El acertijo - La radiación de fondo de microondas, pág. 6

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De: Francisco Cano
Fecha: 27 de mayo de 2007 20:29:19 GMT+01:00
Subject: Acertijo

Hola. Eso de que estamos ya en los últimos programas no es muy buena noticia; espero que haya una nueva temporada. Bueno, vayamos con el doble acertijo.

1. Si las microondas están asociadas a un cuerpo tan frío, ¿por qué podemos cocinar en un horno microondas?
Todo cuerpo, por el hecho de estar a una determinada temperatura, emite una radiación electromagnética con un espectro determinado que, en el caso de un cuerpo negro, depende única y exclusivamente de la temperatura. Así, al estudiar la radiación electromagnética del Sol, vemos que corresponde a la que emitiría un cuerpo negro con una temperatura de unos 6000 ºC. Cuando el máximo de emisión está en el rango de las microondas, el cuerpo que emite esa radiación está muy frío. Concretamente, la radiación cósmica fondo de microondas corresponde a una temperatura de unos 3 K.

La radiación electromagnética interacciona con la materia. En el caso de las microondas, excitan los niveles rotacionales y vibracionales de las moléculas, aumentando su agitación y, por tanto, su temperatura. Esto no contradice el principio de la termodinámica (ahora mismo no recuerdo su número) que dice que cuando dos cuerpos a distinta temperatura se ponen en contacto, pasa calor del que tiene una temperatura mayor al que la tiene menor, y no al revés, hasta igualar sus temperaturas. En el caso de la interacción de la radiación electromagnética con la materia, no se ponen en contacto los objetos, sino que uno emite la energía por radiación; después el segundo cuerpo interacciona con la radiación; cuantos más fotones interaccionen, más moléculas se excitarán, aumentando su agitación. Puesto que la temperatura es una medida de la agitación, cuantos más fotones interaccionen con el objeto, al aumentar más su agitación, aumentará más su temperatura. En un horno microondas interaccionan muchos fotones con el alimento que introducimos en él y, por tanto, aumenta mucho su temperatura. Queda explicado así el primero de los acertijos.

2. Si todo está bañado por la radiación cósmica de fondo de microondas, ¿por qué no quedamos achicharrados?
La energía que nos llega procedente de la radiación cósmica de fondo de microondas es muy inferior a la que queda sometido un alimento en un horno microondas. Al ser pocos fotones de microondas los que interaccionan con nosotros, la agitación que producen en nuestras moléculas es pequeña y, por tanto, no produce un aumento significativo de la temperatura.

Por otra parte, para que realmente se produzca un aumento de temperatura, es necesario que la radiación interaccione con la materia, y eso no siempre ocurre. Cada sustancia tiene su propio espectro de absorción, es decir, que una sustancia no absorbe lo mismo una radiación de una longitud de onda que de otra. Así, por ejemplo, si calentamos un vaso de leche en un horno microondas, observaremos que la leche se calienta, pero no el vaso; eso es porque la radiación tiene una longitud de onda adecuada para interaccionar con el agua de la leche, pero no con el vidrio del vaso. No sé si la longitud de onda de 1,9 mm de la radiación cósmica de fondo es adecuada para que interaccione con las sustancias químicas que forman nuestro cuerpo. Si no es adecuada, no hay interacción y, por tanto, no hay aumento de temperatura. Si resulta que sí es adecuada para interaccionar, entonces el aumento de temperatura es pequeño, al ser pocos los fotones que interaccionan. Queda así explicado el segundo de los acertijos.

Un saludo
Francisco Cano Martín.

Ahora os dejo con mi hijo, que quiere daros su propia explicación del acertijo.

Ola soy Alberto Cano Diez y tengo 7 años y escucho algunasbeces algo de buestroprograma. Y boy a decir lo que opino del acertigo. La tierra tiene una capa solar que protege la tierra

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