ACTIVIDAD 1: "¡¡Eureka!!" - WEBQUEST: DESTRUYENDO EL NÚCLEO DE LA MATERIA
¿En qué año fue publicada tu genial Teoría de la Relatividad Especial?
Publiqué esta teoría a mis 25 años de edad, en los Annalen der Physik.
Corría el año 1905, una época donde las guerras entre Rusia y Japón eran frecuentes, así como las numerosas construcciones de Gaudí, las obras musicales de Isaac Albeniz…
Este trabajo fue publicado en dos partes complementarias. La primera de ellas: « teoría especial de la relatividad » es la sección que nos interesa, puesto que se centra en los movimientos rectilíneos y uniformes.
Esta teoría crea una nueva forma de analizar la Física, ¿a qué viejo modelo-teoría reemplaza?
Dicha teoría se basaba en varios fundamentos esenciales para mi:
- El movimiento es relativo. Nadie se encuentra en absoluto reposo.
- La velocidad de la luz es constante para todos e igual a 299 792 Km/s
- E= m.c2. La materia y la energía se pueden interconvertir.
- Desde mi punto de vista, un objeto en movimiento
- Aumenta de masa.
- Disminuye su longitud,
- El tiempo transcurre más lentamente.
(A velocidades normales estos efectos son muy pequeños; sin embargo a la velocidad de la luz, se aprecian grandes cambios.)
Según este último fundamento que acabo de exponer contradecía a un gran físico: Isaac Newton, y su teoría de la mecánica Newtoniana. La cual es adecuada para describir eventos físicos de la experiencia diaria, es decir, a eventos que suceden a velocidades muchísimo menores que la velocidad de la luz y tienen escala macroscópica pero NO para sistemas con velocidades apreciables a la velocidad de la luz. Puesto que, al contrario de lo que se pensaba estas leyes no son correctas en este campo debido a que : a la velocidad de la luz el tiempo y el espacio pierden el carácter absoluto de la física newtoniana y se funden en un único concepto: el espacio-tiempo.
Actividad 2: "Una fórmula que cambió la Física"
¿Cuál es la principal consecuencia que se establece a partir de dicha teoría?
Probablemente la ecuación más famosa de la física moderna. Esto quiere decir nada más y nada menos que al multiplicar al cuadrado la velocidad de la luz (c) una pequeña cantidad de materia (m) puede transformarse en una gran cantidad de energía (e). Este fue el principio de la reacción nuclear y la bomba atómica.
¿Cuál es el enunciado matemático que simboliza este modelo?
La energía de un cuerpo en reposo (e), es igual a su masa (m), multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado (c²).
¿Qué significado físico tiene dicha fórmula?
Muestra la equivalencia entre la masa y la energía.
La fórmula establece la relación de proporcionalidad directa entre la energía E (según la definición hamiltoniana) y la masa m, siendo la velocidad de la luz c elevada al cuadrado la constante de dicha proporcionalidad. También indica la relación cuantitativa entre masa y energía en cualquier proceso en que una se transforma en la otra, como en una explosión nuclear. Entonces, E puede tomarse como la energía liberada cuando una cierta cantidad de masa m es desintegrada, o como la energía absorbida para crear esa misma cantidad de masa. En ambos casos, la energía (liberada o absorbida) es igual a la masa (destruida o creada) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz.ACTIVIDAD 3: APLICANDO LA FAMOSA FÓRMULA
Si extraemos la energía contenida en una pequeña bola de
Recorrería unos 250 millones de Km.
¿Cuántas vueltas alrededor de la Tierra representa esta magnitud?
Más de 6000 vueltas alrededor de la Tierra.
Actividad 4: "Entorno histórico"
Realiza una breve descripción del entorno histórico que te rodeaba, Sr. Einstein, en la Alemania de los años 30.
¿Qué personaje empezó a destacar en esos años?
Influidos por este personaje, ¿qué célebres físicos, ganadores del Nobel, te dieron la espalda por temor a las represalias?
Bien, los años treinta fueron sin duda alguna años difíciles en los que. la crisis económica era un problema mundial. Acabábamos de salir de la I Guerra Mundial y estábamos sumidos en una pobreza tremenda.
Los alemanes trataban de salir a flote fuera como fuese. De este modo llegó al poder un dictador alemán hoy en día muy conocido: Adolf Hitler.
Hitler era el jefe efe del Partido Nacional Socialista Alemán de los Trabajadores (Nationalsozialistische Deutsche Arbeiterpartei), dirigió el gobierno del país de 1933 a 1945, período en el que ocupó sucesivamente los cargos de canciller, Jefe de Gobierno y Jefe de Estado.
Con él se logró salir de la crisis pero ¡a qué precio! Fueron muchos los judíos masacrados, llevados a campos de concentración, fusilados, matados en las cámaras de gas…
Lo cual llevó a que la Alemania conocida como “Nazi” debido a la avaricia del dictador quedara sumida en la II Guerra Mundial.
Hitler envió las tropas alemanas a Austria, firmó acuerdos con Musolini (dictador Italiano) para que no se interpusiese en su camino, empezó a tomar Polonia…
Como motivo de la masacre que se estaba llevando a cabo Francia e Inglaterra le declararon la guerra. Además Musolini fue sustituido y como motivo de un pacto firmado con Estados Unidos, Italia se alió contra Hitler.
Esta ofensiva culminó el 13 de febrero de 1945 con una serie de cinco ataques sobre Dresde, que quedó completamente destruida.
En el momento más crítico del colapso alemán, con Berlín rodeado de tropas soviéticas, Hitler, aislado y presa de la desesperación se suicidó el 30 de abril de 1945. La rendición definitiva de las fuerzas alemanas se firmó el 8 de mayo. La guerra había terminado oficialmente en Europa.
Como sabéis soy judío, por lo tanto todo el conflicto de Hitler me afectó muchísimo. Tuve que exiliarme un tiempo del país, emigrar hacia Suiza, donde también lo pasé bastante mal, por no tener la nacionalidad, viajé y viví en Bélgica, Francia y Gran Bretaña. Hasta que finalmente eché raíces, por así decirlo, en Estados Unidos.
También soy una persona pacifista convencida a la que no le gustan las armas ni las guerras y sobretodo que detesta las injusticias. Así que decidí movilizarme contra el régimen nazi entrando a formar parte del partido liberal democrático alemán. Lo cual me llevó a que físicos tan notables como Johannes Stark o Philip Lenard intentaran desacreditar mis teorías.
Philip Lenard y Stark
Además aquellos físico que osaban enseñar mis teorías, como por ejemplo: Werner Heisenberg, fueran incluidos en listas negras.
Esto junto con la muerte de algunos seres queridos me dificultó un poco mi existencia los últimos años. Pero a pesar de todo continué investigando la razón de mi existencia: la física y lo que ella conlleva.
Actividad 5: "Fisión Nuclear"
¿Cuándo se descubrió el fenómeno de la Fisión Nuclear?
Fue descubierto una mañana de julio de 1939, en Berlín.
¿Quiénes fueron sus descubridores?
Sus descubridores fueron Hahn y Strassman, puesto que fueron ellos los que realizaron los experimentos. Sin embargo, Hahn no podía creer lo que estaba viendo. Así que decidió enviarle los resultados de sus experiencias a la señora Lise Meitner, quién después de meditarlo, decidió que, por muy insólita que fuese, sólo había una explicación: el núcleo de uranio se había partido en dos.
Por lo tanto aunque quienes descubrieron como tal la fisión nuclear fueron: los dos hombres mencionados y la señora Lise Meitner.
¿Qué es la fuerza nuclear?
Se denomina fuerza nuclear a la potente fuerza de tracción que ejercen los neutrones y los protones entre si, en el átomo. Lo cual les hace crear un núcleo muy compacto y difícil de romper.
Explica, incluyendo un dibujo esquemático realizado por ti, lo que es el fenómeno de la fisión nuclear.
Fisión nuclear: es el proceso mediante el cual el núcleo de un átomo queda dividido en dos, al haber roto previamente las fuerzas de tracción entre los neutrones y protones. El resultado de
este proceso es la liberación de una gran cantidad de energía, muy difícil de controlar.
¿Qué elemento químico es el más usado para este proceso en la actualidad?
El elemento más usado es el URANIO (elemento con el que se descubrió este fenómeno). Se debe a que es el único capaz de encontrarse en estado natural y con posibilidad de escindirse.
Además es bastante abundante y fácil de trabajar.
¿Qué isótopo de dicho elemento?
Se emplean sus isótopos: U-235 y U-238.
¿Qué es una reacción en cadena?
La fisión nuclear es una reacción que se produce mediante el bombardeo con neutrones de determinados núcleos, denominados núcleos fisionables. En la fisión acontece que al romperse el núcleo blanco se liberan varios neutrones con una energía igual o superior a la de los neutrones incidentes, lo que permite que los neutrones producidos den lugar a nuevas fisiones, y los liberados en ellas a otras nuevas, etc.
Con ello se puede conseguir que una vez iniciada la reacción no sea necesario continuar con el bombardeo de neutrones externos, sino que la reacción se mantenga por sí misma.
Cuando una vez iniciada una reacción es capaz de mantenerse por sí sola se dice que se trata de una reacción en cadena.
Según esta definición, una reacción de fisión nuclear en cadena es un proceso de fisiones nucleares sucesivas en las que todos a partes de los neutrones liberados en cada fisión originan nuevas fisiones, y así sucesivamente.
www.sagan-gea.org/.../
Actividad 6: La bomba atómica
¿En qué se basa el funcionamiento de una bomba atómica?
La explosión de una bomba atómica es un fenómeno físico que se basa en la transformación de la masa en energía según la mi famosa ecuación:
¿Cuándo y dónde fue lanzada la primera bomba atómica "test"?
La primera bomba atómica que se lanzó ocurrió un 16 de Junio de 1945 en el campo de pruebas de Trinity, cerca de Álamo Gordo (Nuevo Méjico)
.
¿Quién fue su supuesto "creador"?
Ho en día se conoce como supuesto creador, galardonado con un Nobel por eso, al físico Hans Bethe.
En realidad fue él quién lo descubrió pero gracias a la información y el trabajo de todos los que trabajábamos en el Laboratorio de Los Álamos.
Entre los que nos encontrábamos los mismos del “proyecto Manhattan” dirigido Robert Oppenheimer. Entre los que me incluyo.
¿Qué capacidad destructiva poseía dicha bomba en comparación con la dinamita o TNT?
Poseía una fuerza destructiva de 20 kilotones, es decir, equivalente a 20 toneladas de TNT (dinamita).
¿Qué altura alcanzó el "hongo" producido por la explosión?
Alcanzó una altura de unos
Actividad 7: "Siendo un activista político"
¿Qué tipo de militancia política efectuaste durante la Segunda Guerra Mundial?
Dirigí numerosos movimientos pacifistas antimilitaristas, anuncié a Europa lo que estaba ocurriendo en Alemania y me negué a acudir al servicio militar alemán alegando que tenía los pies planos.
Fui también confundidor del partido democrático alemán y para amedrentar a Hitler y a su séquito decidí ayudar en el proyecto Manhattan.
¿Qué es el proyecto Manhattan?
El Proyecto Manhattan era el nombre en clave de un proyecto de científico llevado a cabo durante la Segunda Guerra Mundial por los Estados Unidos con ayuda parcial del Reino Unido y Canadá. El objetivo final del proyecto era el desarrollo de la primera bomba atómica. La investigación científica fue dirigida por el físico Julius Robert Oppenheimer mientras que la seguridad y las operaciones militares corrían a cargo del general Leslie Richard Groves. El proyecto se llevó a cabo en numerosos centros de investigación siendo el más importante de ellos el Distrito de Ingeniería Manhattan situado en el lugar conocido actualmente como el laboratorio Nacional De Los Álamos.
¿Qué terrible consecuencia produjo este proyecto en el que participaste?
No hay un día en el que no me arrepienta de haber firmado la carta al presidente Roosvelt, declarándole que la bomba atómica podía ser fabricada. Pero quizás pueda ser perdonado, porque siempre sentí que los alemanes estaban trabajando en ello, y que lo utilizarían para convertirse en una gran potencia.
Pero me equivoqué, porque fue EE.UU. quién las utilizó para este fin en la guerra contra Japón.
Actividad 8: "Desolación y destrucción"
¿Cuáles han sido las dos únicas ocasiones en las que se usado las bombas nucleares contra objetivos humanos?
Las bombas de Hiroshima ("Little Boy") y Nagasaki ("Fat Man") han sido las dos únicas bombas atómicas con uso militar no experimental de la historia mundial, usadas contra objetivos humanos.
¿Qué capacidad destructiva tenía cada una de las bombas?
'Little boy' tenía una capacidad destructiva equivalente a la de 12.500 toneladas de TNT, los 60 kilos de Uranio-235 dieron lugar a una explosión a
“Fat man” fue lanzada desde un B-29 , era la segunda bomba atómica que Estados Unidos dejaba caer sobre la población nipona. Esta vez, su potencial destructivo era similar al de 21.000 toneladas de TNT, y su corazón estaba compuesto por plutonio-239.
¿Qué tipo de reacción nuclear se produjo en cada una de ellas?
"Little boy": estaba formada por átomos de Uranio y sólo necesitó convertir un gramo de masa (aunque toda la bomba como mecanismo pesara cuatro toneladas) para producir una potencia de 12´5 kilotones.
Tres días después cayó sobre Nagasaki “Fat Man” , una bomba de Plutonio que duplicaba en potencia destructiva a la anterior.
En ambos casos se produjo la fisión nuclear.
¿En qué ciudades de qué país se produjo esta ejecución?
Se produjo en Hiroshima y Nagasaki.
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¿Qué justificación oficial se desarrolló para justificar la masacre?
Los EE UU justificaron, y justifican, su acción como necesaria y legítima, debido a que los japoneses no se habrían rendido nunca y el número de civiles estadounidenses hubiera sido mucho mayor en casa de que los acontecimientos no hubiesen llevado su curso.
En este sentido, resulta reveladora la lectura del prestigioso semanario neoyorquino Time, que dedicaba su portada del pasado 1 de agosto a Kimuyo Watanabe, “quien perdió a su familia el 6 de agosto de
¿Qué consecuencias inmediatas tuvo la explosión de dichas bombas?
“Little boy” produjo un aumento de temperatura a unos 15 millones de grados centígrados en cuestión de segundos, siendo la temperatura en el suelo de 3.000 º C, y una ola de presión devastadora en un radio de
Fat man” produjo consecuencias menores gracias a que no fue lanzada en el lugar preciso. Aún así las muertes que causó fueron tremendas
¿Cuántas víctimas se estima que se produjeron en este momento en cada uno de los bombardeos?
Se calcula que en Hiroshima de una población de 450.000 habitantes, la bomba mató en unos primeros instantes a más de 70.000 personas causando otros 70.000 heridos.
En Nagasaki, el número de víctimas causadas directamente por la explosión se estima en 40.000 mortales y 60.000 heridos de una población de 195.000 habitantes.
¿Qué es el efecto que algunos testigos denominaron como "lluvia negra" momentos después de cada una de ellas?
Era el carboncillo condensado de todo el material orgánico quemado (entre ellos las víctimas humanas), y del material radiactivo de la bola de humo que se había levantado.
Causó muchas víctimas días después por anemia, espasmos y convulsiones de origen hasta entonces misterioso.
El caos, el desconcierto y la ruina fueron totales. El paisaje calcinado adquirió un tono gris uniforme, como si el color se hubiera extinguido, el pasto se volvió rojo grisáceo, el 92% de las edificaciones sólidas de Hiroshima fue arrasado.
-"Una columna de humo asciende rápidamente. Su centro muestra un terrible color rojo. Todo es pura turbulencia. Los incendios se extienden por todas partes como llamas que surgiesen de un enorme lecho de brasas. Comienzo a contar los incendios. Uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis... catorce, quince... es imposible. Son demasiados para poder contarlos.
Aquí llega la forma de hongo de la que nos había hablado el capitán Parsons. Viene hacia aquí, es como una masa de melaza burbujeante. El hongo se extiende. Puede que tenga mil quinientos o quizá tres mil metros de altura y unos ochocientos de anchura. Crece más y más. Está casi a nuestro nivel y sigue ascendiendo. Es muy negro, pero muestra cierto tinte violáceo muy extraño.
La base del hongo se parece a una densa niebla atravesada con un lanzallamas. La ciudad debe estar abajo de todo eso. Las llamas y el humo se están hinchando y se arremolinan alrededor de las estribaciones. Las colinas están desapareciendo bajo el humo. Todo cuanto veo ahora de la ciudad es el muelle principal y lo que parece ser un campo de aviación. Eso aún resulta visible. Allá bajo hay aviones".'
Bob Caron-artillero de cola/fotógrafo del Enola G
¿Cuántas víctimas y afectados ha provocado cada una de las dos detonaciones desde entonces hasta nuestros días?
Más de 300000 personas.
El bombardeo sobre Hiroshima ha pasado a ser la mayor masacre de seres humanos de la historia perpetrada por una nación en un sólo día.
Actividad FINAL: "Dolorosa reflexión"
Te sientes responsable por haber sido, de modo indirecto, partícipe de uno de los momentos más terribles que describen la Historia de la Humanidad. Reflexiona sobre tus pensamientos:
1) Durante tu colaboración con el proyecto Manhattan.
Estaba muy inquieto ante este nuevo proyecto que se avecinaba. Por una parte creía que era una opotunidad extraordinaria para avanzar en el mundo de la física, además me sentía en la obligación de hacer lo que Roosevelt me pedía, ya que no deseaba que Hitler descubriese lo que llevamos en nuestras manos. Sin embargo no podía dejar de sentir que me estaba traicionando a mi mismo; yo que me declaraba pacifista convencido y que no quería guerras... ¡había ayudado a descubrir la bomba atómica!
2) Pocos días antes de la explosión de 1945 de Hiroshima.
Tengo que convencer a todo el mundo del poder que tienen esas armas, tengo que encontrar un modo de detener la gran catástrofe que está por ocurrir, tengo.. ¡Debo hacerlo! me decía una y otra vez...
Pero de pronto me di cuenta de la realidad: ya no podía hacer nada. Había intentado persuadir al presiedente americano en numerosas ocasiones, había echo todo lo que estaba a mi alcance...Pero me sentía terriblemente culpable y necesitaba contar con el respaldo emocional de otros que también sabían lo que ocurriría. Por eso envié varias cartas a mi amigo y filósofo shinhoara con el fin de justificarme.
3) Después de la catástrofe
Tras enterarme de los sucesos tan terribles que habían ocurrido, de la masacre que indirectamente había ayudado a crear... El mundo se me vino abajo, ya nada tenía sentido, ¿Para que investigar, para que querer avanzar si el hombre no había cambiado nada desde la prehistoria,donde lo único que le importaba era su vida, su comida, sus riquezas...? Sentia un dolor punzante en mi corazón destrozado con cada imagen de tristeza, de dolor, de alegría americana.
Solo podía limitarme a pedir perdón por lo estúpido que había sido: "Solo espero que comprendan que yo no sabía lo que iba a desencadenar mi ecuación" me dije para aliviarme. Y desee con toda mi alma que el hombre evolucionara hasta el punto de renunciar a tener lo mejor pasando por encima de la vida de otras personas.
Ese 6 de agosto de hace ahora ya más de 60 años una parte de mi ser se quedó con las familias destrozadas, pero desafortunaadamente no de la manera que yo había querido.
BIBLIOGRAFÍA:
http://hiroshima45.blogspot.com/ (Muy buena página para ver imágenes)
http://www.biografiasyvidas.com/monografia/hitler/
http://www.youtube.com/?gl=ES&hl=es
http://sepiensa.org.mx/contenidos/historia_mundo/siglo_xx/guerra_mundial2/bombatomica/hiroynaga.htm
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