dilluns, 1 de gener del 2018

Mesures








La mida d'un electró és de 10 elevat a -18 metres. La seva massa és de 9,11 per 10 elevat a -31 kilos.

La massa del protó és de 1,672 per 10 elevat a -27 kilos, o sigui 1.830 vegades més gran que la de l'electró. El neutró és encara una mica més gran, 1,675 per 10 elevat a -27.

El nucli dels àtoms (protons i neutrons) és unes 10.000 vegades més petit que el conjunt de l'àtom (els electrons circulen doncs a una gran distància del nucli; per això es diu que la matèria és "buida", i els neutrins hi poden circular sense problemes...). Aitor Mugarza ho explicava així a La Vanguardia del 05.11.2017: "Es pot dir que els àtoms són molt buits. Per fer-nos una idea de com són de buits és convenient ampliar la seva mida fins a portar-los a una escala més semblant a la nostra. Imaginem que el nucli d'un àtom és de la mida d'un gra d'arròs, on es concentrarà el 99,9999% de la massa atòmica. Doncs bé, a aquesta escala el núvol d'electrons que completa l'àtom crearia una esfera que ocuparia la mida del Camp Nou. A escales planetàries, el símil seria el d'un planeta format per un núvol de gas de la mida de la terra (els electrons) envoltant un nucli sòlid de la mida d'una pilota de futbol on es concentra bàsicament tota la seva massa."

Els components principals dels protons són els quarks. Tenen un radi 20 vegades més petit que el del protó. Són elementals, indivisibles, no es poden trencar en peces més diminutes; se'ls considera puntuals com l'electró, el fotó, el gluó i el neutrí. Tenen càrrega elèctrica, massa, càrrega de color i sabor (són les úniques partícules conegudes que experimenten les quatre forces fonamentals de la física contemporània: electromagnetisme, gravitació, força nuclear forta i força nuclear feble).


L'estrella de neutrons és el tipus d'estrella més petita i densa que es coneix. Té una massa d'entre 1,1 i 3 vegades la del Sol, comprimida en una esfera d'una vintena de quilòmetres de diàmetre. Una cullerada d'estrella de neutrons tindria una massa d'uns mil milions de tones. Es tracta de les restes d'una gran estrella que, en origen, tenia entre 8 i 29 masses solars. Atès que els neutrons són elèctricament neutres –d'aquí els ve el nom–, no es repel·leixen entre ells i es poden concentrar en estrelles de densitat extrema; en canvi, una estrella de protons no seria viable perquè la càrrega elèctrica de les partícules impediria que s'ajuntessin.

A l'origen de l'univers no hi havia elements químics. Els més petits, l'hidrogen i l'heli, es van formar en èpoques molt primerenques, poc després del big bang. Els més grans, com el carboni, l'oxigen i el nitrogen es van formar a l'interior d'estrelles. Tot i això, les reaccions de fusió nuclear que es donen a les estrelles no poden formar elements més pesants que el ferro, l'element número 26 de la taula periòdica. Com es pot explicar llavors l'existència d'elements més pesants com l'or, la plata, el plom, el platí o el coure? Les col·lisions d'estrelles de neutrons poden ser una de les fonts principals d'aquests elements.


Les supernoves són explosions de grans estrelles al final de les seves vides (són noves perquè apareixen com una estrella nova en un lloc del cel on abans no es veia res, i són super perquè tenen una lluminositat superior a altres estrelles noves). Emeten durant setmanes o mesos més llum que els milions d'estrelles de tota una galàxia juntes. Sembla ser que fa 3.800 milions d'anys (quan apareixia la vida sobre la Terra) hi va haver una supernova superlluminosa (l'astre ASASSN-15lh) que va emetre tanta llum com 570.000 milions de sols (vint vegades més que tota la llum combinada dels 100.000 milions d'estrelles de la Via Làctia) amb un diàmetre d'uns 20 km. (Josep Corbella a La Vanguardia del 15.01.2016, on recull unes manifestacions de l'astrofísic Jordi Isern dient que a la Via Làctia hi esclata una supernova més o menys cada setanta anys, i que si se'n produís una prou a prop, podria eliminar la vida a la Terra per la radiació ultraviolada i els raigs còsmics que emeten. I diu que "no hi ha risc que això ens hagi d'afectar, perquè vivim en una zona tranquil·la de la galàxia i sabem que no passarem prop d'una estrella capaç de provocar una supernova almenys en els propers 100.000 anys.").


Un any-llum són 9.460.730.472.581 km. (gairebé 9,5 bilions de km.).


El Sol està a uns 150 milions de km. de la Terra.