La natrualeza está llena de formas geométricas naturales, como el hexágono o el triángulo. El 16 de noviembre de 2016 se halló la que es la forma redonda más perfecta conocida del universo.

Concretamente, es el descubrimiento de un equipo internacional de astrónomos que anunció el descubrimiento del objeto natural más esférico que ha podido medirse en el universo.

Kepler

Kepler 11145123 es una estrella tipo A que se encuentra a aproximadamente 5.000 años luz de la Tierra.

Durante algunos meses, el equipo observó las oscilaciones naturales de la estrella y se realizaron estudios para medir su tamaño. Se decubrió que, con un radio medio de 1,5 millones de kilómetros, la estrella tiene radios polares ecuatoriales cuyas longitudes difieren en solo 3 kilómetros.

Otra cosa es el objeto más redondo que se ha concebido aquí. La esfera está compuesta de un isótopo concreto de silicio es posible mediante mediciones muy precisas contar sus átomos. Como podéis ver en el siguiente vídeo, si se ampliara al tamaño de la Tierra, la montaña más alta y el valle más profundo de esta esfera estarían separados tan solo 14 metros.

Cuatro constantes fundamentales serán actualizadas en mayo de 2019. Se trata de la mayor revisión del SI desde la instauración de este sistema de referencia internacional en 1960.

Concretamente, se actualizarán el amperio, el kilogramo, el kelvin y el mol.

Oficina Internacional de Pesos y Medidas

En una reunión que tuvo lugar la semana pasada cerca de París se convinieron estos cambios que entrarán en vigor en apenas medio año.

Las redefiniciones de estas unidades se basarán en relaciones con constantes fundamentales, en lugar de constantes abstractas o definiciones arbitrarias, lo que añadirá precisión en el trabajo científico, así como universalidad de contextos de trabajo.

El Patrón Nacional de kilogramo de los Estados Unidos es el que actualmente rige como medida estándar en ese país.

Las nuevas definiciones serán actualizadas de este modo:

Kilogramo (unidad básica de masa): definido por la masa que tiene un cilindro de platino-iridio con una altura y dimensión específicas, ahora se redefinirá con la constante de Planck mediante la denominado 'balanza de Watt', instrumento que compara la potencia mecánica con la potencia electromagnética utilizando dos experimentos separados.

Amperio (unidad de corriente eléctrica): se define por un experimento imaginario que genera una fuerza entre dos cables infinitos, ahora se redefinirá con una bomba de electrones (la bomba puede generar una corriente medible contando electrones individuales). La definición obsoleta será, pues: es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2×10–7 newton por metro de longitud.

Kelvin (unidad de temperatura): se relaciona con la temperatura y presión a la que coexisten agua, hielo y vapor de agua en equilibrio, ahora, sin embargo, se analizará la frecuencia de las ondas sonoras que resuenan dentro de una esfera llena de gas (que es proporcional a la velocidad promedio de los átomos en ella) y midiendo el volumen de la esfera.

Mol: la cantidad de sustancia que hay en un sistema con tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono-12, se redefinirá con un dispositivo que los científicos denominan la 'constante de Avogadro', un instrumento que determinaría la cantidad precisa de átomos que hay en una esfera perfecta de silicio puro-28.

Cada día, la Tierra recibe alrededor de 100 toneladas de materia extraterrestre en forma de granos de polvo. El 99 % de esos granos tienen un tamaño aproximado de entre 0,05 y 0,5 milímetros. A veces caen cosas más grandes, y alcanzan el suelo. Son meteoritos. Si te encuentras con uno, será mejor que no lo toques.

El meteorito probablememte acabará expuesto en un museo, o quizá se usará para otro tipo de cosas. Incluso puede formar parte de un reloj, constituyendo su esfera, tal y como ocurre con el siguiente modelo.

Esfera de meteorito

El único hierro que conocían los humanos antes de inventar la forja provenía de los meteoritos. Como si aún estuviéramos en esa tesitura, los diseñadores de este reloj han usado restos de meteorito, cortados en lonchas, para formar la esfera del mismo.

Concretamente, es parte del meteorito Muonionalusta de unos 4.500 millones de años de edad. El reloj de Elshan Tang con esfera de meteorito, que está siendo microfinanciado a través de Kickstarter, cuesta unos 500 dólares.

Las esferas pueden encontrarse con cierta facilidad en la naturaleza. Sin embargo, crear esferas artificialmente siempre ha constituido un tour de force para el ser humano.

Por ejemplo, veamos el ejemplo de una pelota de ping pong, que debe ser perfectamente esférica para que no se malogre el juego. Para crearlas, se funden entre sí dos hemisferios de celuloide. Sin embargo, con este método sólo el 5 % de las pelotas pasan el control de “esfericidad”.

En busca de esferas perfectas, en la campaña previa a la Copa Mundial de Fútbol celebrada en 2006 en Alemania, hubo fabricantes que anunciaron haber fabricado el balón de fútbol más esférico del mundo.

Algo realmente complicado si tenemos en cuenta que los balones se fabrican cosiendo entre sí piezas de cuero. De modo que la clave de todo reside en encontrar las formas más adecuadas para que luego puedan ser simétricamente ensambladas. ¿Formas con muchas caras? ¿Con pocas?

Tras siglos de experimentación geométrica, y gracias a los cálculos de Arquímides, las formas más propicias para crear un balón de fútbol acabaron siendo los pentágonos y los hexágonos. Aunque también sería posible ensamblar entre sí 30 cuadrados, 20 hexágonos y 12 decágonos, para formar una figura simétrica llamada el gran rombicosidodecaedro.

Uno de los sólidos arqumedianos fue el que sirvió de modelo para el balón de los nuevos tiempos que se introdujo en la Copa Mundial celebrada en Alemania en 2006. Estaba hecho de 14 piezas curvas, estructurado sobre el octaedro truncado: tomemos el octaedro hecho de ocho triángulos equiláteros, y cortemos los seis vértices. Los ocho triángulos se convierten en hexágonos, y los seis vértices quedan reemplazados por cuadrados.

Pero las posibilidades son muchas, y aún dista de haberse resuelto el misterio de la creación del balón más esférico posible. Según Marcus du Sautoy, en Los misterios de los números:

Quizá en futuras Copas Mundiales den protagonismo a uno de los balones de fútbol de Arquímedes más exóticos. Mi preferido sería el dodecaedro achatado, hecho de 92 piezas simétricas: 12 pentágonos y 80 triángulos equiláteros.

El balón reglamentario también debe superar una serie de exigencias. Está listo para salir a la venta cuando, después de haber sido lanzado miles de veces por una máquina que los dispara a 50 kilómetros por hora contra una pared (correspondiente a lo que sufre el balón en una temporada de juego), sigue manteniendo los parámetros reglamentarios.

Según la FIFA, el balón ha de medir como mínimo 68 y como máximo 70 centímetros de circunferencia. Cuando se tira desde una altura de 2 metros, su salto sólo debe alcanzar entre 120 y 150 centímetros de altura, gracias a los trozos de gomaespuma que se encuentran en su interior.

Las ocho formas geométricas que más se repiten en el universo son la esfera, la onda, el ángulo, el hexágono, el fractal, la parábola, la hélice y la espiral. Estas formas prevalecen por la función que desempeñan: el círculo genera, la espiral empaqueta, la hélice agarra, el hexágono pavimenta, la parábola comunica, el fractal intima, el ángulo concentra y la onda desplaza.

Pero si nos centramos en la búsqueda de esferas, una de las más perfectas que podemos encontrar en la naturaleza que nos rodea es la del astro rey.

Si el Sol se redimensionara a la escala de una pelota de playa sería tan “perfectamente” esférico que la diferencia entre el diámetro más ancho y el más estrecho no superaría el grosor de un cabello humano. Es decir, que si el diámetro de la esfera solar midiese un metro, su diámetro ecuatorial sería solo 17 millonésimas partes de metro mayor que el diámetro que lo atraviesa del polo norte al polo sur, que además coincide con su eje de rotación.

Es lo que ahora sabemos gracias a los nuevos instrumentos de medición, concretamente el empleado por investigadores de la Universidad de Hawai, la Universidad de Stanford y la Universidad de Ponta Grossa (Brasil): el Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) del Observatorio de Dinámica Solar (SDO por sus siglas en inglés), un telescopio solar de la NASA que obtuvo su primera imagen de nuestra estrella en 2010. Tal y como explican Jeff Kuhn y sus colegas en Science Express:

Durante años hemos creído que nuestras medidas fluctuantes sobre el Sol indicaban que la esfera cambiaba constantemente, pero lo cierto es que su forma no varía; los únicos cambios del astro son los relacionados con su ciclo de 11 años de manchas solares.

Vía | ABC

Cuando se quiere viajar de un punto a otro de la superficie terrestre, podemos seguir múltiples caminos, pero hay dos rutas que son especialmente importantes, y que han sido claves en la historia de la navegación: la línea ortodrómica y la loxodrómica.

En primer lugar, definimos el concepto de círculo máximo como el círculo resultante de una sección realizada a la esfera terrestre por un plano que pasa por su centro. Este círculo máximo resultante tiene el mismo radio que la esfera.

La ortodrómica es el arco, menor de 180 grados, del círculo máximo que une los dos puntos. De este modo, la ortodrómica es el camino más corto entre dos puntos de la superficie terrestre. Cuando los dos puntos están separados exactamente 180 grados, se conocen como antípodas, y entre ellos podríamos trazar infinitos arcos de igual longitud.

El gran inconveniente de la ortodrómica es que presenta un ángulo diferente al cortar a cada meridiano, excepto cuando dicha ruta coincide con un meridiano o con el Ecuador.

Dado que seguir la ruta ortodrómica obliga a continuos cambios de rumbo, cuando la distancia a recorrer no es muy elevada, se utiliza la loxodrómica, conocida como la línea que une dos puntos de la superficie terrestre cortando a todos los meridianos bajo el mismo ángulo. La loxodrómica es, por tanto, fácil de seguir manteniendo siempre el mismo ángulo con el Norte.

Pedro Nunes, geógrafo portugués, demostró en 1546 que seguir la ruta loxodrómica no permite a un navío dar la vuelta al mundo regresando al punto de partida. Nunes demostró que la curva recorrida se va acercando al polo, alrededor del cual da infinitas vueltas sin llegar nunca a él.

Vía | Wikipedia En Genciencia | Las coordenadas geográficas

Las Buckyballs son nanoestructuras formadas por exactamente 60 átomos de carbono, también llamadas C60. Su forma esférica y la alta impermeabilidad las hacen ideales para el transporte de sustancias, por ejemplo para llevar pequeñas dosis de medicamento a alguna parte del cuerpo. Si bien las aplicaciones de estas estructuras son casi ilimitadas, hasta ahora sólo se había podido teorizar sobre su generación, limitando la capacidad de generación en grandes cantidades.

Recientemente científicos del Laboratorio Sandia pudieron observar la generación de las Buckyballs, confirmando las hipótesis: al aplicar calor a una lámina de carbono de un átomo de espesor, esta tenderá a doblarse formando grandes esferas. A medida que se aumente la temperatura, se agregarán más átomos a estas esferas, formando versiones menos estables del C60; con más calor aún, las esferas comenzarán a contraerse y liberarán los átomos que sobran, hasta formar las Buckyballs, las estructuras más estables con esa configuración. Si se continuara aplicando calor, éstas finalmente se desvanecerían.

Las Buckyballs se forman a partir de estructuras hexagonales y pentagonales de átomos de carbono que parecerían soldadas entre ellas, como si fuera un balón de fútbol. La curvatura, sin embargo, se forma sólo a partir de las formas pentagonales: 12 en cada C60. Los átomos van dejando la estructura a medida que se aumenta la temperatura, hasta que el tamaño del C60 llega al mínimo tamaño estable, luego de lo cual las Buckyballs se desintegran.

El descubrimiento fue hecho por Jianyu Huang, mientras estudiaba propiedades de conductividad de nanotubos de carbono; estaba empleando un Microscopio de Efecto Túnel (STM) a su vez dentro de un Microscopio de Transmisión de Electrones (TEM.) Calentó un nanotubo de 10 nanómetros de diámetro hasta aproximadamente 2.000°C cuando observó la formación de las Buckyballs; una cámara CCD de alta resolución pudo capturar todo el proceso.

Via |Newswise Science News Sitio Oficial | Sandia National Laboratories Más Información | Euroresidentes (sobre las Buckyballs) Más Información | Sobre Buckminster Fuller (Expliación del nombre Buckyballs o Fullerenes)

Impresionantes estas imágenes captadas por la NASA en la Estación Espacial Internacional. Son tres los experimentos, todos acerca de la mecánica de fluidos, como podrán entender perfectamente los que dominen el inglés:

• Ondas en una gran esfera de agua libre:
  
  A una esfera de 130 mm de diámetro le inyectan 10 cc de aire y analizan el comportamiento del fluido y las formas de sus ondas.

• Gotas de agua en una burbuja en el interior de una esfera:
  
  En este caso, se trata de una masa de agua de 75 mm de diámetro con una burbuja de aire de 35 mm de diámetro en su interior. Se le inyectan varias gotas de agua de entre 1 y 8 mm y se observan las colisiones que se producen entre ellas.

• Comprimido efervescente en una esfera de agua:
  
  Por último, probablemente las imágenes más espectaculares, se introduce una pastilla de alka-seltzer en una esfera de 50 mm de diámetro, lo que da lugar primero a multitud de burbujas, posteriormente a una polarización en dos grandes, que terminan uniéndose en una sola.

En Genciencia | Ropa de alta costura para gravedad cero