Volumen 30 Número 1 enero-marzo

Editorial
D
esde la publicación del último número de nuestro Boletín, han ocurrido acontecimientos que
tocan de manera muy importante a nuestra comunidad. Esto es extraordinario para quien se
encarga de difundir las noticias del gremio, como es el caso del Boletín. En forma sintética hablemos de estas buenas nuevas. Por principio de cuentas, una vez más, nuestra comunidad está de plácemes por el otorgamiento del Premio Nacional de Ciencias y Artes 2015 en el campo de las Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales al Dr. Fernando del Río Haza, quien es Profesor Emérito y Distinguido de la
Universidad Autónoma Metropolitana, adscrito al Departamento de Física de la Unidad Iztapalapa. Muchas felicidades al Dr. Fernando del Río por este merecido reconocimiento a toda una vida dedicada a la física. Otro aspecto de enorme relevancia dado a conocer el pasado 11 de febrero, es la confirmación, más
allá de toda duda razonable, de la existencia de las ondas gravitacionales. Transcurrió prácticamente un
siglo desde que fueron predichas por Albert Einstein en su formulación de la Teoría General de la Relatividad. La detección de las señales de las ondas gravitacionales ocurrió el 14 de septiembre de 2015 en el
Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO por sus siglas en inglés) y se asoció a la coalescencia de lo que fue un sistema binario de hoyos negros. Debe ponderarse el hecho de que
este descubrimiento representa además de un hito científico, un hito tecnológico.
En lo que concierne a la Sociedad Mexicana de Física, también hay hechos destacados que comunicar. El pasado 5 de febrero, con la participación de representantes de diez estados del país, se constituyó la
Asociación Nacional de Estudiantes de Física. Para provecho de todos los jóvenes que adopten el oficio de
físico, deseamos el mejor de los futuros a la naciente Asociación. Por otro lado, a través de una consulta
electrónica el pasado 19 de febrero se aprobó la modificación del estatuto de la Sociedad. En forma sintética dicha modificación consistió en la creación del Comité de Patrimonio, cuya finalidad será la supervisión de las funciones de registro, preservación e incremento de los bienes y derechos patrimoniales de la
Sociedad; asimismo, se redefinió la vigencia de socio activo que será efectiva, para los casos en que aplique, durante un año contado a partir de la fecha en que el socio haya realizado el pago de su cuota anual.
Finalmente, comunicamos que ya hay Presidente electo de la Sociedad para el periodo 2017-2018. Se
trata del Dr. Darío Núñez Zúñiga del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.
Federico González García
Secretario General
Sociedad Mexicana de Física
1
Boletín de la Sociedad
Mexicana de Física
SMF
CONTENIDO
Sociedad Mexicana de Física
1
Editorial
Director
Federico González García
UAM-I
Consejo Editorial
Tatyana Belyaeva
EC-UAEMEX
Julio Emilio Herrera Velázquez
ICN-UNAM
Alfredo Macías
UAM-I
Elí Aguilera
ININ
José Miguel Méndez
CINVESTAV-IPN
José Ramón Hernández
DGDC-UNAM
María Eugenia Mendoza
IF-BUAP
Corrector de Estilo: Luis Chávez García, FC-UNAM
Editor técnico: José R. Dorantes Velázquez, SMF
Federico González García.
3
Distinciones
Fernando del Río, Premio Nacional de Ciencias y Artes 2015.
7
Noticias de la comunidad
Profesor extraordinario de la UNAM
El Nobel Albert Fert impartió sabiduría a alumnos de CIENCIAS.
Reunión General de la Red Temática Materia Condensada Blanda 2015.
Escuela de Materia Condensada Blanda 2015.
Taller de Física Experimental, Cuernavaca, Morelos, 4 al 8 Enero 2016.
Alejandro Ricardo Femat Flores, Director General del IPICyT.
Máximo López López, Jefe del Departamento de Física, CINVESTAV-IPN.
William Lee Alardín, Coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.
Arranca Programa de Divulgación, “La Luz de la Ciencia”
En el cierre del IYL2015 en Yucatán.
21
Artículos
Aplicaciones de las Radiaciones Ionizantes
Jorge Rickards, Instituto de Física, UNAM.
Hemos ... ¡detectado ondas gravitatorias!
Darío Núñez, Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM.
41
Reseñas de actividades
Fotografía de portada.
Fermín Barrio
El Boletín de la Sociedad Mexicana de Física, es una
publicación trimestral, que incluye artículos, noticias,
reseñas y cartas de interés para la comunidad. Sus
oficinas se localizan en el Edificio de Física, Facultad
de Ciencias, UNAM, Piso 2., en la Universidad Nacional Autónoma de México, C.U., Código Postal, 04510
Delegación Coyoacán, D. F.; Apartado postal 70–348,
Coyoacán, 04511 México, D. F., Tel./Fax: 5622-4946,
5622-4993, 5622-4840 y 5622-4848. Correo electrónico:
smf@unam.mx, smf@ciencias.unam.mx, Página WEB:
http://www.smf.mx. Director: Federico González García, UAM-I. Se publica con apoyo parcial del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT). Se
distribuye a los socios activos. Para publicar en el
Boletín de la SMF deberán enviar sus contribuciones
en archivo Word o LaTex, así como figuras, gráficas y
fotografías, en formato jpg, tiff, pdf, psd, cdr, gif, con
resolución mínima de 300 dpi., a las oficinas de la
Sociedad Mexicana de Física, No se devolverán los
originales a menos que sea material gráfico original.
Certificados de licitud de título No. 3108 y de contenido
No. 2773 otorgados por la Comisión Calificadora de
Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de
Gobernación. Reserva de título No. 67–88 de la Dirección
General de Derechos de Autor. Publicación periódica:
Registro No. PP09–0387, características 320241109,
otorgado por la Oficina del Servicio Postal Mexicano.
Se autoriza la reproducción parcial o total del material
contenido en este Boletín citando la fuente: Bol. Soc.
Mex. Fis. Los artículos firmados son responsabilidad
de los autores. El Boletín se distribuye gratuitamente a
los socios de la SMF.
2
Primera reunion de la Asociación Nacional de Estudiantes de Física.
Reunión del Consejo Consultivo de la SMF.
Reunión de Responsables del Area de Física.
XXXIX Simposio de Física Nuclear.
XLV Winter Meeting on Statistical Physics, Taxco, Guerrero, México.
Reseña de publicaciones
55
Placeres del Pensamiento
57
Evaluación de la Educación.
Calendario de actividades
60
Delegados de Olimpiadas
61
Olimpiadas
65
XLVI Olimpiada Internacional de Física, Mumbai, India
del 5 al 12 julio de 2015. (Prueba teórica, problema 3)
Astronomía
68
Libros científicos mexicanos antiguos
69
Antonio de León y Gama, Disertación física sobre la materia y formación
de las Auroras Boreales, México, Felipe de Zúñiga y Ontiveros, 1790.
71
Biografías
Pierre Curie (1859-1906). Pionero en el estudio de la
radiactividad y descubridor de la piezoelectricidad.
Varia
6, 20, 30, 40, 56, 64, 67
Boletín de la SMF, vol. 30, núm. 1, enero - marzo de 2016, se terminó de imprimir en abril de
2016. Se tiraron 1000 ejemplares. Impreso en: Impresos Record, Calzada de Tlalpan 1774
Country Club 04220 México, D.F. Tel/Fax 5544 4099.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Distinciones
Fernando del Río
Premio Nacional de Ciencias y Artes 2015
El día 16 de diciembre de 2015, el Dr. Fernando del Río
Haza recibió el Premio Nacional de Ciencias y Artes en el
campo de las ciencias físico-matemáticas y naturales.
Este premio es el máximo reconocimiento que el gobierno
de nuestro país hace al esfuerzo de mexicanos que destacan por sus aportaciones al arte, la ciencia, las humanidades y, en general, a la cultura. Fue instaurado en 1945,
aunque en ese momento no se dividía en campos, y fue
entregado en esa primera ocasión a Alfonso Reyes.
Fernando del Río es físico por la Facultad de Ciencias
de la UNAM y Ph.D. por la Universidad de California en
Berkeley. Es Profesor-Investigador desde su fundación de
la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa, de la cual fue nombrado Profesor Distinguido en
1992 y Profesor Emérito en 2011. Desde 1984 es miembro del Sistema Nacional de Investigadores en el que es
investigador emérito.
Para congratular al Profesor del Río, y para compartir la
naturaleza e importancia de sus contribuciones que le hicieron merecedor de dicho premio, presentaré en esta
semblanza algunos de sus logros en asuntos de la investigación científica, la divulgación de la ciencia y del desarrollo de la educación superior de nuestro país. Deseo
aprovechar una frase de Paul Valéry —uno de los escritores favoritos de Fernando— para guiar esta selección:
El gusto por la ciencia se le desarrolló desde la
niñez gracias a sus maestros y su padre; Fernando
cuenta que al regresar del colegio corría a su cuarto
donde tenía un cuaderno para apuntar cada día
nuevos números: 1001, 1002, 1003, 1004, … (ahora usa una computadora portátil para llevar su bitácora de descubrimientos). En la secundaria tuvo
maestros dedicados que le entusiasmaron por las
matemáticas y la historia; ya en la preparatoria,
don Francisco Gil Villegas lo impresionó y le ayudó
a consolidar su vocación por las ciencias.
Sin embargo, la mayor influencia la recibió de su
padre. León Máximo, compañero de Fernando desde su infancia y quién conoció bien a su padre, lo
describe así: “Médico culto, de sagaz ojo clínico,
“Creí, de manera muy precisa, que una obra planeada con resolución, buscada de forma sistemática en los peligros de la
mente, y realizada a través de un análisis determinado y de
condiciones definidas y previamente prescritas [...], nunca
dejó la mente de su creador sin haberlo modificado y forzado a
reconocerse y de algún modo a reorganizarse. Me dije que no
era el logro conseguido, a pesar de su apariencia y efecto sobre
el mundo, lo que nos llena y edifica; sino sólo el modo en el
que lo hemos hecho.”
El ejemplo de Fernando del Río nos permitirá entender
lo que quiso decir Valéry.
Sociedad Mexicana de Física
Fernando del Río.
3
Distinciones
entregado a sus pacientes, tenía una apreciable biblioteca
de literatura e historia [...]; fino dibujante, transmitiría a
sus hijos su aprecio por los libros, las artes plásticas y la
música. Gustaba platicar con sus hijos y con los amigos
de sus hijos [...] sobre Louis Pasteur y Claude Bernard, y
hacía notar la cercanía metodológica de la disciplina que
enseñaba, clínica propedéutica, con los escritos de otro
médico, Arthur Conan Doyle, y lo similar de ambas con
la indagación científica.”
La buena fortuna le siguió al estudiar física en la Facultad de Ciencias de la UNAM. Allí conoció a compañeros
y profesores brillantes, a los que recuerda con gran afecto,
entre ellos Carlos Graef y don Juan de Oyarzábal. Luego
realizó su doctorado en Berkeley, cerca de luminarias de la
física y en una época muy interesante en Estados Unidos,
tanto social cuanto políticamente; eran los tiempos de
Vietnam y la lucha por los derechos civiles.
Berkeley exigía una enorme dedicación, dada la rapidez
con que se cubrían los temas, la competencia entre los
alumnos, y porque los maestros se limitaban a recitar el
temario a toda velocidad, practicando lo que ahora llamaríamos una forma extrema del “aprendizaje centrado en
el alumno”. Aunque llegó con la intención de investigar
experimentalmente sobre la generación de energía por fusión del hidrógeno, rápidamente descubrió que esos experimentos se hacían en el Laboratorio Lawrence Livermore, que en realidad es una fábrica de bombas. Como no estaba siquiera dispuesto a solicitar el permiso requerido
para pisar las instalaciones, decidió realizar una tesis teórica sobre la mecánica estadística de plasmas.
De regreso después de su estancia en California, Luis
Estrada lo invitó a unirse a la revista Naturaleza, pionera
de la divulgación de la ciencia en México. Sus compañeros, además de Luis Estrada, fueron Juan Antonio Careaga, Jorge Flores, Salvador Malo, Sergio Reyes, Ariel Valladares y León Máximo. Con ellos compartió ideas, propósitos y principios.
Me parece que tales principios corresponden a las
“condiciones definidas y previamente prescritas” de Valéry con las que Fernando ha trazado su carrera. León Máximo, que también contribuyó a esas páginas innovadoras, los describe así:
“La creencia en la ciencia como medio para insertar la
racionalidad en la sociedad, esto es, como fuente de he-
4
rramientas intelectuales e instrumentales para el
bienestar material e intelectual. Creer que no puede haber universidades de veras sin ciencia. Creer
que no puede haber un México justo y próspero sin
una dosis de buena ciencia y sin buenas universidades.”
Tras una breve estancia como investigador en el
Instituto Mexicano del Petróleo, las ambiciones de
Fernando por desarrollar la ciencia en paralelo con
la docencia, le llevaron a aprovechar la fundación
de la UAM para integrar su pasión por la ciencia
con el gusto por la enseñanza. Varias veces Fernando ha expresado que la vocación de hombre de ciencia y de maestro no son, a su parecer, ocupaciones
paralelas sino más bien son una sola. Y también ha
expresado que la UAM ha sido generosa con él,
pues en ella ha encontrado apoyo, libertad y tranquilidad para realizar sus investigaciones a la vez
de desarrollarse como maestro y entendedor.
Sus campos de interés científico son la mecánica
estadística y la termodinámica, tanto teórica como
experimental. Dirigió los primeros trabajos en el
país sobre teoría de perturbaciones y ecuaciones integrales para plasmas y fluidos densos. En todas estas áreas, ha producido trabajos de nivel internacional que han tenido repercusión hasta la fecha y
son cultivadas hoy en día por varios grupos de investigación del país, en cuya formación participó
activamente.
La labor pionera del Profesor del Río en termodinámica experimental fue avalada por las primeras
publicaciones mexicanas en esa área en las revistas
más prestigiadas del medio internacional. Varios de
los laboratorios de termodinámica que hoy existen
en el país se originaron en la labor emprendida por
él a principios de la década de los años 70. Con el
Profesor del Río también se iniciaron en México los
trabajos de metrología científica básica. A él se deben las bases para realizar la escala internacional
de temperatura en el país, que culminó con los primeros artículos de investigación de nivel internacional en termometría. Esta labor tuvo repercusión
industrial en empresas privadas y públicas desde
1978. Su proyecto de un Instituto de Metrología y
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Distinciones
Mediciones Fundamentales, presentado al Conacyt en
ese año, fue la primera base de lo que se cristalizaría después en el actual Centro Nacional de Metrología (Cenam).
Pero el objetivo central de las investigaciones del Profesor del Río es predecir las propiedades termodinámicas de
los fluidos a partir de las fuerzas intermoleculares, en
particular la obtención de ecuaciones teóricas de estado,
desarrolladas usando sistemas modelo, pero aplicables a
sustancias reales. Una reseña de esta labor for ma un capítulo del libro Aportaciones científicas y humanísticas
mexicanas en el siglo XX, publicado por el Fondo de Cultura Económica en 2008.
Por sus trabajos de investigación el Profesor del Río se
hizo acreedor al Premio de Investigación de la UAM en
1983 y a la Medalla Académica de la Sociedad Mexicana
de Física en 1984. La Sociedad Mexicana de Ter modinámica le concedió en 2002 un reconocimiento por su labor de investigación y promoción en el campo, y el Instituto Mexicano del Petróleo le honró poniéndole su nombre al laboratorio de ter modinámica del IMP en Cactus,
Chiapas.
Fernando ha sido un activo formador de investigadores, con cerca de 50 tesis dirigidas, además de 33 trabajos
finales de alumnos de licenciatura. Ha impartido más de
cien cursos regulares de licenciatura y de doctorado en la
UAM y la UNAM. Ha diseñado y coordinado cursos integrados para mejorar la retención y eficiencia de las licenciaturas en ciencias e ingenierías, y publicado cuatro libros para la docencia, de los cuales mi favorito es El arte
de investigar.
Además de su trabajo en Naturaleza, su vasta obra de
divulgación incluye un libro y más de 80 artículos y capítulos. Ha sido promotor de la ciencia en México en varias
calidades: director de la revista Ciencia; Presidente de la
Academia de la Investigación Científica (hoy Academia
Mexicana de Ciencias); co-fundador de las Reuniones de
invierno en física estadística, de las que se han celebrado
ininterrumpidamente 40 ediciones. También ha dirigido,
participado o estimulado diversos estudios sobre nuestra
realidad científica, como el Estudio sobre el gasto público
Sociedad Mexicana de Física
en ciencia y tecnología, que tuvo gran impacto al
demostrar fehacientemente los bajos límites que
dicho gasto había alcanzado a finales del sexenio
1980-1985. Recientemente ha contribuido, en colaboración con Roger Magar, en el análisis de la situación energética de México, tema sobre el que ha
dictado numerosas conferencias en varios foros.
No me es posible abundar en todos los logros
que el Dr. del Río ha acumulado en su carrera. Sin
embargo, debo añadir que está comprometido con
el fortalecimiento de las Universidades públicas en
México, a través del mejoramiento del profesorado,
de la enseñanza y de la investigación. En el caso
particular de la UAM, coincido con el análisis del
Consejo Divisional de CBI en Iztapalapa: “El trabajo académico del Dr. del Río ha estado totalmente
entrelazado con el desarrollo y consolidación de
nuestra institución”. Preocupado por el desarrollo
de su Universidad, le ha servido desempeñando diversos cargos, desde Jefe de área hasta Director interino de la División de CBI en Iztapalapa y miembro de la Junta Directiva.
La trayectoria del Dr. del Río se ha dedicado al
sueño de ver un país donde cada uno de nosotros
puede alcanzar su mejor desarrollo, precisamente
porque valoramos el desarrollo de nuestros semejantes. Para lograrlo, ha guiado su carrera por los
principios que fue adquiriendo de su familia, sus
maestros y sus amigos: la honradez, la honestidad,
el cumplir con el trabajo y el deber cívico. Valéry
también nos ha dicho: “la mejor manera de realizar
tus sueños es despertar”. Pienso que una buena
manera de celebrar al Dr. del Río en ocasión de su
Premio Nacional de Ciencias y Artes es dedicarnos
también a mejorar nuestras instituciones y nuestro
país; así, un día, veremos el México justo, culto y
próspero con que el Profesor Fernando del Río ha
soñado.
Orlando Guzmán
11 de marzo de 2016
5
Varia
2016
LAS CUOTAS PARA EL AÑO 2016 SERÁN
Socios titulares
Socios estudiantes
$ 1200.00
$ 550.00
cuotas
Al igual que para el año 2015, la SMF propone a sus socios contribuir con una
cuota voluntaria.
Se les recuerda que sólo los socios activos de la SMF podrán gozar de los
beneficios y derechos que otorga el Estatuto de la SMF; esto es, con el pago
oportuno de su cuota 2016, podrán:
U Recibir las publicaciones de la SMF, que incluyen:
6 números de la Revista Mexicana de Física (Vol. 62)
4 números del Boletín de la SMF (Vol. 30)
1 CD del Catálogo Iberoamericano 2013, 2014
de Programas y Recursos Humanos en Física
1 ejemplar del Calendario (2016).
U Inscribirse con cuota reducida a los congresos y reuniones que organice o
copatrocine la SMF.
U Votar y ser propuesto a puestos de elección.
U Gozar de los beneficios de los convenios que establezca la SMF con otras
sociedades científicas.
Se tiene convenio con la American Physical Society (APS), con la Canadian
Association of Physicists (CAP) y la Physical Society of Japan (PSJ) y la
Sociedad Cubana de Física (SCF), lo que implica inscribirse con cuota reducida a las reuniones y congresos que las mismas organicen o copatrocinen. Además, con la APS, implica la posibilidad de recibir a precio de socio
sus publicaciones.
El pago de las cuotas regulares y otros conceptos puede hacerse por cualquiera de los siguientes medios:
U Cheque a nombre de la SMF.
U Depósito bancario a la cuenta de la SMF (Banamex, Sucursal 349, cuenta
1866151). Importante: enviar copia de la ficha de depósito que incluya
nombre y concepto por correo electrónico o por fax a la SMF y a vuelta de
correo se le enviará su recibo correspondiente.
U Tarjeta Banamex, Bancomer, en las oficinas de la SMF.
U En efectivo o cheque en las oficinas de la SMF.
U Con los Representantes Institucionales.
2016
6
El horario de atención general y pagos en las oficinas de la SMF es de lunes a jueves
de 9:00 a 18:00, y los viernes de 9:00 a 15:00 (tel/fax: 5622-4946, 5622-4848 y 5622
4840). En la Asamblea General de la Sociedad Mexicana de Física (SMF), realizada
en el marco del LV Congreso Nacional de Física el 10 de octubre del 2012, se acordó
que, dado que el acceso a las tres revistas a través de la página http://rmf.smf.mx/
está abierto para todos – en particular para los socios de la SMF-, resulta innecesario
el envío por correo de los ejemplares impresos que se ha acostumbrado hasta ahora. Al final de cada año se enviará a los socios activos un CD con los números de los
volúmenes correspondientes al año concluido.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
q
Profesor extraordinario de la UNAM
EL NOBEL ALBERT FERT IMPARTIÓ
SABIDURÍA A ALUMNOS DE
CIENCIAS
El científico recomendó a México
promover la investigación que lleva al
desarrollo
Para que México sea un país más eficiente e innovador
es necesario promover la investigación que lleva al desarrollo y atraer a más alumnos a la ciencia, planteó
Albert Fert, Premio Nobel de Física 2007 y profesor
extraordinario de la Facultad de Ciencias.
En la conferencia De la Ciencia Fundamental a la
Innovación Tecnológica, expuso que en éste y otros
países hay enormes brechas entre los laboratorios que
trabajan en ciencias fundamentales y las empresas que
se dedican a la realización de dispositivos.
Por ello, en esa entidad universitaria sería bueno
impulsar los laboratorios en ambas ramas: ciencia básica y avance tecnológico. Igualmente, recomendó entablar contactos con la industria, aunque es difícil porque
ésta se concentra en algunas naciones.
Avances fundamentales
En el Auditorio Alberto Barajas Celis, Fert (Carcassonne, Francia, 1938) resaltó la trascendencia de los adelantos que vemos hoy en día en computadoras, teléfo-
Sociedad Mexicana de Física
El físico en la Facultad de Ciencias. Fotos: Francisco Parra.
nos o imágenes médicas; no obstante, dijo, el más importante ocurre en la física fundamental, en la ciencia
que lleva a la innovación.
Ésta, consideró, ayuda a un mejor entendimiento de
los fenómenos a nanoescala, lo que ha permitido la
generación de nuevas ideas acerca de lo que es posible
lograr si usamos la imaginación; eso ha abierto nuevas
direcciones de investigación, de búsqueda y exploración.
Los hallazgos de la tesis doctoral de Fert, “Las propiedades del transporte del níquel y del hierro”, así
como sus trabajos sobre materiales constituidos por
capas delgadas de hierro y cromo, lo condujeron, junto
con otros científicos, al descubrimiento experimental
del efecto conocido como magneto-resistencia gigante.
La aplicación de éste ha posibilitado la fabricación de
dispositivos magnéticos compactos para leer y almacenar información en forma masiva, como los discos
duros de las computadoras.
Ése es un ejemplo de cómo la investigación frecuentemente deriva en un resultado que puede terminar en
la aplicación, en la práctica o en un dispositivo.
Saber de ese fenómeno y su uso en los discos duros
ha llevado, incluso, a un crecimiento de la actividad
comercial por medio de la tecnología móvil (iPod o
cámaras) y el avance continúa en ámbitos como el
7
Noticias de la comunidad
médico. En la Universidad de Stanford, ejemplificó, se
desarrolla un escáner que localiza la concentración de
algún tipo de molécula para la detección de cáncer en
etapas tempranas, y no se trata sino de un pequeño
sensor de magneto-resistencia gigante.
Además, en dos o tres años se podrá ver un nuevo
tipo de computadora, más eficiente en el consumo energético, innovación que permitirá optimizar el entendimiento del efecto quantum, un progreso de la física
cuántica. También será de menor tamaño y más veloz.
No obstante, reconoció el profesor de la UNAM, se
desconocen los límites físicos de los semiconductores,
“pero tal vez ese progreso se alcance en cinco o 10
años. La industria y las universidades están preocupadas por determinar qué se puede hacer con esa tecnología, qué se puede lograr con la espintrónica y la electrónica molecular”.
Otra ruta guiará a la creación de un nuevo tipo de
ordenadores inspirados en el cerebro, la mejor computadora que hay y con mayor densidad de circuitos que
una máquina, para lo que se requiere entender la plasticidad de la sinapsis y la capacidad de transmisión de
infor mación entre neuronas. Se trata, aclaró, de la
neurociencia computacional.
8
Parte de la UNAM
Antes, al presentar a Fert, Rosaura Ruiz, directora de
la Facultad de Ciencias, informó que en esa entidad el
profesor realizará trabajo de investigación, docencia e
intercambio. “Es un orgullo que forme parte de nuestra planta académica, de lo que se beneficia no sólo la
Facultad, sino los institutos y toda la UNAM”.
Laura Romero
Gaceta, UNAM, 08 de febrero de 2016
q
Reunión General de la
Red Temática Materia
Condensada Blanda 2015
La Reunión Anual de la Red Temática del CONACyT
de la Materia Condensada Blanda es una de las actividades anuales previstas por la Red Temática del
CONACyT de la Materia Condensada Blanda. Tiene
como finalidad reunir a la comunidad del campo en
un ambiente propicio para entablar y trabajar en colaboraciones diversas, así como para escuchar y debatir
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
los reportes sobre el funcionamiento de la Red por parte del Responsable Técnico y de los miembros del
Consejo Técnico Consultivo.
La edición 2015 de la Reunión Anual de la Red
Temática del CONACyT de la Materia Condensada
Blanda (RMCB2015), que fue también la cuarta, tuvo
lugar en las instalaciones del Consejo Zacatecano de
Ciencia, Tecnología e Innovación (COZCyT) en Zacatecas, Zac., del 12 al 15 de noviembre de 2015. Participaron 34 profesores y 37 estudiantes. Se impartieron
23 conferencias y se presentaron 39 carteles.
José Miguel Méndez Alcaraz
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
Instituto Politécnico Nacional
q
Escuela de Materia Condensada
Blanda 2015
La Escuela de Materia Condensada Blanda es una de
las actividades anuales previstas por la Red Temática
del CONACyT de la Materia Condensada Blanda. Su
carácter es formativo y su principal objetivo es capacitar a estudiantes de postgrado en el uso de técnicas
Sociedad Mexicana de Física
teóricas, de simulación y experimentales de uso común en el campo, así como ponerlos al tanto de temáticas de actualidad.
En su edición 2015, que es también la segunda, la
Escuela estuvo dedicada al cálculo de la estructura de
líquidos. La intención fue que al término los participantes fueran capaces de calcular factores de estructura de líquidos modelo, resolviendo numéricamente la
ecuación de Ornstein-Zernike y simulando los sistemas con códigos de Monte Carlo, Dinámica Molecular y Dinámica Browniana.
El factor de estructura es de gran utilidad para interpretar resultados experimentales de dispersión de luz
en sistemas coloidales, por ejemplo, para caracterizar
el potencial de interacción entre las partículas dispersas. También se utiliza como insumo de otros esquemas teóricos, como teoría de acoplamiento de modos
para la dinámica de los sistemas. Dado el gran número de personas en nuestra comunidad que lo requiere
en su investigación, la adquisición de las habilidades y
técnicas necesarias para su obtención puede ser de
gran utilidad.
La edición 2015 de la Escuela de Materia Condensada Blanda (EMCB2015) tuvo lugar en las instalaciones del Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e
9
Noticias de la comunidad
Innovación (COZCyT) en Zacatecas, Zac., del 15 al
21 de noviembre de 2015. Participaron 18 estudiantes
y 9 profesores. Se impartieron 5 cursos, 5 conferencias
y 5 talleres.
José Miguel Méndez Alcaraz
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
Instituto Politécnico Nacional
Taller de Física Experimental
q
Cuernavaca, Morelos, 4 al 8 Enero 2016
En el Hotel Jacarandas de la ciudad de Cuernavaca,
Morelos del 4 al 8 de enero se llevó acabo un Taller de
Física Experimental. La inauguración del taller fue
realizada por la titular de la Secretaría de Innovación,
Ciencia y Tecnología del gobierno del estado de Morelos, la Dra. Brenda Valderrama Blanco y la Dra. Carmen Cisneros Gudiño fué organizadora del evento.
Donde mencionaron la importancia de la física experimental en México y su vinculación con la industria,
así como los diferentes programas de apoyo a la ciencia experimental por parte se esta Secretaría.
En el Taller se impartieron 18 conferencias invitadas por expertos Nacionales e Internacionales.
Las Entidades Académicas Nacionales participantes fueron:
– UNAM (Instituto de Ciencias Físicas, Instituto
de Ciencias Nucleares, Instituto de Investigación
en Materiales, Instituto de Física, Facultad de
Química, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico y del Instituto de Energías Renovables).
10
– Universidad Autónoma del Estado de México.
– Universidad Autónoma del Estado de Morelos.
Y las Entidades Académicas Internacionales participantes fueron:
– Wesleyan University, Middletown, Connecticut,
– Western Michigan University, Kalamazoo, Michigan.
Los temas del taller versaron sobre el estudio experimental de sistemas multifotónicos, física de radiaciones, respuesta de dosímetros expuestos a radiación
ionizante y su utilización en la medicina, síntesis y
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
caracterización de catalizadores para sistemas de
almacenamiento y conversión electroquímica de energía, uso de plasmas en materiales, plasmas asistidos
por láseres pulsados: caracterización y algunas aplicaciones, espectroscopia de moléculas pequeñas de interés atmosférico y astrofísico, estudio de dinámica de
plasmas, estudios sobre la existencia del He- en campos magnéticos, transformadores de calor: su evolución y aplicaciones, estudio de bacterias fluorescentes,
estudio de la interacción de plasmas con sólidos y
gases mediante espectroscopia óptica de emisión y
análisis de los componentes solidos formados en ellos;
colisiones de iones múltiplemente cargadas con gases
y películas delgadas de carbón, estudio de átomos de
Rydberg y interacción laser-agua.
Este taller permitió discutir los avances y el estado
del arte en la física experimental, con la participación
de reconocidos académicos especialistas en su campo,
además permitiendo la discusión de los diferentes
temas que se presentaron.
En el caso de los participantes en temas afines, este
evento les permitió establecer relaciones académicas
tanto con los especialistas nacionales como con los
internacionales.
La importancia de esta clase de acciones académicas,
radica en que enriquecen, fortalecen y a su vez permiten el crecimiento, y en algunos casos la consolidación
de las diversas áreas afines a la Física Experimental.
ca, A.C. (IPICYT) para el periodo 2015-2020, como
tercer Director General.
Conforme a las bases de la convocatoria que se
publicó el 29 de octubre de 2015, los aspirantes a este
puesto debían registrarse mediante la presentación de
ciertos documentos, incluyendo el Programa de Trabajo que implementarían en caso de ser designados. El
19 de noviembre, los seis aspirantes que se registraron
presentaron sus respectivos programas de trabajo ante
la comunidad del IPICYT integrada por académicos y
empleados administrativos. Al final de las presentaciones de los respectivos planes de trabajo de los seis
aspirantes, los asistentes llenaron una cédula con la
evaluación de cada aspirante. Posteriormente, personal del CONACYT llevó a cabo una auscultación oral
al personal del IPICYT que lo solicitó, mediante entrevistas privadas de cinco minutos, en las cuales expresaron su opinión sobre los candidatos.
Los seis candidatos que se registraron representaban prácticamente todas las áreas académicas del
Instituto y fueron: Dr. Alejandro De Las Peñas Nava,
Dr. Alejandro Ricardo Femat Flores, Dr. Jesús Leyva
Ramos, Dr. José Luis Morán López, Dr. Emilio Muñoz
Sandoval y el Dr. Elías Razo Flores.
Horacio Martínez
Instituto de Ciencias Físicas
Universidad Nacional Autónoma de México
q
Alejandro Ricardo Femat Flores
Director General del
Instituto Potosino de Investigación
Científica y Tecnológica, A. C. (IPICyT)
El pasado mes de octubre de 2015, el CONACYT, a
través de la Dirección Adjunta de Centros de Investigación, emitió la convocatoria para llevar a cabo el
proceso de designación del Director General del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológi-
Sociedad Mexicana de Física
Alejandro Ricardo Femat Flores.
11
Noticias de la comunidad
El proceso de designación incluyó adicionalmente
la presentación de los respectivos Planes de Trabajo de
los aspirantes ante el Grupo de Auscultación Externa
(GAE), proceso que se llevó a cabo el 25 de noviembre
en las oficinas del CONACYT. El GAE se integra con
algunos de los miembros del Consejo Directivo y del
Comité Externo de Evaluación del IPICYT. El GAE,
después de analizar y discutir los casos, hizo una recomendación al Director General del CONACYT. Una
semana después, el 2 de diciembre, el Director General del CONACYT entrevistó, a su vez, a los seis aspirantes al puesto directivo.
Finalmente, el 15 de diciembre de 2015 se realizó
una sesión extraordinaria del Consejo Directivo del
IPICYT para designar oficialmente al Director General del IPICYT. Al tér mino de la sesión, el Dr. Enrique
Cabrero Mendoza, Director General del CONACYT,
presentó ante la comunidad del IPICYT al Dr. Alejandro Ricardo Femat Flores, como el nuevo Director
General del IPICYT.
Semblanza
Ricardo Femat obtuvo el título de licenciatura en Ingeniería Química en la Universidad de Guadalajara, México, en 1992. Los grados de Maestría y Doctorado los
obtuvo en la Universidad Autónoma Metropolitana,
Iztapalapa, Ciudad de México, en febrero de 1995 y diciembre de1997, respectivamente. Desde septiembre
de 2001 es Investigador Titular en la División de Matemáticas Aplicadas del IPICYT. Ha sido Profesor-Investigador Nivel VI en la UASLP (de 01/1998 a 09/2001),
Profesor Visitante en el Departamento de Matemáticas
de la Universidad Estatal de Iowa (06/2000) y Profesor
Huésped en la UdG (07/2007). Desde 1997 es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (Nivel III
actualmente), desde 2003 de la Academia Mexicana de
Ciencias y fue Presidente de la Asociación de México de
Control Automático (AMCA) 2007-2009 y de la Sección
Regional Centro de la AMC 2015-2018. Ha sido miembro, entre otros Comités, del de Asignación de Becas
Internacionales y evaluador de Programas Nacionales de
Posgrado de Calidad.
Sus intereses de investigación incluyen: (i) Análisis,
caracterización y control de sistemas con dinámica
compleja, (ii) La regulación del nivel de glucosa en diabéticos y, (iii) El control de procesos con reacción y
difusión. Ha publicado un centenar de artículos en
revistas de arbitraje y circulación internacional, cuenta con más de 1,000 citas, sin autocitas, y tiene un
factor H=16; ha publicado más de 75 trabajos en congresos internacionales avalados por organizaciones
científicas como IFAC e IEEE y cuenta con más de una
decena de artículos de difusión y divulgación. Ha editado un libro y es autor dos más.
Sus contribuciones incluyen lo siguiente. Mostró
que es posible sincronizar sistemas estrictamente dife-
Instalaciones del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A. C.
12
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
rentes y la sincronización de sistemas de diferente
orden, incluyendo la sincronización generalizada. Sobre
la supresión de caos ha extendido sus resultados para la
estabilización en un sentido práctico a pesar de la aninvolutividad en puntos contenidos dentro de las trayectorias de referencia -puntos de singularidad-. Además,
ha contribuido al problema de regulación de glucosa en
diabéticos con análisis dinámico tanto como uno de
control así como la incorporación de bioseñales en el
lazo de control, como estrategia de diseño. Ricardo
Femat y su grupo han hecho teoría e implementaciones
sobre la estabilización de procesos y el efecto de control
retroalimentado en la dinámica de estos.
A la fecha ha graduado a 6 estudiantes de licenciatura, 20 maestros en ciencias e ingeniería y 11 doctores en ciencias (9 son miembros activos del SNI). Su
grupo está integrado por 3 posdoctorantes, 3 estudiantes de doctorado y 6 de Maestría.
Mensaje del Dr. Ricardo Femat como
Director General del IPICYT
A finales de 2015 me correspondió iniciar la gestión
como el tercer Director General del IPICYT. Mis predecesores, los doctores José Luis Morán López y el Dr. David Ríos, impulsaron con gran acierto el desarrollo institucional en los períodos 2000–2005 y 2005–2015,
respectivamente. El Dr. Morán López, fundador del
Instituto, estableció durante su gestión las bases de la
estructura académica del IPICYT, en tanto que bajo la
dirección del Dr. David Ríos Jara se tuvieron 10 años de
crecimiento y consolidación institucional.
Nuestros indicadores institucionales de investigación científica, de vinculación, desarrollo tecnológico e
innovación, así como de formación de recursos humanos altamente calificados, muestran que el IPICYT es
actualmente una institución que, a pesar de su juventud, ha logrado alcanzar cifras propias de una institución consolidada en sus actividades sustantivas.
El buen desempeño que tiene actualmente el
IPICYT, no lo consideramos como el “estado estacionario” sino como el punto de partida para que la institución asuma mayores retos y alcance metas más
ambiciosas en los próximos años. En particular, es de
Sociedad Mexicana de Física
nuestro interés impulsar la internacionalización de las
actividades de investigación, de formación de recursos
humanos y de transferencia de conocimiento a la
sociedad. Esto con el propósito de que el IPICYT
adquiera una proyección internacional, para que en
los años venideros sea un referente de una institución
mexicana con un alto perfil científico y tecnológico
internacional.
De manera paralela a la internacionalización de las
actividades institucionales, se continuarán impulsando los proyectos y colaboraciones interdisciplinarias e
interinstitucionales que desarrollamos con nuestros
pares de otros Centros Públicos de Investigación y de
Universidades del País. Esto nuevamente en la dirección de los tres objetivos estratégicos de la actividad
institucional: Generación de conocimiento, formación de recursos humanos e innovación y transferencia del conocimiento.
El IPICYT ha mantenido como política institucional
respetar la libertad del quehacer científico individual de
cada investigador, provisto que realice su trabajo dentro
de las líneas de investigación institucionales y del área
a la que pertenece. Por esta razón se impulsa fuertemente y de manera voluntaria entre su personal, el
desarrollo de proyectos de transferencia del conocimiento a los sectores empresarial, gubernamental y
social, en general. Esto lo hacemos en primer lugar,
para retribuir a la sociedad la inversión que hace en
Ciencia, Tecnología e Innovación y, en segundo término, para obtener parte de recursos requeridos para el
funcionamiento del Instituto, así como para dar visibilidad al IPICYT y mostrar que tenemos la capacidad de
resolver problemas importantes de la región y del país.
Marcial Bonilla Marín
Secretario Académico
Instituto Potosino de Investigación Científica y
Tecnológica, A. C.
13
Noticias de la comunidad
q
Máximo López López
Nuevo Jefe del Departamento de Física del
Centro de Investigación y de
Estudios Avanzados del
Instituto Politécnico Nacional
para el periodo 2015-2018
El 16 de abril de 2015 el Director General del Centro
de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto
Politécnico Nacional (Cinvestav) Dr. José Mustre de
León nombró al Dr. Máximo López López Jefe del Departamento de Física del Cinvestav para el periodo
2015-2018.
El Dr. López López nació en la ciudad de México el
18 de noviembre de 1963. En 1981 ingresó a la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional, donde fue el estudiante con el promedio general más alto de su generación. En 1988 se
incorporó al programa de maestría del Departamento
de Física del Cinvestav. El tema de su tesis estuvo rela-
cionado con el almacenamiento de carga en dispositivos de memoria innovadores para la industria microelectrónica. Por este trabajo recibió mención honorífica
en el Premio Nacional de la Juventud 1988.
Ese mismo año obtuvo la prestigiosa beca Monbusho del Gobier no de Japón que le per mitió ingresar a la
Universidad Tecnológica de Toyohashi, donde se
incorporó al grupo del Prof. Hiroo Yonezu. Como parte
de su tesis doctoral, propuso un método que permitió
crecer, por primera vez usando la técnica de epitaxia
por haces moleculares, arseniuro de galio sobre la cara
(110) del silicio, con una calidad adecuada para aplicaciones electrónicas. Esta aportación, además de permitirle presentar y defender su tesis doctoral en 1992,
hizo posible la publicación de seis trabajos en revistas
internacionales, lo cual le abrió las puertas para ser
invitado a trabajar como investigador al Optoelectronics Technology Research Laboratory, en la ciudad
científica de Tsukuba, en Japón. En este laboratorio
desarrolló una técnica innovadora para crecer nanoestructuras de una y cero dimensiones sobre arseniuro
Máximo López López.
14
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
de galio, aprovechando las propiedades de auto-arreglo
que presentan algunos semiconductores en direcciones preferenciales. Además, desarrolló un proceso de
litografiado por haces de electrones completamente en
ultra alto vacío, conocido como “In situ electron beam
lithography”, generando dos patentes y dieciséis publicaciones.
En 1995 el Dr. Máximo López se integra a la planta
de profesores del Departamento de Física del Cinvestav-IPN, donde retoma sus actividades de investigación sobre la síntesis de nanoestructuras semiconductoras por la técnica de epitaxia por haces moleculares (MBE). A partir de ese momento inicia su carrera de investigación y for mación de recursos humanos
de alto nivel en México. Crea un laboratorio de fabricación de nanoestructuras y trabaja en problemas de
carácter tecnológico, entre los que destaca la fabricación, por primera vez en México, de dispositivos para
el efecto Hall cuántico. Estos dispositivos son sumamente importantes en metrología, ya que per miten
definir la unidad de resistencia eléctrica, el Ohm,
mediante constantes físicas fundamentales. Este trabajo en particular fue desarrollado en conjunto con el
Centro Nacional de Metrología, el cual tiene a su cargo la calibración de patrones de resistencia eléctrica
para la industria nacional. Con este proyecto, México
es uno de los pocos países que cuentan con la tecnología para producir dispositivos para el efecto Hall
cuántico.
En la actualidad el Dr. Máximo López es nivel III
del SNI y ha publicado 122 artículos en revistas inter nacionales especializadas con arbitraje estricto, tres de
ellos de revisión. En el año 2003 recibió el Premio de
la Academia Mexicana de Ciencias en el Área de Ingeniería y Tecnología. En cuanto a la formación de recursos humanos, el Dr. Máximo López ha graduado un
total de 35 estudiantes, de los cuales 14 son de doctorado, 17 de maestría y 4 de licenciatura.
El Dr. Máximo López ha ocupado diversos cargos,
entre los que se encuentran: Coordinador de Admisión y Jefe de la Sección de Estado Sólido del Departamento de Física del Cinvestav-IPN, presidente de la
Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de Superficies y Materiales, co-editor de la revista Superficies y
Sociedad Mexicana de Física
Vacío, representante de México en la International
Union for Vacuum Science, Technique and Applications y Jefe del Departamento de Física del Cinvestav-IPN en el periodo 2012-2015.
Muchas felicidades y nuestros mejores deseos al Dr.
Máximo López López.
José Miguel Méndez Alcaraz
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
Instituto Politécnico Nacional
q
William Lee Alardín
nuevo Coordinador de la Investigación
Científica de la UNAM
El Dr. William Henry Lee Alardín es egresado de la carrera de Física de la Facultad de Ciencias de la UNAM,
donde obtuvo la medalla Gabino Barreda en 1992.
Realizó su tesis de licenciatura en el Instituto de
Astronomía (IA) bajo la dirección del Dr. Manuel
Peimbert con un trabajo de análisis de espectros de
una estrella simbiótica y de determinación de las con-
William Henry Lee Alardín.
15
Noticias de la comunidad
diciones físicas en su atmósfera. Cursó sus estudios de
posgrado en la Universidad de Wisconsin (E.E.U.U.)
en Madison donde obtuvo una Maestría en Física en
1995 y el Doctorado en Física (Ph.D.) en 1998 bajo la
supervisión del Dr. Wlodzimierz Kluzniak. Para esto
desarrolló un código de hidrodinámica con el método
de ‘’smooth particle hydrodynamics’’ que usó para estudiar la coalescencia de estrellas de neutrones con
hoyos negros. Al terminar su doctorado se incorporó al
Instituto de Astronomía de la UNAM, donde es actualmente Investigador Titular B definitivo y es miembro
del SNI en el nivel 3.
En su trabajo de investigación el Dr. Lee es autor de
unas 55 publicaciones en revistas internacionales que
han recibido mas de dos mil citas. Sus principales
líneas de investigación giran alrededor de procesos
hidrodinámicos y objetos compactos en astrofísica de
altas energías. Ha realizado contribuciones importantes en el entendimiento de los destellos de rayos gamma, donde ha desarrollado el escenario de coalescencia
de una estrella de neutrones, o una estrella de quarks,
con un hoyo negro para describir los destellos de rayos
gamma cortos. Por otra parte, ha contribuido al estudio del escenario de colapsar donde el colapso del
núcleo de una estrella muy masiva produce un hoyo
negro con un denso toro de acreción; subsecuentemente el sistema lanza un chorro y estos sistemas son
el modelo actualmente favorito para explicar los destellos de rayos gamma largos. Tiene numerosos estudios
de discos y toros de acreción alrededor de hoyos negros
y estrellas de neutrones, notablemente estudios de
modos oscilatorios para explicar observaciones de
oscilaciones cuasi-periódicas de frecuencia del orden
del kilo-hertz en estos sistemas. Además, ha estudiado procesos magnetohidrodinámicos en acreción
hiper-crítica en supernovas, y nucleosíntesis en estos
eventos catastróficos. También ha estudiado la emisión de ondas gravitacionales en fenómenos de coalescencia y sus implicaciones para la determinación de la
ecuación de estado de la materia ultra-densa, tema
que está adquiriendo una gran importancia con la
reciente primera detección de ondas gravitacionales
por la colaboración Advanced Ligo. Recientemente ha
participado en esfuerzos observacionales en la identifi-
16
cación de las fuentes de destellos gamma con varios
grupos usando, entre otras, la infraestructura desarrollada para este propósito en el Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir, B.C. Ha realizado
estancias de investigación y visitas de colaboración en
el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, el
Observatorio de Astrofísica de París, la Universidad de
California-Santa Cruz, el Centro Astronómico Copernico de Varsovia, la Escuela Internacional Superior de
Estudios Avanzados de Trieste, y el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge.
Ha impartido cerca de veinte conferencias invitadas
en congresos internacionales y ha fungido como árbitro para las más reconocidas revistas de astronomía
como el Astrophysical Journal, Monthly Notices of
the Royal Astronomical Society, Astronomy &
Astrophysics y la Revista Mexicana de Astronomía y
Astrofísica. Ha sido investigador principal en numerosos proyectos apoyados por CONACyT, DGAPA,
UCMEXUS, ECOS/ANUIES y participante en proyectos financiados por NASA.
El Dr. Lee recibió el Reconocimiento Distinción
Universidad Nacional para Jóvenes Académicos en
2009, en Investigación en Ciencas Exactas. Contó con
una beca Fulbright García-Robles durante sus estudios
de posgrado, y fue becario por la DGAPA y el Conacyt.
Es miembro de la Unión Astronómica Internacional y
de la Academia Mexicana de Ciencias y, desde 2014,
funge como Secretario de esta Academia.
Antes de ser nombrado Coordinador de la Investigación Científica de la UNAM el mes de diciembre
pasado, el Dr. Lee era Director del Instituto de Astronomía de la misma universidad durante el periodo
2010 a 2014 y reelegido para otro periodo a finales de
2014. Anteriormente había sido coordinador del
Departamento de Astrofísica Teórica (2003-2005) y
Secretario Académico (2007-2009) del mismo instituto. Como investigador del Instituto de Astronomía, el Dr. Lee ha impartido cerca de 40 cursos de
licenciatura y posgrado, ha dirigido 5 tesis de licenciatura, 5 de maestría y 3 de doctorado, además de
haber super visado 5 investigadores posdoctorales.
Siendo director del Instituto, ha impulsado fuertemente el desarrollo de infraestructura e instrumenta-
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
ción para el Observatorio Astronómico Nacional, en
parte con el apoyo de proyectos internacionales, así
como el desarrollo del obser vatorio HAWC de altas
energías en la Sierra Negra, Puebla. También ha
impulsado el desarrollo de infraestructura de supercómputo en el Instituto de Astronomía y había sido,
de 2004 a 2007, miembro del Comité Académico de
Supercómputo de la UNAM.
Dany Page
Instituto de Astronomía, UNAM
q
Programa de Divulgación
“La Luz de la Ciencia”
En el cierre del IYL2015 en Yucatán
En el acto oficial realizado en la sala Mayamax del
Gran Museo del Mundo Maya, Jaime Urrutia Fucugauchi, presidente de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), sostuvo que el evento de clausura del
IYL2015 en esta entidad del sureste mexicano, “es un
reconocimiento al desarrollo que ha tenido Yucatán en
los últimos años, y a lo que representa la cultura maya
y sus tradiciones”.
Destacó que a lo largo del programa, el cual incluye
un ciclo de conferencias de divulgación, los jóvenes van
a poder apreciar qué es lo que significa la luz, no sólo la
que se ve todos los días, que da origen al día y la noche,
sino también se abordarán tópicos sobre lo que repre-
Se programaron 34 conferencias plenarias, talleres de
experimentos y teatro científico, Festival Internacional de Cine y observación astronómica en el Parque
Científico y Tecnológico de Yucatán.
En estos días podremos adentrarnos en un mundo
nuevo y darnos cuenta de la gran cantidad de preguntas
abiertas que existen, de interrogantes que no se han
resuelto sobre la luz y el potencial
que tiene para seguir trabajando en
ella: Jaime Urrutia.
Lo que nos interesa es que como
sociedad comprendamos todos los
fenómenos, beneficios y todo lo que
hay alrededor de la luz: Raúl Godoy.
En el marco de la Ceremonia de
Clausura del Año Internacional de la
Luz 2015 (IYL2015, por sus siglas en
inglés), que tendrá lugar de 4 al 6 de
febrero, en Yucatán, arrancó la tarde
de ayer martes el Programa de Divulgación “La Luz de la Ciencia”, el cual
tiene como objetivo acercar a niños y
jóvenes a la ciencia, pero de manera
particular, sensibilizarlos sobre la
La doctora Ana María Cetto y los doctores Raúl Godoy Montañez y Jaime Urrutia Fucugauchi,
importancia y oportunidades de invesdurante la inauguración del Programa de Divulgación “La Luz de la Ciencia”, en el Gran Museo
tigación que hay alrededor de la luz.
del Mundo Maya. Foto: AMC/Elizabeth Ruiz Jaimes.
Sociedad Mexicana de Física
17
Noticias de la comunidad
Naciones Unidas significa hacer un gran trabajo de
concientización y convencimiento de organizaciones
científicas. Se tiene que ir a la UNESCO para que los
países miembros voten a favor de la propuesta, lo que
significa hacer todo un cabildeo, después convencer a
Naciones Unidas, a la Asamblea General, lo cual es
otra gestión, pero se consiguió y México jugó un papel
muy destacado en todo este proceso y por eso nos da
mucho gusto que sean los jóvenes un público importante en este evento”.
senta la luz en el mundo, para las plantas, para la vida
misma y cómo se puede usar en una serie de tecnologías como focos y lámparas, pero también como láser y
sus aplicaciones en la acumulación de información.
“Los usos de la luz están presentes en los discos de
música, en el supermercado cuando nos cobran los productos a través de un código barras leído por un láser,
este último es una tecnología de gran utilidad en medicina, porque es el mejor bisturí; la luz también representa nuestra forma de ver el universo: es decir, estos
días nos van a permitir adentrarnos en un mundo nuevo y darnos cuenta de la gran cantidad de preguntas
abiertas que existen, de interrogantes que no se han
resuelto sobre la luz y el potencial que tiene para seguir
trabajando en ella”, dijo ante estudiantes y académicos.
En ese sentido, Raúl Godoy Montañez, secretario
de Investigación, Innovación y Educación Superior del
Estado de Yucatán, mencionó que “lo que nos interesa
es que como sociedad comprendamos todos los fenómenos, beneficios y todo lo que hay alrededor de la
luz. Queremos atrapar su interés por estudiar carreras
de física y, sobre todo, animarles porque tenemos una
gran calidad de instrumentación en el estado”.
En ese sentido, añadió que la mejor física de nanomateriales se tiene en Yucatán, equiparable a lo que
pueda haber en cualquier parte del mundo, “y está disponible para ustedes jóvenes que decidan estudiar física o alguna carrera asociada a la ciencia en general.
La coordinadora general del Año Internacional de la
Luz 2015 en México, Ana María Cetto recordó cuáles
fueron los trámites realizados para lograr que el 2015
fuera el año dedicado a la luz:
“Un año internacional no son palabras menores,
lograr que sea declarado por la Organización de las
18
El Programa de Divulgación
Desde que se denominó a Mérida, Yucatán como sede
de este evento, visualizamos la oportunidad de utilizar
este movimiento para también llevar actividades a instituciones de nivel superior y medio superior, por lo
que se diseñó el Programa de Divulgación “La luz de la
Ciencia”, que cuenta con el apoyo de diferentes organizaciones, como la Academia Mexicana de Ciencias,
destacó Romeo de Coss Gómez, director de Cinvestav-Mérida y presidente de la Sección Regional Sureste
1 de la AMC.
“Las actividades de la ceremonia de Clausura del
IYL2015 se llevarán a cabo del 4 al 6 de febrero y nuestro programa –precisó-, tendrá lugar del martes 2 al
viernes 5 y cuenta con cuatro componentes: ciclo de
conferencias (34 plenarias), talleres de experimentos y
teatro científico, Festival Internacional de Cine y
observación astronómica en el Parque Científico y
Tecnológico de Yucatán, sede del cierre, relacionadas
con las actividades de divulgación”.
Agregó que se busca tener presencia en todos los
puntos del estado donde haya una institución de educación superior para que los jóvenes aprovechen las conferencias, y apuntó que se tiene un estimado de 15 mil
niños y jóvenes, quienes disfrutarán de las actividades.
El programa tiene como objetivo acercar a niños y
jóvenes a la ciencia, en particular sensibilizarlos sobre
la importancia y oportunidades de investigación que
hay alrededor de la luz, pero principalmente dar a
conocer el conocimiento que generan las instituciones
en México, pero también se contará con la participación de invitados extranjeros especialistas en el tema
de la luz y sus tecnologías.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Noticias de la comunidad
En el evento de arranque del Programa de Divulgación “La luz de la Ciencia”, también estuvieron presentes Irving Berlín Villafaña, director de Cultura del
Ayuntamiento de Mérida; Dafne López Martínez,
director del Patronato Cultur; Jorge Esma Bazán, director general del Instituto de Historia y Museos de Yucatán; Emilio Martínez de Velasco, director región-sures-
Sociedad Mexicana de Física
te del Conacyt; José de Jesús Williams, rector de la Universidad Autónoma de Yucatán; y José Ramón Hernández Balanzar, vocal de enseñanza de la Sociedad Mexicana de Física.
Para más infor mación y seguir en vivo las conferencias: www.iyl2015closing.org
Elizabeth Ruiz Jaimes
19
Varia
Agreement
FOR RECIPROCAL
MEMBERSHIP PRIVILEGES
BETWEEN THE AMERICAN
PHYSICAL SOCIETY AND
THE SOCIEDAD MEXICANA
DE FÍSICA
The American Physical Society (APS)
agrees to extend reciprocal membership privileges as defined below to individual members of the Sociedad Mexicana de Física (SMF), and the SMF
agrees to extend reciprocal membership privileges as defined to individual members of the APS.
· Members of the SMF may submit
papers to APS meeting with the
same privileges and limitations as
APS members;
· SMF members may register at
APS meetings at APS member
rates; and
· SMF members may subscribe to
APS journals at the same rates as
members of the other member
societies of the American Institute
of Physics (AIP).
CONVERSELY
· Members of the APS may submit
papers to SMF meetings with the
same privileges and limitations as
SMF members;
· APS members may register at
SMF meetings at SMF member
rates; and
· APS members may subscribe to
SMF journals at the same rates as
SMF members.
20
BETWEEN
SOCIEDAD MEXICANA
DE FÍSICA AND
PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
FOR RECIPROCAL MEMBERSHIP
PRIVILEGES BETWEEN THE
CANADIAN ASSOCIATION OF
PHYSICISTS AND THE SOCIEDAD
MEXICANA DE FÍSICA
Physical Society of Japan
For those members of the Sociedad
Mexicana de Física (SMF) who do not
choose to joint the Physical Society of
Japan (PSJ), the PSJ will extend the
following privileges to the regular members of the SMF:
· Members of the SMF may submit
papers to the PSJ meeting with the
same privileges and limitations as
PSJ members.
· SMF members may register to PSJ
meetings at PSJ members rates.
· SMF members may subscribe to
the Journal of the Physical Society
of Japan at the same rate as PSJ
members.
The Canadian Association of Physicists (CAP) agrees to extend reciprocal membership privileges as defined
below to individual mem bers of the
So cie dad Mexicana de Física (SMF),
and the SMF agrees to extend reciprocal membership privileges as defined
to individual members of the CAP.
· Members of the SMF may submit
papers to CAP meeting with the
same privileges and limitations as
CAP members;
· SMF members may register at
CAP meetings at CAP member
rates; and
· SMF members may subscribe to
Sociedad Mexicana de Física
For those members of the Physical
Society of Japan (PSJ) who do not
choose to joint the Sociedad Me xi cana de Fí si ca (SMF), the SMF will
extend the following privileges to the
regular members of the PSJ:
CAP journals at the same rates as
members.
CONVERSELY
· Members of the CAP may submit
papers to SMF meetings with the
same privileges and limitations as
SMF members;
· Members of the PSJ may submit
papers to the SMF meetings with
the same privileges to the regular
members of the SMF members.
· PSJ members may register to SMF
meetings at SMF members rate.
· PSJ members may subscribe to
the Revista Mexicana de Física
(RMF) at the same rate as SMF
members.
· CAP members may register at
SMF meetings at SMF member
rates; and
· CAP members may subscribe to
SMF journals at the same rates as
SMF members.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Artículos
Aplicaciones de las Radiaciones Ionizantes
Jorge Rickards
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México
1.- Introducción
El empleo de las radiaciones ionizantes se ha establecido como obligado en gran parte de las industrias de alta y mediana tecnología. La verdad es que,
sin desatender la importancia del uso prudente de
las radiaciones, se reconoce que éstas han jugado un
papel protagónico, aunque a veces oculto, en el
desarrollo del conjunto de equipos que ahora disfrutamos—computadoras, teléfonos, generación de
energía, nuevos materiales, o bien en el cuidado de
la salud, alimentación y muchas otras. Pero como
no se ven ni se sienten, son fácil objeto de confusión por desconocimiento o por exageración.
Las radiaciones transportan energía del emisor
(la fuente) al receptor o absorbedor (el blanco). La
unidad de energía que nos es cómodo usar es el
electrón-volt (eV). A veces se comportan como
ondas, a veces como partículas; los complejos
mecanismos de transporte y depósito de energía en
los materiales obedecen a estos comportamientos.
Nos vamos a concretar a radiaciones llamadas ionizantes, o sea que llevan suficiente energía para
ionizar o excitar los átomos y las moléculas de los
materiales, lo cual significa más de unos cuantos
eV. Muchos aparatos producen energías de miles
de eV (keV), y las energías de origen nuclear son del
orden de millones de electrón-volts (MeV). Para su
empleo uno debe conocer el comportamiento de
cada tipo de radiación: rayos X y gamma, partículas
alfa, beta y neutrones, así como de las radiaciones
secundarias que se producen al incidir en un material. Además, las radiaciones penetran los materiales y les inducen efectos variados. Todo este con-
Sociedad Mexicana de Física
junto de estudios se agrupa en la llamada Física de Radiaciones.
¿De dónde sacan la energía las radiaciones? Las fuentes radiactivas la obtienen de transfor maciones nucleares
en las que se convierte masa en energía de acuerdo a la
famosa fórmula de Einstein (E = mc2 ). Podemos pensar
que el exceso de masa de los isótopos radiactivos naturales, y por lo tanto su energía, proviene en primera instancia de la formación del sistema solar, y se ha venido soltando gradualmente por miles de millones de años. Por
nuestro lado, tenemos la capacidad de impartir energía a
las radiaciones principalmente mediante la aplicación de
altos voltajes (aceleradores), o alternativamente por ingeniosos arreglos de combustibles nucleares (reactores
nucleares).
2.- Antecedentes
Entre fines del siglo XIX y principios del XX se fueron
descubriendo y diferenciando las radiaciones. Los rayos X
fueron descubiertos por W. Roentgen (1895) en experimentos con altos voltajes en tubos evacuados. De inmediato se apreció su gran valor en estudios médicos, y
eventualmente fueron identificados como ondas electromagnéticas altamente penetrantes. Poco después H. Becquerel (1896) descubrió la radiactividad y M. Curie identificó los primeros elementos radiactivos. E. Rutherford y
colaboradores (1899) estudiaron la carga eléctrica y la
penetración de los rayos beta y alfa, que fueron identificados como electrones y núcleos de helio respectivamente,
ambos provenientes de los núcleos atómicos. Los neutrones fueron descubiertos más adelante por Chadwick
(1932). En esta época también se fueron descubriendo o
desarrollando nociones de física que ahora son vitales
para nuestro entendimiento de la materia y uso de las
21
Artículos
radiaciones: el núcleo atómico, el modelo del átomo, la
estructura de los sólidos, la dualidad onda-partícula, la
mecánica cuántica, el principio de incertidumbre, la teoría de la relatividad, nuevas partículas, etc. En el aspecto
experimental, se desarrollaron los espectrómetros de
masas (A.J. Dempster en 1918, y F.W.Aston en 1919) que
permitieron la identificación de isótopos, y los aceleradores de partículas (R. Van de Graaff en 1929, J.D. Cockroft
y E.T.S. Walton en 1932, y E.O. Lawrence en 1932), que
abrieron nuevas opciones de experimentación que no
ofrecían las substancias radiactivas, como seleccionar el
tipo y la energía de los proyectiles, mayor cantidad de proyectiles y eficiencia, y un haz dirigido. En suma, podríamos decir que para mediados del siglo XX ya se conocían
las bases de la física de las radiaciones, y desde entonces
ha habido un desarrollo espectacular, principalmente en
el aspecto tecnológico (alto vacío, detectores de radiación,
electrónica digital, computación, miniaturización, etc.), y
por lo tanto en las aplicaciones.
Hay muchas clases de fuentes de radiaciones. A grandes rasgos en la actualidad podemos distinguir las fuentes
radiactivas por un lado, y por otro lado los generadores de
radiación como los aceleradores y los reactores nucleares.
Además, no podemos olvidar que hay radiación de fondo
a la que estamos expuestos continuamente, y a la que la
naturaleza ha desarrollado cierta tolerancia. La selección
de la fuente de radiación que se requiere en una aplicación dada obedece a: tipo de radiación, su energía, la cantidad requerida (intensidad), la estabilidad, la movilidad,
el costo.
determinadas energías; si se combinan con polvo
de berilio, pueden emitir neutrones. Son isotrópicas, o sea, emiten igualmente en todas direcciones.
Ya sea que emitan alfas o betas o gammas, su
intensidad se mide en Becquerels
(1 Bq = 1 desintegración/segundo)
o en Curies
(1 Ci = 3.7 x 1010 desintegraciones/segundo).
Una propiedad que tiene que ver con su uso es
que no se pueden encender ni apagar. Aunque puede parecer trivial, esta característica obliga a ciertas
reglas de seguridad, como son: un almacenamiento
seguro que impida el uso indiscriminado, en un
dispositivo debidamente rotulado, con un responsable de seguridad radiológica capacitado y legalmente acreditado. Hay que tener en cuenta que
seguirán las emisiones muchas vidas medias en el
futuro, lo cual puede comprometer a varias generaciones venideras.
La vida media es el tiempo que tarda el isótopo
en degradarse a la mitad de su valor; cada isótopo
tiene una vida media distinta. Algunos isótopos
importantes y sus vidas medias son:
238
U (4.51´109 años), isótopo natural, ayuda en
estimar la edad del sistema solar;
235
U (7.13´108 años), natural, el isótopo
fisionable que se usa para generar energía;
40
3.- Fuentes radiactivas
Las fuentes radiactivas artificiales generalmente son producidas al irradiar una sustancia con neutrones de un
reactor nuclear. Pueden ser transportables, con los debidos cuidados de seguridad radiológica, si son de baja
intensidad. Esto les da versatilidad, pues igualmente se
puede usar una fuente radiactiva para calibrar detectores
en el laboratorio, como en una sonda de exploración geofísica, como para aplicación de radioterapia, como en un
medidor de humedad, como en un detector de humo, o
un medidor de nivel de líquidos. Son producto de la emisión espontánea del isótopo correspondiente, y pueden
emitir sólo partículas alfa, beta o rayos gamma, y sólo de
22
14
226
137
C (5730 años), producto de la radiación
cósmica, se usa para fechar;
Ra (1620 años), el primer radioisótopo que se
identificó, se usa en radioterapia;
Cs (30 años), producto de fisión, se usa en
irradiadores y en radioterapia;
90
222
K (1.3´109 años), parte de nuestro fondo
natural, pues hay potasio en los plátanos;
Sr (28.8 años), producto de fisión;
Rn (3.825 días), un gas que se emite de algunos
minerales, parte importante de nuestro
fondo natural;
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Artículos
131
I (8.05 días), se produce en reactores
nucleares, se usa en medicina nuclear.
La fuente radiactiva más usada es de 60Co
(5.24 años). Se produce en aceleradores lineales o
en reactores nucleares al someter muestras de 59Co
a bombardeo con neutrones. Cada núcleo de 60Co
que se desintegra da lugar a la emisión de una beta
negativa y dos rayos gamma, de 1.17 MeV y
1.33 MeV respectivamente, transfor mándose en
60Ni. Los rayos gamma son altamente penetrantes,
y resultan adecuados para una serie de usos, entre
los cuales los más comunes son la esterilización de
productos médicos, la radioterapia, la radiografía
industrial, la irradiación de alimentos, y los medidores de niveles y espesores. Se pueden producir
fuentes de alta intensidad, las cuales requieren a
veces de grandes instalaciones, incluyendo bandas
para transportar los objetos a irradiar. Es común
almacenar las fuentes bajo agua cuando no están
en uso, el agua sirviendo como blindaje. La vida
media relativamente corta obliga el reemplazo frecuente de unidades activas.
4.- Radiaciones producidas artificialmente.
Para complementar las fuentes naturales de radiación, se ha creado una serie de aparatos que resultaron de uso amplio, tales como los generadores de
rayos X, los aceleradores de partículas, y los reactores nucleares. A diferencia de las fuentes radiactivas, estos equipos están diseñados para ofrecer un
control estricto sobre todas las propiedades de las
radiaciones producidas (tipo de radiación, energía,
cantidad, dirección), abriendo así incontables oportunidades de estudio y aplicaciones.
Los generadores de radiaciones más comunes,
pues se encuentran en los consultorios médicos y
odontológicos, además de los centros hospitalarios
y de diagnóstico, son los aparatos de rayos X. Las
componentes esenciales de un generador de rayos
X son: un filamento emisor de electrones, un alto
voltaje (de varios miles de volts), una terminal eléctrica (ánodo) que recibe los electrones energéticos,
los frena, y genera los rayos X, y un sistema de alto
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vacío. La imagen del objeto irradiado se recoge en una
placa fotográfica o en una pantalla fluorescente.
Los aceleradores son los más copiosos productores de
radiaciones, ya sea directa o indirectamente. Directamente producen electrones o iones (átomos con carga eléctrica) de cualquier elemento. Indirectamente pueden producir neutrones, rayos X y gamma, y cualquier otro tipo de
radiación. Los primeros aceleradores fueron construidos
precisamente para ampliar el campo de acción de las
fuentes radiactivas, que en ese tiempo sólo eran de procedencia natural. Las componentes básicas de un acelerador
son: la fuente de iones o electrones, la unidad aceleradora, el blanco a bombardear para generar la radiación, el
sistema de alto vacío (de hecho, los generadores de rayos
X, y también los microscopios electrónicos, son pequeños
aceleradores), y un sistema de electrónica digital para
controlar el aparato y analizar los resultados.
Las fuentes de partículas de los aceleradores son muy
variadas y se han desarrollado de manera importante. Si se
trata de un acelerador de electrones, la fuente puede ser simplemente un filamento incandescente como el de una televisión que no sea de plasma o de LEDs. Si lo que se desea es
acelerar iones positivos, generalmente la fuente consiste de
un plasma, o descarga gaseosa, dentro del cual se coloca el
elemento deseado. Por medio de campos eléctricos y magnéticos se extrae un haz de los iones seleccionados.
La unidad aceleradora más usada es un generador de
alto voltaje. Cuando se desean proyectiles de energía
cinética moderada, se requieren voltajes hasta de varios
millones de voltios, y la aceleración es por aplicación de
la diferencia de potencial. Si el alto voltaje requerido rebasa un límite práctico, se emplea la técnica de varias aceleraciones secuenciales. Los grandes aceleradores como el
LHC (Large Hadron Collider) o los sincrotrones usan este
método.
El blanco que se bombardea depende del experimento,
pero en términos generales:
a) debe soportar las altas temperaturas que a veces se
generan durante el bombardeo, y b) debe estar debidamente blindado para proteger al personal de la gran cantidad de radiación producida.
El alto vacío es necesario en un acelerador para evitar
que el haz de proyectiles se disperse antes de llegar al
blanco. Considerando que en algunos aceleradores el
23
Artículos
camino recorrido por las partículas puede ser hasta de
varios kilómetros, se debe extraer el aire del sistema
dejando no más de una molécula por cada 1012. La tecnología de alto vacío se ha desarrollado paralelamente con la
tecnología de los aceleradores, creando toda clase de componentes específicos (bombas, sellos, medidores, válvulas, materiales especiales). Los sistemas de electrónica
digital también han evolucionado a un alto grado de sofisticación, desde las válvulas ya poco usadas, los transistores y los microcomponentes hasta sistemas de computación, despliegues, transmisión y almacenamiento de
datos. Los aceleradores han sido uno de los principales
impulsores de la alta tecnología que hoy en día es de uso
cotidiano.
Los reactores nucleares son el otro método para generar radiaciones, y para producir isótopos radiactivos. De
hecho las radiaciones, concretamente los neutrones, son
el conducto para el funcionamiento de los reactores. Los
neutrones rápidos producidos por los reactores, primero
son moderados en su velocidad y luego son reutilizados
para sostener la reacción en cadena al inducir nuevos procesos de fisión de uranio. En este proceso se extrae energía, pues los productos de la fisión de uranio emergen con
alta energía cinética. Estos productos son núcleos veloces
que, al encontrarse con otros núcleos del material circundante, les imparten energía, elevando la temperatura
(interacción de átomos veloces con materia).
Una de las consideraciones de la operación de los reactores nucleares es que las componentes del reactor se van
degradando debido al intenso y sostenido golpeo de los
iones veloces, no sólo por el aumento de temperatura,
sino también porque los iones veloces son proyectiles
energéticos que destruyen el arreglo microscópico de los
materiales, afectando sus propiedades mecánicas y reduciendo la vida útil de las componentes. Si se continúa con
el uso de la energía nuclear, resulta de suma importancia
perfeccionar materiales que sean resistentes al bombardeo de las radiaciones, al mismo tiempo que sean compatibles con los requerimientos del reactor, incluyendo el
proceso de extracción de calor para generar electricidad.
El otro aspecto importante del uso de reactores nucleares que tiene que ver con radiaciones, y requiere de conocimiento de interacción de radiación con materia, es el
almacenamiento correcto de desechos radiactivos. Los
24
reactores producen isótopos radiactivos de vida
media corta y larga. Los desechos de vida media
corta se almacenan temporalmente, generalmente
bajo agua, que sirve como protección, hasta que
decaen. Los de vida media larga, que pueden durar
miles de años, deben almacenarse de manera especial. Si bien son volúmenes confinados (se exige no
esparcirlos), deben acumularse en contenedores
sellados, altamente resistentes a la degradación por
radiación, y en lugares geológicamente estables.
Todo esto, funcionamiento de un reactor, evitar
degradación de las partes, y disposición de los desechos, demanda el máximo conocimiento de interacción de las radiaciones con materia.
5.- Cómo se miden las radiaciones.
Puesto que las radiaciones no se ven ni se sienten
(en cantidades moderadas), se deben desarrollar
sistemas para detectarlas y medir algunos de sus
parámetros como tipo de radiación, su localización, su energía, su intensidad, la dosis absorbida,
los efectos en la materia, etc. Un objetivo es conocer la presencia de radiaciones en el instante que se
producen. Otro es medir las radiaciones que se han
acumulado durante un cierto lapso. El funcionamiento de todos los detectores se basa en cómo la
radiación interactúa con la substancia del detector,
ya sea gas, líquido o sólido, para producir algún
efecto medible (luz, reacción química, descarga
eléctrica). Es de recordarse que cada tipo de radiación interactúa de manera diferente, por lo que los
detectores son específicos de un tipo de radiación
(ion, electrón, fotón, neutrón). Un error común, y
delicado, es intentar usar un detector equivocado
para medir cierta radiación.
Existen varios tipos de detector de radiaciones
de uso común. Tal vez el más conocido sea la emulsión fotográfica, pues ¿quién no ha visto una radiografía? La radiación produce una imagen latente en
cristales de bromuro de plata, cuya imagen luego
aparece revelada por un proceso químico. Este es
un ejemplo de detector que muestra la radiación
acumulada hasta el momento del revelado. Además queda una imagen permanente en la película.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Artículos
Hay otros materiales que tienen la propiedad de
guardar imagen latente. Algunos plásticos y algunos minerales almacenan trazas latentes, en especial las producidas por partículas alfa y iones pesados; las trazas aparecen reveladas por el ataque químico apropiado. Los plásticos se emplean para evaluar la cantidad de gas radón que existe en la
atmósfera y que constituye gran parte del fondo
natural. Por otro lado, algunos minerales como la
mica acumulan trazas latentes formadas por radiación durante millones de años.
Se usan para estimar edades de rocas de interés
geológico.
Los materiales termoluminiscentes acumulan
efectos de la radiación en forma de energía de excitación electrónica. Si se calientan son capaces de
liberar esta energía emitiendo luz. La cantidad de
luz emitida, que se mide fácilmente, depende de
cuánta radiación tiene acumulada desde el último
calentamiento. Su usan (y se pueden re-usar) como
medidores de dosis en aplicaciones médicas, y en
otra escala de tiempo, para medir edades de muestras geológicas.
En el uso cotidiano de las radiaciones algunas
veces se necesita detectarlas al instante, ya sea para
conocer sus características, para precisar su localización, para mantenerse dentro de los límites de
seguridad en la protección de personal, para estimar la dosis recibida, o incluso para disparar una
alarma. Los medidores de respuesta instantánea
más conocidos son los contadores Geiger y algunos
semejantes. Funcionan a base de un gas sujeto a un
alto voltaje, en cuyo gas se dispara una descarga
eléctrica cuando pasa por él una radiación. La descarga genera un pulso en un circuito eléctrico asociado y éste se analiza digitalmente. Si la descarga
es regulada (cámaras de ionización, detectores proporcionales), el pulso puede llevar información
sobre la radiación, por ejemplo su energía o el instante preciso en que sucede. Una de las primeras
áreas en que se comenzó a usar la electrónica digital, incluyendo las computadoras, fue en el manejo
de pulsos de detectores en experimentos nucleares.
No es de extrañarse que la electrónica ha alcanzado
Sociedad Mexicana de Física
un alto grado de sofisticación y ahora es indispensable en
cualquier aplicación de las radiaciones.
Los detectores de centelleo, como su nombre lo indica,
transfor man a las radiaciones en pequeños destellos
luminosos que luego son transfor mados a pulsos eléctricos mediante una celda fotoeléctrica y multiplicador de
corriente. Estos luego son procesados digitalmente. Los
detectores de centelleo más comunes son de ioduro de
sodio (NaI) con impurezas que producen la luminiscencia; son acostumbrados también de CsI y de LiI. Algunos
plásticos con impurezas, y algunos líquidos, también se
usan como detectores.
Los llamados detectores de estado sólido son cristales
de silicio o de ger manio en los cuales se induce un campo
eléctrico, por un voltaje aplicado. Las radiaciones producen portadores de carga eléctrica en este volumen, y éstos
son arrastrados hacia los contactos eléctricos para producir pulsos. Tienen la ventaja de ser compactos y tener
gran exactitud para deter minar la energía. Algunos detectores deben conservarse a baja temperatura (-156 oC) permanentemente.
Para detectar neutrones se requiere de un paso adicional,
pues los neutrones no producen ionización ni luz directamente. Debe provocarse que los neutrones transfieran su
energía a otro tipo de radiación para que ésta sea medida, ya
sea mediante una reacción nuclear o por la energía depositada al dispersar los neutrones. Concluido este paso, se puede
usar cualquiera de los métodos descritos (ionización, centelleo, estado sólido, trazas, termoluminiscencia, emulsión
fotográfica) para completar la medida.
6.- La dosis de radiación.
Al tener las radiaciones un efecto en las substancias, particular mente en los tejidos, se acostumbra llamar dosis a
una medida de la cantidad de radiación recibida.
Estrictamente, es la energía depositada por la radiación
en una fracción de masa del objeto. A semejanza de la
dosis de un medicamento, se relaciona con los efectos
producidos (positivos o negativos). Por ejemplo, la dosis
administrada a un paciente en un tratamiento de radioterapia determina la efectividad del tratamiento. Una dosis
muy baja puede no tener efectos útiles; una sobredosis
puede ser dañina y hasta letal. La dosis se mide en Grays
(Gy); la llamada dosis equivalente toma en cuenta la efec-
25
Artículos
tividad de las diferentes radiaciones y se mide en Sieverts
(Sv). Se conocen los efectos a corto plazo de las radiaciones en el tejido (quemaduras, anemia, molestias gastro-intestinales, caída de cabello); este conocimiento se
toma en cuenta en tratamientos de radioterapia, buscando atacar el tejido enfermo sin afectar el tejido sano circundante. Una dosis menor a 0.3 Sv no produce ningún
efecto detectable.
Por otro lado, existen consecuencias de las radiaciones
en que no se puede establecer directamente la relación
causa-efecto (cáncer, efectos genéticos). Para proteger de
esto a personal que trabaja con radiaciones o en su cercanía (personal ocupacionalmente expuesto) la Comisión
Internacional de Protección Radiológica (CIPR), teniendo
en cuenta las diferentes circunstancias de exposición a las
radiaciones, ha emitido una serie de recomendaciones
entre las que se propone un límite de dosis equivalente de
50 mSv/año (2007). De cualquier modo, se procura operar
siempre bajo la premisa de mantener la exposición tan
baja como sea posible razonablemente (usar blindajes,
alejarse de las fuentes de radiación, no usar radiación si
no es indispensable).
Todos estamos expuestos a una cierta cantidad
(dosis) de radiación, que en general toleramos y de
la cual no notamos consecuencias nocivas. Le llamamos fondo de radiación. Existe en todos lados
en mayor o menor intensidad y se debe en su
mayoría a fenómenos naturales. Una de las principales fuentes de fondo es el gas radón, producto de
los minerales que contienen pequeñas cantidades
de uranio. Su intensidad es variable según la localidad, y puede acumularse en lugares con mala ventilación. Otra fuente importante es la radiación
cósmica, de la que recibimos más a mayor altura
sobre el nivel del mar, porque hay menos atmósfera
que nos proteja.
7.- Una aplicación.
Como ilustración de una aplicación de aceleradores vamos a describir un estudio de los efectos producidos por la irradiación de una superficie de titanio por iones de oro provenientes de un acelerador.
Para esto es necesario conocer a fondo los mecanismos de interacción de las radiaciones con la mate-
Figura 1. Morfología superficial de una muestra de titanio bombardeada por iones de oro.
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Artículos
ria de todo tipo, pues igualmente puede haber efectos en metales, en polímeros, en tejido, o en semiconductores; el mismo funcionamiento de los
detectores de radiaciones se basa en su interacción
con el material del detector. Si los iones de Au de
nuestro ejemplo inciden oblicuamente sobre la
superficie, aparece un fenómeno parecido al de las
dunas del desierto (ver Fig. 1). Se producen ondulaciones y erosión, hay reacomodo de la superficie y
segregación de los elementos.
Los iones positivos producen ionización o cambios estructurales; los electrones causan ionización
y rompimiento de enlaces químicos; los fotones
ceden su energía a electrones del material; los neutrones dan su energía a los núcleos atómicos. Así
que todas las radiaciones a final de cuenta interactúan con los materiales a través de las cargas eléctricas de proyectiles y blancos, ya sea directa o indirectamente. Las interacciones dan lugar a colisiones
entre partículas cargadas, cuyos choques son dominados por las fuerzas eléctricas, a veces apantalladas
por otras partículas cargadas cercanas. Para poder
entender los procesos complejos, por ejemplo el
choque de dos átomos con todo y electrones, se
acostumbra aplicar modelos sencillos, como de choques binarios (entre un par de partículas cargadas).
Al avanzar una partícula cargada dentro de un
material, gradualmente pierde energía (y velocidad)
porque va impartiendo energía y va intercambiando carga con los electrones y los núcleos. Esto da
lugar a un frenado gradual hasta que se detiene
dentro del material. Es un proceso considerado
aleatorio porque es imposible a cada paso determinar sus parámetros (posición, trayectoria, energía)
ni los del absorbedor (estado de carga, ionización,
enlaces químicos, estructura cristalina).
Cuando se lanza el haz de proyectiles de Au de
gran energía cinética, casi todos se encajan en el
titanio, produciendo varios efectos: a) los átomos
de Au quedan implantados dentro del titanio, produciendo esencialmente una nueva aleación Ti-Au,
b) los átomos de Ti, en el camino del Au, son desplazados para dar lugar a los nuevos átomos, c) se
produce una avalancha de átomos de Ti en movi-
Sociedad Mexicana de Física
miento, d) se genera una región muy pequeña de temperatura equivalente a varios miles de grados, e) la estructura
originalmente cristalina se defor ma, f) algunos átomos de
Ti son expulsados de la superficie, g) la temperatura de la
muestra completa se eleva suficiente para iniciar procesos
térmicos. Todo esto es un proceso muy rápido; cada evento sucede dentro de una fracción pequeñísima de segundo, 10-12 s. Es de notarse que en un experimento típico se
implantan 1015 o más proyectiles.
Después de la etapa de avalancha vienen procesos
dominados por la temperatura. Además de los átomos
implantados, por un lado puede haber recombinación de
los titanios desplazados y el material regresa a la estructura original. Por otro lado, se producen defectos puntuales más estables, concretamente vacancias e intersticiales. Una vacancia es una posición vacía de la red cristalina
que normalmente estaría ocupada por un átomo; un
intersticial es un átomo que se acomoda en una posición
intermedia fuera de la posición normal. Estos defectos
puntuales pueden migrar en el bulto del material irradiado y eventualmente puede haber dos opciones: una es que
se recombine una vacancia y un intersticial, y otra que se
agrupen para formar defectos extendidos. Pueden además
agruparse en defectos ya existentes, como fronteras de
grano, o en la superficie.
Claramente la estructura y las propiedades físicoquímicas del material como densidad o porosidad se verán
fuertemente modificadas. En casos extremos se pueden
formar burbujas de helio si los iones incidentes son partículas alfa.
Uno de los procesos que puede suceder en el bombardeo de un sólido por partículas cargadas es la llamada erosión iónica. En general, entre más pesado es el proyectil,
más erosión causa, desalojando átomos de la superficie
hasta modificar totalmente su aspecto y provocar el
repliegue y/o generar huecos. Los átomos expulsados pueden ser acumulados en otra superficie en forma de una
capa delgada o recubrimiento micro ó nanométrico altamente controlado en composición y en grosor.
Estos procesos han servido de base para el desarrollo de
microcircuitos electrónicos, en los que las componentes
electrónicas (transistores, diodos, resistencias, capacitores, rectificadores y hasta componentes ópticos) están
integradas en una sola oblea de un semiconductor como
27
Artículos
silicio. Un circuito integrado típico recorre en su elaboración hasta 30 pasos de implantación de iones, requiriendo en cada paso un acelerador de iones. Esto ha sido de
suma importancia en la carrera por miniaturizar la electrónica, buscando además bajo costo, y producción en
masa.
Es importante hacer notar que los cambios producidos
en el material afectado dependen no sólo del tipo de proyectil, su energía y su cantidad, y de la temperatura, sino
también de cómo cada material responde a estos procesos. Los metales, por ejemplo, son relativamente insensibles a bombardeo por electrones o fotones, mientras que
los polímeros son fuertemente afectados, pues se pueden
romper los enlaces covalentes que mantienen la estructura en forma de largas cadenas. No siempre da lugar a
degradación del polímero, pues puede haber un nuevo
entrecruzado o puede provocarse cristalización, dando
lugar a propiedades novedosas.
La difracción de rayos X (llegan fotones, y se observan fotones dispersados) muestra la estructura
cristalina de la muestra.
8.- Técnicas analíticas.
La retrodispersión de iones, RBS (Rutherford Back
Scattering), consiste en lanzar iones (generalmente partículas alfa) sobre la muestra y medir la
energía de los iones dispersados. Permite investigar a una profundidad de unos micrómetros, identificando elementos y su abundancia, por lo que
ha sido útil en el desarrollo de microcircuitos.
La inspección visual de un objeto nos da información sólo
sobre su superficie. Así como los rayos X pueden mostrar
en una radiografía propiedades invisibles de un objeto,
otras radiaciones se usan para explorar las características
de los materiales que no se pueden conocer por métodos
convencionales. La táctica es lanzar alguna radiación
sobre el objeto y luego estudiar la radiación dispersada o
la secundaria producida, la cual será afectada por las propiedades del objeto. Cada técnica analítica tiene utilidad
y desventajas, pero algunas cualidades pueden ser: son
cualitativos y cuantitativos, estudios de composición química, alta sensibilidad, análisis de superficie y de bulto,
mostrar propiedades imposibles de detectar por otros
métodos, y posibilidad de estudios microscópicos. Estas
técnicas han sido desarrolladas en alto grado, casi siempre por empresas que ofrecen los equipos o los servicios.
Algunos ejemplos son:
En el microscopio electrónico de transmisión o de barrido,
se lanza un haz de electrones en la muestra y se observan los electrones dispersados o transmitidos en una
imagen. Se logra una resolución muy superior al microscopio óptico. La difracción de electrones muestra
además la estructura cristalina.
28
La difracción de neutrones permite estudiar las propiedades magnéticas, además de las cristalinas.
Es útil para estudiar muestras orgánicas y biológicas, y es muy sensible a elementos ligeros.
El análisis por activación implica lanzar neutrones
u otros proyectiles sobre la muestra para provocar la radiactividad de los núcleos. La radiactividad inducida se mide y es específica de ciertos
elementos.
En la técnica PIXE (Proton Induced X-ray Emission)
se estudian los rayos X característicos producidos cuando una muestra se bombardea con protones. La energía de los rayos X identifica a los
elementos.
En el análisis de retroceso de iones, ERDA (Energy
Recoil Detection Analysis) , se observan los
núcleos rebotados cuando son bombardeados por
partículas alfa.
La técnica SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) implica erosionar la muestra y luego hacer
un análisis de masas de los átomos expulsados.
Al erosionar la muestra se pueden estudiar capas
cada vez más profundas. El método de erosionar
y luego analizar se puede aplicar a varias técnicas, pero es destructiva en pequeñas zonas.
La espectroscopía de fotoelectrones XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) mide los electrones
emitidos si una muestra es bombardeada con
rayos X. Permite estudiar la estructura electrónica de los elementos. También se puede asociar a
la erosión para estudiar capas profundas.
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Artículos
La técnica PET (Positron Emission Tomography),
una variante de la llamada medicina nuclear,
consiste en inducir radiactividad de vida media
corta en una solución, generalmente de elementos ligeros. Esa solución se inyecta al paciente
para después sacar una tomografía de los positrones (electrones positivos) emitidos.
9.-Conclusión
Los múltiples beneficios que se han obtenido de la
aplicación de las radiaciones no deben enmascarar
Sociedad Mexicana de Física
los posibles riesgos. En México la Comisión Nacional de
Seguridad Nuclear y Salvaguardias se encarga de vigilar el
correcto manejo de las radiaciones. Toda actividad conlleva riesgos, y el uso de las radiaciones no es la excepción.
Sin embargo, en el empleo de radiaciones los riesgos y los
efectos se conocen suficientemente bien para poder establecer claramente reglas de operación segura. Hay organismos internacionales que promueven la adopción de
reglas para mantener los riesgos al mínimo. Se han cometido errores y accidentes por ignorancia o descuido, por lo
que se debe resaltar la importancia de contar con personal
responsable y adecuadamente capacitado.
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Varia
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Artículos
Hemos ... ¡detectado ondas gravitatorias!
Darío Núñez
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México*
Defino a la onda gravitatoria y describo sus propiedades, la manera como fueron detectadas y
las perspectivas que ésto nos abre.
El jueves 11 de febrero de 2016, David Reitze, director en jefe del Observatorio de Ondas Gravitatorias
por Interferometría Laser, LIGO, dió la noticia:
Figura1. Hemos... ¡detectado ondas gravitatorias! ¡Lo logramos! Tomada del sitio LIGO, https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211.
¡Al fin! Después de más de 40 años de intentos,
un costo mayor a los mil cien millones de dólares,
millones de horas de cómputo y de trabajo, se tiene
un chiflidito de 0.2 segundos de duración.
¿Qué es exactamente ese silbido? y ¿Cuál es su
importancia? El responder a estas preguntas es a lo
que me quiero concentrar en este ensayo.
Decimos ¡al fin! pues las ondas gravitacionales, el
desplazamiento de perturbaciones a una geometría
de fondo del espacio-tiempo, es algo que se esperaba
básicamente desde la postulación de la Relatividad
General. La idea de estas ondas geométricas fue pro*
puesta por el mismo Albert Einstein a los pocos meses de
haber presentado la teoría de la Relatividad General, hace ya
un siglo, en 1916. En ese sentido, la detección de las ondas
gravitatorias no es un descubrimiento. Ni siquiera es una
sorpresa. Es, eso sí, indudablemente una hazaña tecnológica y el inicio de una nueva era de exploración del Universo,
nada menos.
En efecto, como ya se ha discutido en muchos trabajos,
incluyendo uno mío que tuve el gusto de escribir en este
Boletín, [1], la esencia de la Relatividad General es que, al
describir la interacción gravitatoria, la que hace caer las
manzanas, girar a la Luna alrededor de la Tierra y ésta
alrededor del Sol, no es por una fuerza gravitatoria como
lo planteó Newton, ya que, nos dice Einstein, dicha fuerza no existe, sino que la gravedad actúa porque los cuerpos modifican la geometría del espacio, de hecho, del
espacio-tiempo donde se encuentran, y los otros cuerpos,
al seguir las trayectorias que les generen el menor uso de
energía, determinan curvas que son el equivalente de las
rectas del espacio plano, dichas trayectorias curvas se llaman geodésicas.
El espacio-tiempo es curvo. La materia modifica a la
geometría del espacio-tiempo y determina las trayectorias. Esta es la esencia de la Teoría de la Relatividad General. La relación entre geometría y materia está descrita
por las ecuaciones de Einstein. El límite newtoniano de
estas ecuaciones, es decir, el caso cuando las velocidades
del sistema estudiado son mucho menores a la velocidad
de la luz, la curvatura es muy cercana a la plana y las presiones son mucho menores que el producto de la densi-
Apdo. Postal 70-543, Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Sociedad Mexicana de Física
31
Artículos
Figura 2. Espacio-tiempo curvo. Tomada de http://www.chicagonow.com.
dad por la velocidad de la luz al cuadrado, nos lleva a la
ecuación de Poisson. La geometría se puede ver como un
potencial gravitacional, que es el que afecta al movimiento de los cuerpos.
Como mencionamos, esto se ha descrito en muchos
libros, entre los que puedes consultar [2], que lo tenemos
de libre acceso, basta que nos envíes un correo y con gusto te enviamos la invitación a él. Estas ideas se describen
en un curso especializado de la carrera de Física, pero con
lo que es importante quedarse por ahora es eso: la Relatividad General nos plantea que el espacio-tiempo tiene
una geometría que es determinada por la materia.
Ahora, si dicha materia, pensemos en una estrella, por
alguna razón, se mueve u oscila, es claro que ese movimiento afectará a la geometría misma. Es decir, el movi-
Figura 3. Representación de las ondas gravitatorias. Tomada de www.techinsider.io/gravitational-waves-detected- first-time-ligo-2016-2.
32
miento se traduce en una perturbación geométrica
y, al usar esta geometría perturbada en las ecuaciones de Einstein, quedándonos a orden lineal, obtenemos que dicha perturbación satisface ... ¡Una
ecuación de onda viajando a la velocidad de la luz!
Es una onda de la geometría, similar a la electromagnética, a las ondas sobre la superficie del agua,
pero con características específicas que trataremos
un poco más adelante.
Recalcamos entonces que las perturbaciones
geométricas satisfacen una ecuación de onda y el
paso de una de ellas por la Tierra es lo que se acaba
de descubrir.
Vemos entonces que no sorprende su detección.
Su presencia era esperada dentro de la Teoría de la
Relatividad General. Esta detección nos confirma
el hecho de que la descripción de la interacción gravitatoria como deformaciones a la geometría del
espacio-tiempo, ofrece una explicación consistente
con las obser vaciones. La Teoría de la Relatividad
General ya ha mostrado su fuerza en muchos contextos, como los lentes gravitatorios, el Pulsar
binario, en el límite de gravedad débil, y en los
modelos cosmológicos [2]. El resultado del LIGO
no tiene su fuerza en mostrar la existencia de las
ondas gravitatorias. Lo realmente impresionante es
la hazaña de haber logrado su detección con los
interferómetros. Y sí, esta detección marca el inicio de una nueva manera de estudiar al Cosmos.
Veamos con detalle estas dos afirmaciones.
Para darnos cuenta de lo que ha implicado el
poder llegar a detectar las ondas gravitatorias, discutimos brevemente sus características.
La perturbación métrica, u onda gravitatoria,
tiene varias propiedades interesantes. Como la luz,
la onda gravitatoria está polarizada, pero tiene dos
grados de polarización, se les llama h+ y hx que, al
pasar por una distribución circular de partículas
generan dos tipos de movimiento.
La polarización h+ alarga y apachurra a la distribución de partículas, mientras que la polarización
hx , las alarga inclinándolas 45°. Incidentalmente,
esta es la alteración en la dirección del campo eléctrico que creyó detectar el grupo del telescopio
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Artículos
Figura 4. Deformación de un círculo de partículas al pasar la onda
gravitatoria.
BICEP2 [4] y pensaron, erróneamente, que esta
detección era un remanente del paso de ondas gravitatorias cosmológicas, de hecho, de las ondas
generadas en las supuestas etapas muy tempranas
del Universo, después del Big-bang. Tenían razón
en pensar que dicha inclinación de la polarización
eléctrica podría haber sido el remanente de un efecto generado por el paso de las ondas, sin embargo,
su estadística era muy pobre y finalmente se deter minó que no era más que ruido [5]. Es peligroso el
querer asignar causas a las observaciones sin tener
un buen control sobre las mediciones.
Ahora, para el estudio de la perturbación gravitatoria, es más conveniente usar una función que
no cambia su valor en los diferentes sistemas de
referencia. Estas funciones se conocen como escalares y, en particular, se pueden formar escalares a
partir del tensor de curvatura y su perturbación se
relaciona con la perturbación geométrica discutida
antes. Se les llama escalares de Weyl, el más usado
( 1)
es el que se denota como Y4 , pues es el que decrece más lento y se relaciona con los modos de polarización h+ y hx que mencionamos antes.
( 1)
Se puede mostrar que este escalar Y4 satisface
una ecuación tipo onda también. En [6] presentamos una discusión detallada sobre la manera de
construir estos objetos.
Cuando un objeto masivo se perturba, se mueve,
pensemos en un hoyo negro, la señal gravitatoria
generada tiene genéricamente la forma de una
onda que va decreciendo. Esto se escribe matemáticamente como A cos ( wr t )e- wi t , que describe a una
onda con amplitud A, que va oscilando con una frecuencia wr y que se va amortiguando con una fre-
Sociedad Mexicana de Física
Figura 5. Perfil de onda de la perturbacion gravitatoria para diferentes modos [6].
cuencia w i , la frecuencia de amortiguamiento, conocida
como de desvanecimiento, este tipo de señal se le conoce
como de sonido amortiguado (ring-down en inglés). En el
caso de que la onda gravitatoria sea generada por la perturbación del hoyo negro, dicha onda tiene esta for ma
matemática y los tres coeficientes son funciones de los
parámetros del hoyo negro, es decir, de la masa y del
momento angular del hoyo negro perturbado. Dicha onda
( 1)
gravitatoria y el Y4 correspondiente, como función del
tiempo en un punto fijo tiene la forma que se muestra en
la Fig. (5). El efecto de esta señal sobre la geometría de la
región donde pasa es, grosso modo, el de producir un alargamiento oscilatorio en el cuerpo por el que pasa con una
amplitud que decae. Precisamente ¡es como lo que detectó LIGO el 14 de septiembre del 2015 a las 5:51 am,
tiempo del Este!, Fig. (6) ¡Lo lograron!
Para terminar de ver propiedades de la señal gravitatoria, veamos su frecuencia y amplitud. La frecuencia espe-
Figura 6. Detección de una señal gravitatoria por el LIGO. Tomada de la
página de LIGO, https://www.ligo.caltech.edu/video/ligo20160211v2.
33
Artículos
rada de la onda es fácil de determinar. Considerando que
la longitud de onda de la señal gravitatoria es, básicamente, la del tamaño del sistema y, dado que la señal viaja a la
velocidad de la luz, tenemos, para hoyos negros, donde su
radio está dado por el llamado radio de Schwarzschild,
rSchw ,
n OG =
c
c
c3
1
~
=
= 1.02 ´ 105 Hz
M
l r Schw 2MG
M8
que, para hoyos negros de masas de decenas de masas
solares, quedan frecuencias de 10 kHz, ¡Sería en el audible! los hoyos negros se escucharían, si la señal provocara la rarefracción en el aire, que a su vez generara el movimiento del tímpano. No lo hace, ya que la onda gravitatoria tiene una sección eficaz, una interacción con la materia, prácticamente nula. Sin embargo, es una analogía
interesante el que la frecuencia de la onda, para objetos
en el rango de masas de las decenas de masas del Sol,
coincida con la frecuencia de la onda sonora en el audible
humano. El LIGO fue precisamente construido para
detectar a las señales en este rango de frecuencias.
Finalmente, para tener una idea sobre la magnitud de
la señal gravitatoria, partimos de la idea de que dos partículas libres, cercanas entre sí siguen, cada una, las trayectorias geodésicas determinadas por la curvatura del espacio donde se encuentran. El cambio en la distancia entre
ellas es proporcional a la curvatura de dicho espacio tiempo. Esto es precisamente lo que tiene que ver con el famoso quinto postulado de Euclídes sobre las paralelas, que la
separación entre dos rectas paralelas se mantiene fija; ya
Lobatcheskii vio que esta afirmación depende de la curvatura del espacio donde se mueven. Esta relación entre la
separación de la partículas y la curvatura se conoce como
ecuación de desviación geodésica (ver el [3], (6.10.1)).
Considerando esta relación entre separación y curvatura,
se tiene que, cuando la curvatura es debida a la onda gravitatoria, se puede expresar como función de la perturbación geométrica, la h+ y la hx o, en términos del escalar
( 1)
de cur va tu ra Y4 , por lo que, en orden de mag ni tud,
se pue de mos trar que la sepa ra ción rela ti va entre dos
dx
partículas producida por la onda de amplitud h, es
~ h,
x
34
(ver [2], [7] (16.1.8-10) para seguir los detalles)
ortogonal a la dirección de propagación de la onda y
dicha tensión se anula si x i es paralela a dicha
dirección.
Ahora, como la magnitud de la perturbación gravitatoria es del órden del producto de la energía
cinética característica, multiplicada por la energía
potencial del sistema
2
h~2
MG æ n ö
ç ÷ (ver [7] (16.2.13))
c2 r è c ø
podemos concluir que, considerando que el sistema se mueve a una fracción de la velocidad de la
luz, c, la separación entre las dos partículas, o el
cambio en la longitud del sistema, provocado por el
paso de la onda gravitatoria, es del orden de
M
M
M G 2 M8
M8
h~ 2 2 8
e
~ 9.5 ´ 10 -18 e 2
r
r
c R10 kpc
R10 kpc
R10 kpc
de aquí viene lo minúsculo de dicho cambio.
Notemos que, a pesar de ser generada una cantidad asombrosa de energía, pensemos en el caso de
un choque de dos hoyos negros con masas de, digamos 30 masas solares cada uno, moviéndose a la
mitad de la velocidad de la luz a la hora de la colisión, la energía cinética de ambos es
K = mv 2 = 30 1.989 ´ 10 30 (1.5 ´ 10 8 ) 2 Joules
Joules = 1. 34 ´ 10 48 Joules
¡diez mil veces más que la energía liberada por una
super-nova! A pesar de ello, decimos, de que los
procesos que generan estas ondas son realmente
cataclismáticos, valga el neologismo, a nosotros,
en cierto sentido afortunadamente, sólo nos llega
una muy, muy leve brisa de ello.
Y el gran reto (¿o será un error el seguir esta
dirección?, ver el cuento en [1]), es tratar de medir
este cambio tan pequeño, esta leve, levísima señal.
Y esto fue lo que logró el LIGO.
Veamos un poco sobre esta colosal empresa. El
Observatorio de Ondas Gravitatorias por Interfero-
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Artículos
De hecho, son dos interferómetros, cada uno con el
tamaño y las características mencionadas y fueron construidos en extremos de la parte continental de los Estados
Unidos, a modo de que lo detectado por uno, sea comprobado independientemente por el otro.
Figura 7. Laser Inter fero meter Gra vita tio nal wave Obser vatory.
Tomado de la página del LIGO, https://www.ligo.caltech.edu/gallery.
metría Laser es el intento más serio que se ha
hecho para detectar el paso de las ondas gravitatorias por la Tierra. Como su nombre lo indica, es
básicamente un interferómetro, pero ... ¡Enorme!
Los tubos donde viaja la luz tienen 1.2 metros de
diámetro, son de cuatro kilómetros de largo y se
mantienen al alto vacío con presión abajo de 1 mPa.
Figura 9. LIGO, [8].
Figura 8. Tubos en LIGO. Tomado de https://www.ligo.caltech.edu/gallery.
Figura 10. Laser en LIGO. Tomado de https//www.ligo.caltech.edu/gallery.
Sociedad Mexicana de Física
El LIGO se ilumina con un láser de Neodimio,
Nd:YAG con 1064-nm de longitud de onda, estabilizado
en amplitud, frecuencia y geometría del haz.
35
Artículos
Los espejos, llamados en el proyecto, masas de prueba,
son subestratos de 40 kg de silicio fundido con cubiertas
de dielétricos ópticos con baja pérdida. Forman cavidades
de Fabry-Pérot, donde los láseres dan varias vueltas reflejándose dentro de la cavidad, saliendo finalmente con
una señal mucho más definida.
Figura 9: Dirección del origen de la señal, en el hemisferio sur, atrás
de las nubes de Magallanes. https://www.ligo.caltech.edu/gallery.
Figura 9. Espejos en LIGO. Tomado de https://www.ligo.caltech.edu/gallery.
A modo de evitar el ruido de vibraciones, los espejos están
suspendidos de fibras de silicio fundido, con un sistema de
péndulo cuádruple. Salvo la fuente laser, todo está montado
en niveles de aislamiento vibracional en el alto vacío.
Esto es, a grandes rasgos, el equipo del multimillonario proyecto que, hace ya 40 años, se propuso
el lograr la detección de este pequeño cambio en la
geometría de los cuerpos que generan las ondas
gravitatorias al pasar por la Tierra y cuyo éxito fue
anunciado el pasado 11 de febrero.
Y aún hay una componente muy importante
dentro del proyecto LIGO, el análisis y la minería
de datos.
En efecto, el reto no es sólo lograr la sensibilidad
de una parte en 1022, sino el poder quitar una gran
cantidad de ruido e identificar a la señal. Los equipos de análisis de datos deben ser capaces de quitar
ese ruido y lograr una señal lo más limpia posible,
una razón señal a ruido alta.
Figura 10. Amortiguamiento en LIGO. Tomado de la página del LIGO,
https://www.ligo.caltech.edu/gallery.
Con todo esta infraestructura, se pretende que se logre
detectar cambios en la longitud relativa de los brazos, al
pasar una onda gravitatoria en la polarización h+ , de una
parte en 1022. Con esa longitud de brazos, esto implica el
poder medir un cambio de una milésima del radio del protón, r proton = 841
. ´ 10 -16 m.
Al tener dos observatorios, dos interferómetros, no
sólo se comprueba la señal sino que, a partir de la diferencia en tiempo, se puede tener una idea sobre su origen.
36
Figura 10. http://www.astroml.org/book_figures/chapter10/fig_LIGO_
power_spectrum.html. Ejemplo de cómo van limpiando el ruido en
los datos que toma LIGO.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Artículos
Este trabajo de análisis y minería, requiere de
detallados estudios estadísticos y es un área de
investigación que se encuentra en pleno desarrollo y
sus aplicaciones son cada vez más importantes, en
áreas desde la biología molecular, la del estudio del
genoma, la economía, la cosmología y las ondas gravitatorias, por mencionar algunos. Cada vez son
más necesarios los colegas especializados en minería de datos y el trabajo de LIGO ha dado un impulso importante al desarrollo de esta área.
Nos cuentan estos colegas cómo se organizan
competencias y concursos donde se tienen grandes
cantidades de datos, Tera-bytes de datos y por ahí
hay una señal escondida. Los diferentes grupos participantes se esfuerzan en desarrollar técnicas de
búsqueda y así poder encontrar la señal escondida y
lograr hacerlo en un tiempo menor que el de los
otros grupos.
Y no sólo ésto. Una vez que se logra determinar
una señal dentro de todo ese ruido, ¿Qué significa?
Para ello, otros grupos de colegas generan una enorme
cantidad de patrones, templates, como el que mostramos en la Fig. 5. Varios de ellos se generan resolviendo
numéricamente las ecuaciones de Einstein completas,
haciendo la evolución de colisión de diferentes objetos
compactos, hoyos negros, estrellas de neutrones,
inclusive estrellas de bosones, entre sí y con diferentes
parámetros de masa, momento angular, inclinación
del plano de la colisión. De este modo, se logra generar
perfiles de onda correspondientes a cada caso y así
poder comparar dicho perfil con el de la señal, una vez
que se detecte. El número de templates utilizados para
una señal es del órden de 250,000. Regresando a la
analogía del chiflidito, esto equivale a generar un catálogo de chiflidos y así poder identificar la fuente que
generó al que se detecte.
Con todo este trabajo de los diferentes grupos, se
limpió e identificó la señal con tal nivel de sensibilidad
que, en este caso, se ve a ojo, no sólo en uno, sino en
los dos observatorios, como debería ser, con una
pequeña diferencia en tiempo, lo que muestra cómo
viajó atravesando la Tierra y así se puede determinar,
más o menos, su origen, de qué parte del Cosmos
salió.
Sociedad Mexicana de Física
Figura 13. Claramente se ve la señal sobre el ruido. Se muestran las detecciones de cada uno de los observatorios, el de Luisiana y el de Washington, [8].
Uniendo todo este esfuerzo, con los dos datos generados y su limpieza y con el uso de los templates, el grupo
de trabajo del LIGO, del órden de 300 investigadores,
publicó su descubrimiento [8], donde de un modo claro
describen al proyecto, así como la interpretación de la
señal detectada el 15 de septiembre del 2014, que le llamaron el evento GW150914.
El grupo LIGO determina que el evento GW150914
ocurrió a una distancia, (tiempo) de mil millones de años
luz y que dicha señal es consistente con un hoyo negro de
62 masas solares y parámetro de rotación a = 0.67. Asimismo, al utilizar los templates, hay consistencia con el
que dicho hoyo negro haya sido generado por la colisión
de un hoyo negro de 29 masas solares con otro de 36
masas solares. Fue generado en el hemisferio sur del Cosmos, atrás de las nubes de Magallanes.
Figura 14. Imagen computacional de la colisión de hoyos negros y la generación de ondas gravitatorias. Tomada de physicsworld.com, es una representación artística cortesía de la NASA.
37
Artículos
Vemos así que se ha encontrado lo que se buscaba, las
ondas gravitatorias emitidas por la colisión, el choque, de
enorme cuerpos que alteran a la geometría del espacio
tiempo y esa alteración se propaga por todo el Universo.
La Teoría de la Relatividad General de Einstein, una vez
más, se confirma como una excelente descripción de la
dinámica de la materia. Esto, como tal, no nos sorprende,
la Teoría de la Relatividad General ha mostrado su solidez
una y otra vez. Los científicos y la gente en general, puede
estar tranquila al utilizarla. Tal vez habrá nuevos descubrimientos que lleven a la Teoría a su límite pero, por
ahora, es la mejor herramienta teórica con la que contamos y vemos que es muy precisa. Nos permite explorar y
entender al Universo, ¡Hagámoslo!
Hemos mostrado también que la gran hazaña del grupo
LIGO fue el construir y el desarrollar toda la infraestructura experimental, teórica, estadística, para poder detectar a
esta señal e interpretarla.
Aprendimos entonces que, en efecto, las ondas gravitacionales ahí están, que los hoyos negros también y que sí
chocan unos con otros.
Una vez pasada la celebración, que probablemente
incluya un muy merecido Premio Nobel al grupo LIGO,
¿Qué sigue?
Sigue, desde mi punto de vista, ¡seguir trabajando!
Ya que se tiene este modo de detectar a las ondas gravitatorias, por supuesto hay que seguir buscándolas. Hay
que continuar con la exploración, en particular con gran
atención al centro de la Vía Láctea que, junto con el Event
Horizon Telescope [9], puede dar una definición muy clara de lo que ahí ocurre. Tanto si hay emisión de ondas
gravitatorias, como si no se detectan, nos puede dar información muy valiosa sobre los procesos que se están llevando a cabo en esa región; si sigue cayendo materia al
hoyo negro o si ya se llegó a un estado de equilibrio. Cualquier respuesta es interesante y muy importante para
determinar cuáles son los actores y qué papel están jugando en los procesos físicos que ocurren en el centro de nuestra Galaxia. Esto incluye, por supuesto, determinar las
propiedades de la naturaleza de la materia obscura que, en
esas regiones, es donde se considera hay mucho mayor
concentración de ella.
Igualmente, podemos preguntarnos, ¿Por qué sólo apareció esa señal? ¿Qué implica el tener otras detecciones?
38
¿Qué implica el no tenerlas? Si ya se tuvo una
detección, ya los observatorios funcionan, el que se
detecten más es tan interesante como el que no se
detecten con mayor frecuencia. Estos resultados
nos ofrecen, en cualquier caso, descripciones sobre
la dinámica y la densidad de hoyos negros con
masas en las decenas de masas solares. Nuevas
detecciones, o la ausencia de ellas, nos describirán
cuál es la densidad de dichos hoyos negros en esta
enorme región del Cosmos y cómo es su dinámica
que permite tal ocurrencia de colisiones. Algo muy
interesante en la descripción general del Cosmos y
su dinámica.
Asimismo, al detectar las ondas gravitatorias, se
puede probar, cada vez con mayor precisión, la validez de la Relatividad General en el régimen fuerte,
en fenómenos que ocurren directamente en la
vecindad de los hoyos negros.
Se están construyendo más observatorios gravitacionales: ya India aprobó la construcción de un
LIGO-India; con esta detección aumentan las probabilidades de que se haga realidad el proyecto de
un detector de ondas gravitacionales orbitando
alrededor del Sol, por parte de las Agencias Espaciales Europea y Estadounidense; en Japón, el detector
Kamioka Gravitational Wave Detector (KAGRA),
entrará pronto en funciones. De este modo, conforme avancen las técnicas de detección y se construyan más obser vatorios, se podrá tener un mapa de
las fuentes de ondas gravitatorias que nos permitirá, al unirlos con la información obtenida con otros
proyectos, una mejor descripción de la Física en
dichos sistemas. Particular atención se tiene en los
sistemas que generen tanto señales electromagéticas en cualquier parte de su espectro, como señales
gravitatorias. Estos sistemas, llamados de mensajes múltiples, permiten probar y entender mejor a
la física de ambas interacciones.
Como se describe en [10], hay muchas ideas y
posibles aplicaciones de las ondas gravitatorias en
Astrofísica y en Cosmología, le sugerimos su estudio al lector interesado. Por ahora hemos querido
describir esta hazaña y apuntar algunas de las posibles puertas que se abren. Recomendamos varias de
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Artículos
las lecturas de divulgación que, como ésta, nos
explican sobre este apasionante tema de las ondas
gravitatorias [11]-[15], así como comentarios críticos, algunos interesantes como [16].
Podemos esperar grandes descubrimientos y
considero que es el inicio de una nueva era de conocimientos. Hay que aprovecharla y trabajar para
participar en ellos.
[8]
B. P. Abbot y muchos más, LIGO Scientific Collaboration
and Virgo Collaboration, Observation of Gravitational Waves
from a Binary Black Hole Merger, PRL 116, 061102 (2016).
[9]
http://www.eventhorizontelescope.org/
Bibliografía
[10] B.S. Sathyaprakash and Bernard F. Schutz, Physics,
Astrophysics and Cosmology, with Gravitational Waves,
Living Rev. Relativity, 12, (2009), 2. http://www.livingreviews.org/lrr-2009-2
[11] En la propia página del LIGO, https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211;
[1]
D. Núñez, Boletín SMF, No. 1, p. 15, (2009).
[12] D. Castelvecchi, Gravitational waves: How LIGO forged
the path to victory, Nature News, Feb. 16, Nature Publishing Group, (2016);
[2]
D. Núñez y J. C. Degollado, Relatividad General,
notas para el curso de la Facultad de Ciencias,
UNAM, libre acceso, (2016). Enviar correo a nunez@nucleares.unam.mx
[13] D. Overbye, Gravitational Waves Detected, Confirming Einstein’s Theory, The New York Times, Feb. 11, (2016),
http://www.nytimes.com/2016/02/12/science/ligo-gravitational-waves-black-holes-einstein.html?\_r=0;
[3]
S. Weinberg, Gravitation and Cosmology: Principles and applications of the General Theory of Relativity, Wiley, (1972).
[4]
https://www.cfa.harvard.edu/CMB/bicep2/
[5]
http://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=6958. Not even wrong. Smoking gun no
longer smoking, June 19, (2014).
[14] Cho, A. Gravitational waves, Einstein’s ripples in spacetime, spotted for first time, Science Magazine, Feb. 11,
(2016), http://www.sciencemag.org/news/
2016/02/gravitational-waves-einstein-s-ripples-spacetime-spotted-first-time.
[6]
J. C. Degollado, and D. Núñez, Perturbation
theory of black holes: Generation and properties of
gravitational waves, AIP Conference proceedings,
1473, 3, (2012).
[7]
S. L. Shapiro, and S. A. Teukolski, Black holes,
white dwarfs and neutron stars. The physics of
compact objects, Wiley, (2007).
Sociedad Mexicana de Física
[15] C. Moskowitz, Gravitational Waves Discovered from Colliding Black Holes. The LIGO experiment has confirmed
Albert Einstein’s prediction of ripples in spacetime and
promises to open a new era of astrophysics, Scientific
American, Feb. 11, (2016).
[16] J. Horgan, Is the Gravitational-Wave Claim True? And
Was It Worth the Cost?, Scientific American,
Cross-Check, February 12, (2016), http://blogs.scientificamerican.com/cross-check/is-the-gravitational-wave-claimtrue-and-was-it-worth-the-cost/
39
Varia
40
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
Primera reunion de la
Asociación Nacional de Estudiantes de Física
5 de febrero de 2016
Con la participación de representantes de los estados de Sonora, Sinaloa, Jalisco, San Luis Potosí,
Zacatecas, Veracruz, Nuevo León, Puebla, Tabasco
y Yucatán inicia sus trabajos la Asociación Nacional de Estudiantes de Física (ANEF). La creación de
esta asociación estudiantil es de importancia fundamental para la Sociedad Mexicana de Física
(SMF) y sin duda nos muestra como una comunidad organizada y estructurada en todos sus niveles,
así como con una gran capacidad de interlocución y
cooperación entre todos sus miembros. Más aun, la
fundación de esta agrupación de estudiantes de Física nos pone a la par con nuestros colegas de América
del Norte en donde tanto en la Asociación Canadiense de Físicos (CAP, por sus siglas en inglés) así
como en la Sociedad Americana de Física (APS, por
sus siglas en inglés) los alumnos tanto de Licenciatura como de Posgrado se encuentran organizados
en asociaciones estudiantiles de alto nivel académico, las cuales juegan un papel crucial en el desarrollo de los programas educativos en Física así como
en las actividades de investigación y enseñanza.
Durante su reunión con el Secretario de Vinculación de la SMF, el Dr. Ricardo Alberto Guirado López, los alumnos expresaron su opinión y preocupaciones en relación a varios problemas que comparte
la comunidad estudiantil a nivel nacional. En especial, la necesidad de contar con el 100% de los programas educativos en Física acreditados por el Consejo Acreditador de Programas Educativos en Física
(CAPEF), así como el generar acciones y nuevas políticas a nivel nacional que permitan tener mejores
oportunidades de trabajo para los egresados, fueron
tratados extensamente.
El Secretario de Vinculación informó a los alumnos que de los 32 programas de Licenciatura e Ingeniería en Física registrados en México, se cuenta
con un total de 7 programas acreditados por el
CAPEF que corresponden a las siguientes Institu-
Sociedad Mexicana de Física
ciones: Universidad Autónoma de Sinaloa, Universidad
de Guanajuato, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Universidad Autónoma de Baja California, Universidad de las Américas Puebla, Universidad de Guadalajara y
Universidad Autónoma de Zacatecas. Sin embargo, precisó que existen actualmente varias universidades interesadas en la acreditación y se espera que en el corto plazo se
logre alcanzar el 50% de las carreras de Física acreditadas.
La ANEF se comprometió a darle seguimiento a estos procesos de evaluación y entablar mesas de discusión con las
autoridades universitarias de los diferentes estados, para
definir estrategias que permitan apoyar estas evaluaciones
y se pueda lograr homogeneizar el nivel académico de los
programas educativos en Física en México.
El Secretario de Vinculación también informó que la
presidenta de la SMF, la Dra. Susana Lizano Soberón, realiza esfuerzos permanentes para generar mejores opciones
de trabajo para los egresados. Enfatizó también que una de
las líneas de acción más importantes de la SMF es mantener un diálogo constante con las autoridades de todos los
Integrantes de la Asociación Nacional de Estudiantes de Física.
41
Reseña de actividades
un interés especial en el evento Canadian-American-Mexican (CAM) Graduate Student Physics Conference, el
cual es un congreso estudiantil que se organiza cada dos
años en conjunto con la APS y CAP, así como en el Programa de Olimpiadas, el cual les pareció muy interesante y
exitoso. Surgió la propuesta de organizar un Congreso Nacional de Estudiantes de Física, así como planear una reunión con el pleno de la mesa directiva de la SMF durante
el próximo congreso Nacional de Física, con el propósito
de planear actividades conjuntas.
Ricardo Alberto Guirado López, Secretario de Vinculacion.
niveles. Comentó que la Dra. Lizano se reunió recientemente con los directores de Facultades, Institutos y Centros de Investigación en Física de México, así como con las autoridades del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) y de la
Academia Mexicana de Ciencias (AMC), alcanzando acuerdos muy importantes. En particular comentó que en colaboración con las Universidades
de todo el País y el CONACyT se realizará por primera ocasión, durante el congreso Nacional de Física 2016 a celebrarse en la Ciudad de León, Guanajuato, un taller de la SMF con la industria, con el
propósito de identificar nuevas áreas de oportunidad que permitan la creación de nuevas áreas de
trabajo así como la generación de nuevos programas educativos, como lo son los recientemente
creados y novedosos programas de Posgrado con la
Industria. Más aun, en colaboración con el Institute of Physics (IOP) se tiene planeada igualmente la
organización de un ciclo de conferencias para capacitar a egresados y jóvenes investigadores en física
en relación a la creación de empresas con alto nivel
de innovación e impacto tecnológico. La ANEF se
mostró muy interesada en estos esfuerzos y ofreció
todo su apoyo y buenas gestiones para llevar a buen
término el evento.
Finalmente, el Secretario de Vinculación presentó a los alumnos la estructura académica y administrativa de la SMF, así como cada uno de los eventos y programas académicos que se realizan a lo largo del año. Los alumnos representantes mostraron
42
Ricardo Guirado
Instituto de Física, UASLP
Secretario de Vinculación
Reunión del Consejo Consultivo de la SMF
Del 29 de enero de 2016
Restaurante Antigua Hacienda de Tlalpan
El orden del día fue el siguiente:
1.
2.
3.
4.
Informe académico
Informe financiero
Votaciones 2016
Coordinador del programa México Centro América y
el Caribe
5. Jurado de los premios de la SMF
6. Asuntos generales
1. Informe académico
La Dra. Susana Lizano, presidenta de la Sociedad presentó
el conjunto de actividades desarrolladas durante el año
2015. En términos generales el informe reflejó a una
Sociedad vigorosa que desarrolla acciones en distintos
ámbitos, que incluyen la promoción y el apoyo a la organización de encuentros académicos de sus Divisiones y de
distintos sectores que atañen a la física; la organización de
la Olimpiada Nacional de Física y el Congreso Nacional
de Física; la publicación de la Revista Mexicana de Física y
de su vertiente en enseñanza, la gestión ante instancias de
gobierno para promover y apoyar a la física en el país, así
como la divulgación al público en general.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
2. Informe financiero
La Dra. Susana Lizano presentó un estado detallado
de la situación financiera de la Sociedad, que da
cuenta tanto de su gasto operativo como de las múltiples actividades que apoya. Un aspecto que podría
comprometer la viabilidad de la Sociedad es que sus
activos le permitirían desarrollar sus actividades
sustanciales a lo largo de sólo un año. La Dra. Susana Lizano externó que una preocupación suya y de
la actual Mesa Directiva es consolidar la situación
patrimonial de la Sociedad para darle continuidad
por muchos años más. Esta preocupación debería
hacerse extensiva a las Mesas directivas futuras. A
pesar de esta preocupación legítima, se externó por
parte de los asistentes una opinión muy favorable a
la forma en que la Sociedad opera en términos
financieros. También se reconoce que la Sociedad
tiene una reputación ganada con base en su trabajo
a lo largo de los años, lo que le permite ahora y en el
futuro realizar gestiones por sí misma ante instancias como el Conacyt a fin de allegarse recursos.
3. Votaciones 2016
La Dra. Susana Lizano informó que, en cumplimiento del acuerdo de la Asamblea general celebrada
durante el Congreso en Mérida, Yucatán, las votaciones en
la Sociedad serán de carácter electrónico.
Las votaciones que se desarrollarán durante el año
2016 son las siguientes:
• Consulta para la modificación del Estatuto de la
Sociedad en el sentido de:
Crear el Comité de Patrimonio.
Redefinir la figura de socio activo.
• Elección de Presidente de la Sociedad.
• Renovación del Comité Ejecutivo.
4. Coordinador del programa México Centro América y
el Caribe
Debido a la renuncia del Dr. José Luis Morán López, se
designó por unanimidad como nuevo coordinador del programa México Centro América y el Caribe al Dr. Luis Felipe Rodríguez Jorge. Se mencionó que el Dr. Rodríguez Jorge conoce de primera mano el programa que ahora coordinará, pues ha participado en él de manera muy activa.
5. Jurado de los premios de la SMF
Se designó por unanimidad como miembros del jurado de
los premios de la SMF a los doctores Pier Mello Picco –a
quien se ratificó como miembro del jurado- Matías Moreno Yntriago y Magdaleno Medina Noyola.
6. Asuntos generales
La Dra. Susana Lizano presentó
la propuesta de modificación del
estatuto de la Sociedad. Después
de una serie de preguntas y
comentarios que tenían como
intención clarificar el sentido la
modificación, el Consejo Consultivo señaló el sentido positivo de
la reforma al estatuto.
Asistentes a la Reunión del Consejo Consultivo de la SM.
Sociedad Mexicana de Física
Federico González García
Universidad
Autónoma
Metropolitana
Unidad
Iztapalapa
Secretario General
43
Reseña de actividades
Modificación del estatuto de la Sociedad
Mexicana de Física
El pasado 19 de febrero, a través de una consulta
electrónica se modificó el estatuto de la Sociedad.
La consulta se realizó sobre la base de dos propuestas. A continuación se describen las propuestas de
modificación con su respectiva votación.
Propuesta 1. Modificación del artículo 3.1 de los
Estatutos de la SMF, con el objeto de incorporar
como órgano de gobierno al Comité de Patrimonio y
adicionar el artículo 3.32 BIS y transitorio primero,
para definir la integración y funciones del Comité de
Patrimonio, conforme a la siguiente redacción:
ARTÍCULO 3.1. El gobierno de la Sociedad estará
a cargo de:
a) La Asamblea General.
b) La Mesa Directiva.
c) El Consejo Consultivo.
d) El Comité de Patrimonio.
ARTÍCULO 3.32. BIS. El Comité de Patrimonio
tendrá a su cargo la super visión de las funciones
de registro, preser vación e incremento de los bienes y derechos patrimoniales de la Sociedad
El Comité de Patrimonio estará integrado por cinco
miembros, que durarán en su encargo cinco años.
Serán elegibles quienes gocen de estimación general
como personas honorables y tengan reconocimiento en su área de especialidad. Al menos tres deberán
pertenecer a instituciones académicas vinculadas o
afines al objeto de la Sociedad al momento de su
designación. El cargo será honorífico y sin remuneración. Fungirá como Secretario del Comité de
Patrimonio el Tesorero de la SMF, quien tendrá voz,
pero no voto.
Los miembros del Comité de Patrimonio serán
designados por el Consejo Consultivo. Cada año el
miembro del Comité de Patrimonio con mayor antigüedad dejará su cargo para que sea ocupado por
un nuevo miembro designado.
44
El Comité de Patrimonio tendrá a su cargo las siguientes
funciones:
a) Cuidar del buen uso del patrimonio de la Sociedad y
procurar el aumento del mismo;
b) Proponer proyectos de planes para atender y mejorar el patrimonio de la Sociedad;
c) Someter a consideración del Comité Ejecutivo y del
Consejo Consultivo los lineamientos y proyectos
de planes que formule;
d) Autorizar cualquier acto de dominio de bienes de la
Sociedad solicitado previamente por el Comité
Ejecutivo;
e) Conocer y opinar sobre el inventario patrimonial de
final de gestión presentado por el Comité Ejecutivo
saliente;
f)
Asesorar al Comité Ejecutivo sobre asuntos relativos al patrimonio de la Sociedad; y
g) Las demás que le atribuyan los presentes estatutos
y las que le encomiende la Asamblea General.
TRANSITORIO PRIMERO. A partir del tercer año los
integrantes del primer Comité de Patrimonio serán sustituidos uno cada año por el Consejo Consultivo.
Resultado de la consulta
Por el sí a la modificación:
Por el no a la modificación:
Abstenciones:
80
8
5
Propuesta 2. Modificación del artículo 2.3 de los Estatutos
de la SMF con el objeto de precisar la vigencia del carácter
de socios activos, de acuerdo a la siguiente redacción:
ARTÍCULO 2.3. Serán Socios Activos los Socios Honoríficos y Vitalicios, así como los Titulares, Estudiantes o
Extraordinarios que hayan cubierto su cuota del año en
curso. La vigencia de socio activo será efectiva durante
un año contado a partir de la fecha en que el socio realice el pago de su cuota anual.
Resultado de la consulta
Por el sí a la modificación:
Por el no a la modificación:
Abstenciones:
81
8
4
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
Reunión de Responsables del Area de Física
27 de noviembre 2015 en la Ciudad de México.
En el Hotel Radisson Paraíso Perisur de la Ciudad
de México, el día 27 de noviembre del 2015, se reunieron 63 directores y representantes de facultades,
escuelas y centros de investigación relacionados
con el área de Física de todo el país.
Agenda de la reunión
Intervención de Invitados Especiales:
1. Programas Académicos Vigentes y Relaciones
Internacionales de la Academia Mexicana de
Ciencias (AMC): Dr. Jaime Urrutia,
Presidente de la AMC.
2. Perspectivas de Apoyo y Convocatorias del
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONACyT) 2016: Dra. Julia Tagüeña,
Directora Adjunta de Desarrollo Científico,
CONACyT.
3. Incorporación de Doctorantes en la Industria:
Mtra. Dolores Sánchez, Directora Adjunta de
Posgrados y Becas, CONACyT .
Tópicos de Mesas Redondas:
4. Convocatorias CONACyT
5. Inserción de doctorados de Física en la industria
6. Evaluación de programas educativos y desarrollo de posgrados transdisciplinarios
Discusión general
1. Programas Académicos Vigentes y Relaciones
Internacionales de la AMC
El Dr. Jaime Urrutia informó sobre los diferentes
eventos y programas a cargo de la AMC. En particular, explicó la importancia de las relaciones que la
AMC mantiene con sociedades científicas en el
extranjero y dejó ver como éstas han dado lugar a la
formulación de programas académicos que han
beneficiado tanto a la comunidad de jóvenes investigadores como a la de científicos consolidados en
México. En ese mismo sentido, enfatizó la impor-
Sociedad Mexicana de Física
Arriba: Jaime Urrutia, Presidente de la AMC. Centro: Dra. Julia Tagüeña, Directora Adjunta de Desarrollo Científico, CONACyT. Abajo: Mtra. Dolores Sánchez, Directora Adjunta de Posgrados y Becas, CONACyT.
45
Reseña de actividades
tancia de la colaboración entre las diferentes organizaciones científicas en México y ofreció todo su
apoyo para establecer puentes de colaboración entre
la AMC y la SMF.
La comunidad de responsables escuchó al Dr.
Urrutia y ofreció apoyar el fortalecimiento de las relaciones de cooperación entre las dos asociaciones
científicas, así como el intercambio de ideas.
2. Perspectivas de Apoyo CONACyT y
Convocatorias 2016
La Dra. Julia Tagüeña, titular de la Dirección Adjunta de Desarrollo Científico (DADC) del CONACyT,
habló ampliamente sobre la evolución de las políticas del CONACyT a 45 años de su fundación. Presentó información sobre el gasto en investigación y
desarrollo experimental, número de investigadores
por habitante, así como la cantidad de patentes
otorgadas a investigadores mexicanos. La comparación de estos indicadores en el contexto internacional puso en evidencia muchas áreas de oportunidad. Teniendo como base el Plan Nacional de Desarrollo enumeró las 5 estrategias a seguir por el
CONACyT en los años por venir y que están basadas en:
• Aumento en el gasto de inversión en ciencia y
tecnología al 1% del PIB
• Formación de Recursos Humanos de Alto Nivel
• Desarrollo Regional Sustentable
• Vinculación Academia Empresa
• Fortalecimiento de la Infraestructura.
Presentó de manera detallada todos los programas a cargo de la DADC enmarcados en 3 ejes
principales, definidos por el Sistema Nacional de
Investigadores, los Apoyos Sectoriales y la Atención
a Problemas Nacionales.
La evolución histórica del número de investigadores en el SNI mostró un aumento notable alcanzando el sistema en el año 2015 un total de 23,316
investigadores. Se enfatizó el gran éxito que ha tenido el programa de cátedras para generar empleo y
oportunidades de desarrollo a cientos de jóvenes
46
doctores que han sido incorporados a las universidades
mexicanas y centros de investigación. Se habló igualmente de manera muy extensa acerca de la convocatoria Fronteras de la Ciencia, cuya misión es la de estimular y generar revoluciones conceptuales del saber. Los datos estadísticos mostraron el gran éxito que ha tenido el programa a
lo largo de todo el territorio nacional y en las diferentes
áreas del conocimiento. Se hicieron varias precisiones relacionadas con la convocatoria Atención a Problemas Nacionales. Se informó acerca de las temáticas y retos que se
pretenden resolver, así como de las características que se
espera contengan las propuestas sometidas por la comunidad científica. Los 306 proyectos aprobados con 471 millones de pesos en los años 2013 y 2014 muestran que es
una convocatoria bien recibida por la comunidad y que cubre una gran cantidad de áreas del conocimiento. Finalmente, se habló de la convocatoria de investigación científica básica. Se precisó que a la fecha se han emitido un total
de 13 convocatorias, gracias a las cuales se han financiado
un total de 8,763 proyectos de investigación con un total de
9, 247 millones de pesos. La distribución de los recursos
mostró que la comunidad de investigadores del área de Física es de las más beneficiadas, contando con un 22% del total de las propuestas aprobadas.
Para concluir su intervención, la Dra. Tagüeña comentó
acerca del gasto de inversión realizado en la construcción
de Laboratorios Nacionales, en la organización de Redes
Temáticas de Investigación, así como el impacto que se ha
logrado con estos esquemas de organización en el desarrollo de la ciencia y la innovación tecnológica en México. Se
informó que se cuenta en la actualidad con un total de 45
Laboratorios Nacionales especializados en una gran variedad de temas relacionados con salud pública, problemas
agropecuarios, políticas públicas, tecnología y diseño, apoyados con un gasto total de 800 millones de pesos.
3. Formación de doctorantes y programas de
incorporación a la industria
La Mtra. Dolores Sánchez habló ampliamente acerca de las
estrategias implementadas por el CONACyT para lograr la
incorporación de becarios CONACyT al mercado laboral.
Se dio a conocer un programa bien estructurado e integral
de formación, en el cual la difusión y el fomento de la oferta
educativa a nivel posgrado, así como la formación de los
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
alumnos y su posterior inserción en la industria y la
academia son los ejes principales. En este último
caso se evidenció cómo las estancias posdoctorales
nacionales y en el extranjero, así como las estancias
sabáticas, repatriaciones y retenciones han jugado
un papel fundamental. Mostró la evolución histórica
del sistema de becas del CONACyT observándose
un desarrollo impresionante al pasar de 5,570 becarios en el año de 1991 a un total de 58,908 becarios
en el año 2014. La evolución del número de posgrados acreditados por el CONACyT también mostró
una excelente tendencia, al pasar de 414 programas
a 1,854 posgrados acreditados.
En las diferentes modalidades de posgrado comentó que destacan, además de los programas tradicionales de investigación, los programas de posgrados con la industria con los cuales se busca impulsar nuevas formas de asociación entre el sector
público y el sector privado. La Mtra. Dolores Sánchez comentó que al mes de abril de 2015 existe un
total de 21 programas de posgrado con la industria
de los cuales 4 son de doctorado, 12 maestrías y 5
especialidades, en los cuales participan un total de
475 estudiantes. Explicó de manera detallada el
procedimiento para registrarse en este tipo de oferta
educativa así como las responsabilidades de las empresas interesadas. Comentó que en la actualidad
participan en estos esquemas de formación un total
de 24 entidades federativas con empresas de diferentes áreas como la aeronáutica, automotriz, energía, biotecnología y sistemas electrónicos, por mencionar algunas. Finalmente, informó acerca de la
existencia de un programa de formación de recursos
humanos para el sector de energía que incluye programas de especialidad, maestría, doctorado y estancias posdoctorales. Este programa es muy ambicioso e interesante y se involucran varias secretarías de estado como la Secretaría de Energía, la Secretaría de Educación Pública y la de Relaciones
Exteriores entre otras. La Mtra. Sánchez enfatizó la
importancia de generar programas asociados al estudio de las ciencias exactas y su relación con el
sector de energía en sus diferentes procesos de ex-
Sociedad Mexicana de Física
ploración, extracción, transformación y transporte de materia prima.
La oferta de posgrado global ofrecida por el CONACyT
que incluye a los programas de investigación, posgrados
con la industria, especialidades médicas, esquemas no escolarizados y a los colegios doctorales, muestra una gran
efectividad en la formación de doctores al registrarse un
aumento del 17.1%, ubicando a México en los puestos
mas altos América Latina en este rubro.
Al concluir las presentaciones se generó un intercambio de ideas muy interesante entre los asistentes con la
Dra. Tagueña y la Mtra. Dolores Sánchez, gracias a lo cual
se aclararon muchas dudas, se presentaron nuevas propuestas y se visualizaron nuevas áreas de oportunidad.
Después de las presentaciones de la mañana, los participantes se subdivieron en mesas de discusión sobre los
temas propuestos. Al final, se resumieron las discusiones
de cada mesa ante todos los representantes y se discutieron en conjunto, y de ahí surgieron las siguientes propuestas y reflexiones.
4. Propuestas al CONACyT sobre sus convocatorias
• Que se mejoren los tiempos de entrega de recursos del
CONACyT a las instituciones. En particular, se propone homologar el funcionamiento del fondo de Ciencia
Básica con otros fondos como el de energía (SENER),
ya que el esquema de este último funciona de manera
muy eficiente.
• Que en todas las convocatorias de CONACyT se tenga
la posibilidad de presentar los proyectos tanto en español como en inglés para poder optar por evaluadores
extranjeros.
• Que se simplifique el proceso de captura de proyectos
y reducir tamaño de propuestas.
• Que se revise el requisito de 5 años para ser considerado Joven Investigador, ya que es una limitante para
consolidar investigadores y/o grupos de investigación.
• Que se establezca una mayor claridad y objetividad en
la evaluación de proyectos. Se deben dar directrices
claras a los evaluadores. Las comisiones deben garantizar uniformidad en las evaluaciones. En particular,
sería importante revisar el for mato de evaluación.
También hay que dis tribuir la carga de trabajo de los
comités de evaluación, dividiendo en áreas de especialización. Además, hay que solicitar a los árbitros
47
Reseña de actividades
evaluaciones de proyectos con suficiente anticipación (4 semanas al menos). Finalmente, es
necesario asegurar la disponibilidad del árbitro
para evaluar y dar seguimiento puntual al proceso de evaluación.
• Que se incluya en las convocatorias de proyectos la posibilidad de obtener recursos para pagar
pólizas de mantenimiento de los equipos.
• Que se considere, dentro de los programas de
apoyo, la creciente necesidad de espacio físico
(edificios) para acomodar la infraestructura de
laboratorios y los recursos humanos asociados a
las nuevas convocatorias del CONACyT y a los
programas de apoyo internacional.
• Existe la preocupación en los centros
CONACyT de tener recursos asignados que les
permitan establecer programas propios de proyectos de investigación.
5. Propuestas sobre la incorporación de
Doctorados de Física a la industria
• Se propone que la comunidad de responsables
colabore para generar puentes de comunicación
entre academia e industria.
• Se propone que las empresas que obtengan recursos de CONACyT participen en veranos de
la ciencia/feria de ciencias con el objeto de difundir entre los jóvenes qué áreas de investigación y qué oportunidades hay en la industria.
• Se propone que el CONACyT difunda entre la
comunidad ejemplos de casos de éxito (o fracaso) del posgrado en la industria. Por ejemplo, sería importante saber si los egresados dichos posgrados siguen trabajando en la industria 1 ó 2
años después de haber concluido el programa.
• La comunidad de responsables solicita a CONACyT
información sobre los esquemas de evaluación
para los investigadores en el área IV del SNI. Esto
debido a que hay incertidumbre respecto a que desarrollar trabajo de vinculación con las empresas,
fuera del ambiente universitario, podría dificultar
la pertenencia del investigador al SNI.
• Se propone que CONACyT asigne recursos a
los programas de posgrado en la industria para
movilidad de estudiantes y académicos.
48
• Se sugirió que si un programa de licenciatura o posgrado indica que sus egresados pueden trabajar en la industria, la institución responsable del programa muestre sus vínculos en la industria.
6. Propuestas sobre la evaluación de programas
educativos y desarrollo de los posgrados
transdisciplinarios
• Se propuso que la SMF haga una observación a la SEP
sobre el impacto negativo del recorte presupuestal en
el programa PROFOCIE en el desarrollo de la Física a
nivel licenciatura y posgrado. También se propuso que
se solicite a la SEP que abra una convocatoria para que
los programas de Física puedan solicitar recursos que
permitan atender las recomendaciones que emite el
Consejo de Acreditación de Programas Educativos en
Física, A.C.
• Se solicita al CONACyT que se reactive el programa
de Apoyo Especial para los programas de doctorado
que estén en el PNPC.
• Se solicita al CONACyT que se eliminen los candados
de procedencia para acceder a becas de posdoctorado y
que se relajen los tiempos desde la obtención del doctorado; se proponen 5 años para hombres y 7 años
para mujeres.
• Se solicita al CONACyT que revise y acuerde con la
contraparte de los E.U.A. que la beca que otorga a los
estudiantes en programas de movilidad o estancias de
investigación sea suficiente para que se les otorguen
sus visas. Esto con el propósito de que en el consulado
no se les pida a los estudiantes demostrar que cuentan
con recursos adicionales.
• Se propuso que la SMF impulse el desarrollo de una
red de responsables de programas educativos en Física
para compartir experiencias, necesidades e infraestructura, y para generar proyectos de desarrollo de
material didáctico, así como promover la movilidad de
los estudiantes de Física.
• Se propuso que la SMF y la AMC impulsen el que
todas las Licenciaturas de Física sean evaluadas por el
CAPEF.
• Se propuso que la SMF y la AMC den mayor promoción a los ganadores de las Olimpiadas de Física en los
medios de comunicación. También se propuso que
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
ambos organismos gestionen becas para los
ganadores de las olimpiadas.
Asistentes a la Reunión:
M. en C. Alicia Zarzosa Pérez, Coordinadora General
de la Facultad de Ciencias, UNAM; Dr. Rodolfo Zanela Specia, Director CCADET-UNAM; Dr. Neil Charles Bruce Davison, Acompañando al Director del
CCADET-UNAM; Dr. Miguel Alcubierre Moya,
Director del ICN-UNAM; Dr. Manuel Torres Labansat, Director del IF-UNAM; Dra. Ma. Isabel Olalde
Quintanar, Unidad de Vinculación y Transferencia de
Tecnologías, campus Morelos, UNAM; Dr. Gerardo
Carrasco Núñez, Director del Centro de Geociencias-UNAM; Dr. Ramiro Pérez Campos, Director
CFATA-UNAM Querétaro; Dr. Enrique Vázquez
Semadeni, Director del IRyA, UNAM; Drs. Francisco
Campo y Santiago Camacho, en representación del
Dr. Federico Graef Ziehl Director del CICESE; Dr.
Guillermo Manuel Herrera Pérez, en representación
del Dr. Juan Manuel Méndez Nonell, Director del
CIMAV; Dr. Isaac Hernández, en representación del
Dr. José Mustre León, Director General del
CINVESTAV-IPN,México; Dr. Máximo López López,
Jefe del Depto. de Física del CINVESTAV-IPN; Dr.
Romeo de Coss Gómez, Director del CINVESTAV-IPN,
U. Mérida; Dr. Rubén Arturo Medina Esquivel, en
representación del Dr. Luis Enrique Fernández
Baquero, Director de la UADY; Dr. Eric Rosas, en
representación del Dr. Elder de la Rosa Cruz, Director del Centro de Investigaciones en Optica (CIO);
Dr. Martín Rafael Pedroza Montero, Jefe del Departamento del Centro de Investigación en Física
CIFUS-UNISON; Dr. Ezequiel Rodríguez Jáuregui,
Jefe del Depto. de Física DIFUS-UNISON; Dra.
Rosa Ma. Montesinos Cisneros, Directora de la Div.
de Ciencias Exactas y Naturales de la UNISON;
Edgar Ramírez Jaramillo y Pedro Orea, en representación del Dr. Ernesto Ríos Patrón, Director del
Instituto Mexicano del Petróleo; Dra. Itziar Aretxaga Méndez, en representación del Dr. Alberto Carramiñana Alonso, Director del INAOE; Dra. Lydia
Paredes Gutiérrez, Directora del ININ; Dr. Juan C.
Tapia Mercado, Director de la Facultad de Cien-
Sociedad Mexicana de Física
cias-UABC; Dr. Raúl Salgado García, en representación de
la Dra. Gabriela Palafox Hinojosa, Directora del Facultad de
Ciencias de la UAEMor; Dr. Ernesto Vázquez Cerón, en
representación del Dr. Luis E. Noreña Franco, Director de
Div. de Ciencias Básica e Ingeniería UAM-A; Dr. José Luis
Hernández Pozo, Jefe del Depto. de Física, UAM-I; Dr. José
Antonio Munive Hernández, en representación del Dr.
Jesús Franco López Olguín, Director del ICUAP; Dr. José
Luis Arauz Lara, Director del IF-UASLP; Dr. Oscar Blanco
Alonso, Jefe del Depto. de Física del CUCEI-UG; Mtro.
David Barrera Hernández, Director del Ctro. de Ciencias
de la Tierra del CUCEI-UG; Dr. Guillermo Mendoza Díaz,
Director de la División de Ciencias e Ingenierías de U de
G; Dr. Ibis Ricardez Vargas, en representación del Dr. Genaro Delgadillo Piñón, Director DACB-UJAT; Dr. Gabriel Espinoza Pérez, acompañando al director del IFM-UMSNH;
Dra. Norma Bagatella Flores, Directora de la FFIA-UV; Dra.
Estela Susana Lizano Soberón, Presidenta de la SMF; Dra.
Rosario Paredes Gutiérrez, Vicepresidenta de la SMF; Dr.
Federico González García, Secretario General de la SMF;
Dr. Darío Núñez Zúñiga, Tesorero de la SMF; Dr. Francisco Ramos Gómez, Director de la Revista Mexicana de
Física; Dr. José Refugio Martínez Mendoza, Vocal de
Divulgación de la SMF; Dr. Gerardo Ortega Zarzosa, Presidente de la División Regional de San Luis Potosí; Fís.
José Ramón Hernández Balanzar, Vocal de Enseñanza de
la SMF; Dra. Carmen Cisneros Gudiño, Presidenta de la
División de Física Atómica y Molecular; Dr. Arturo
Gómez Camacho, Presidente de la División de Física
Nuclear; Dr. Yesenia Arredondo León, Presidenta de la
División de Estado Sólido (DES); Dr. Miguel Ángel Ávila
Rodríguez, Presidente de la División de Física Médica; Dr.
Abel López Villa, Presidente de la División de Fluidos; Dr.
Guillermo Espinosa, en representación del Dr. Jorge Alberto
López, Presidente de la División de Radiaciones; Dra. Bertha Molina Brito, Presidenta de la División de Nanociencias;
Dr. Héctor Hugo Hernández Hernández, Presidente de la
División de Gravitación y Física Matemática; Dr. José
Antonio Méndez Bermúdez, en representación del Dr. Juan
F. Rivas Silva, Director del IF-BUAP; Mtro. Jesús Guadalupe
Suárez de la Cruz, en representación del Dr. Rogelio J.
Sepúlveda Guerrero, Director de la FCFM-UANL; Dr. Lino
Héctor Rodríguez Merino, Presidente de la División Regional de Puebla; Maestra Dolores Sánchez, Directora Adjunta
49
Reseña de actividades
de Posgrado y Becas del CONACyT; Dra. Julia
Tagüeña, Directora Adjunta de Desarrollo Científico
del CONACyT, Dr. Ricardo Alberto Guirado López,
Secretario de Vinculación de la SMF; Dr. Jaime Urrutia
Fucugachi, Presidente de la Academia Mexicana de
Ciencias; Dr. Miguel Robles Pérez, Instituto de Energías Renovables, en representación del Dr. Antonio del
Río Portilla, Director del Instituto de Energías Renovables; Dr. Rodolfo Rodríguez y Masegosa, Director del
Departamento del ITESM, Campus Monterrey; Dr.
Ernesto Pino Mota, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP, en representación del Dr. José Ramón
E. Arrazola Ramírez, Director de la FCFM-BUAP; Dr.
Oscar Edel Contreras López, Director del Centro de
Nanociencias y Nanotecnología de la UNAM.
Ricardo Alberto Guirado López
Secretario de Vinculación
Sociedad Mexicana de Física
XXXIX Simposio de Física Nuclear
El XXIX Simposio de Física Nuclear se celebró en el
Hotel Hacienda Cocoyoc del 5 al 8 de enero de 2016.
A punto de cumplir 40 años de celebrarse, el Simposio de Física Nuclear reúne año con año a un selecto
grupo de científicos de todo el mundo, quienes conviven con científicos nacionales en un ambiente
tranquilo, acompañado de buen clima y naturaleza
en las instalaciones de la Hacienda de Cocoyoc del
50
Estado de Morelos. La ocasión es la ideal para discutir los
tópicos más recientes en la Física Nuclear, desde las energías más bajas hasta la física de partículas, propiciando con
ello la colaboración científica. La Hacienda cuenta con una
nueva sala de conferencias, amplia y moderna, en donde
resulta muy cómodo discutir acerca de los diferentes trabajos científicos planteados por los investigadores invitados,
al mismo tiempo que se puede reflexionar acerca de cada
problema mostrado.
En esta edición participaron alrededor de 40 investigadores y estudiantes nacionales y del extranjero (Portugal,
Italia, Estados Unidos, Japón, Canadá y Argentina). En total se impartieron 29 conferencias plenarias y una sesión
de carteles sobre una amplia variedad de temas actuales de
la física nuclear, como son la estructura nuclear y sub-nuclear, reacciones nucleares, núcleos exóticos, la astrofísica
nuclear, la física de neutrones y simetrías fundamentales,
así como los avances en proyectos internacionales como el
Observatorio HAWC en el Pico de Orizaba, y las colaboraciones ALICE y ATLAS del proyecto LHC en CERN, Suiza.
Además, se mostraron diversos desarrollos científicos desarrollados en otros laboratorios como NotreDame, RIKEN,
Jefferson Lab, OakRidge, INFN-Legnaro, INFN-LNS y los
estudios más recientes desarrollados en Laboratorios nacionales tales como el ININ, el laboratorio nacional
LEMA y el Acelerador de 5.5 MV del Laboratorio Carlos
Graef del IFUNAM. Dentro de una nutrida componente
teórica, en el Simposio se presentaron estudios recientes
en estructura nuclear de núcleos débilmente ligados, espectroscopía bariónica, modelos algebraicos de cluster, modelos
de capas y Hamiltonianos QCD.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
En la asamblea de la División de Física Nuclear
de la Sociedad Mexicana de Física, llevada a cabo el
segundo día del simposio, se nombró a Luis Acosta
(IF), Roelof Bijker (ICN), Arturo Gómez-Camacho
(ININ) y Víctor Velázquez (FC) para organizar el
próximo simposio, la cuadragésima edición de una
serie in-interrumpida desde 1978. Además se discutió la posibilidad de hospedar el Simposio Latino-Americano de Física Nuclear y Aplicaciones
(SLAFNA) en México en el año 2021. La siguiente
edición se celebrará en Cuba en 2017 y luego en
Costa Rica en 2019.
Comité Organizador
Luis Acosta (IF-UNAM), Roelof Bijker (ICN-UNAM)
XLV Winter Meeting on Statistical Physics
Taxco, Guerrero, México
10-13 de enero de 2016
Taxco fue sede de la XLV Reunión de Invierno de
Física Estadística, que se llevó a cabo del 10 al 13 de
enero de 2016 en el Hotel Monte Taxco. Considerada como una de las más tradicionales en Física, la
Reunión de este año contó con la participación de
reconocidos científicos internacionales de Alemania,
Bélgica, Brasil, España, Francia y Grecia; y de distinguidos investigadores nacionales de diversas instituciones mexicanas: Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Centro de Investigación y de
Estudios Avanzados (CINVESTAV) –Mérida y Ciudad de México–, Universidad de las Américas Puebla
(UDLAP), Universidad Autónoma del Estado de
Hidalgo (UAEH), Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH), Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) –Iztapalapa y Cuajimalpa–, Universidad
Autónoma de San Luis Potosí (UASLP) y la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
En esta edición de la Reunión, organizada por José
Jorge Delgado García (UGto), José Antonio Moreno
Razo (UAM-I), Mildred Quintana Ruiz (UASLP) y
Francisco Javier Sevilla Pérez (IF-UNAM), se presentaron 19 conferencias, 9 impartidas por investiga-
Sociedad Mexicana de Física
dores internacionales invitados y 10 por colegas nacionales,
en las que se abordaron distintos temas actuales y de interés, en donde se cuidó un balance entre aquellos de caracter
teórico, experimental y de aplicación de la física estadística.
Formalmente, la Reunión de Invierno dió inicio el lunes 11 de enero por la mañana, la primera sesión fue moderada por Mariano López de Haro del Instituto de Energías Renovables de la UNAM, quien presentó las conferencias:
• “Dynamical arrest in adhesive hard-sphere dispersions driven by rigidity percolation” a cargo de Ramón
Castañeda Priego, UGto.
• “Electric-field induced criticality and kinetics of orientational order in suspensions of charged fibrous viruses (fd)” a cargo de Kyongok Kang, Forschungszentrum
Jülich, Alemania.
• “Ion effect on base-pair interactions for thermal and mechanical DNA denaturation” a cargo de Elsa Ma. de la
Calleja, Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul.
• “Direct measurement of the angular pair correlations
in molecular liquids using very high field NMR: Benchmarking force fields for atomistic simulations” a
cargo de Demetri J. Photinos, University of Patras.
• “Effect of interparticle interactions on magnetic nanoparticle heat dissipation and implications for magnetically actuated drug delivery vehicles” a cargo de Roberto Olayo Valles, UAM-I.
La sesión de la tarde de ese mismo día, fue moderada
por David Sanders de la Facultad de Ciencias, UNAM,
quien presentó las conferencias:
• “On The Emergence of Clogging in Evacuation Situations” a acargo de Victor Dossetti, BUAP.
• "Two Dimensional Melting” a cargo de Werner Krauth,
Laboratoire de Physique Statistique, École normale
supérieure, Francia.
• “Single-file diffusion along circles and ellipses” a cargo
de José Miguel Méndez, CINVESTAV Cd. México.
La sesión matutina del martes fue moderada por Gabriel Pérez Ángel del CINVESTAV- Mérida quien presentó
las conferencias:
• "Active matter: An introduction and some recent advances” impartida por Hugues Chaté, Commissariat à
l’énergie atomique et aux énergies alternatives-Saclay,
Francia.
51
Reseña de actividades
• “The Use of Plasmonic Nanoparticles in Photochemical Reactions” a cargo de Marek Grzelczak, CIC biomagune San Sebastián, España.
• “A model to predict the folding of RNA molecules in the presence of Arginine codons” impartida por Patricia Pliego, UAEH.
• “Pairwise decomposition of complex perturbations in models of genetic networks” impartida
por Maximino Aldana, Instituto de Ciencias Físicas, UNAM.
• “Universality in the Morphology and Mechanics of Coarsening Amyloid Fibril Networks”
impartida por Leandro G. Rizzi, University of
Leeds y Universidad de Sao Paulo, Brasil.
La sesión vespertina fue moderada por Roberto
Olayo Valles de la UAM-I quien tuvo a bien la presentación de la conferencia “Modeling reversible supramolecular structures: DNA directed self assembly
and selective targeting” dictada por Bortolo Mognetti, Université Libre de Bruxelles, así como la presentación de la sesión de carteles, en la que los autores,
además de presentar su trabajo en la forma usual,
tuvieron un par de minutos para referir su respectivo
trabajo de manera oral a todos los participantes.
Los siguientes trabajos fueron presentados durante la sesión de carteles:
• Transport properties of a single nano-colloid
from molecular dynamics, Alexis Torres Carbajal and Ramón Castañeda Priego.
• Counterion accumulation effects on a suspension of DNA molecules: equation of state, effective charges and denaturation profile, Luz
Adriana Nicasio Collazo, Alexandra Delgado
Gonzalez, Ramón Castañeda Priego, Enrique Hernández Lemus.
• Short-time dynamics and radial distribution function
in mixtures of monomers and dimers confined between two glass-plates José Ramón Villanueva Valencia, E. Sarmiento Gómez, S. Herrera Velarde, J. L.
Arauz-Lara, R. Castañeda Priego.
• Effective interaction in colloid-polymer mixtures,
Nestor E. Valadez Pérez, Ronja F. Capellmann, Marco
Laurati, Ramón Castañeda Priego and Stefan U. Egelhaaf.
• Phase diagram and structural properties of a water-like
model fluid, Lisbeth Pérez Ocampo, Ramón Castañeda Priego, and Alexis Torres
Carbajal.
• Geometrical effects induced in Graphene, Pavel Castro Villarreal.
• Smoluchowski approach for single file diffusion: line
and curved channels, Pavel Castro
Villarreal.
• Flow of water confined within nanostructures, Ulises
Torres Herrera and Eugenia Corvera Poiré.
• Internalization of carbon nanotubes in biological membranes, Verónica Pérez Luna, Mildred Quintana Ruiz,
Said Aranda Espinoza, José Luis Arauz Lara and Carlos
Alejandro Moreno Aguilar.
• Carbon nanostructures interaction with giant unilamellar vesicles as a cellular model, Carlos Alejandro
Moreno Aguilar, Verónica Pérez Luna, Said E. Aranda
Espinoza and Mildred Quintana Ruiz.
• How to keep the flock together: A collective motion
model with local and non local interactions, Martín
Zumaya Hernández and Maximino Aldana Gonzáles.
• Single-file diffusion of paramagnetic particles along a
circle: Time scales, Alejandro Villada Balbuena and
José Miguel Méndez Alcaraz.
• Molecular simulations of symmetrical binary mixtures Effects of repulsion and attraction on two-dimensional systems, José Antonio Moreno Razo and Adolfo
Calderón Alcaraz.
• Direct extraction of depletion forces from simulations,
Gabriel Pérez Ángel, Ramón Castañeda Priego and
José Méndez Alcaraz.
52
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de actividades
• Emergent hydrodynamics and contraction of the description, César Alejandro Báez, R. Castañeda Priego,
C. Contreras Aburto, J. M. Méndez Alcaraz.
• Ring-like colloidal deposits formed at uniformly-driven contact lines in saturated atmosphere. Effect of
the particle electric charge. Gerardo Guerrero Félix,
Gloria Namibia Moraila Martínez, Carmen Lucía Moraila Martínez, Miguel Ángel Rodríguez Valverde.
• Light scattering techniques for the study of complex
fluids, Antonio Tavera Vázquez, Brisa L. Arenas Gomez, Rolando Castillo.
• Transition of structure in liquid crystal fiber with
Monte Carlo simulation: metastable and stable configuration, Noé de Jesús Atzin Cañas and Orlando Guzmán López.
• Design and calibration of an experimental and
theoretical setup to determine electrophoretic
mobilities for concentrated colloidal systems,
Martín Villegas Montoya, Felipe Guerrero Barba,
Carmen L. Moraila Martínez, Martín Chávez
Páez and Enrique González Tovar.
• Simplified aggregation model of binary ionic fluid with
charged rigid linear structures, Kevin David Vázquez
Murguía and José Antonio Moreno Razo.
• Long-range effective potential between two rods in a
2D, granular fluid, Gustavo M. Rodríguez Liñán, Yuri
Nahmad Molinari and Gabriel Pérez Ángel.
• Crystallisation pathway of strongly repulsive
charged brownian particle, Claudio Contreras
Aburto and Efrain Urrutia Bañuelos.
• Equation of state and critical point behavior of
hard-core double-Yukawa fluids, Juan Montes,
Miguel Robles, and Mariano López de Haro.
• Diffusion of particles in random potentials with
random length unit cells, Mario Hidalgo Soria.
• Stress distribution in two-dimensional silos, Rodolfo Blanco Rodríguez and Gabriel Pérez Ángel.
• Stick-slip motion of granular dense flows detected through experiments and numerical simulations, Luis A. Torres Cisneros, Gustavo
Rodríguez Liñan, Luis García Trujillo, Roberto
Bartali, Gabriel Pérez Ángel and Yuri Nahmad
Molinari.
• Study of interaction of lipid membranes with
nanostructured substrates in microfluidic cells,
Leonardo Núñez Magos.
• Hysteresis in an Li-ion insertion battery, Nicolás Palma and Iván Santamaría-Holek.
• A computational model to study gas sorption on
solid surfaces, Mayra Alejandra Lara Peña and
Héctor Domínguez Castro.
Sociedad Mexicana de Física
53
Reseña de actividades
• Zero density of open paths in the Lorentz mirror model for arbitrary mirror probability,
Atahualpa S. Kraemer and David P. Sanders.
• “Interaction of Multi-Walled Carbon Nanotubes with
Lipid membranes” impartida por Carlos Moreno Aguilar, UASLP.
• Statistical properties of the diffraction of a finite
speckle field, Laura Pérez García, Santiago López Huidobro, Alejandro V. Arzola y Karen Volke Sepúlveda.
Los resúmenes completos referentes a los trabajos presentados durante la reunión pueden consultarse en la página web https://sites.google.com/site/wintermeeting2016/
Durante la sesión de organización se acordó el ingreso
de Eugenia Corvera de la Facultad de Química, UNAM y de
Marco Laureti de la UGto, al comité organizador de la XLVI
Reunión de Invierno de Física Estadística 2017, quienes toman el lugar, después de dos años en el comité, de José Jorge Delgado García y Francisco Javier Sevilla Pérez.
Para finalizar, agradecemos encarecidamente a todos
los participantes, a los invitados internacionales y nacionales que entusiastamente aceptaron participar en la reunión y que hicieron del XLV Winter Meeting on Statistical
Physics un exitoso evento académico; a la Sociedad Mexicana de Física y su personal administrativo por toda la
ayuda proporcionada, así como al Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología.
Comité Organizador
XLV Reunión de Invierno de Física Estadística
• Thermodynamics of a relativistic gas at the transition temperature, Guillermo Chacón Acosta.
• Stress and torque induced by ordered fields on
curved surfaces, G. Barrientos J.A. Santiago.
En su mayoría por los estudiantes participantes.
Finalmente la última sesión del miércoles 13 de
enero fue moderada por Pavel Castro Villareal de la
UNACH quien presentó las conferencias:
• “Non-Uniform Flow of Glasses: the shear-gradient concentration-coupling instability” impartida por Jan K.G. Dhont, Forschungszentrum Juelich, Alemania.
• “Understanding the Structural Characteristics
and Silencing of RNA Molecules by Means of
smFRET” a cargo de Jaime Ruíz García, UASLP.
• “Two dimensional optical rocking ratchet” impartida por Alejandro Vásquez Arzola, IF-UNAM.
• “Transport coefficients and response functions
in the nematic isotropic phase transition in colloidal rods” a cargo de Olegario Alarcón Waess,
UDLAP.
54
José Jorge Delgado García
Universidad de Guanajuato
José Antonio Moreno Razo
Universidad Autónoma Metropolitana
Mildred Quintana Ruiz
Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Francisco Javier Sevilla Pérez
Universidad Nacional Autónoma de México
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Reseña de publicaciones
TÍTULO: C2 Ciencia y Cultura
DIRECCIÓN GENERAL: Jesús Carlos Ruiz Suárez
DIRECCIÓN EDITORIAL: Juan Hiram Torres Rojo
RESEÑA: Jesús Carlos Ruiz Suárez
La ciencia for ma parte de la cultura, pero generalmente
no es reconocida como tal. Basta recorrer los puestos de
revistas para constatar tal divergencia: revistas de cultura
por un lado y de divulgación científica por otro. En mundos aparte, paralelos, sin ninguna conexión entre ellos.
Con sus particularidades y lenguajes propios, una relación dialéctica que conviviera en las mismas páginas ayudaría a establecer un puente para que la ciencia, en el
imaginario colectivo, pase a formar parte de la cultura.
Bajo esta óptica, nace C2 Ciencia y Cultura, revista de
carácter ecléctico en el sentido más amplio posible. La
razón de ser de la revista es la de establecer un camino
entre la realidad y la imaginación, entre la subjetividad y la objetividad, entre la razón y la
pasión artística creadora.
En enero de 1921, una revista alemana de
arte moderno le pidió a Albert Einstein su
opinión sobre lo que podrían tener en común
el arte y la ciencia. Einstein escribió las
siguientes líneas: "Cuando el mundo cesa de
ser la escena de nuestras esperanzas y deseos
personales, y más bien lo observamos y admiramos como seres libres que somos, entonces
entramos al teatro del Arte y la Ciencia. Si lo
que vemos y experimentamos es retratado
con el lenguaje de la lógica, entonces estamos
comprometidos con la ciencia. Si más bien la
comunicación no es del todo accesible a la
mente consciente pero es intuitivamente
reconocida como significativa, entonces nos
acercamos al arte. Común a ambos es la devoción por aquello que trasciende la voluntad y
los intereses personales."
A la fecha de esta nota, C2 Ciencia y Cultura cumple casi un año. Hemos publicado
cinco números bimestrales que pueden ser
vistos en la siguiente liga de acceso libre:
Sociedad Mexicana de Física
www.revistac2.com. El número de lectores va en
aumento y esperamos convertirnos pronto en una
referencia. Las puertas están abiertas para todos
aquellos que deseen escribir, divulgar, reflexionar y
dar a conocer su trabajo a la población en general.
El Dr. Jesús Carlos Ruiz Suárez es investigador
del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Unidad
Monterrey. Sus campos de investigación son los
materiales granulares y la biofísica. El Dr. Ruiz
Suárez también es el Director General de la revista
C2 Ciencia y Cultura.
55
Varia
56
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Placeres del pensamiento
Los Placeres del Pensamiento
Héctor G. Riveros
Bajo este nombre agrupamos contribuciones que fomentan el placer de pensar, el entender el porqué de las cosas,
el diseñar una demostración, preguntas motivadoras, etc.;
cualquier cosa que contribuya al placer de entender el
mundo que nos rodea.
Evaluación de la Educación
La enseñanza de las Ciencias forma parte de los motores
que pueden cambiar nuestros niveles de vida. Si la clave
está en la educación, la pregunta es ¿Cómo podemos mejorar la educación en México? Para empezar necesitamos
diagnósticos que nos permitan detectar los aciertos y los
errores, reconocer lo que está mal. Esa función compete a
las Evaluaciones Nacionales, se han desarrollado varias
pruebas con este propósito: los Estándares Nacionales
aplicados por el INEE (Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación), los Exani-I del CENEVAL (Centro
Nacional de Evaluación para la Educación Superior) y la
prueba Enlace que aplicaba la SEP (Secretaría de Educación Pública). La primera y la tercera se aplicaban en primaria y secundaria y la segunda se aplica como examen de
admisión al bachillerato; también ha servido para evaluar
las escuelas secundarias. Los errores y fraudes masivos
con la prueba Enlace, causaron que se creara una nueva
prueba llamada PLANEA, recién aplicada en 2015 y de la
que aún esperamos resultados. A nivel mundial El Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la
OCDE1 (PISA, por sus siglas en inglés), tiene por objeto
evaluar hasta qué punto los alumnos cercanos al final de
la educación obligatoria han adquirido algunos de los conocimientos y habilidades necesarios para la participación
plena en la sociedad del saber. Se han aplicado a más de un
millón de niños de 15 años de países de la OCDE, las
pruebas miden la competencia en lectura, matemáticas y
ciencias. Sus reactivos incluyen textos que tienen que ser
entendidos para poder responder.
Cada sexenio la reforma educativa tiene como objetivo
capacitar al estudiante para entender y aplicar sus conocimientos (competencia), pero los libros de texto (obligatorios en Primaria) no les dan a los profesores herramientas
Sociedad Mexicana de Física
para fomentar el razonamiento. Sus textos y reactivos siguen siendo memorísticos, ES NECESARIO
CONTAR CON EVALUACIONES QUE MIDAN
COMPETENCIAS, como primer paso en una reforma educativa real. La prueba PLANEA aplicada
mide solamente español y matemáticas, las pruebas PISA miden competencias en aspectos mucho
más amplios de la comprensión del mundo; si PISA
puede medirlas con la precisión con que lo hace,
cada país también puede hacerlo, con objetivos que
sean coherentes sólo con este fin.
La masificación de la enseñanza hace necesarias
las preguntas de opción múltiple, que pueden ser calificadas mediante una computadora. La prueba
PLANEA no tiene reactivos de Ciencias, por lo que
sólo podemos revisar sus reactivos de Matemáticas.
La prueba en línea, que sirve para entrenar a los estudiantes de Secundaria, contiene 58 preguntas de
Matemáticas. La mayoría de los reactivos se contestan aplicando las definiciones de operaciones matemáticas, o sea, son memorísticos, incluso en un área
donde naturalmente se facilita la evaluación de competencias para comprender y resolver problemas, se
logran reactivos memorísticos. Veamos algunos
reactivos de PLANEA 2015, Tercero de Secundaria.
Preguntas
Revisión de algunos de los reactivos de Matemáticas.
29. Una grúa levanta un cuerpo de 800 newtons (fuerza)
hasta una altura de 4,000 cm en un tiempo de 10 segundos. Determine la potencia en watts que desarrolla la grúa.
Considere que 100 cm = 1 m,
m
1 watt = newton
; la fórmula es
seg
fuerza ´ distancia
potencia =
tiempo
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
320
3,200
32,000
320,000
57
Placeres del pensamiento
30. Un balón de futbol cuesta $289.00, al cuál se aplicará un
descuento de 35%. ¿A cuánto equivale este descuento?
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
$10.11
$12.11
$82.57
$101.15
31. José compró una camisa cuyo precio era de $200.00. Si
solo pagó $170, ¿qué porcentaje le hicieron de descuento?
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
10%
15%
20%
30%
¿Qué rango de kilogramos de frijol debe vender el
comerciante para generar una ganancia de entre
$138 y $288?
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
6 a 11
12 a 24
25 a 48
49 a 76
50. Se desea colocar latas de atún dentro de un contenedor en forma de prisma rectangular cuyas dimensiones se especifican en la siguiente figura:
32. Adrián compra cuatro cajas de mangos y cada una pesa entre 18 y 20 kilogramos. Si vende 2 cajas y 15 kilogramos
más, entonces le sobra entre______y______ kilogramos
de mangos.
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
21-25
36-40
51-55
57-65
Si cada una de las latas mide 12 cm de diámetro y 7
cm de altura, ¿en qué intervalo se encuentra aproximadamente el número de latas de atún que caben
en el contenedor, de acuerdo al acomodo que se
muestra en la imagen? Considere pi=3.14
Las primeras tres preguntas se resuelven aplicando las definiciones y la 4 requiere razonar. Pero los siguientes ejemplos presentan algún problema:
39. Un comerciante compra frijol a un campesino, de acuerdo
con la siguiente tabla.
El comerciante vende el kilogramo de frijol como se observa
en la siguiente gráfica.
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
11,000 a 13,000
23,000 a 25,000
36,000 a 38,000
48,000 a 50,000
79. En diciembre, una empresa fija el salario mensual de
un empleado en $2,000 y lo incrementará en un 2% al
inicio de cada mes por concepto de productividad. En
este mismo mes, en inventario se tiene una máquina
cuyo valor se determina en $5,000, pero por su uso
pierde $560 cada mes. ¡En qué mes el valor de la máquina equivale al salario del empleado?
¡
¡
¡
¡
A)
B)
C)
D)
Enero
Marzo
Abril
Mayo
49. Fernando está armando una maqueta que lleva varios castillos; la mitad izquierda de uno de ellos es la
que se muestra en la figura:
58
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Placeres del pensamiento
¿Cuál es la pieza que deberá colocar para completar este
castillo?
Pregunta 50. Respuesta correcta C según la SEP
Interpretación: Las cajas se diseñan de modo que las
latas queden justas dentro, para que no se aplasten al
apilarlas. A lo largo caben 670/12=55.83 latas, a lo ancho caben 240/12=20 latas y a lo alto 240/7=34.29
latas. En total caben 55x20x34=37400 latas. La
caja está mal diseñada. Debieron usar datos de una
caja adecuada para esas latas.
No hace falta Pi
Pregunta 79.
Interpretación: El aumento mensual al empleado es
de 40 pesos fijo, si el estudiante lo calcula como el
2% mensual cada mes se hace ligeramente mayor.
Un estudiante listo lo van a reprobar por contestar
bien. La respuesta D implica un aumento constante.
Pregunta 49. Respuesta correcta D
Interpretación: Se distrae al estudiante haciéndole
creer que girando a la figura se obtiene la respuesta
correcta, cuando en realidad debe buscar dos diferencias pequeñas en la figura correcta. En las figuras A y
B el círculo del arco esta desviado al final y en la figura original es completamente circular. En la figura C
el tabique colocado encima del muro es el doble de
tamaño que en la figura original. Supongo que esta
pregunta la contestan muy pocos estudiantes y sirve
para bajar la calificación. No se ve que tenga relación
con sus habilidades matemáticas.
Respuestas
Pregunta 39, Respuesta correcta D según la SEP
Interpretación: El comerciante compro 92 kg de frijol a diferentes precios y su precio promedio es 4.61 pesos/kg. El
comerciante lo vende a 10 pesos/kg y cuando lo venda obtendrá 920 pesos y pago 424, su ganancia será 496 pesos.
Su ganancia por kg es de 5.39 pesos. Dividiendo 138 y
288 entre esta ganancia por kilogramo se obtienen 25.6 y
53.4 kg vendidos para generar esas ganancias. De modo
que ninguna interpretación justifica las respuestas. Una
pregunta más adecuada sería cuánto gana el comerciante
cuando venda todo el frijol. Es difícil pensar en un campesino que vende el mismo producto a precios tan diferentes.
Sociedad Mexicana de Física
La prueba PLANEA tiene varios reactivos cuya repuesta implica conocer las definiciones de muchos
cuerpos geométricos, las cuales no fueron revisadas. La Prueba en línea se puede consultar en la página web de Planea. Dado que el número de reactivos con problemas es muy pequeño comparado con
los encontrados en la prueba Enlace, la mejoría es
muy notable. De todos modos, convendría que la
SEP revisara las preguntas de la prueba PISA, buscando más ejemplos que requieran razonar.
Colaboraciones y/o comentarios a Héctor G. Riveros, IFUNAM, Apartado Postal 20-364, 01000 México DF, riveros@fisica.unam.mx
59
Calendario de Actividades
Calendario 2016
Abril
6-8
XII International
Symposium on
Radiation Physics
Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla
Puebla, México
Guillermo Espinosa
espinosa@fisica.unam.mx
6-8
Simposio
Anual de
Estudiantes
Asociados al
Instituto de
Investigaciones
en Materiales
http://www.iim.unam.mx/simpest
capituloeiimsmm@gmail.com
Junio
13-17
CAP Congress
University of Ottawa
Ottawa, Ontario
www.cap.ca/en/congress/2016
27-29
International
Conference on
Physics
New Orleans, LA
physics@omicsgroup.com
www.aps.org/meetings/
meeting.cfm?name=ICP16
Julio
11-17
47th International
Physics Olympiad
Zurich - Switzerland Liechtenstein
http://www.ipho2016.org/
Septiembre
4-7
13º Congreso
Argentino de Física
Médica
7º Congreso
Latinoamericano de
Física Médica
Villa Carlos Paz Córdoba - Argentina
alfim2016@grupobinomio.com.ar
26-30
XXI Olimpiada
Iberoamericana de
Física
Carmelo, Uruguay
http://oibf2016.blogspot.mx/
2-7
XXXI Encuentro
Nacional de
Divulgación
Científica
Ciudad de León, Guanajuato
Poliforum León
José Refugio Martínez Mendoza
Facultad de Ciencias, UASLP
smf@ciencias.unam.mx
Noviembre
31X-4XI
58th Annual Meeting of the APS
Division of Plasma Physics
San Jose, California
www.aps.org/units/dpp/
meetings/annual/
20-24
XXVII Olimpiada Nacional de
Física
Hotel Real de Minas León,
León, Guanajuato
Víctor Romero Rochín, IF-UNAM
smf@ciencias.unam.mx
Diciembre
Octubre
2-7
LIX Congreso
Nacional de
Física
Ciudad de León, Guanajuato
Poliforum León
Federico González García, UAM-I
smf@ciencias.unam.mx
9-12
22nd International Conference
on Medical Physics 2016
Shangri-La Hotel
Bangkok, Thailand
https://icmp2016.org/default.aspx
La información sobre congresos, reuniones y actividades científicas en esta sección deberá ser enviada al Boletín de la SMF:
Departamento de Física, 2o. Piso, Facultad de Ciencias, UNAM, Coyoacán 04510, Cd. Universitaria, DF, Apartado Postal 70-348,
Coyoacán 04511 Cd. Universitaria, DF, Tel/Fax: 5622-4946 y 5622-4848 smf@unam.mx, smf@ciencias.unam.mx
60
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Olimpiadas
q DELEGADOS DE LA OLIMPIADA DE FÍSICA
Colima
Baja California
Fís. Felipe López Araujo, Depto. de Educación Media
Superior, Dirección General de Educación Media Superior, Universidad Autónoma de Colima UAC, Av. Universidad Nº 333, Col. Las Víboras, C.P. 28045, Colima,
Colima. flaraujo@ucol.mx, flaraujo2000@yahoo.com.
M. en C. Gloria Elena Rubí Vázquez, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California UABC,
Km. 106 Carr. Tijuana-Ensenada, C.P. 22800 Ensenada, B.C. varuelgl@gmail.com, grubi@uabc.edu.mx.
Baja California Sur
M. en C. Leonardo Álvarez Santamaría, Universidad
Autónoma de Baja California Sur, Carretera Al Sur Km
5.5, La Paz BCS, Apartado Postal 19-B, Código Postal
23080. rectoria@uabcs.mx.
Campeche
M. I. Freddy Adrián Tolosa Dzul, CECYTEC, Av. Miguel Alemán x Calle Ricardo Oliver Mza. H1, Lt. 15 y 16
Col. Barrio de Guadalupe, C.P. 24010, San Francisco de
Campeche, Campeche. freddyadrian@yahoo.com.mx.
Distrito Federal
Dra. Rebeca Sosa Fonseca, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa, Depto. de Física, Av. San Rafael
Atlixco no. 186, Col. Vicentina, C.P. 09340, Deleg. Iztapalapa, Ciudad de México. rebe@xanum.uam.mx.
Durango
Ing. Carlos Quiñones Moreno, Depto. de Ciencias Básicas, Instituto Tecnológico de Durango, Blvd. Felipe
Pescador # 1830 Ote., C.P. 34080, Durango, Dgo. carlosquinones@prodigy.net.mx.
Estado de México
Dr. Pavel Castro Villarreal, Universidad Autónoma de
Chiapas, Centro de Estudios en Física y Matemáticas
Básicas y Aplicadas, (CEFy MBA), Carretera Emiliano
Zapata Km 8, S/n, C.P. 29050, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. pcastrov@unach.mx.
Dra. María Guadalupe Frías Palos, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma del Estado de México
(UAEMex), Instituto Literario # 100 Col. Centro, C.P.
50000 Toluca, Edo. de México, Universidad Autónoma
del Estado de México, Facutlad de Ciencias, Unidad
Académica El Cerrillo, Piedras Blancas, km. 15, Carretera Toluca-Atlacomulco, Entronque Tlachaloya, Toluca Estado de México, C.P. 50200. mgfp88@hotmail.com.
Chihuahua
Guanajuato
Dra. Adriana Martel Estrada, Universidad Autónoma
de Ciudad Juárez, Instituto de Ingeniería y Tecnología,
Departamento de Física y Matemáticas, Av. del Charro
No. 450 Nte., Ciudad Juárez, Chihuahua, C.P.32310.
mizul@yahoo.com.
Dr. Marco Antonio Reyes Santos, Universidad de Guanajuato, División de Ciencias e Ingenierías, Campus
León, Loma del Bosque # 103, Lomas del Campestre,
C.P. 37150 León, Gto. marco@fisica.ugto.mx.
Chiapas
Coahuila
M. en C. Ma nuel Antonio Torres Gomar, Uni versi dad Au tónoma de Coahui la UAC., Edi fi cio D, Uni dad Campo Re don do, Aparta do Pos tal 60-C, C.P.
25280, Saltillo, Coah.mang6868@yahoo.com, mtorres@mate.ua dec.mx.
Sociedad Mexicana de Física
Guerrero
Dr. Félix Torres Guzmán, Universidad Autónoma de
Guerrero, Dirección General de Posgrado e Investigación/Dirección de Investigación, Av. Javier Méndez
Aponte No. 1, Col. Fracc. Servidor Agrario, C.P. 39070,
Chilpancingo, Gro. ftorresguzmn@yahoo.com, purpurali@hotmail.com.
61
Olimpiadas
Hidalgo
Dr. Carlos Arturo Soto Campos, Instituto de Ciencias Básicas
e Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo,
Km. 4.5 Carr. Pachuca-Tulancingo, C.P. 42184, Pachuca, Hidalgo, csoto@uaeh.edu.mx, carlos.soto.cs8@gmail.com .
Jalisco
Dr. José Luis García Luna, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierias (CUCEI), Universidad de Guadalajara, Calle Francisco de Ayza 157, Sector Libertad
entre Belisario Domínguez y Beatriz Hernández, Guadalajara, Jalisco, C.P. 44360. jlgl@itesm.mx
Michoacán
Prof. Joaquín Estevez Delgado, Escuela de Ciencias Fisico
Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo, Edif. B Planta Baja, Ciudad Universitaria, C.P.
58060, Morelia, Michoacán. joaquin@fismat.umich.mx.
Morelos
M. I. Francisco Aquino Roblero, Facultad de Ciencias Quimicas e Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de
Morelos, Av. Universidad Nº 1001, Col. Chamilpa, C.P.
62209, Cuernavaca, Mor. aquino@buzon.uaem.mx, aquino@uaem.mx
Nayarit
Ing. Jovanny Emmanuel Arjona Puentes, Escuela Preparatoria Particular, Colegio de Ciencias y Letras de Tepic,
Boulevard Tepic – Xalisco Nº 103, Tepic, Nayarit. jovanny-arjona@hotmail.com, joemarpu@gmail.com.
Nuevo León
Puebla
Dr. Roberto Ramírez Sánchez, Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Laboratorio de Física Moderna, Av. San
Claudio y 18 Sur, Col. San Manuel, Edificio
111B/209 2do. Piso, Ciudad Universitaria, C.P.
72570, Puebla, Pue. rramirez@fcfm.buap.mx, microrob7@hotmail.com, microrob7@gmail.com.
Querétaro
M. en C. Ma. Guadalupe Mosqueira Fierros, Universidad Autónoma de Queretaro, Ingenieria Física,
Auditorio, Campus Aeropuerto UAQ, Carretera a
Chichimequillas, Ejido Bolaños, C.P. 76140, Querétaro, Qro. mosfier2001@yahoo.com.mx.
Quintana Roo, Chetumal
Dr. Joel Omar Yam Gamboa, Universidad de Quintana Roo, Enviar Información, Mtra. Guadalupe
Guevara Franco, Calle San Salvador no. 229, Col.
David Gustavo Gutiérrez, C.P. 77013, Chetumal,
Quintana Roo. oyam@uqroo.edu.mx
San Luis Potosí
Dr. José Refugio Martínez Mendoza, Facultad de
Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí,
Lateral Diagonal Sur, Zona Universitaria, C. P. 78240,
San Luis Potosí, S.L.P. flash@galia.fc.uaslp.mx,
flash@fciencias.uaslp.mx.
Sinaloa
M. en C. Alejandro Lara Neave, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Universidad Autónoma de Nuevo León,
Ciudad Universitaria , C.P. 66450 San Nicolás de los Garza, N.L. alara@fcfm.uanl.mx, alneave@yahoo.com.
Dr. Gelacio Atondo Rubio, Facul tad de Ciencias
Físico-Matemáticas, Universidad Autónoma de
Sinaloa, Raúl Cervantes Ahumada 3078, Fracc. Universidad 94-II, C.P. 80020, Culiacán, Sinaloa. chelacio@gmail.com, gatondo@uas.edu.mx.
Oaxaca
Sonora
Dr. José Luis A. Calvario Acócal, Universidad Autónoma
“Benito Juárez de Oaxaca”, Escuela de Ciencias, Av. Universidad s/n, Col. Cinco Señores, C.P. 68120, Oaxaca, Oaxaca. acocal67@gmail.com.
Dr. Raúl Pérez Enríquez, Depto. de Física, Universidad de Sonora, Calle Rosales y Blvd. Luis Encinas,
Col. Centro, Apdo. Postal 1626, C.P. 83000, Hermosillo, Son. rpereze@correo.fisica.uson.mx.
62
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Olimpiadas
Tabasco
Veracruz
Dr. Jorge Alejandro Bernal Arroyo, Div. Académica de Ciencias Básicas, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Unidad Chontalpa Km. 1, Carr. Cunduacán-Jalpa de Méndez,
C.P. 86690, Cunduacán, Tab. jorge.bernal@ujat.mx.
Dr. Cuauhtémoc Campuzano Vargas, Facultad de Física e Inteligencia Artificial, Universidad Veracruzana,
Circuito Gonzalo Aguirre Beltrán s/n, Zona Universitaria, C.P. 91000, Xalapa, Ver. ccampuzano@uv.mx.
Tamaulipas
Yucatán
Ing. Marcia Andrade Hernández, Instituto Tecnológico de
Cd. Madero, Departamento de Ciencias Básicas, 1º de
Mayo y Sor Juana Inés de la Cruz s/n, Col. Los Mangos,
C.P. 89440 Apartado Postal 20, Cd. Madero, Tamps. marandhdez@yahoo.com.mx
Dr. Romeo de Coss Gómez, Depto. de Física Aplicada, CINVESTAV-Mérida, Carr. Antigua a Progreso
Km. 6, Apartado Postal 73 “Cordomex”, C.P. 97310
Mérida, Yuc. decoss@mda.cinvestav.mx.
Tlaxcala
Mtra. Juana Silva Lopez, Universidad Autónoma de Tlaxcala UAT, Depto.de Ingeniería y Tecnología, Av. Universidad no. 1, Col. Loma Xicoténcatl, C.P. 90060; Tlaxcala,
Tlax. juanasilva@live.com.mx.
Sociedad Mexicana de Física
Zacatecas
Dr. Sinhue Lizandro Hinojosa Ruiz, Universidad
Autónoma de Zacatecas, Unidad Académica de Física, Calz. Solidaridad esq. con Paseo a la Bufa s/n,
Campus Universitario II, C.P. 98060 Zacatecas, Zac.
sinhue@fisica.uaz.edu.mx.
63
Varia
64
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Olimpiadas
q
XLVI Olimpiada Internacional de Física
Mumbai, India del 5 al 12 julio de 2015.
PRUEBA TEÓRICA
Problema 3. El Diseño de un Reactor Nuclear
El uranio existe en la naturaleza como UO2 donde sólo el
0.720% de los átomos son de uranio 235U. La fusión inducida por neutrones ocurre de manera espontánea en 235U
con la emisión de 2-3 neutrones de fisión de alta energía
cinética. Por otro lado, la probabilidad de que esta fisión
ocurra aumenta cuando los neutrones que la inducen son
de baja energía cinética. Así que, por medio de la reducción de la energía cinética de los neutrones de fisión, es
posible inducir una cadena de fisiones en otros núcleos de
235
U. Esta es la base de un reactor nuclear generador de
energía (RN).
Un RN típico consiste de un tanque cilíndrico de altura
H y radio R lleno de un material llamado moderador.
También incluye tubos cilíndricos, llamados canales de
combustible, que a su vez contienen un conglomerado de
espigas cilíndricas de combustible UO2 natural en estado
sólido con altura H, que se encuentran alineadas axial-
mente en un arreglo cuadrado. Los neutrones de fisión provenientes de los canales de combustible colisionan con el moderador, perdiendo energía y alcanzando a los canales de combustible adyacentes
con una energía suficientemente baja como para
disparar la fisión (Figs I-III). El calor generado por
la fisión en las espigas se transmite a un fluido refrigerante que fluye a lo largo de éstas. En este problema estudiaremos la física detrás de (A) las Espigas
de Combustible, (B) el Moderador y (C) un RN de
geometría cilíndrica.
A Espiga de Combustible
1. Peso molecular
2. Densidad
Mw = 0.270 kg mol -1 r = 1.060 ´ 104 kg m -3
Datos
del
3. Punto de
UO2
derretimiento
Tm = 3.138 ´ 10 3 K
4. Conductividad térmica
l = 3.280 W m -1 K -1
Bosquejo esquemático de un Reactor Nuclear (RN). Fig I: Vista amplificada de un canal de combustible (1 Espigas de combustible). Fig II: Una vista del
RN (2 Canales de Combustible). Fig III: Vista superior del RN (3 Arreglo cuadrado de los Canales de Combustible y 4 Trayectorias Típicas de los Neutrones). Sólo se muestran los componentes relevantes al problema (e.g. no se muestran las barras de control ni el refrigerante).
Sociedad Mexicana de Física
65
Olimpiadas
A1. Considera la siguiente reacción de fisión de 235U estático al absorber un neutrón de energía cinética despreciable.
235
U+1 n ®
94
Zr + 140 Ce + 2 1 n + DE
Estima la energía total de fisión liberada DE ( en MeV ).
Las masa nucleares son:
m( 235 U) = 235.044 u
m( 94 Zr) = 93.9063 u
m( 140 Ce) = 139.905 u
m( 1 n) = 1.00867 u
neutrón antes y después de las colisión, respectiva®
mente. Sea también v m la velocidad del centro de
masa (CM) respecto a RL y q el ángulo de dispersión
del neutrón respecto al marco de referencia del CM.
Todas las partículas involucradas en las colisiones
se mueven a velocidades no relativistas.
B1 La colisión en el RL se muestra esquemáticamente, donde q L es el ángulo de dispersión
(Fig-IV). Bosqueja el esquema de la colisión en
el marco de referencia del CM. Denota las velocidades de las partículas 1, 2 y 3 en términos de
® ®
®
v b , v a y v m . Indica el ángulo de dispersión q.
con 1 u = 931.502 MeV c -2
Ignora la falta de balance en las cargas.
A2. Estima el número N de átomos de 235U por unidad de
volumen en el UO2 natural.
A3. Supón que la densidad de flujo de neutrones,
j = 2.000 ´ 1018 m -2 s -1 es uniforme a lo largo del combustible. La sección eficaz (área efectiva de colisión) para
la fisión de un núcleo de 235U es s f = 5.400 ´ 10 -26 m 2 . Si
el 80.00% de la energía de fisión está disponible en forma
de calor, estima Q (en W m-3), que es la tasa de producción de calor en la espiga por unidad de volumen. 1MeV
= 1.602×10-13 J.
A4. En el estado estacionario la diferencia de temperatura
entre el centro (Tc ) y la superficie (Ts ) de la espiga se
puede expresar como Tc - Ts = k F(Q , a, l), donde
k = 1 4 es una constante adimensional y a es el radio de
la espiga. Obtén F(Q , a, l) por análisis dimensional.
Nota que l es la conductividad térmica del UO2.
A5. La temperatura que se desea para el refrigerante es de
5.770×102 K. Estima el límite superior au para el radio a
de la espiga.
B
El Moderador
Considera una colisión elástica bidimensional entre un
neutrón de masa 1 u y un átomo moderador de masa A u.
Antes de la colisión, todos los átomos del moderador se
consideran en reposo según el marco de referencia del la®
®
boratorio (RL). Sean v b y v a las velocidades, en el RL, del
66
Colisión en el marco de referencia del laboratorio. 1 Neutrón antes de
la colisión. 2 Neutrón después de la colisión. 3 Átomo moderador antes de la colisión. 4 Átomo moderador después de la colisión
B2 Obtén v y V, la velocidad del neutrón y del átomo moderador en el marco de referencia del
CM después de la colisión, en términos de
A y vb .
B3 Encuentra una expresión para G( a , q) = Ea E b ,
donde Eb y Ea son las energías cinéticas del neutrón, en RL, antes y después de la colisión, res2
pectivamente, y a º [( A - 1) ( A + 1) ] .
B4 Supón que la expresión anterior es válida para
una molécula de D2O. Calcula la fracción máxiE - Ea
ma de energía cedida f l º b
del neutrón al
Eb
moderador D2O (20 u).
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Olimpiadas
C El reactor nuclear
Para operar el RN a un flujo de neutrones constante y (estado estacionario), la pérdida de neutrones tiene que ser
compensada por un exceso de producción de neutrones en
el reactor. Para un reactor de geometría cilíndrica la tasa de
perdida es k l ( 2.405 R) 2 + ( p H 2 ) y y la tasa de exceso de
producción es k 2 y. Las constantes k1 y k 2 dependen de las
propiedades de los materiales del RN.
[
]
C1 Considera un RN con k1 = 1.021 ´ 10 -2 m y
k 2 = 8.787 ´ 10 -3 m -1 . Suponiendo que para un volumen fijo la tasa de pérdida debe ser minimizada para
Sociedad Mexicana de Física
un consumo eficiente del combustible, obtén las
dimensiones del RN en el estado estacionario.
C2 Los canales de combustible se encuentran en un
arreglo cuadrado (Fig-III) con una distancia entre primeros vecinos de 0.286 m. El radio efectivo del canal de combustible (si se encuentra en
estado sólido) es de 3.617×10-2 m. Estima el número de canales de combustible Fn en el reactor
y la masa M de UO2 requerida para operar el RN
en el estado estacionario.
67
Astronomía
Efemérides astronómicas1
Hora
7
6
4
5
13
20
5
Neptuno
1.7° al sur de la Luna
Urano
2° al norte de la Luna
5
22
Luna
Perigeo
6
13
Luna
Luna Nueva
8
3
Aldebarán
0.05° al sur de la Luna (ocultación)
9
9
Mercurio
Conjunción inferior (tránsito)
9
17
Júpiter
Estacionario
13
11
Luna
Cuarto Creciente
15
4
Júpiter
2° al norte de la Luna
18
16
Luna
Apogeo
21
14
Marte
6° al sur de la Luna
24
14
2
21
15
Luna
Luna Llena
21
16
Mercurio
Estacionario
22
5
Marte
Oposición
29
12
19
22
16
Saturno
3° al sur de la Luna
23
13
Vesta
Conjunción con el Sol
29
6
Luna
Cuarto Menguante
29
13
Neptuno
1.4° al sur de la Luna
30
16
Marte
Mínima distancia a la Tierrante
Hora
Objeto
Acontecimiento
1
8
Urano
2° al norte de la Luna
3
1
Saturno
Oposición
3
4
Mercurio
0.7° al norte de la Luna (ocultación)
3
5
Luna
Perigeo
Luna
Luna Nueva
Mercurio
Elongación máxima al O(24°)
Conjunción Superior
Minutos
24
29
59
CUARTO CRECI ENTE
abril
mayo
junio
13
13
12
21
11
2
59
2
10
LU N A L L E N A
abril
mayo
junio
21
21
20
23
15
5
CUARTO MEN GUANTE
abril
mayo
junio
29
29
27
21
6
12
Acontecimiento
21
LU N A N U EVA
abril
mayo
junio
Objeto
4
Instituto de Astronomía, UNAM
Día
Hora
2
k Fases de la Luna, 2016
Mes
Mayo 2016
Día
k Eventos planetarios
Abril 2016
Día
4
Hora
19
Objeto
Neptuno
Acontecimiento
1.9° al sur de la Luna
Junio 2016
Día
6
2
Venus
0.7° al sur de la Luna (ocultación)
7
5
Luna
Luna Nueva
7
12
Luna
Perigeo
8
5
Mercurio
5° al norte de la Luna
4
21
8
22
Vesta
0.02° al sur de la Luna (ocultación)
5
3
16
Venus
Júpiter
9
15
Urano
Conjunción con el Sol
6
10
16
Aldebarán
0.3° al sur de la Luna
11
14
12
2
Luna
Cuarto Creciente
14
2
Neptuno
Estacionario
15
6
Luna
Apogeo
17
4
Marte
7° al sur de la Luna
Palas
Estacionario
1.5° al norte de la Luna
13
22
Luna
Cuarto Creciente
16
20
Marte
Estacionario
17
23
Júpiter
2° al norte de la Luna
18
7
Plutón
Estacionario
18
9
18
8
Mercurio
Elongación máxima E(20°)
18
18
Saturno
3° al sur de la Luna
21
10
Luna
Apogeo
19
15
Mercurio
4° al norte de Aldebarán
Luna Llena
20
5
Luna
Luna Llena
20
17
Sol
Solsticio
25
11
Juno
Estacionario
25
19
Neptuno
1.2° al sur de la Luna (ocultación)
21
23
Luna
24
22
Marte
5° al sur de la Luna
25
13
Saturno
3° al sur de la Luna
26
21
Juno
Oposición
27
12
Luna
Cuarto Menguante
28
22
Mercurio
Estacionario
28
17
Urano
3° al norte de la Luna
29
21
Luna
Cuarto Menguante
30
2
Marte
Estacionario
1
68
Anuario del Observatorio Astronómico Nacional 2016, IA-UNAM. Responsable: M. en C. Daniel Flores, Departamento de Efemérides.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Libros científicos mexicanos antiguos
Antonio de León y Gama, Disertación física sobre la materia y formación de las
Auroras Boreales, México, Felipe de Zúñiga y Ontiveros, 1790
La noche del 14 de noviembre de 1789, gran parte
de los habitantes del centro de México fueron
asombrados por la presencia de una extraña iluminación del cielo, que por más de una hora lo tiñó de
una coloración rojiza. Algunos de los notables criollos novohispanos que en forma autodidacta se habían dedicado al estudio de la ciencia, se dieron
cuenta que se trataba de una aurora boreal, fenómeno en verdad infrecuente para latitudes como las de
nuestro país. Varios fueron los escritos que entonces se publicaron sobre ese suceso en la prensa de la
Nueva España. En ellos se trató de explicar qué eran
las auroras, pero debe tenerse en cuenta que aquella
era una época en que todavía no había elementos en
la física para entender los mecanismos que verdaderamente son responsables de esas impresionantes
manifestaciones de la naturaleza. Entre esos escritos destaca, por su amplitud y seriedad, el que publicó en 1790 Antonio de León y Gama, personaje
que destacó por su preparación en Astronomía,
Física, Matemáticas y Química.
Siguiendo la tradición de la época, su libro lleva
el largo título de Disertación Física sobre la materia
y formación de las Auroras Boreales, que con ocasión de la que apareció en México y otros lugares de
la Nueva España el día 14 de noviembre de 1789
escribió D. Antonio de León y Gama. Esta obra fue
publicada por la célebre imprenta de la capital
novohispana de Felipe de Zúñiga y Ontiveros. El
texto está estructurado de la siguiente forma; una
Introducción donde León y Gama buscó “desterrar
el miedo que habían concebido a este fenómeno
admirable” y explicó “lo común que es su visión en
las partes septentrionales de Europa”, así “como del
ningún daño que se había experimentado con
ellas”. A continuación se ocupó de las Diferencias
que se observan en las Auroras Boreales, sección en
la que trató de otras que habían sido vistas en aquel
Sociedad Mexicana de Física
siglo en Suecia, Alemania y Francia por Mussembroek,
Liebknecht y Mairán. En esta larga sección resaltó que “es
increíble la gran variedad de opiniones que se halla entre
los autores físicos y matemáticos” sobre el particular, lo
que sin duda significa que bien se dio cuenta que no había
una explicación generalizada sobre las auroras. En el
siguiente apartado dio mayor información sobre esa situación, pues habló de las Varias opiniones acerca de la materia de que se forma la Aurora Boreal, que por cierto muestra lo bien informado que estaba el novohispano sobre las
teorías e investigaciones que se llevaban a cabo en Europa
sobre este particular.
69
Libros científicos mexicanos antiguos
La siguiente sección la destinó a reportar la
información sobre los lugares de la Nueva España
donde fue vista aquella aurora. Así nos enteramos
que además de la capital del virreinato, fue vista en
diferentes poblaciones de lo que hoy es el Estado de
México, así como en San Miguel Allende, Guanajuato; Papantla, Veracruz; Charcas, San Luis Potosí;
Zacatecas, Zacatecas, e incluso desde varios poblados de Oaxaca, lo que llama la atención porque
muestra que en realidad aquella aurora fue impresionante. A continuación se ocupó De la materia y
formación de la Aurora Boreal, que resulta la parte
más interesante del libro, pues ahí habló de los
posibles mecanismos físicos que originaban esos
fenómenos atmosféricos y de las condiciones físicas
en que ocurrían, todo ello siguiendo las ideas más
actualizadas que entonces había. Ésta es una sección técnica, donde León y Gama no dudó usar lenguaje geométrico y matemático. De toda la discusión que ahí realizó, derivó dos proposiciones; La
70
materia de que se forma la Aurora Boreal es el elécter, donde se ocupó de las teorías sobre la luz y la existencia del
éter como soporte de ésta. La otra proposición fue La
variedad de los colores depende de nuestra atmósfera,
donde trató sobre las características que entonces se sabía
que tenía ésta.
Sin duda la lectura de esta obra de Antonio de León y
Gama, muestra que en la Nueva España de fines del siglo
XVIII, hubo personajes que sin salir nunca de nuestro
país, estaban preparados en las disciplinas de las ciencias
exactas y bien informados sobre los avances que entonces
ocurrían en estos campos en Europa.
Agradezco la invitación de la Dra. María de la Paz
Ramos Lara para colaborar en esta sección.
Marco Arturo Moreno Corral
Instituto de Astronomía, Campus Ensenada
Universidad Nacional Autónoma de México
Ensenada, Baja California, México.
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016
Biografías
Pierre Curie (1859-1906)
Pionero en el estudio de la radiactividad y descubridor de la piezoelectricidad.
Pierre Curie nació en París el 15 de mayo de 1859,
fue hijo de un médico general. Su padre decidió
educarlo en casa, a fin de poder desarrollar plenamente sus capacidades intelectuales y personales,
hasta 1876 año de su entrada a la Facultad de Ciencias de la Universidad de la Sorbona. En 1878 Curie, a los 18 años, obtuvo su Licenciatura en Física.
Con el propósito de hacer ahorros suficientes para
poder financiar la realización de su doctorado, Curie
permaneció como asistente
de laboratorio de Física hasta 1882, cuando fue nombrado encargado de todos
los laboratorios de las escuelas de Física y de Química Industrial. En 1895 obtuvo su doctorado en Ciencias así como su nombramiento como Profesor de
Física. Fue designado como
Profesor en la Facultad de
Ciencias en 1900, convirtiéndose en Profesor Titular
en 1904. Todo esto en la
Universidad de la Sorbona.
Durante sus primeros
estudios en cristalografía Curie, junto con su hermano Jacques, descubrió en 1880 los efectos piezoeléctricos. Efectos que presentan determinados
cristales, que al ser comprimidos generan un potencial eléctrico. Asimismo, demostraron también el
efecto inverso, es decir, la deformación de dichos
cristales mediante un potencial eléctrico.
Posteriormente, Pierre Curie propuso teorías basadas en simetrías correspondientes a sistemas físicos y éstas lo llevaron a fijar su atención en el magnetismo. Encontró que las propiedades magnéticas
de una sustancia cambian a cierta temperatura, la
Sociedad Mexicana de Física
cual ahora es conocida como el punto de Curie. Para facilitar y sofisticar sus experimentos construyó algunas piezas
delicadas de aparatos como balanzas, electrómetros, cristales piezoeléctricos, entre otros. En particular, desarrolló
una balanza de torsión, ideal para estudiar fenómenos
magnéticos.
Los estudios de Curie acerca de las sustancias radiactivas los realizó con su esposa Marie Sklodowska, con quien
contrajo matrimonio en 1895. Ambos trabajaron en condiciones bastante difíciles e inseguras en su laboratorio, teniendo una gran carga docente para obtener su sustento.
En 1898 anunciaron el descubrimiento del radio y del
polonio fraccionando un mineral radiactivo, interesándose entonces por encontrar las
propiedades del radio y de los
productos en los que se transforma. Estos trabajos fueron
la base para investigaciones
subsecuentes tanto en física
nuclear como en química.
En 1903 los Curie fueron
galardonados con la mitad del
Premio Nobel de Física por sus estudios de la radiación espontánea descubierta por Becquerel quien recibió la otra
mitad del Premio Nobel.
Curie fallece de manera trágica y prematura, a los 46
años, el 19 de abril del año 1906, un coche de caballos lo
atropelló en una calle parisina cuando caminaba rumbo a
su laboratorio.
Alfredo Macías
Departamento de Física
Universidad Autónoma Metropolitana–Iztapalapa
71
MESA DIRECTIVA 2015-2016
Estela Susana Lizano Soberón
(CRyA-UNAM)
Presidente
Rosario Paredes Gutiérrez
(IF-UNAM)
Vicepresidente
Federico González García
(UAM-I)
Secretario General
Ricardo Guirado
(IF-UASLP)
Secretaria de Vinculación
Darío Núñez Zúñiga
(ICN-UNAM)
Tesorero
Francisco Ramos Gómez
(FC-UNAM)
Director de la RMF
Víctor M. Romero Rochín
(IF-UNAM)
Coordinador de Olimpiadas
José Refugio Martínez Mendoza
(FC- UASLP)
Vocal de Divulgación
José Ramón Hernández Balanzar
(DGDC-UNAM)
Vocal de Enseñanza
Arturo Gómez Camacho
(ININ)
Presidente de la División de Física Nuclear
Mauro Napsuciale Mendívil
(FCFM-UdeGto.)
Presidente de la División de Partículas y Campos
Abel López Villa
(ESIME-AZC-IPN)
Presidente de la División de Dinámica de Fluidos
Carmen Cisneros Gudiño
(ICF-UNAM)
Presidenta de la División de Física Atómica y Molecular
Héctor Hugo Hernández Hernández
(UA-CHI)
Presidente de la
División de Gravitación y Física Matemática
Miguel Ángel Ávila Rodríguez
(FM-UNAM)
Presidente de la División de Física Médica
Raúl García Llamas
(UNISON)
Presidente de la División de Óptica
José Luis del Río Correa
(UAM-I)
Presidente de la División de Física Estadística
Guillermo Espinosa
(IF-UNAM)
Presidente de la División de Física de Radiaciones
Bertha Molina Brito
(FC-UNAM)
Presidenta de la División de Nanociencia
José F. Valdés Galicia
(IG-UNAM)
Presidente de la División de Rayos Cósmicos
Julio César Gutiérrez Vega
(ITESM-MTY)
Presidente de la División de Información Cuántica
Julio Herrera Velázquez
(ICN, UNAM)
Presidente de la División de Física de Plasmas
Yesenia Arredondo León
(ENES-Morelia-UNAM)
Presidente de la División de Estado Sólido
Irene Cruz González Espinosa
(IA-UNAM)
Presidenta de la División de Astrofísica
Lino Héctor Rodríguez Merino
(INAOE)
Presidente de la División Regional de Puebla
Gerardo Ortega Zarzosa
(FC-UASLP)
Presidente de la
División Regional de San Luis Potosí
Ibis Ricardez Vargas
(UJAT)
Presidente de la División Regional de Tabasco
PERSONAL ADMINISTRATIVO
Lic. Diana Paola Chávez Pérez, Administradora
Magdalena López Reynoso
E. Claudia Velasco Marín
Patricia Carranza Díaz
Armando Vertiz Pliego
José R. Dorantes Velázquez
72
COMITÉ DE REPRESENTANTES INSTITUCIONALES
Baja California
Jesús Siqueiros Beltrones
Diana Tentori Santa Cruz
Rubén Varela Ham
(CNyN-UNAM)
(CICESE)
(ITM/SEP, Mexicali)
Colima
Juan Reyes-Gómez
(CUICBAS, U. de Colima)
Chiapas
Elí Santos Rodríguez
(UNACH)
Chihuahua
Juan Méndez Nonell
(CIMAV)
Distrito Federal
Gabriela del Valle Díaz Muñoz
Galileo Domínguez Zacarias
Francisco Ramírez Torres
Mayo Villagrán Muñiz
Patricia Goldstein Menache
Isaac Hernández Calderón
Arturo Morales Acevedo
José M. Hernández Alcántara
Oracio Navarro Chávez
Elaine Reynoso Haynes
Alfredo Sandoval Villalbazo
Armando Pérez Guerrero
Víctor David Granados García
(UAM-A)
(YMA-IMP)
(UPIICSA-IPN)
(CCADET-UNAM)
(FC-UNAM)
(CINVESTAV-IPN)
(IE-CINVESTAV)
(IF-UNAM)
(IIM-UNAM)
(UNIVERSUM)
(UIA, D.F.)
(UAM-I)
(ESFM-IPN)
Durango
Raúl Velázquez Ventura
(Inst. Tec. Durango)
Estado de México
Salvador Galindo Uribarri
Miguel Mayorga Rojas
Jaime Rodríguez Martínez
(ININ)
(FC-UAEMex.)
(FESC-Cuautitlán)
Guanajuato
Vicente Aboites Manrique
Marco Antonio Reyes Santos
(CIO)
(DCI-UG)
Guerrero
Olga Delia Vivar Flores
Víctor H. González Torres
(UAG)
(COCYTIEG)
Hidalgo
Victoria Elizabeth Cerón Angeles
(UAEH)
Jalisco
Guillermo Castellanos Guzmán
Francisco Delgadillo Martínez
Durruty Jesús de Alba Martínez
Luis Navarrete Navarrete
(CUCEI-UdeG)
(Preparatoria 6)
(IAM)
(Depto. de Física)
Michoacán
Francisco S. Guzmán Murillo
(IFM-UMSNH)
Morelos
Hernán Larralde Ridaura
Horacio Martínez Valencia
Víctor Alejandro Salcido González
Federico Vázquez Hurtado
(ICF-UNAM)
(UAE-Mor.)
(IIE)
(FC-DF-UAEMor.)
Nuevo León
José Rubén Morones Ibarra
Francisco Rodríguez Ábrego
(UANL)
(ITESM)
Puebla
Honorina Ruiz Estrada
Fermín Granados Agustín
Olegario Alarcón Waess
Honorio Vera Mendoza
José Carlos Cano González
(FCFM-BUAP)
(INAOE)
(UDLA)
(Uni.-Tec. de Puebla)
(FCE-EI-UAP)
Querétaro
Carlos David Avilés
Víctor Manuel Castaño Meneses
Blanca Olivia Azpeitia Gómez
(CENAM)
(CFATA-Juriquilla)
(UA-Qro.)
Quintana Roo
Gregorio Quiñones Perea
(COBAEQ)
San Luis Potosí
José Manuel Cabrera Trujillo
Juan Martín Montejano Carrizales
Azahel de Jesús Rangel López
(FC-UASLP)
(IF-USALP)
(COARA-UASLP)
Sinaloa
Cástulo Anselmo Alejo Armenta
Héctor Ramírez D.
(CCS-UAS)
(ECFM-UAS)
Sonora
Rodrigo Rosas Burgos
Raúl García Llamas
(DF-UNISON)
(CIFUS)
Tabasco
Richart Falconi Calderón
(UJAT)
Tlaxcala
Juan Manuel Lucas Sánchez
(COBAET)
Veracruz
Norma Bagatella Flores
José Manuel Tejero Andrade
José Sergio Durand Niconoff
Heli A. Levet Cabañas
(FFIA-UV)
(Ins. Tec., UV)
(ICB-U.UV)
(UA. Jalapa)
Yucatán
Romeo De Coss Gómez
(CINVESTAV)
Zacatecas
José A. Beltrán
(UAZ)
Bol. Soc. Mex. Fís. 30-1, 2016