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El universo en 42 pasos. Potencias de 10




Enviado por Arturo Gustavo Tajani



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    2 Basado en la conocida presentación de
    “youTube” “El Universo en 40 saltos”,
    decidí hacerle algunas modificaciones, introduje mapas
    locales, dibujos personales y le agregué algo mas de
    explicaciones. Algunas fotografías fueron tomadas de
    Google Earth”, otras son fotografías
    astronómicas normales publicadas en “YouTube”,
    algunas veces a éstas se les superpone un dibujo para
    mayor claridad y también se utilizan mapas de
    “atlas” personales . En cuanto a las
    fotografías tomadas con microscopios ópticos
    normales y otras con microscopios electrónicos ,
    también fueron obtenidas de la fuente citada. En el caso
    de los átomos, para mayor claridad, se introdujeron
    dibujos y explicaciones simples, propios del autor. Potencias de
    10

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    3 El propósito de esta presentación es brindar una
    razonable idea de las distancias y longitudes que, ya sea por su
    enormidad o por su pequeñez, apenas son posibles de ser
    imaginadas. Comenzaremos con la distancia básica de un
    metro (1 m = ?????? m) y a través de 26 escalones
    ascendentes llegaremos al confín del
    Universo”, según el conocimiento
    científico actual. Luego retomaremos la distancia unidad y
    con 16 escalones descendentes, terminaremos en el interior de los
    protones y neutrones del núcleo atómico, con las
    partículas “quark”. Se aprovecha el recorrido
    para utilizar el “Sistema Internacional de Unidades
    (SI)”, con los factores, prefijos y símbolos
    normalizados. Potencias de 10

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    4 1 Potencias de 10 Unidad

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    1; 5 Como dijimos, primero partiremos de una longitud inicial de
    1 m y daremos “saltos” escalonados hacia arriba,
    tales que en cada uno de ellos las distancias y longitudes
    aumentan 10 veces respecto de la vista anterior. Todas las
    medidas de las imágenes son aproximadas, pero valen eso
    sí, los valores numéricos que en cada caso se
    indican. La progresión es geométrica, de acuerdo
    con las potencias crecientes y sucesivas de 10 : 10; 100; 1 000;
    10 000; 100 000; 1 000 000 . . . Es decir: ?????? ; ?????? ;
    ?????? ; ?????? ; ?????? ; ?????? ; ?????? . . . Potencias de
    10

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    0 6 10 m = 1 m La primera imagen es la fotografía de un
    conjunto vegetal, tal como lo vería desde aproximadamente
    1 m de altura un niño parado o una persona sentada. Se
    abarca un cuadrado de un metro de lado. Potencias de 10

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    1 7 10 m = 10 m Las mismas plantas, vistas desde un segundo piso
    (aprox. desde 10 m) Si la altura de visión es diez veces
    mayor, se obtiene una nueva imagen que corresponde a una longitud
    diez veces superior. La imagen anterior a su vez, se habrá
    reducido a la décima parte y estará comprendida
    ahora en el pequeño cuadrado interior (en rojo). Potencias
    de 10

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    2 8 10 m = 100 m Aunque no hay exactitud absoluta, puede
    considerarse aproximadamente 100 m, como la longitud de una
    “cuadra” en la ciudad. Vista supuesta desde un
    helicóptero. (altura aprox. 100 m) Potencias de 10

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    3 9 10 m = 1 000 m = 1 km Para tener idea de 1 km, ahora puede
    apreciarse una zona de la ciudad de aproximadamente “10
    cuadras”. Sería la vista de un paracaidista desde
    unos 1000 m de altura. Potencias de 10

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    4 10 m = 10 000 m = 10 km Con centro en Plaza de Mayo, el arco de
    circunferencia establece una distancia de 10 km La ciudad de
    Buenos Aires, de este a oeste (Plaza de Mayo hasta Liniers) tiene
    una longitud de algo mas que 16 km. Potencias de 10 10

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    5 10 m = 100 000 m = 100 km Con centro en la Ciudad de Buenos
    Aires y un radio del orden de 100 km, se abarcarían las
    ciudades de la Pcia.de Bs.As.: Lima, Zárate, Campana, San
    Antonio de Areco, Mercedes, Navarro, Cañuelas, Lobos,
    Monte, Brandsen, La Plata, Magdalena y las ciudades uruguayas de
    Colonia y Carmelo. La zona del mapa no está tomada
    exactamente a escala Potencias de 10 11

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    6 10 m =1 000 000 =1 000 km =1 Mm También con centro en la
    Ciudad de Buenos Aires, a la distancia del orden de los 1 000 km
    se encuentran entre otras las ciudades de Posadas, Corrientes,
    Resistencia, San Rafael, y Viedma. La zona del mapa no
    está tomada a escala. Potencias de 10 12

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    7 10 m = 10 000 km = 10 Mm 10 000 km es la distancia desde el
    Polo Norte o el Polo Sur, hasta el Ecuador. También es
    aproximadamente la distancia entre el extremo austral de
    Argentina hasta algún punto del territorio de EEUU.
    Señalamos que la circunferencia máxima de la
    tierra, o sea la longitud completa de un meridiano o de la
    línea del ecuador es de 40 000 km (40 Mm). Esto se
    relaciona con la primitiva definición del
    “metro”. Potencias de 10 13

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    8 10 m = 100 000 km = 100 Mm La Tierra, con un diámetro
    aproximado de 12 732 km, que llenaba la casi totalidad de la
    imagen anterior, ahora solo ocupa algo mas que el cuadrado rojo
    pequeño central. No hay nada destacable alrededor, solo un
    fondo uniforme de estrellas. Potencias de 10 14

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    109 m = 1 000 000 km = 1 Gm Ahora puede verse la órbita de
    La Luna, que está a una distancia media de La Tierra de
    350 000 km = 350 Mm Potencias de 10 15

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    10 10 m = 10 000 000 km = 10 Gm En color azul se destaca un
    pequeño arco de la órbita de La Tierra alrededor
    del Sol. El diámetro de esta órbita es del orden de
    150 Gm (150 millones de kilómetros). La órbita
    lunar está ahora dentro del cuadrado pequeño.
    Potencias de 10 16

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    11 10 m = 100 000 000 km = 100 Gm Aparecen en verde, azul y rojo,
    las órbitas correspondientes de Venus, La Tierra y Marte,
    girando alrededor del Sol Potencias de 10 17

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    12 10 m = 1 000 000 000 km = 1 Tm En este nuevo salto por 10, se
    agrega la órbita del planeta Júpiter (amarillo),
    que está alejado del Sol a unos 778 Gm Están
    incluídas en esta vista, las órbitas completas de
    los cuatro planetas mas cercanos: Mercurio, Venus, La Tierra y
    Marte Potencias de 10 18

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    13 10 m = 10 000 000 000 km = 10 Tm Ahora aparece todo el
    sistema solar”, agregándose a los anteriores,
    los planetas: Saturno (azul), Urano (celeste) y Neptuno (gris).
    Potencias de 10 19

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    14 10 m =100 000 000 000 km =100 Tm Con este nuevo salto por 10
    el sistema solar, casi completo, se sitúa en el cuadrado
    central. En los alrededores solo se puede observar un
    “fondo” de estrellas, sin que nada sea destacable.
    Potencias de 10 20

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    15 10 m =1 000 000 000 000 km =1 Pm Del sistema solar solo puede
    ubicarse al Sol en el centro, como único punto brillante
    En los alrededores nuevamente, solo se ve un “fondo
    indefinido de estrellas”. Potencias de 10 21

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    16 10 m =10 000000000000 km =10 Pm En este escalón
    conviene definir una unidad cómoda, utilizada en
    astronomía: el Año-Luz (Al) , que es la distancia
    que recorre la luz en un año terrestre, a la velocidad de
    300 000 km/s. Su valor es de 9,46 billones de km = 9,46 Pm. Para
    facilitar los cálculos tomaremos en forma aproximada: 1 Al
    ˜ 10 Pm. En este salto solo se puede ver nuevamente un
    “uniforme fondo de estrellas”. Potencias de 10
    22

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    17 10 m = 100 Pm ˜ 10 Al Por primera vez aparece la
    estrella mas cercana a nuestro Sol. Es la llamada Alfa de la
    constelación del Centauro. La distancia a ella se estima
    en 4,5 años-luz y es relativamente brillante. Su
    tamaño es ligeramente mayor que nuestro Sol. Solo se la
    puede ver en el hemisferio Norte. Potencias de 10 23

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    18 10 m = 1 Em ˜ 100 Al A la distancia a que nos situamos
    el Sol ya no es visible. En este salto aparecen alrededor de 36
    estrellas a menos de 50 años-luz de distancia del Sol.
    Potencias de 10 24

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    19 10 m = 10 Em ˜ 1 000 Al Aparecen ahora mas estrellas
    brillantes con nombres conocidos tales como: Alfa-Centauro;
    Sirio; Arturo; Aldebarán; Altair; Vega; Pollux; Rigel;
    Betelgueuse; Antares; etc. Potencias de 10 25

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    20 10 m = 100 Em ˜ 10 000 Al Hemos saltado tan alto que
    estamos saliendo del complejo de estrellas al que pertenece
    nuestro Sol. Se conoce como “La Vía Lactea” y
    contiene varios miles de millones de estrellas. El Sol es solo
    una estrella de poca importancia. Potencias de 10 26

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    21 10 m =1 Zm ˜ 100 000 Al Estamos casi en el confín
    de la “Vía Láctea”. Se destaca que la
    posición de nuestro Sol es muy alejada del centro de la
    Galaxia. Potencias de 10 27

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    22 10 m = 10 Zm ˜ 1 000 000 Al Nuestra Galaxia, “La
    Vía Láctea”, es una espiral de unos 100 000
    a-luz de diámetro. El Sol está a unos 27 700 a-luz
    de distancia del centro. Se supone que contiene alrededor de 200
    000 millones de estrellas. Abajo a la derecha hay otro
    cúmulo de estrellas ó galaxia llamada “La
    Nube de Magallanes”. Potencias de 10 28

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    23 10 m = 100 Zm ˜ 10 000 000 Al Se contempla ahora un
    conjunto de galaxias, con la “Vía
    Láctea” en el centro, que puede tomarse como
    “nuestro grupo local”. Este grupo está formado
    por treinta galaxias, entre las que se destaca
    “Andrómeda”, la mayor de todas. Potencias de
    10 29

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    24 10 m = 1 Ym ˜ 100 000 000 Al En esta vista se aprecian
    diferentes grupos de galaxias muy lejanas. Se destaca que ya no
    se distinguen las estrellas por separado. Actualmente el
    número de galaxias exteriores se puede estimar en la
    enorme cifra de: 100 000 000 000 (cienmil millones). Potencias de
    10 30

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    25 10 m = 10 Ym ˜ 1 000 millones Al Esta es la imagen de
    luz visible más profunda del cósmos: el campo Ultra
    Profundo del telescopio Hubble. Nos detenemos aquí, porque
    el “universo supuesto”, se estima actualmente en el
    orden de los 13 700 000 000 AL (trecemil setecientos millones de
    años-luz) (1,37 . ???????? AL). Este valor está en
    este momento fuera de nuestro alcance. Potencias de 10 31

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    26 10 m = 100 Ym ˜ 10 000 millones Al En efecto, un nuevo
    salto por 10 (???????? m = 100 Ym = ???? ???? años-luz),
    nos llevaría a los confines del Universo actual. Mas
    allá solo se encuentra una “impenetrable
    neblina”, que posiblemente señale la frontera del
    universo visible. Complicados razonamientos teóricos,
    avalados por rigurosas determinaciones experimentales, permiten a
    los científicos actuales afirmar que la “edad del
    universo” es de: 13 700 millones de años ± 1%
    ; (13 700 000 000 ±??%); (1,37. ???? ???? ) de manera que
    solo podemos ver la luz provenientes de puntos situados a una
    distancia menor o igual a ese valor de años-luz ( 1,37. 10
    10 ) en cualquier dirección. Potencias de 10 32

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    Pensemos que la luz emitida por estrellas mas alejadas que esa
    cifra, aún no habría llegado hasta nuestra Tierra;
    es decir que sería “inobservable” para
    nosotros. No obstante, como durante todo ese tiempo habría
    continuado la supuesta expansión del universo, se estima
    actualmente que el radio del mismo es de 46 500 millones de
    Años-luz. En consecuencia el diámetro del universo
    puede pensarse en 92 000 millones de A-l, con centro en nuestra
    Tierra (˜ 8,79 . 1023 km ). Hemos llegado así a los
    confines del Universo actualmente estimado. Potencias de 10
    33

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    Daremos ahora 16 saltos hacia abajo, desde nuestra longitud
    inicial de 1 m, utilizando potencias negativas de 10. Se
    llegará hasta las partículas mas pequeñas
    del interior del átomo. La progresión es
    también geométrica, de acuerdo con las potencias
    negativas decrecientes y sucesivas de 10 : 1; 0,1; 0,01; 0,001;
    0,0001; 0,00001; . . . Es decir: ?????? ; ????-?? ; ????-?? ;
    ???? -?? ; ???? -?? ; ???? -?? ; . . . Potencias de 10 34

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    0 10 m = 1 m Volvemos a nuestro conjunto vegetal inicial, tal
    como lo vería normalmente una persona sentada. Recordemos
    que abarca un cuadrado de un metro de lado. Potencias de 10
    35

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    10 -1 m = 0,1 m = 100 mm Ahora se pueden tocar las hojas.
    Potencias de 10 36

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    10 -2 m = 0,01 m = 10 mm Es posible ver la estructura de la hoja.
    Potencias de 10 37

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    10 -3 m = 0,001 m = 1 mm Aparecen los vasos de la hoja, es decir
    los conductos por donde circulan los líquidos naturales
    elementales. Potencias de 10 38

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    10 -4 m = 0,1 mm = 100 µm (micro) En este escalón ya
    se pueden visualizar las células”. Éstas son
    el elemento de menor tamaño que puede considerarse
    “con vida”. También puede verse la
    unión entre ellas De hecho todo los seres vivientes ya
    sean vegetales o animales, están formados por
    células y sus tamaños son distintos para las
    diferentes especies. Potencias de 10 39

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