrascendencia del género humano:
comenzamos a menguar en importancia prácticamente hasta quedar en nada.
En 1913 Niels Bohr, antiguo miembro del equipo de Rutherford, propuso un modelo atómico que intentaba conciliar la separación espacial de los electrones y el núcleo con las consideraciones sobre la cuantización de la energía. Este modelo intentaba concebir el átomo de hidrógeno según los siguientes postulados:
• El electrón se mueve alrededor del núcleo en órbitas circulares de radio r, bajo la atracción de las fuerzas de Coulomb según las leyes clásicas de la electrostática. • De todas la órbitas posibles, sólo están permitidas aquellas cuyo momento angular está cuantizado como múltiplo entero de ħ. Las órbitas que cumplen esta condición se denominan órbitas estacionarias. • Cuando un electrón gira en una órbita estacionaria, no absorbe ni emite energía, en contradicción con las leyes clásicas del electromagnetismo. • La absorción o emisión de energía sólo sucede cuando el electrón salta de una órbita estacionaria a otra.
La energía emitida o absorbida en este fenómeno es igual a la diferencia energética entre ambas órbitas estacionarias, y se manifi esta en forma de un fotón que cumple con la ecuación de Planck-Einstein. El cuantificador n recibió el nombre de número cuántico, y caracterizaba tanto la energía como el radio de la órbita estacionaria para este modelo. Bohr demostró que la energía de cada órbita estacionaria debía ser inversamente proporcional al valor n2, delimitando así la separación energética entre órbitas estacionarias sucesivas. De esta forma, la ecuación de Balmer quedaba dotada de sentido físico, ya que según la ecuación de Planck la energía transportada por el fotón involucrado era inversamente proporcional a la longitud de onda de la línea espectral, mientras que los índices empíricos n y m se convirtieron en los cuantificadores de las energías de las órbitas estacionarias entre las que se producía el salto.
Los postulados del modelo de Bohr eran contradictorios, ya que el primero asumía como válida la interacción electrostática como fuerza que regía las trayectorias del electrón, mientras que el tercero afirmaba que las órbitas estacionarias incumplían las leyes de la electrodinámica. No obstante, fue recibido con entusiasmo por los físicos, ya que el concepto de órbita estacionaria permitía aproximar a una síntesis entre los fenómenos cuánticos de la radiación y el comportamiento de las partículas subatómicas de un mismo elemento químico.
El julio es la unidad de trabajo (energía) en el sistema internacional de unidades. Si queremos recorrer desde la enegía de un mosquito a la de un agujero negro en nuestro universo, tendremos que ir pasando desde millonésimas de julios a foes, teniendo en cuenta que un foe es igual a 10^44 julios.
Como lo estableció Albert Einstein, la masa es una de las formas en que se manifiesta la energía, o al contrario; cualquier energía no es otra cosa que masa en diferente presentación física. Para entender esta aparente paradoja, es necesario adentrarse en la física teórica y comprender los procesos que van desde la física cuántica hasta la física estelar. Cuando se habla del flujo de la energía en el universo, es necesaria la cabal comprensión de la forma en que ésta se manifiesta. Para ello, es inevitable remontar hasta el origen mismo del universo, donde masa-energía eran uno solo.
A partir de la singularidad del momento inicial en que todo estaba concentrado en un punto, hasta llegar a las cadenas metabólicas en donde se aprovecha el diferencial de electrones que libera energía para los seres vivos, todo lo que conforma el universo conocido está formado por la misma esencia, que actualmente se denomina energía. Ya sea en forma de masa, o en cualquiera de sus otras manifestaciones: radiación, luz, calor, sonido, ondas, etc.; todo lo que formamos parte de este universo, estamos hechos de lo mismo, energía, la cual fluye de manera constante desde el origen mismo del universo.
Michio Kaku: "Dos pasiones me han motivado durante toda mi vida: el deseo de comprender las leyes físicas del universo dentro de una única teoría coherente, y el deseo de ver el futuro.
Finalmente me di cuenta de que ambas pasiones eran en realidad complementarias. La clave para entender el futuro es comprender las leyes fundamentales de la naturaleza y aplicarlas luego a los inventos, máquinas y terapias que redefinirán nuestra civilización en un futuro lejano.
Ya sé que se han realizado numerosos intentos de predecir el futuro, muchos de ellos útiles e ingeniosos. Sin embargo, quienes han escrito sobre este tema son en su mayoría historiadores, sociólogos, autores de ciencia ficción y «futurólogos», en definitiva, intrusos que predicen el mundo científico sin tener un conocimiento directo de la ciencia en sí misma.
Los que no son profanos en la materia, es decir, los científicos que realmente están creando el futuro en sus laboratorios, se encuentran demasiado ocupados haciendo progresos y, por lo tanto, no tienen tiempo para escribir libros de divulgación sobre el futuro"
Suele ser una constante en los miembros de nuestra especie, profundamente curiosa, el que les atraiga todo aquello que suene a misterioso. Los Agujeros Negros, término acuñado por el físico estadounidense John Wheeler en 1967, objetos cuya existencia predice la teoría General de la Relatividad, pertenecen a esa familia, y así se han convertido en sujeto de atracción e interés público.
En el siglo XVIII, cuando se aceptaba la Teoría de Newton según la cual la luz estaba formada por partículas, John Michell (1724-1793) y Pierre Simon Laplace (1749-1827), ya especularon con la posible existencia de “estrellas oscuras”, estrellas de pequeño radio y gran masa que ejercerían la suficiente atracción gravitacional sobre los corpúsculos luminosos para no dejarlos escapar del entorno estelar. Nada en las Leyes de la Física del Siglo de las Luces impedía la existencia de estrellas de este tipo. Si se abandonó la idea fue debido a que la Teoría Ondulatoria de la luz terminó desbancando a la corpuscular, y no estaba nada claro cómo una descripción ondulatoria encajaba con las Leyes de la Gravedad de Newton.
Expresado sucintamente, un Agujero Negro es un objeto estelar creado por la implosión de una estrella, en el que todo aquello con masa y/o energía puede caer, pero del que nada puede salir, ni siquiera la luz, que no tiene masa pero sí energía, que queda también atrapada en su interior, destinada acaso a perderse en la ruptura del espacio y del tiempo (singularidad espacio-temporal) que esconde en su seno el Agujero. Y si la luz no puede salir, tampoco podremos verlo, solamente sentir los efectos gravitacionales producidos por su enorme masa.
No toda estrella está destinada, cuando su combustible nuclear se agota, a convertirse en un Agujero Negro. Es preciso que su masa supere un cierto valor, que depende del tamaño de la estrella. En caso contrario, termina sus días como una fría estrella de neutrones, objetos de aproximadamente la misma masa que el Sol, pero de sólo 50 a 1000 km de circunferencia, formado por neutrones aprisionados por la fuerza de la gravedad, algo así como núcleos atómicos gigantes pero sin protones y con la interacción gravitacional desempeñando el papel de la interacción fuerte, que es la que reina en el reducido ámbito de los núcleos atómicos. Algunas estrellas de neutrones, que giran muy rápidamente emitiendo radiación de gran regularidad, forman lo que se denomina Púlsares.
Teóricamente, sin embargo, pueden existir Agujeros de todos los tamaños y de todas las masas, combinando ambos de manera apropiada. Agujeros Negros microscópicos que tienen el tamaño de una partícula elemental, otros de 10 masas solares y de algunos kilómetros de radio, o Agujeros Negros gigantes de varios miles de millones de masas solares y tan grandes como el Sistema Solar.
Hay indicios de que pueden existir Agujeros Negros gigantes en el núcleo de algunas galaxias, incluyendo la Vía Láctea. En cuanto a Agujeros Negros de tamaño “normal”, parece demostrada su existencia: se acepta generalmente que Cygnus X-1, un objeto situado en nuestra galaxia, y que forma parte de un sistema binario (su compañera, HDE 226868, es una estrella brillante ópticamente oscura en rayos X), es un Agujero Negro. Si ha sido posible detectarlo es porque Cygnus X-1 atrae gases de HDE 226868, que se precipitan hacia él; en su camino, estos gases son acelerados, emitiendo rayos X, que es posible observar mediante radiotelescopios. Los cálculos realizados indican que el Agujero Negro situado en el centro de Cygnus X-1 tiene una masa probablemente alrededor de 16 Soles.
Las matemáticas están presentes en nuestro día a día de innumerables formas. Sus ecuaciones, aplicadas a la física, han cambiado el curso de la historia para comprender el mundo que nos rodea y el Universo en que habitamos. Las matemáticas son el engranaje central que hace que giren todos los demás elementos que forman el cosmos.
Sin esa ciencia abstracta, no hubiese sido posible desarrollar o comprobar gran parte del conocimiento que tenemos en otros campos como la física, la química, la ingeniería e incluso la medicina y las ciencias sociales. Las leyes de la naturaleza y las leyes artificiales son expresiones de un fenómeno explicadas por las matemáticas para que el ser humano las pueda comprender (o al menos intentarlo). Lo que a primera vista no es más que una sucesión de letras, números y símbolos que suponemos que tienen un orden determinado, esconde en realidad las respuestas a preguntas que la humanidad lleva planteándose desde hace mucho tiempo.
Tal vez esas ecuaciones sean desconocidas para aquellas personas que no estudian el campo correspondiente o que no tienen un verdadero interés por el tema, pero una rápida búsqueda en Internet o en un libro hará que nombres como Pitágoras, Newton, Maxwell o Einstein comiencen a sonarnos de forma lejana. La llamada “cultura popular” hace que estos nombres sean reconocibles en casi cualquier parte del mundo, aunque no todos podamos comprender en qué consistió el trabajo de estos genios de su tiempo.
La radio es una caja llena de componentes electrónicos que capturan las ondas de radio que están navegando por el aire, y las convierte en sonidos que podemos percibir a través de nuestros oídos.
Fue desarrollada por primera vez a finales del siglo XIX y alcanzó su máxima popularidad varias décadas después. A pesar de que la radiodifusión no es tan popular hoy en día como lo fue en su momento, la idea básica de la comunicación inalámbrica recuerda su enorme importancia: en los últimos años, la radio se convirtió en el corazón de las nuevas tecnologías como Internet, los teléfonos móviles (celulares), y de los chips de identificación por radiofrecuencia.
¿Qué es la radio?
Podrías pensar que la “radio” es un artilugio que escuchas, pero también significa algo más. Significa el envío de energía a través de ondas. En otras palabras, es un método de transmisión de energía eléctrica de un lugar a otro sin utilizar ningún tipo de conexión cableada directa. Este es el motivo por el que se conoce como inalámbrica, o sin cables.
El equipo que envía ondas de radio es conocido como un transmisor; estas ondas son transmitidas por el aire – a veces de un lado del mundo al otro – y completa su jornada cuando alcanza la segunda pieza del equipo, conocida como receptor.
Cuando se extiende la antena en un receptor de radio, arranca parte de la energía electromagnética que pasa cerca. Sintoniza la radio en una estación y en un circuito electrónico dentro de la radio selecciona el programa que quieres de todos aquellos que se están emitiendo.
¿Cómo sucede esto? La energía electromagnética, que es una mezcla de electricidad y magnetismo, viaja en ondas como las que hay en la superficie del océano. Estas son conocidas como ondas de radio, anteriormente mencionadas. Al igual que las ondas del océano, las ondas de radio cuentan con un cierto tipo de velocidad, longitud y frecuencia.
La velocidad se refiere simplemente a qué rapidez es capaz de viajar una onda entre dos lugares. La longitud de onda es la distancia entre una cresta (pico de onda) y el siguiente, mientras que la frecuencia es el número de ondas que llegan a cada segundo.
La frecuencia es medida con una unidad conocida como hercio, así que si siete ondas llegan en una segunda, diremos que es siete hercios (7 Hz). Si alguna vez has observado las olas del mar en la playa, sabrás que viajan con una velocidad de quizá un metro (tres pies) por segundo. La longitud de onda de las ondas oceánicas tiende a ser de diez metros o pies, y la frecuencia es de pocos segundos, normalmente.
Cuando la radio de tu hogar está intentando capturar las ondas que se acercan, es un hecho similar a cómo las ondas terminan en la orilla de la playa. Sin embargo, son mucho más rápidas, largas y con mayor frecuencia que las del océano. Su longitud de onda es de cientos de metros – así que es la distancia entre la cresta de una onda y la siguiente. Pero la frecuencia puede estar en millones de hercios – así que millones de estas ondas llegan a cada segundo.
Si las ondas tienen cientos de metros de largo, ¿cómo pueden millones llegar tan a menudo? Es simple. Las ondas de radio viajan increíblemente rápido – a la velocidad de la luz (300,000 km o 186,000 millas por segundo).
