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CIENCIA7: AZAR. Caos determinista se refiere a fenómenos que permiten cierta predictibilidad a nivel global, pero que analizados a pequeña escala son impredecibles. Se trabaja con descripciones estadísticas de conjuntos de grandes cantidades de elementos, cada uno de ellos impredecible de manera individual pero no así globalmente. En física estadística, por ejemplo, este concepto se puede encontrar en la interpretación estadística de Boltzmann de la segunda ley de la termodinámica.

Azar

Para otros usos de este término, véase Azar (desambiguación).

El azar es una causalidad presente en diversos fenómenos que se caracterizan por causas complejas y no lineales. Dependiendo del ámbito al que se aplique, se pueden distinguir cuatro tipos de azar:

  • Azar en matemáticas. En matemáticas, puede existir series numéricas con la propiedad de no poder ser obtenidas mediante un algoritmo más corto que la serie misma. Es lo que se conoce como aleatoriedad. La rama de las matemáticas que estudia este tipo de objetos es la teoría de la probabilidad. Cuando esta teoría se aplica a fenómenos reales se prefiere hablar de estadística.
  • Azar en la fisica. Los sistemas de la física pueden incluir procesos deterministas y también indeterministas, es decir azarosos. En los sistemas indeterministas no se puede determinar de antemano cuál será el suceso siguiente, como sucede en la desintegración de un núcleo atómico. Esta dinámica, azarosa, es intrínseca a los procesos que estudia la mecánica cuántica), es decir aquellos subatomicos. Dentro de los procesos deterministas, también se da el azar en la dinámica de sistemas complejos impredecibles, también conocidos como sistemas caóticos.
  • Azar en biologia. Las mutaciones genéticas son generadas por el azar. Las mutaciones se conservan en el acervo genético, aumentando así las oportunidades de supervivencia y reproducción que los genes mutados confieren a los individuos que los poseen. Normalmente las características de un organismo se deben a la genética y al entorno, pero también las recombinaciones genéticas son obra del azar.
  • Azar como encuentro accidental. [cita requerida] Esta situación se considera azar porque los procesos que coinciden son independientes, no hay relación causal entre ellos, aunque cada uno tenga una causa que actúe de modo necesario. Así, un tiesto cae por una causa necesaria: la gravedad; pero es azaroso que en su trayectoria coincida con un viandante.

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[editar] Azar y filosofía

El azar ontológico es el que forma parte del ser. Aunque se encuentren leyes deterministas en determinados ámbitos, habrá procesos que son irreductiblemente espontáneos y aleatorios, independientemente del avance del conocimiento.1

El azar epistemológico es aquel que se encuentra en el conocimiento bien sea por ignorancia, por incapacidad para tratar sistemas complejos en un mundo determinista o bien porque exista un auténtico azar ontológico. [cita requerida]

El determinismo, en cambio, afirma que no existe el azar ontológico. Los procesos considerados aleatorios serían en realidad eventos en los que se ha desatendido a las particularidades (o es excesivamente trabajoso o complejo estudiarlas).

El conocimiento científico parte del supuesto de la existencia de unas leyes de la naturaleza que determinan el acontecer del mundo, y que es posible conocerlas. Poder determinar el grado de determinismo que dichas leyes implican y el ámbito de su aplicación es esencial para la valoración del conocimiento científico.

La creencia en un determinismo total como ciencia del conocimiento adecuado de la realidad y su carácter predictivo es problemático para la existencia de libre albedrío. Así se ha considerado en algunos momentos.

La ciencia actuaria, en la consideración del estudio de sistemas complejos y sistemas abiertos matiza la consideración del determinismo de las leyes de la naturaleza.2

Aunque se admita la existencia del azar, no se sigue necesariamente la realidad del libre albedrío; no se es libre por tomar una decisión aleatoria sino por tomar una decisión autónoma y según la voluntad.

[editar] Azar frente a no predictibilidad

Caos determinista se refiere a fenómenos que permiten cierta predictibilidad a nivel global, pero que analizados a pequeña escala son impredecibles. Se trabaja con descripciones estadísticas de conjuntos de grandes cantidades de elementos, cada uno de ellos impredecible de manera individual pero no así globalmente. En física estadística, por ejemplo, este concepto se puede encontrar en la interpretación estadística de Boltzmann de la segunda ley de la termodinámica.

Los sistemas turbulentos son aquellos cuya evolución no es predecible a corto plazo debido a que variaciones infinitesimales en las condiciones provocan cambios exponenciales.

Aleatoriedad y no predictibilidad en estos casos no son equivalentes. Éstos son un ejemplo claro de complejidad.

[editar] Azar y ciencia natural

Desde que Isaac Newton presentó su nueva forma de hacer ciencia, ésta fue asociada al determinismo. Como para el determinismo el azar sólo puede ser epistemológico, considera preferibles las teorías científicas de las que se desprenden leyes en las que no tiene cabida el azar. Bajo el punto de vista del cientificismo clásico, un evento era aparentemente aleatorio cuando no podía establecerse o controlarse su causa. Se podía asimilar a la ignorancia.

Con el desarrollo de las nuevas teorías científicas sobre sistemas caóticos o turbulentos, y cuánticos, muchos científicos reconsideraron la validez del azar en la física. Según la llamada interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, en un experimento controlado en hasta sus más mínimos detalles, siempre hay un grado de aleatoriedad en el resultado. Muchos procesos físicos de carácter cuántico podrían ser irreductiblemente aleatorios. Las leyes de la desintegración atómica pueden predecir el número de núcleos de un cuerpo radiactivo que se desintegrará en un periodo dado de tiempo, pero no cuándo lo hará un núcleo concreto. Sin embargo, han surgido diferentes objeciones a esta interpretación, como la Teoría de las variables ocultas, que sostiene que el resultado del experimento viene determinado por un cierto número de características aún desconocidas. Otra interpretación es la de los Universos paralelos, propuesta por Hugh Everett, según la cual todos los posibles resultados se dan, en todo un conjunto de universos. Aún no se ha podido diseñar un experimento que contraste o descarte alguna de las interpretaciones, por lo que la controversia permanece vigente.

[editar] Azar y matemáticas

El cálculo de probabilidades nos da las leyes de un sistema que se puede clasificar como aleatorio, por lo que el cálculo en sí mismo es determinista, aunque de forma diferente al determinismo fisicoclásico. Mientras que éste se refiere al determinismo de objetos individuales, las probabilidades se refieren al determinismo de conjuntos.

[editar] Azar en comunicaciones

Una comunicación correcta depende, entre otras cosas, de la minimización del efecto deletéro del ruido. Éste impone límites a la eficiencia de la comunicación. El estudio de dichos límites condujo a Claude Shannon al desarrollo de la teoría de la información, a efectuar aportaciones fundamentales a la teoría de la comunicación y a establecer las bases teóricas de la criptografía.

El acceso a una fuente de aleatoriedad de alta calidad es crítica en criptografía. La elección de una clave muy ligeramente no aleatoria puede resultar en el desciframiento de las comunicaciones.

 

[editar] Referencias

  1. C.Tamagnone, De la nada al volverse de la pluralidad (El pluralismo ontofisico entre la energía, la información, la complexidad, el caso y la necessidad.), Florentia, Clinamen 2009, pp.426-427
  2. http://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=i4fSedNiNnEC&oi=fnd&pg=PA15&dq=Orden+y+caos&ots=ImtNfooP3K&sig=rDZksuHbZh4UvykyPKlonbDyjVM#v=onepage&q&f=false

[editar] Véase también

[editar] Enlaces externos

CIENCIA7: ¿DETERMINISMO O INDETERMINISMO? PREDICTIBILIDAD. UNA de las más grandes metas de la ciencia es ser capaz de predecir fenómenos. Veamos con un poco de detalle lo que esto significa.

X. ¿DETERMINISMO O INDETERMINISMO?

PREDICTIBILIDAD

UNA de las más grandes metas de la ciencia es ser capaz de predecir fenómenos. Veamos con un poco de detalle lo que esto significa.

Después de investigar a fondo un fenómeno específico, se han podido establecer los mecanismos que rigen este fenómeno. Por ejemplo, el caso del movimiento de los planetas alrededor del Sol fue estudiado por Newton, quien demostró que, si hay una fuerza entre cuerpos que tienen masa, dada por la ley de la gravitación universal que propuso, entonces, de acuerdo con sus leyes de movimiento los planetas deberían girar alrededor del Sol en elipses. Newton estableció ciertas ecuaciones matemáticas que describen el fenómeno y, a partir de la solución de sus ecuaciones, encontró las elipses. Es decir, Newton pudo hacer una predicción. Esta forma de proceder se llama en física construir un modelo. De alguna forma este modelo refleja matemáticamente las características físicas del sistema: en este caso, de la relación entre los planetas y el Sol.

Pero esto no es todo. Por medio de sus resultados Newton pudo considerar lo siguiente: si se llega a saber dónde se encuentra un planeta en determinado momento, se podrá saber dónde estará en cualquier otro instante de tiempo. Es decir, si se conocen las condiciones iniciales del planeta se puede determinar su trayectoria en el futuro. Aplicadas estas ideas al movimiento del cometa Halley, este científico inglés predijo en el siglo XVIII, que el cometa debería regresar cada 76 años, hecho que en efecto ha ocurrido; las dos últimas apariciones fueron en 1910 y en 1986.

Sin embargo, para poder especificar las condiciones iniciales es necesario medirlas con algún aparato. Como resultado de la medición de cualquier cantidad se obtiene un número. Pero este número contiene incertidumbres, ya que en el proceso de medición en que lo obtenemos hay factores que, en general, no se pueden controlar. Por ejemplo, si se mide el peso de un cuerpo con una balanza, pueden ocurrir errores en la lectura de la aguja, debido a alguna vibración que produzca el paso de un vehículo, o a causa de alguna corriente de aire, etc. Es decir, siempre que se mide algo hay errores. Por tanto, como resultado de una medición se debe dar el número obtenido así como los límites de los errores que se puedan cometer.

Así, por ejemplo, como resultado de una medición de peso se dirá que el peso del cuerpo de interés se encuentra entre 54.5 kg y 54.8 kg. El "verdadero" valor del peso está dentro de este intervalo. El intervalo:

 

54.8 kg - 54.5kg = 0.3kg

es un cálculo del error cometido al hacer la medición.

Por supuesto que mientras menores sean los errores que se cometan, mejor será el resultado de la medición. Lo más que se puede hacer es lograr que el intervalo dentro del cual caen las mediciones disminuya, pero no se puede eliminar.

En general, podemos afirmar que no se puede hacer una medición con precisión absoluta. Siempre se tendrá un intervalo de error dentro del cual cae el "verdadero" valor. Los límites de error experimental son estimaciones cuantitativas de la importancia de las perturbaciones que muchos factores externos, prácticamente imposibles de controlar, provocan en la medición. La determinación del intervalo de error experimental es parte del trabajo cotidiano de un científico experimental. Mientras menor sea el intervalo de error, más precisa será la medición efectuada.

Como consecuencia del hecho de que una medición contiene errores, ocurre lo siguiente: supongamos que se lanza hacia abajo una piedra desde 7 m de altura sobre el suelo (figura 21(a)) y queremos predecir dónde estará la piedra después de 2 segundos. Si tenemos un modelo necesitaremos introducir las condiciones iniciales; en este caso, una es la altura sobre el suelo. Supóngase que al medir la posición inicial de la piedra se encuentra que los errores experimentales la sitúan entre los puntos A y B de la figura, con un intervalo de 0.12cm. El modelo que se tiene puede entonces predecir que después de 2 segundos, la piedra se encontrará a una altura de 1.5 m sobre el suelo. Ahora supondremos que se produce una de las dos situaciones siguientes:

1) La piedra deberá estar en un intervalo de 0.14 cm entre los puntos C y D (figura 21(b))

2) La piedra deberá estar en un intervalo de 2.15 cm entre los puntos C y D (figura 21(c)).

Si el modelo con el que se trabaja da lugar a los resultados del inciso (2) entonces no se puede hablar de que el modelo predice dónde estará la piedra después de 2 segundos, ya que los límites de error se magnificaron: de 0.12 cm a 2.15 cm. Este resultado casi nos dice que la piedra puede estar, después de 2 segundos, en cualquier lugar. Claramente esto no es lo que llamaríamos una predicción.



Figura 21. Al transcurrir el tiempo, el error inicial en la determinación de la posición de la piedra (a) puede quedar dentro de un intervalo análogo al inicial (b) o puede crecer mucho (c).

Por otro lado, en el caso del inciso (1) vemos que los errores se mantuvieron muy parecidos a los de la determinación inicial. Se considera que en este caso el modelo ha predicho la posición de la piedra. No es posible hacer una mejor predicción.

Si se hace un experimento para determinar la posición de la piedra, los límites de error deberán ser análogos a los hechos en el momento en que se determinó la posición inicial.

En consecuencia, si los parámetros del sistema que se está considerando son tales que la propagación de los errores no se amplifica, entonces el modelo sí predice el comportamiento futuro del sistema (éste sería el caso del inciso (1)). Si ocurre que los límites de error se amplifican (como en el caso del inciso (2)), entonces el modelo no es capaz de predecir el comportamiento futuro del sistema.

Ahora trataremos esta cuestión de la predicción para el caso que se consideró en el capítulo VIII, es decir, la forma en que evoluciona una población dada por la ecuación (6) , es decir, para el caso no lineal.

Consideremos el caso de q = 2.5 y tratemos dos condiciones iniciales muy cercanas: 0.25 y 0.27. A continuación presentamos las primeras iteraciones:

 


Valor inicial = 0.25
Valor inicial = 0.27
Diferencia

0.4688
0.4928
0.0240
0.6226
0.6229
0.0003
0.5874
0.5860
0.014
0.6059
0.6065
0.0006
0.5970
0.5966
0.0004
0.6015
0.6017
0.0002
0.5992
0.5992
0.0000
0.6004
0.6004
0.0000
0.5998
0.5998
0.0000
0.6001
0.6001
0.0000
0.6000
0.5999
0.0001
0.6000
0.6000
0.0000

 

 

En la última columna se presenta el cálculo de la diferencia entre los valores de cada renglón.

Se puede observar que, en primer lugar, la diferencia entre los valores iniciales es 0.27 - 0.25 = 0.02. En segundo lugar, si se observa la columna de diferencias podemos afirmar que éstas nunca son mayores que 0.02, la diferencia inicial (excepto en el primer renglón, en que es de 0.024, que es parecido a 0.02), sino que disminuyen a medida que progresamos en la iteración hasta que finalmente son prácticamente nulas. Esto último es una manifestación de algo que ya conocemos. No importa cuales sean las condiciones iniciales, para el caso de q = 2.5, siempre se terminará con el valor final de 0.6. En consecuencia, en este caso el modelo sí es capaz de hacer una predicción, ya que los límites de error iniciales no se amplifican, sino que prácticamente se llega al mismo resultado (0.6) sin importar cuál haya sido el valor inicial de la población.

Por otro lado, supóngase que el valor de q es igual a 3.6 y se tratan dos condiciones iniciales, por ejemplo, 0.60 y 0.63; si uno se pregunta cuáles son las poblaciones en las iteraciones 98, 99 y 100, se obtienen los siguientes valores:

 


Valor inicial = 0.60
Valor inicial = 0.63
Diferencia

0.3413
0.4567
0.1154
0.8094
0.8932
0.0838
0.5555
0.3433
0.2122

 

En primer lugar, vemos que la diferencia entre los valores iniciales es 0.63 - 0.60 = 0.03. En segundo lugar observamos que para estas iteraciones, las diferencias no son del mismo tamaño que la inicial. Estas diferencias llegan a ser mucho mayores que 0.03 y además son muy variables, la primera es de 0.1154, luego es 0.0838 y enseguida crece fuertemente a 0.2122. Podemos afirmar entonces que si la situación es tal que q =3.6, los límites de error iniciales no nada más se amplifican, sino que se vuelven azarosos. Por tanto, en este caso el modelo no es capaz de predecir la situación futura de la poblacion.

Del análisis de estos dos casos concluimos que: a) el modelo es capaz de hacer predicciones, en el sentido que arriba mencionamos, si los parámetros del sistema (en nuestro caso el valor de q) son tales que ocurre un comportamiento periódico, y b) que el modelo no es capaz de hacer predicciones si los parámetros son tales que se está en la región caótica.

Por otro lado nos damos cuenta de que, para cualquier valor del parámetro q, la regla para hacer iteraciones está completamente determinada. Esto significa que el modelo es determinista. si uno da el valor de q y la condición inicial de x, siempre obtendrá el mismo valor para la iteración 127, digamos. En consecuencia, este modelo es determinista y presenta dos tipos de regímenes: el periódico y el caótico. Puede parecer a primera vista que hay una contradicción entre estos términos. Sin embargo, como se ha ilustrado, éste no es el caso.

En este punto conviene hacer una aclaración muy importante. El modelo constituye la descripción de una parte de la naturaleza: puede ser descrito en términos matemáticos o no. Así el modelo dado en el capítulo VIII trata de representar un fenómeno, el de la variación de la población de insectos. El modelo es el que puede ser determinista o no, puede ser caótico o no. En nuestro caso el modelo sí es determinista, porque se puede determinar cuantas veces se quiera el valor de la población en el instante que se quiera (o sea la iteración que se quiera) habiendo dado el parámetro q y la condición inicial de x.

No hay que confundir entre el modelo que trata de representar a cierta realidad con la realidad misma.

Se ha ilustrado un hecho muy importante. Un modelo determinista, como el de la ecuación (6), en ciertas condiciones de los valores de los parámetros (por ejemplo q) puede predecir el comportamiento futuro y los errores en las condiciones iniciales no se amplifican. En otras condiciones, para otros valores de los parámetros, el modelo no puede predecir el comportamiento futuro; ahora los errores en las condiciones iniciales se amplifican y además el comportamiento se vuelve azaroso. En el primer caso (donde sí se pueden hacer predicciones) el sistema está en un régimen periódico. En el segundo caso (donde no se pueden hacer predicciones) el sistema está en un régimen caótico. Nótese que ambos tipos de comportamientos ¡se dan en el mismo sistema!

Obtenido de http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/150/htm/sec_12.htm

CIENCIA7: PREDICTIBILIDAD Y DETERMINISMO. Frecuentemente se confunde el determinismo de una determinada teoría física, como por ejemplo la mecánica newtoniana, con la predictibilidad efectiva a mediano o largo plazo.

Predicción

 


2.3.- AZAR, CAOS, ALEATORIEDAD, NECESIDAD E IMPREDICTIBILIDAD

EL AZAR: El azar es una cualidad presente en diversos fenómenos que se caracterizan por no mostrar una causa, orden o finalidad aparente.
El Caos determinista se refiere a fenómenos que permiten cierta predictibilidad en su globalidad, pero que analizados a pequeña escala son impredecibles. Se trabaja con descripciones estadísticas de conjuntos de grandes cantidades de elementos, cada uno de ellos impredecible de manera individual pero no así globalmente. El azar puede encontrarse en o asimilarse al comportamiento individual de las partículas que lo forman.
Los sistemas turbulentos son aquellos cuya evolución no es predecible a corto plazo debido a que variaciones infinitesimales en las condiciones provocan cambios exponenciales. Aleatoriedad y no predictibilidad en estos casos no son equivalentes. Éstos son un ejemplo claro de complejidad.

Obtenido de http://mdcreatividad.blogspot.com/2010/05/2.html

La teoría del caos probó que incluso sistemas realmente simples pueden resultar impredictibles con precisión en la práctica aún siendo deterministas. En la figura se muestra el diagrama de bifurcación para la aplicación logística cuya relación de recurrencia es simplemente scriptstyle x_{n+1} = r x_n (1-x_n)

El término predicción puede referirse tanto a la «acción y al efecto de predecir»1 como a «las palabras que manifiestan aquello que se predice»; en este sentido, predecir algo es «anunciar por revelación, ciencia o conjetura algo que ha de suceder».2

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[editar] Predicción no científica

[editar] Prospectiva o "futurología"

Artículo principal: Prospectiva

[editar] Predicción en una teoría científica

La predicción constituye una de las esencias claves de la ciencia, de una teoría científica o de un modelo científico. Así, el éxito se mide por el éxito o acierto que tengan sus predicciones3

La predicción en el contexto científico es una declaración precisa de lo que ocurrirá en determinadas condiciones especificadas. Se puede expresar a través del silogismo: "Si A es cierto, entonces B también será cierto."

El método científico concluye con la prueba de afirmaciones que son consecuencias lógicas del corpus de las teorías científicas. Generalmente esto se hace a través de experimentos que deben poder repetirse o mediante estudios observacionales rigurosos.

Una teoría científica cuyas aseveraciones no son corroboradas por las observaciones, por las pruebas o por experimentos probablemente será rechazada. El falsacionismo de Karl Popper considera que todas las teorías deben ser puestas en cuestión para comprobar su rigor.

Las teorías que generan muchas predicciones que resultan de gran valor (tanto por su interés científico como por sus aplicaciones) se confirman o se falsean fácilmente y, en muchos campos científicos, las más deseables son aquéllas que, con número bajo de principios básicos, predicen un gran número de sucesos.

[editar] Dificultad de predicción en numerosos campos de la ciencia

Algunos campos de la ciencia tienen gran dificultad de predicción y pronóstico exacto. En algunos campos la complejidad de datos lo hace difícil (pandemias, demografía, la dinámica de la población, la predicción del clima, la predicción de los desastres naturales y, en general, la meteorología).

[editar] Predictibilidad y determinismo

El atractor de Lorenz apareció en el contexto de la meteorología, donde Lorenz formuló un modelo simplificado de atmósfera que resultó ser determinista pero no predictible. Por razones similares el tiempo atmosférico real que es algo más complejo, aún siendo determinista no permite predicciones fiables con semanas de antelación dada la precisión de las medidas actuales usadas para eleborar dichas predicciones.

Frecuentemente se confunde el determinismo de una determinada teoría física, como por ejemplo la mecánica newtoniana, con la predictibilidad efectiva a mediano o largo plazo.

Es evidente la evolución temporal en la que los sistemas físicos macroscópicos pueden ser descritos por ecuaciones diferenciales y, por tanto, desde un punto de vista formal son deterministas, ya que las condiciones iniciales determinan todo el futuro de la evolución temporal. Sin embargo, esa posibilidad teórica no es factible en la práctica, debido a que algunos sistemas presentan alta "sensibilidad a las condiciones iniciales", lo que significa que pequeños errores en la medición que sirve para determinar las condiciones iniciales conllevan divergencias exponenciales con el tiempo.

Los sistemas caóticos (por ejemplo, los sistemas meteorológicos) son de ese tipo, razón por la cual, aunque son deterministas, no permiten una predicción efectiva a largo plazo. Actualmente los modelos computacionales usados en la predicción del tiempo son altamente fiables con cuatro días de antelación y, aunque se hacen simulaciones a diez días o más, se conoce que en ese intervalo son poco aproximados. Por consiguiente la predicción del clima a largo plazo sólo es fiable para comportamientos generales, pero no para una predicción meteorológica precisa.

[editar] Referencias

  1. predicción, DRAE, Vigésima segunda edición
  2. predecir, DRAE, Vigésima segunda edición
  3. Predicción, Diccionario de filosofía de José Ferrater Mora, Ariel, Barcelona, p. 2883.

[editar] Bibliografía

[editar] Véase también

CIENCIA7: SENTÍ QUE ESTABAN HABLANDO ALGO MUY IMPORTANTE EN EL FUTURO Y NUEVAMENTE MI PODER NOS LLEVÓ HASTA ALLÍ AL GOBIERNO Y NUESTRAS FAMILIAS. ESTABAN HABLANDO DE LA COSMOLOGÍA CUÁNTICA. En física teórica, la cosmología cuántica es un campo joven que procura estudiar el efecto de la mecánica cuántica en los primeros momentos del universo después de la Gran Explosión (Big Bang). A pesar de muchas tentativas, el campo sigue siendo una rama algo especulativa de la gravedad cuántica. El Big Bang/Big Crunch es reemplazado por un rebote cuántico removiendo de esta manera las singularidades.

Cosmología cuántica

De Wikipedia, la enciclopedia libre

En física teórica, la cosmología cuántica es un campo joven que procura estudiar el efecto de la mecánica cuántica en los primeros momentos del universo después de la Gran Explosión (Big Bang). A pesar de muchas tentativas, el campo sigue siendo una rama algo especulativa de la gravedad cuántica. El Big Bang/Big Crunch es reemplazado por un rebote cuántico removiendo de esta manera las singularidades.

Un importante problema en este campo es el origen de la información en el universo.

[editar] Véase también

  • Historias múltiples
  • Aquí está la explicación de un laico sobre la cosmología cuántica en el sitio web de Cambridge: [1]

[editar] Enlaces externos

CIENCIA7: LA VIBRACIÓN. Se denomina vibración a la propagación de ondas elásticas produciendo deformaciones y tensiones sobre un medio continuo (o posición de equilibrio).

Vibración

 

Amplitud de vibraciones en la carrocería de un auto, originadas en las irregularidades del pavimento.
Uno de los posibles modos de vibración de un tambor circular (ver otros modos).

Se denomina vibración a la propagación de ondas elásticas produciendo deformaciones y tensiones sobre un medio continuo (o posición de equilibrio).

No debe confundirse una vibración con una oscilación. En su forma más sencilla, una oscilación se puede considerar como un movimiento repetitivo alrededor de una posición de equilibrio. La posición de "equilibrio" es a la que llegará cuando la fuerza que actúa sobre él sea cero. Este tipo de movimiento no involucra necesariamente deformaciones internas del cuerpo entero, a diferencia de una vibración.

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[editar] Introducción

Conviene separar el concepto de vibración del de oscilación, ya que las oscilaciones son de una amplitud mucho mayor; así por ejemplo, al caminar, nuestras piernas oscilan, al contrario de cuando temblamos -de frío o de miedo-. Como las vibraciones generan movimientos de menor magnitud que las oscilaciones en torno a un punto de equilibrio, el movimiento vibratorio puede ser linearizado con facilidad. En las oscilaciones, en general, hay conversión de energías cinética en potencial gravitatoria y viceversa, mientras que en las vibraciones hay intercambio entre energía cinética y energía potencial elástica.

Archivo:Damped Free Vibration.png
Ejemplos de vibración de la imagen con su fórmula.

Además las vibraciones al ser de movimientos periódicos (o cuasiperiódicos) de mayor frecuencia que las oscilaciones suelen generar ondas sonoras lo cual constituye un proceso disipativo que consume energía. Además las vibraciones pueden ocasionar fatiga de materiales como por ejemplo.

Para pequeños amplitudes de oscilación el movimiento puede aproximarse razonablemente por un movimiento armónico complejo, con ecuación de movimiento:

bold{M}ddot{bold{q}}(t) + bold{C}dot{bold{q}}(t) + bold{K}bold{q}(t) = bold{f}(t)

Donde:

bold{M}, bold{C}, bold{K}, son respectivamente las matrices de masa, amortiguamiento y rigidez del sistema.bold{q}(t), es un (pseudo)vector de coordenadas generalizadas que representa el movimiento de un conjunto de puntos relevantes del sistema.bold{f}(t), representa el conjunto de fuerzas excitatrices que generan la vibración.

[editar] Efectos de la vibración

La vibración es la causa de generación de todo tipo de ondas. Toda fuerza que se aplique sobre un objeto genera perturbación. El estudio del ruido, la vibración y la severidad en un sistema se denomina NVH. Estos estudios van orientados a medir y modificar los parámetros que le dan nombre y que se dan en vehículos de motor, de forma más detallada, en coches y camiones.

 

[editar] Véase también

[editar] Enlaces externos

CIENCIA7: ÉTER. En química orgánica y bioquímica, un éter es un grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos que contienen átomos de carbono, estando el átomo de oxígeno unido y se emplean pasos intermedios:

Éter (química)

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Metil terbutil éter.

En química orgánica y bioquímica, un éter es un grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos que contienen átomos de carbono, estando el átomo de oxígeno unido y se emplean pasos intermedios:

ROH + HOR' → ROR' + H2O

Normalmente se emplea el alcóxido, RO-, del alcohol ROH, obtenido al hacer reaccionar al alcohol con una base fuerte. El alcóxido puede reaccionar con algún compuesto R'X, en donde X es un buen grupo saliente, como por ejemplo yoduro o bromuro. R'X también se puede obtener a partir de un alcohol R'OH.

RO- + R'X → ROR' + X-

Al igual que los ésteres, no forman puentes de hidrógeno. Presentan una alta hidrofobicidad, y no tienden a ser hidrolizados. Los éteres suelen ser utilizados como disolventes orgánicos.

Suelen ser bastante estables, no reaccionan fácilmente, y es difícil que se rompa el enlace carbono-oxígeno. Normalmente se emplea, para romperlo, un ácido fuerte como el ácido yodhídrico, calentando, obteniéndose dos halogenuros, o un alcohol y un halogenuro. Una excepción son los oxiranos (o epóxidos), en donde el éter forma parte de un ciclo de tres átomos, muy tensionado, por lo que reacciona fácilmente de distintas formas.

El enlace entre el átomo de oxígeno y los dos carbonos se forma a partir de los correspondientes orbitales híbridos sp³. En el átomo de oxígeno quedan dos pares de electrones no enlazantes.

Los dos pares de electrones no enlazantes del oxígeno pueden interaccionar con otros átomos, actuando de esta forma los éteres como ligandos, formando complejos. Un ejemplo importante es el de los éteres corona, que pueden interaccionar selectivamente con cationes de elementos alcalinos o, en menor medida, alcalinotérreos.

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[editar] Dietil éter

El término "éter" se utiliza también para referirse solamente al éter llamado "dietiléter" (según la IUPAC en sus recomendaciones de 1993 "etoxietano"), de fórmula química CH3CH2OCH2CH3. El alquimista Raymundus Lullis lo aisló y subsecuentemente descubrió en 1275. Fue sintetizado por primera vez por Valerius Cordus en 1540. Fue utilizado por primera vez como anestésico por Crawford Williamson Long el 30 de marzo de 1842.

[editar] Éteres corona

18-corona-6.

Hay éteres que contienen más de un grupo funcional éter (poliéteres) y algunos de éstos forman ciclos; estos poliéteres se denominan éteres corona.

Pueden sintetizarse de distintos tamaños y se suelen emplear como ligandos, para complejar compuestos de este tipo. Suelen servir como transporte de cationes alcalinos para que puedan atravesar las membranas celulares y de esta forma mantener las concentraciones óptimas a ambos lados. Por esta razón se pueden emplear como antibióticos, como por ejemplo, la valinomicina.

Otros compuestos relacionados son los criptatos, que contienen, además de átomos de oxígeno, átomos de nitrógeno. A los criptatos y a los éteres corona se les suele denominar "ionóforos".

[editar] Poliéteres

Se pueden formar polímeros que contengan el grupo funcional éter. Un ejemplo de formación de estos polímeros:

R-OH + n(CH2)O → R-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-..

Los poliéteres más conocidos son las resinas epoxi, que se emplean principalmente como adhesivos. Se preparan a partir de un epóxido y de un dialcohol.

Una resina epoxi

[editar] Nomenclatura

  • La nomenclatura de los éteres según las recomendaciones de 1993 de la IUPAC (actualmente en vigencia) especifican que estos compuestos pertenecientes al grupo funcional oxigenado deben nombrarse como alcoxialcanos, es decir, como si fueran sustituyentes. Se debe especificar al grupo funcional éter como de menor prioridad frente a la mayoría de cadenas orgánicas. Cada radical éter será acompañado por el sufijo oxi.
  • Un compuesto sencillo, como por ejemplo CH3-O-C6H6 según las normas de la IUPAC se llamaría:
    • metoxibenceno
  • La nomenclatura tradicional o clásica (también aceptada por la IUPAC y válida para éteres simples) especifica que se debe nombrar por orden alfabético los sustituyentes o restos alquílicos de la cadena orgánica al lado izquierdo de la palabra éter. El compuesto anterior se llamaría según las normas antiguas (ya en desuso) de esta manera:
    • fenil metil éter

Los éteres sencillos de cadena alifática o lineal pueden nombrarse al final de la palabra éter el sufijo -ílico luego de los prefijos met, et, but, según lo indique el número de carbonos. Un ejemplo ilustrativo sería el siguiente:

mbox{CH}_{3}-mbox{CH}_{2}-mbox{CH}_{2}-mbox{O}-mbox{CH}_{2}-mbox{CH}_{2}-mbox{CH}_{3},mbox{Eter dipropilico},

[editar] Síntesis de éteres

síntesis de Williamson.
  • La síntesis de éteres de Williamson es la síntesis de éteres más fiable y versátil. Este método implica un ataque SN2 de un ión alcóxido a un haluro de alquilo primario no impedido o tosialato. Los haluros de alquilo secundarios y los tosialatos se utilizan ocasionalmente en la síntesis de Williamson, pero hay competencia en las reacciones de eliminación, por lo que los rendimientos con frecuencia son bajos.
El alcóxido generalmente se obtiene añadiendo Na, K o NaOH al alcohol.
Síntesis de éteres mediante aloximercuriación-desmercuriación.
  • Síntesis de éteres mediante aloximercuriación-desmercuriación. En el proceso de aloximercuriación-desmercuriación se añade una molécula de un alcohol a un doble enlace de un alqueno. Se obtiene un éter tal como se muestra a continuación:
  • Síntesis industrial: deshidratación bimolecular de alcoholes.
              2R─OH ↔ R−O−R +H2O

[editar] Reacciones de éter

[editar] Ruptura por HBr y HI

Ruptura de HBr y HI

[editar] Autooxidación

Autooxidación

[editar] Usos de los éteres

  • Medio para extractar para concentrar ácido acético y otros ácidos.
  • Medio de arrastre para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos.
  • Disolvente de sustancias orgánicas (aceites, grasas, resinas, nitrocelulosa, perfumes y alcaloides).
  • Combustible inicial de motores Diésel.
  • Fuertes pegamentos
  • Desinflamatorio abdominal para después del parto, exclusivamente uso externo.

[editar] Enlaces externos

 

[editar] Véase también

CIENCIA7: LLEGADO ESTE PUNTO, DEBE DE REPASAR EL CONCEPTO DE "ÉTER" Y DE "NOUS". Durante la Edad Media —tras la recuperación de la filosofía aristotélica, el término aether, justamente por ser el quinto elemento material reconocido por Aristóteles, comenzó a ser llamado así (quinto elemento) o también qüinta essentia, de donde viene la expresión quintaesencia (usada en la cosmología actual para referirse a la energía oscura).

Éter (física)

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Para otros usos de este término, véase Éter.

En algunas teorías obsoletas, el éter era una hipotética sustancia extremadamente ligera que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido.

Contenido

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[editar] Éter en la antigüedad

[editar] Etimología

La palabra proviene del latín æthēr y ésta del griego αἰθήρ aithēr, 'cielo, firmamento', que deriva de la raíz indoeuropea *aydh- ‘arder, fuego’. Esta raíz aparece en otros nombres relacionados con el fuego y el esplendor del cielo como el nombre Aithiopia (Etiopía), que significa 'cara quemada (de raza negra)'. Como sustancia, se hablaba del éter desde épocas presocráticas (antes del siglo V a. C.), como uno de los cinco elementos de la naturaleza:

  1. tierra.
  2. agua.
  3. fuego.
  4. aire.
  5. éter.

En las creencias griegas el éter era una sustancia brillante que respiraban los dioses, en contraste con el pesado aire que respiran los mortales. El término aparece tanto en la física aristotélica como en la antigua teoría electromagnética de finales del siglo XIX.

[editar] El éter en la filosofía de Aristóteles

Para Aristóteles (384322 a. C.) el éter era el elemento material del que estaba compuesto el llamado mundo supralunar, mientras que el mundo sublunar está formado por los famosos cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego.

A diferencia de éstos, el éter es para Aristóteles un elemento más sutil y más ligero, más perfecto que los otros cuatro (la física de Aristóteles es cualitativa, más que cuantitativa) y, sobre todo, su movimiento natural es circular, a diferencia del movimiento natural de los otros cuatro, que es rectilíneo.

[editar] En la India

En la India se conoce el éter con el nombre de akasha. En la cosmología sankhia se habla de los pañcha mahā bhūta (cinco elementos principales), cada uno ocho veces más sutil que el anterior:

  1. Tierra (bhumi)
  2. Agua (apu).
  3. Fuego (agní).
  4. Aire (vaiu).
  5. Éter (akasha).

Fue ampliamente diseminada en China e India, donde forma la base tanto del budismo como del hinduismo.

[editar] En la Edad Media

Durante la Edad Media —tras la recuperación de la filosofía aristotélica, el término aether, justamente por ser el quinto elemento material reconocido por Aristóteles, comenzó a ser llamado así (quinto elemento) o también qüinta essentia, de donde viene la expresión quintaesencia (usada en la cosmología actual para referirse a la energía oscura).

[editar] El éter y las teorías de la luz

Hacia finales del siglo XIX, James Clerk Maxwell (1831-1879) había propuesto que la luz era una onda transversal. Como parecía difícilmente concebible que una onda se propagase en el vacío sin ningún medio material que hiciera de soporte se postuló que la luz podría estar propagándose realmente sobre una hipotética sustancia material, para la que se usó el nombre de éter (debido a algunas similaridades superficiales con la hipotética substancia de la física aristotélica).

Según se pensaba entonces: debido a que la velocidad de la luz dependería de la densidad del medio, siendo en general más lenta en medios más densos, se propuso que el éter habría de tener una densidad ínfima y un gran coeficiente de elasticidad. Esta explicación estaba presente en los tiempos de formulación de la teoría del campo electromagnético por Maxwell (1831-1879), Lord Kelvin (1824-1907) y Nikola Tesla (1856-1943), en la que el concepto de éter se incluía de manera semejante al moderno concepto de campo electromagnético.

[editar] Refutación de la existencia del éter

En un intento de probar la existencia del éter y la velocidad de la traslación de la Tierra con respecto a éste Albert Abraham Michelson (1852-1931) y Edward Morley (1838-1923) diseñaron un experimento capaz de medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares entre sí y con diferente velocidad lineal relativa al éter. Fue el famoso experimento de Michelson y Morley (1887) cuyos resultados negativos en sucesivos intentos acabaron por disipar el concepto de éter y sirvieron de base a la formulación de la teoría de la relatividad especial de Einstein. Arthur Beiser señala que:[1]

a) «Los resultados negativos del experimento de Michelson y Morley tuvieron dos consecuencias: En primer lugar, al demostrar que el éter carecía de propiedades medibles resultaba insostenible la hipótesis del éter –final ignominioso para lo que había sido una idea respetada. En segundo lugar se vislumbraba un nuevo principio físico: la velocidad de la luz en el espacio libre es la misma en todas partes, independiente de cualquier movimiento de la fuente o del observadorb) El segundo postulado de la relatividad especial es una consecuencia directa del la interpretación asignada al resultado que proporciono el interferometro de Michelson y Morley, de allí que dicho postulado proponga «la velocidad de la luz en el espacio libre tiene el mismo valor para todos los observadores, independiente de su estado de movimiento.»

[editar] Nuevas perspectivas

Trabajos teóricos recientes como los de HongSheng Zhao de la Universidad de St. Andrews, en un intento de incorporar en un único marco teórico la materia oscura y la energía oscura, postulan que una energía oscura similar a un fluido puede comportarse como materia oscura si alcanza una densidad lo bastante alta. Esta idea, similar a la del éter, eliminaría la necesidad de la existencia de la Partícula Masiva de Débil Interactuación (WIMP), afectando a la velocidad a la que pueden rotar las galaxias y justificando así los datos experimentales hasta ahora obtenidos. Dichos datos anómalos en la teoría convencional, habían llevado a diversos intentos de solución tan curiosos como las MOND.

[editar] Curiosidades

  • El significado inicial de ‘medio por el que viaja una señal’ es el origen de la palabra Ethernet.

[editar] Notas

  1. Arthur Beiser: Conceptos de física moderna (págs. 17-18). EE. UU.: McGraw-Hill Book Company, 1973.

[editar] Véase también

CIENCIA7: EN EL GRAN ESPÍRITU SE SUPO QUE CUANDO SE MEJORE "EL FACTOR DE CORRECCIÓN" MEJORARÁ MUCHO EL CLIMA Y MUCHAS CUALIDADES DEL UNIVERSO. QUE SEPA QUE EN EL GRAN ESPÍRITU HABÍA MUCHAS PROFECÍAS. correction factor) Cantidad de desviación en una medición que se toma en cuenta en el proceso de calibración. Usted puede sumar el factor de corrección al valor medido o ajustar el instrumento de medición.

What is the definition of factor de corrección?

  • (correction factor) Cantidad de desviación en una medición que se toma en cuenta en el proceso de calibración. Usted puede sumar el factor de corrección al valor medido o ajustar el instrumento de medición.
  • Learn more about factor de corrección in the class "Características de los instrumentos lineales 115" below.

 

Características de los instrumentos

 lineales 115

Inspección (español) Training

 

Class Information
Tooling U classes are offered at the beginner, intermediate, and advanced levels. The typical class consists of 12 to 25 lessons and typically requires at least two hours of instruction time.
Class Name:Características de los instrumentos lineales 115
Description:Esta clase describe las diversas características de instrumentos de medición lineal y explica cómo la variación afecta el proceso de inspección.
Prerequisites:none
Difficulty:Beginner
Number of Lessons:15
 
 factor de corrección
Class Outline
  • Objetivos
  • Importancia de medir longitud
  • ¿Qué es la variación?
  • Exactitud
  • Error en medición
  • Precisión
  • Calibración
  • Estabilidad
  • Linealidad
  • Resolución
  • Amplificación
  • Histéresis
  • Factores que afectan la medición
  • Costo de la medición
  • Resumen
 
Class Objectives
  • Identifique la cantidad más comúnmente medida.
  • Defina qué es la variación.
  • Defina qué es la exactitud.
  • Describa cómo los errores afectan el proceso de medición.
  • Defina qué es la precisión.
  • Describa cómo la calibración elimina errores.
  • Defina qué es la estabilidad.
  • Defina qué es la linealidad.
  • Defina qué es la resolución.
  • Defina qué es la amplificación.
  • Defina qué es la histéresis.
  • Identifique los factores que afectan la medición.
  • Describa cómo la inspección afecta los costos.

 

Class Vocabulary  
amplificación (amplification) Movimiento de los puntos de contacto de un instrumento de medición en relación a la cantidad de lectura en la aguja o escala.
calibración (calibration) Comparación de un dispositivo con exactitud desconocida contra un dispositivo con un estándar conocido y exacto para eliminar cualquier variación en el dispositivo que se revisa.
calibrador (gage) Dispositivo que determina si una característica de una pieza está o no dentro de límites especificados. La mayoría de los calibradores no proporcionan un valor real para la medida. Sin embargo, a veces los instrumentos de medición también se llaman calibradores.
calibrador cilíndrico (plug gage) Calibrador templado y cilíndrico que se utiliza para inspeccionar el tamaño de un agujero. Los calibradores cilíndricos vienen en diámetros estandarizados.
calibrador de altura (height gage) Tipo de instrumento de medición con una base terminada a precisión, un brazo a un ángulo recto con respecto a la base y un indicador.
calibrador de profundidad (depth gage) Tipo de instrumento de medición que mide la profundidad de agujeros, ranuras o huecos.
calibre (caliper) Instrumentos de medición con dos pares de tenazas en un extremo y un brazo largo que contienen una escala marcada con divisiones de unidades. Un par de tenazas mide características externas; el otro par mide características internas.
características térmicas (thermal characteristics) Manera en que se comporta un material a causa de cambios de calor. Los instrumentos de medición tienen características térmicamente estables para que no se vean afectados por aumentos de temperatura.
deriva (drift) Cambio real en el valor de una medición cuando se mide la misma característica bajo las mismas condiciones por el mismo operador en diferentes puntos de tiempo. La deriva indica la frecuencia con que se debe recalibrar una medición.
discriminación (discrimination) Distancia entre dos líneas en una escala o finura de las divisiones de unidades de medición en un instrumento.
error (error) La cantidad de desviación de un estándar o especificación. Los errores se deben eliminar en el proceso de medición.
error de medición (error of measurement) La diferencia real entre un valor de medición y el valor de un estándar conocido.
error sistemático (systematic error) Error que no se determina por un evento al azar, sino que se introduce por una inexactitud en el sistema. Los errores sistemáticos son predecibles y esperados.
estabilidad (stability) Capacidad de un instrumento de medición para retener su calibración a través de un período prolongado. La estabilidad determina la consistencia de un instrumento a través del tiempo.
estándar (standard) Valor cierto reconocido. Una calibración debe comparar los valores de medición contra un estándar conocido.
exactitud (accuracy) Diferencia entre la lectura de una medición y el valor verdadero de la misma medición
factor de corrección (correction factor) Cantidad de desviación en una medición que se toma en cuenta en el proceso de calibración. Usted puede sumar el factor de corrección al valor medido o ajustar el instrumento de medición.
gráfica (graph) Diagrama que representa la variación de una variable contra otra.
granito (granite) Material denso resistente al desgaste que es capaz de tener una excelente lisura. El granito suele utilizarse para superficies de inspección.
histéresis (hysteresis) Demora entre la acción y la reacción de un instrumento de medición. La histéresis es la cantidad de error que resulta cuando ocurre esta acción.
indicador de carátula (dial indicator) Instrumento de medición con un punto de contacto conectado a un husillo y engranes, el cual mueve una aguja en la carátula. Los indicadores de carátula tienen graduaciones para leer diferentes valores de medición.
instrumentos de medición (measuring instrument) Dispositivos utilizados para inspeccionar, medir, probar o examinar si las piezas cumplen con las especificaciones requeridas.
linealidad (linearity) La cantidad de cambio de error a través del rango de medición de un instrumento. La linealidad también es la cantidad de desviación del desempeño ideal en línea recta de un instrumento.
mesa de coordenadas (coordinate measuring machine) Sofisticado instrumento de medición con una mesa plana y pulida y con una sonda suspendida que mide piezas en espacio tridimensional.
micrómetro (micrometer) Instrumento de medición en forma de U con un husillo roscado que avanza lentamente hacia un pequeño yunque. Los micrómetros vienen en numerosos tipos para medir una variedad de dimensiones y características.
pendiente (slope) Ángulo de una línea que aparece cuando se comparan dos variables en una gráfica.
precisión (precision) Grado hasta que un instrumento repetirá la misma medida sobre un período.
rango especificado de medición (specified range of measurement) Límite de los valores de medición que un instrumento es capaz de leer. La dimensión que se está midiendo debe caber dentro de este rango.
regla de diez (rule of ten) Lineamiento para inspección que enuncia que un instrumento de medición debe ser diez veces más preciso que la tolerancia aceptable para la característica inspeccionada de una pieza.
repetibilidad (repeatability) Capacidad de obtener resultados consistentes al medir la misma pieza con el mismo instrumento de medición.
resolución (resolution) El cambio más pequeño en un valor medido que el instrumento puede detectar. A la resolución también se le conoce como sensibilidad.
sesgo (bias) Diferencia predicha con respecto al promedio entre la medición y el valor real. Al sesgo también se le conoce como exactitud.
tolerancia (tolerance) Desviación no deseada, pero aceptable de una dimensión deseada.
variación (variation) Diferencia entre dos o más cosas similares.
Obtenido de http://www.toolingu.com/definition-351115-29826-factor-de-correccion.html