Ciencia con una cámara de fotos

17/10/11
Hoy me ha dado por hacer algo un poco diferente. Parece una entrada muy larga, pero os aseguro que no lo es: como al final el experimento Dracónidas sirvió para hacer un vídeo sin estrellas fugaces pero en el que se veía perfectamente el movimiento de las estrellas debido a la rotación terrestre, he pensado que podría ser una interesante sacarle partido a tanta foto. Vamos a calcular la duración del día con la primera y la última de las fotografías del vídeo de una manera increíblemente sencilla.

"Pues 24 horas, a este se la ha ido la olla...", pensaréis. Que no, pensemos un momento. ¿Cómo sabéis que la duración del día es 24 horas? Porque todo el mundo lo sabe...¿no?. Pero ¿y si fuese mentira? ¿Cómo lo mediríais vosotros?

Partimos de lo siguiente: dos fotos del cielo tomadas la misma noche y a diferentes horas. En mi caso tomé un montón de fotos para montar un time lapse, pero sólo voy a utilizar la primera y la última. ¡Esto puede hacerse simplemente con un trípode y una cámara de fotos completamente normal!

Veréis que resulta extremadamente simple, pero primero hay que explicar una cosilla: por qué se mueven las estrellas en el cielo. Todos hemos visto como a lo largo de la noche las estrellas se van moviendo a través del cielo (y si no podéis mirar el vídeo que monté, o cualquier otro infinitamente mejor hecho). Esto, como todos sabemos, no se debe a que las estrellas giren alrededor del Sol, o a que ellas se estén moviendo respecto de nosotros (que también, pero están tan terriblemente lejos que es algo prácticamente imposible de detectar, incluso para las estrellas más próximas y con instrumentos muy muy precisos). El movimiento de las estrellas se debe a la rotación de la Tierra. Esto se entiende mucho mejor con un ejemplo:

Imaginad que estáis en el centro una habitación completamente blanca, y una de las paredes tiene un pequeño punto rojo. Empezáis a girar lentamente sobre vosotros mismos hacia la izquierda, y el punto rojo "se va moviendo" hacia la derecha en vuestro campo de visión, ¿verdad?. Ahora imaginad que en vez de moveros vosotros (que lo notáis), fuese el suelo el que se mueve muy lentamente, aunque las paredes se mantienen quietas. Tendríais exactamente el mismo efecto: el punto rojo aparentemente "se mueve" hacia la derecha (aunque en realidad sois vosotros, que estáis apoyados en el suelo). Pues por eso se mueven las estrellas, solo que lo que da vueltas es la Tierra. Y ahora un último punto final. Si tenéis un punto exactamente sobre vosotros en el techo mientras giráis...¡no se mueve, y el resto de cosas parecen "girar" a su alrededor!. Eso es lo que le pasa a la estrella polar, coincide justo con el eje de rotación terrestre y por eso "está quieta".

Lo que vamos a hacer es medir cuánto se mueve una estrella alrededor la estrella polar a lo largo de un tiempo determinado (lo que tardé en hacer el vídeo). Cogemos la primera imagen, y marcamos la estrella polar y una estrella bastante brillante.


Esta imagen se tomó a las 22:29:52.


Ahora tomamos la última imagen del vídeo y buscamos la misma estrella (yo lo he hecho poniendo el vídeo y viendo dónde termina esa estrella). La marcamos.


Esta imagen se tomó a las 02:01:42.


Ahora, con cualquier programa de edición de imágenes, ponemos una encima de la otra. La polar se queda en el mismo sitio, y la estrella se ha movido.


Voilá, las dos estrellas juntas.

Como sabemos que la polar se está quieta y las otras "giran" a su alrededor, podemos trazar un círculo que corresponde con el camino completo que hace la estrella marcada alrededor de la polar, así:


Camino que recorre la estrella.
He marcado las rectas que unen las dos
posiciones de la estrella con la polar,
ahora veréis por qué.

Aquí viene el truco: lo que hacemos es medir el ángulo que ha recorrido la estrella (la mayoría de los programas de edición de imágenes te permiten hacer esto). Haciendo esto para nuestra imagen...


Ahí lo tenéis, 52.5º.

Y pensamos un momento. Hemos dicho que la primera imagen se tomó a las 22:29, y la segunda a las 02:01. Es decir, pasaron 3 horas y media (3.5 horas) entre la primera imagen y la segunda. Una vuelta completa son 360º (que significa que la estrella vuelve a estar en el mismo punto), así que con una sencilla regla de tres:

Si la estrella tardo 3.5 horas en recorrer 52.5º, tardará X horas en recorrer los 360º:

3.5/52.5º = X/360 ---> X=360 x 3.5 / 52.5 =...

¿Adivináis el resultado? ¡24 horas! ¡24 horas clavadas!*

Ya podéis calcular la duración del día cuando estéis en cualquier otro planeta.


En fin, espero que no haberos espantado mucho por meter alguna fórmula...pero como véis, no hace falta un instrumental tremendo para hacer experimentos. ¡La ciencia está al alcance de todos!





*: en realidad la duración del día es de 23 horas y 56 minutos, pero eh, para haberlo hecho con una cámara de fotos normal y corriente no está tan mal el tema.

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DracRónicas

13/10/11
Como comenté en la entrada anterior, tenía un pequeño proyecto para las Dracónidas de este año: quería montar un time lapse. Para aquellos que no sepan, un time lapse consiste en tomar un montón de fotografías muy seguidas de una escena y posteriormente montar un vídeo, de modo que el resultado final es la sensación de movimiento. Los time lapses de lluvias de estrellas pueden ser espectaculares si se hacen bien, como podéis ver aquí. Sin embargo, yo nunca había hecho ninguno, y mucho menos de algo tan complicado de fotografiar como es el cielo nocturno. Por si alguien no consiguió ver alguna, así es como las pillaron la gente de NASA.


Toma Dracónida.


Me fui a hacerlo por ahí perdido en la Sierra de Madrid, pero subestimé el frío, la contaminación lumínica (este problema es realmente espantoso, no sólo para la astronomía sino en términos de despilfarro de energía...), la pedazo de luna que había y la cantidad de aviones que pasaban por allí. Resultado: un churro. Empecé a tomar fotos a eso de las 22:30, pero como podéis ver en el siguiente gráfico, la hora propicia fue cerca de las 20:00.


Gráfico que muestra la actividad
(en número de meteoros por hora) frente al tiempo.
Datos de la Organización Mundial de Meteorología (IMO)

Hacía un viento considerable y mi pobre trípode no se estaba demasiado quieto. Y para darle todavía más gracia al asunto, mi primera batería murió en la mitad del proceso. Os podéis imaginar que si la cámara se mueve se acabó el time lapse, así que tuve que cambiarla como buenamente pude y la dejé en la posición más parecida posible.

Aparte de todo esto, no logré pillar demasiados eventos con la cámara, pero he de decir que yo vi bastantes. Eso sí, si pensáis intentar algo así, ni se os ocurra hacerlo sin un disparador automático (os lo digo por experiencia propia...)

Os dejo el resultado final. Aunque como vídeo de "estrellas fugaces" no tenga demasiado valor, sí tiene algo curioso: he marcado la posición de la estrella polar en el cielo. ¿Y qué es lo que le pasa al resto de estrellas a medida que avanza la noche...? ¡Descubridlo vosotros mismos!

Draconidas 2011 from Alvaro Ribas on Vimeo.



En fin, me apunto lo aprendido para la próxima...

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Dracónidas 2011

8/10/11
Esta noche el cielo va a ser ligeramente distinto a lo que estamos acostumbrados. Las Dracónidas, una lluvia de meteoros que tiene lugar todos los años entre el 8 y el 10 de octubre, llegan fuertes. Este fenómeno se produce cuando la Tierra, a lo largo de su recorrido alrededor del Sol, atraviesa una zona donde se acumulan los restos del cometa 21P/Giacobini-Ziner, que culmina una órbita alrededor del Sol cada 6621 años. Dependiendo de 'cómo de cerca' pasemos de esta acumulación, chocan contra la atmósfera unos cuantos cuerpos o un montón de ellos, y este es el caso de este año: según las predicciones de la Organización Internacional de Meteorlogía, esta noche entre las 18:00 y las 00:00 horas (horario español) tendrá lugar el máximo de actividad de este fenómeno, y podrá llegar a superar hasta en 7 veces la intensidad de una de la lluvia de meteoritos más famosas, las Perseidas. ¡Parece que no tendremos una lluvia de estrellas parecida hasta dentro de 15 años!

El radiante (por donde "entrarán" la mayoría de los meteoros) se encuentra en la cabeza de la constelación del Dragón (o Draco, de ahí el nombre de Dracónidas). Para aquellos interesados, tenéis que mirar al norte (la consteción del Dragón está cerca de la Osa Menor), lo cual es un alivio ya que hoy habrá una luna bastante grande que puede dificultar la visualización de este fenómeno, pero que se elevará hacia el Sur.

¡No os lo podéis perder!



P.D.:Tengo un pequeño proyectillo relacionado con esto...ya os contaré si sale bien. ¡Disfrutad!

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El creador de fruta

7/10/11
Esta entrada no está directamente relacionada con la astrofísica, pero es una noticia que considero lo suficientemente importante como para colgar aquí: el 5 de octubre de este año moría de cáncer de páncreas Steve Jobs, creador de Apple.

Como he dicho, esta entrada no parece estar relacionada con los temas que suelo tratar aquí. Sin embargo, tengo la impresión de que aquí hay algo de miga.
Steve Jobs ha sido uno de los gurús de la tecnología, a la altura de Bill Gates (posiblemente incluso más). Hay poca gente que a día de hoy no sea capaz de reconocer el simbolo de manzana mordida que lucen los Mac en su tapa, o que no sepa lo que es iPhone. Incluso algunas cosas menos conocidas, como que es el fundador de Pixar, el estudio de animación que creó la primera película de animación (Toy Story).

Pero no publico esta noticia porque Steve haya sido un hombre de éxito, sino por la manera en que alcanzó el éxito. Fue una persona apasionada y curiosa, que nunca dejó que las dificultades le impidiesen hacer lo que realmente quería hacer y no se amoldó a los dogmas. Exactamente lo mismo que debería buscar la ciencia: conocimiento por encima de creencias, corrientes de pensamiento o filosofías. Los puntos de vista preestablecidos, las ideas arcaicas y polvorientas o el miedo a nuevas interpretaciones sólo llevan a la ralentización y estancamiento. Las teorías revolucionarias siempre han chocado de bruces con fundamentalistas y conservadores que no son capaces de aceptar las nuevas ideas simplemente porque son diferentes. Ahora bien, debemos tener esto en cuenta no solo a la hora de aceptar nuevas teorías, sino a la hora de crearlas. Explicamos nuevos fenómenos basándonos en lo que ya sabemos como si este conocimiento previo fuese absolutamente cierto. Nada más lejos de la realidad.

Tengamos siempre presente que lo que sabemos no lo sabemos tanto. Poner en duda lo que sabemos es la única manera de aprender más.


Para terminar, os dejo con el discurso que dió Steve Jobs en la graduación de estudiantes de Stanford. Curiosamente...él nunca llegó a terminar la universidad. Una joya.



Tu tiempo es limitado, de modo que no lo malgastes viviendo la vida de alguien distinto. No quedes atrapado en el dogma, que es vivir como otros piensan que deberías vivir. No dejes que los ruidos de las opiniones de los demás acallen tu propia voz interior. Y, lo que es más importante, ten el coraje para hacer lo que te dicen tu corazón y tu intuición.

Mantente hambriento. Mantente insensato.

Haremos lo que podamos Steve. Descansa en paz.


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¿Sabías que...

5/10/11
...un ser humano es más "potente" que el Sol?
Un ser humano es capaz de generar sin ningún problema potencias de 1 wattio por kilogramo...¡mientras que en Sol este valor es de 0.0001 wattios por kilogramo! ¡10.000 veces menos!

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