miércoles, 7 de julio de 2010

Actualidades Científicas (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 7 de julio de 2010

Avisos:
A propósito de la física en el fútbol, en el programa del 14 de mayo de 2008 tratamos la física del chanfle en el minuto 45 con 50 segundos. En el blog aparecerá la dirección donde pueden bajar el programa y escuchar la explicación.
http://info.fisica.uson.mx/arnulfo.castellanos/dedae/Agujero%20Negro/14%20de%20mayo%20de%202008.html

También, en el programa del 28 de mayo de 2008 tratamos el tema de la física en el deporte y se explicó en detalle el efecto Magnus. En el blog aparecerá la dirección en la que se puede bajar ese programa y escucharlo a partir del minuto 22 con 26 segundos. Se habla también de las diferencias de presión:
http://info.fisica.uson.mx/arnulfo.castellanos/dedae/Agujero%20Negro/28%20de%20mayo%20de%202008.html

I. El clima de verano del Océano Pacífico oriental, que nos afecta directamente en Sonora, está presentando características de agua fría asociadas con el fenómeno de La Niña.
Existe en el Océano Pacífico un fenómeno de oscilación de aguas tibias y frías a lo largo del ecuador. Su característica es que cuando las aguas del océano están tibias en la región ecuatorial y occidental, están frías en la parte oriental y viceversa.

Expresado en términos de países y de islas, decimos que cuando el agua del océano Pacífico está tibia cerca de Indonesia, Borneo y principalmente Nueva Guinea (la isla con forma de dinosaurio), está fría en las costas de Centroamérica, de Colombia y del sur de México.



Este fenómeno tiene una periodicidad que va de 7 a 11 años, de modo que las tendencias a aguas tibias nos llegan en esos periodos, lo cual está asociado con probabilidad de mayores lluvias en este caso. Al fenómeno de aguas tibias en los mares cercanos a México se le llama El Niño y al de aguas frías se le llama La Niña. En términos científicos se le llama Fenómeno de la Oscilación del Sur El Niño.




La razón por la que se llama El Niño se debe a que los pescadores del norte de Perú aprendieron en la práctica que había ocasiones en las que el agua fría que corre sobre sus costas desde el sur desaparecía periódicamente en los días de navidad. Como ellos estaban habituados a pescar cierto tipo de peces característicos del agua fría cotidiana, resultaban afectados por la disminución de su pesca. Comprendieron también que desde las costas de Ecuador, situado al norte de su región, corría un agua tibia que hacía que los peces se fueran hacia el sur.

Los especialistas en meteorología disponen de datos sobre el clima que se remontan a muchas decenas de años. Estos incluyen humedad y temperatura del aire, dirección en la que sopla el viento a diferentes alturas y la velocidad con la que se mueve. La presión de la atmósfera sobre la superficie terrestre, sobre el nivel del mar, etcétera. Con estas mediciones han podido trazar mapas de conducta en las diferentes épocas del año y han podido encontrar que existen regularidades asociadas con fenómenos que ocurrieron pocas semanas o meses antes, así como con otros que siguieron después. A eso les llaman patrones de circulación y les permite tener una idea de lo que puede ocurrir después. Les llaman patrones de circulación del aire.

El sistema de predicción del clima del gobierno de los Estados Unidos anuncia que en el mes de mayo de 2010 se observaron patrones de circulación del viento que ellos clasifican como los típicos de la llegada del fenómeno llamado La Niña, es decir, el de aguas más frías en las aguas del Océano Pacífico localizadas al sur de México.
Fuente: http://www.cpc.noaa.gov/products/outlooks/hurricane.shtml

La consulta que nosotros hicimos del mapa de temperaturas de las aguas del Océano Pacífico hacia el sur de México nos permite afirmar que, ayer 6 de julio, la región de agua más caliente se encontraba aproximadamente a 1 600 kilómetros al suroeste de las costas de Jalisco, con una temperatura de entre 28 y 30 grados centígrados. Frente a las costas de Oaxaca y de Guerrero se pudo observar una región cerca a la costa con temperaturas cercanas a los 31 grados centígrados, que es considerada como muy caliente y que produce mucho vapor de agua. Otra región similar se pudo observar frente a las costas del Estado de Nayarit.
Fuente: http://www.wunderground.com/tropical/?index_region=ep

La Comisión Nacional del Agua tiene un sistema de twitter en el cual se actualizan rápidamente avisos de fenómenos climáticos que están ocurriendo, pero no tiene un sistema propio de estudio de las condiciones climáticas para los próximos dos meses.
https://twitter.com/huracanconagua

Por ejemplo, en la información disponible el 7 de julio de 2010, se puede leer un mensaje con 20 horas de antigüedad, dice“Para seguir la imagen de satélite infrarrojo les recomiendo la link NASA http://wwwghcc.msfc.nasa.gov/GOES/goeseastconusir.html”
También se lee un mensaje que a las 13:40, hora de Hermosillo, tenía dos horas de antigüedad, se lee: “Segundo núcleo de tormentas Norte-Oax Este-Puebla y Este-Tlaxcala; tercer núcleo a lo largo Sierra de Chiapas; cuarto núcleo San-LuisPotosí”

Como puede verse, combina información local con información liberada por las instituciones estadounidenses de análisis del clima.

II. El interés de las organizaciones estudiosas climáticas de los Estados Unidos está en el Océano Atlántico y predicen para esa región una producción de huracanes por encima de lo normal.
Durante el verano y el inicio del otoño, la principal preocupación de las autoridades políticas y educativas de los Estados Unidos, en cuanto a asuntos climáticos, se encuentra en el fenómeno de los huracanes que se originan el Océano Atlántico. Por esa razón, ellos hacen mucho énfasis en el papel de los fenómenos de El Niño y de la Niña, en relación con su influencia sobre la cantidad y la potencia de los huracanes que surgen en el Océano Atlántico y avanzan desde enfrente de las costas de África hacia el Mar Caribe y en muchas ocasiones hacia la costa norte del Golfo de México, Florida o la costa este de los Estados Unidos.





En la actualidad, el Servicio Nacional para el Clima de los Estados Unidos está prediciendo que esperan actividad de huracanes en el Atlántico por encima de lo normal, a razón de 70% de probabilidad de acertar, contra 30% de probabilidad de fallar.

Según ellos, habrá de 8 a 14 huracanes y de ellos de 3 a 7 serán huracanes mayores, es decir, los que son de grado 3 o más. En otros programas hemos explicado qué significan las escalas de los huracanes y lo retomaremos de nueva cuenta hacia finales del mes de agosto de 2010.

III. Un área de interés común entre México y los Estados Unidos es el monzón de Norteamérica.
El monzón de Norteamérica es un fenómeno anual que ocurre desde los últimos días de junio hasta principios de septiembre. Es un evento meteorológico bien definido que los especialistas llaman una singularidad y que, para quienes no somos conocedores del tema, es un conjunto de fenómenos de vientos húmedos y lluvias de verano copiosas que, en la percepción del observador común, ocurren sobre la Sierra Madre Occidental, desde Sinaloa hasta Sonora. Ocasionalmente las tormentas avanzan hacia el oeste, con lo cual ocurren lluvias sobre ciudades como Hermosillo. En este contexto, la palabra singularidad se refiere a una modificación brusca de las condiciones climáticas que son consideradas cotidianas.




En Arizona lo perciben como corrientes de humedad que avanzan desde el Océano Pacífico y también desde el Golfo de México, aunque este último como fuente del monzón sobre Arizona ha sido considerado discutible y no genera consenso entre los especialistas. Se considera que el 70% de la precipitación en Sonora y Arizona ocurre durante esta etapa del monzón.

Una explicación bastante detallada sobre las características de las tormentas de verano aparecerá en una dirección que estará en el blog de Vox Populi de la Ciencia. Se trata de un sitio de la Universidad del Estado de Arizona.
Fuente: http://geoplan.asu.edu/aztc/monsoon.html

El SNI y sus objetivos III Arnulfo Castellanos Moreno (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba)

Después de pasar el filtro administrativo, las solicitudes de los aspirantes a ser considerados como científicos reconocidos como integrantes del Sistema Nacional de Investigadores, son evaluadas mediante el número de publicaciones, la calidad de la revista en que se publica, lo cual se mide por medio de un número llamado parámetro de impacto, el número de citas que recibe cada uno de sus artículos, la naturaleza aislada o colectiva de su trabajo. Más recientemente se ha agregado el número de tesis doctorales dirigidas, a lo cual se le llama: formación de personal.

De esta forma aparentemente neutral, los científicos mexicanos se han convertido en pequeños apéndices de grandes corrientes de investigación científica que se mueven a nivel internacional bajo la influencia indiscutible de las revistas de mayor impacto, casi siempre estadounidenses, en primer lugar, y europeas, en segundo.

El carácter neutral de estas corrientes de investigación científica es falso, como se descubre a continuación, basándonos en el contenido del libro: “Mentes Disciplinadas”, de Jeff Schmidt, un ex editor de la revista Physics Today, quien fue despedido de la misma después de 19 años de trabajar en ella, inmediatamente después de la publicación de ese libro.

Empezaremos por citar el caso de Alexie Maradudin, de la Universidad de California en Irvine, quien explica a qué se dedica el grupo de investigación que él dirige: “Una gran parte de la actividad científica en mi grupo se dedica al estudio teórico de los fenómenos de superficie”, y en su visión como profesor afirma “Como maestro, creo que mi papel no es solamente transmitir información a mis estudiantes, sino también enseñarlos cómo pensar y razonar.”
Fuente: http://www.physics.uci.edu/faculty/maradudin.html

Maradudin es un hombre de ciencia muy exitoso, reporta 423 publicaciones científicas desde 1958 hasta 2008, 159 publicaciones en proceedings, es decir libros que resultan de congresos de física que seleccionan el material más interesante presentado en ellos para publicarlo. Reporta 69 libros, capítulos de libro y artículos de revisión. Estos últimos son solicitados por los editores de las revistas científicas a quiénes ellos consideran que son autoridades académicas en un campo de la ciencia.

En determinado momento, Maradudin tenía un apoyo de 578 000 dólares por parte de la fuerza aérea de los Estados Unidos para realizar una investigación sobre “Interacción de Radiación Electromagnética con Materiales Sólidos”. La explicación científica del proyecto de investigación de este profesional de la física, no muestra más interés que la curiosidad científica, y el honesto deseo por saber más sobre los fenómenos de nuestro mundo.

Sin embargo, luego de hacer ver que se trata de una exposición de objetivos impecablemente libre de intereses militares y en el que no se descubre algún fundamento social para adquirir más de medio millón de dólares de apoyo, Jeff Schmidt pasó a revisar el contrato de Investigación Científica número F49620-78-C-0019 de la Fuerza Aérea, que se encuentra archivado en el Centro de Información Técnica de Defensa, fechado el 26 de octubre de 1978 y el 29 de agosto de 1985. La descripción que hace la fuerza aérea, que se puede leer en la página 74 de su libro “Mentes Disciplinadas”, cito:

“Aquí resulta clara la naturaleza del fundamento social de esta investigación en física teórica fundamental: 'vigilancia y detección', 'detectores de infrarrojos [calor]', 'ventanas y espejos' para láseres de altas energías, 'materiales bajo la acción de haces de láser' - en una palabra: armas”

Jeff Schmidt es el señor de la siguiente fotografía:




También como resultado del estudio del mismo archivo de la Fuerza Aérea, en la página 75 de su libro, Jeff Schmidt agrega un comentario más acerca de un trabajo previo de Maradudin y otro colega de apellido Mills, intitulado “Investigación Teórica y Experimental de Propiedades de Materiales de Cristales y Superficies de Cristales”, apoyado por la fuerza aérea, cito: “La tecnología de energía de láser de altas energías está encontrando amplia aplicación en los futuros sistemas de la Fuerza Aérea ... Mejor que las pruebas de ensayo y error de una amplia variedad de materiales, esta investigación busca el entendimiento de las interacciones cuánticas en y sobre cristales sólidos”.

Yo agrego un comentario más acerca del título de uno de los más de 400 artículos de Maradudin, publicado en la revista científica Physical Review B, volumen 44, páginas 8565 a 8571, en 1991: “Estructura de Bandas Fotónicas de sistemas bidimensionales: Redes triangulares”. También invito a ver la figura del avión F-117 “halcón nocturno” en el internet. Su prototipo se estaba probando en las fechas en que este trabajo fue elaborado.



Después de revisar el Oficio de Apoyo a la Investigación, número DAAL03-92-G-0239, tal y como se describe en el Resumen de Trabajo Unitario del 23 de mayo de 1995, Jeff Schmidt cita también la opinión gubernamental sobre otro proyecto intitulado “Retrodispersión mejorada de luz a partir de superficies aleatorias y fenómenos relacionados” (The enhanced backscattering of light from random surfaces and related phenomena). El ejército afirmaba que el trabajo de Maradudin era altamente relevante para ellos porque ayudaría en la detección de amigos y enemigos.

Por cierto, este trabajo incluyó en al menos una publicación al físico mexicano Eugenio Méndez, del Departamento de Óptica del CICESE. Un hombre considerado muy exitoso porque reporta más de 80 publicaciones científicas. La traducción al español del artículo al que nos referimos es: “Retrodispersión mejorada de luz a partir de superficies metálicas con rugosidades débiles aleatorias” y apareció en Applied Optics, volumen 32 páginas 3335 a 3343 en 1993.

En el próximo programa trataremos el caso de los siguientes investigadores: Norman Rostoker, Nathan Rynn y Gregory Benford.

La conclusión de los ejemplos anteriores es que gran parte de la investigación científica a la cual se encuentran atados nuestros científicos mexicanos tiene que ver con intereses militares de los países integrantes de la OTAN (Organización del Tratado del Atlántico Norte).

El SNI sin objetivos nacionales (parte II) (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 16 de junio de 2010 (diferido hasta el 30 de junio)

El SNI como sistema burocrático de selección y represión de becarios.
El sistema nacional de investigadores mexicano no ha estado exento de la naturaleza excluyente y represiva del gobierno mexicano, como la denunció desde hace más de veinte años el Doctor Mauricio Schoijet. Datos al respecto se encuentran en la dirección de Internet siguiente:
Ver: http://www.uow.edu.au/~bmartin/dissent/documents/Schoijet1.html

Los científicos mexicanos han optado por ser ajenos a la problemática denunciada por Mauricio Schoijet, con frecuencia, nuestros científicos hablan del sistema nacional de investigadores como una estructura en la que prevalece una evaluación de pares, que consiste en una revisión realizada por otros colegas.

Eso es falso, como puede comprenderse si se consulta el Artículo 37 del reglamento del sistema, conforme al cual, las solicitudes son turnadas por el Director del CONACYT a las comisiones dictaminadoras. A su vez, el Artículo 31 establece que a dicho director lo nombra el presidente de la república, de modo que casi siempre se trata de un funcionario que, en el mejor de los casos, abandonó hace tiempo la investigación científica, o nunca han hecho investigación, como es el caso del director actual: Carlos Romero Hicks.

Lo anterior indica que, como denunció hace décadas Mauricio Schoijet, puede existir una selección previa al punto de vista de las comisiones dictaminadoras.


Los científicos mexicanos como integrantes de una comunidad científica internacional.
Los científicos mexicanos se consideran integrantes de una comunidad científica internacional en la que se establecen vínculos sociales definidos por su vocación y profesión y no por su pertinencia nacional. Los avances tecnológicos, de la mano de los desarrollos en física y química, produjeron la imagen de los científicos como símbolo del progreso mundial, dotados de un interés intrínsecamente internacional, con una profesión que los convirtió en símbolos de la tolerancia, la solución pacífica de los conflictos y del espíritu universal que debería reinar entre los seres humanos de todas las naciones.

El objetivo de los científicos mexicanos es realizar investigación científica con calidad suficiente para ser publicada en revistas especializadas que aceptan para su publicación artículos revisados previamente por al menos un árbitro, quien es una persona experta en el tema y a la cual se le supone como imparcial y movido únicamente por los valores de búsqueda de la verdad.

Los científicos mexicanos como estudiosos de ¡los temas de interés!
En las conferencias de los científicos mexicanos es frecuente la frase: “este es un tema de interés en la actualidad”, después de la cual, se pasa a exponer la naturaleza del problema para seguir con la solución del mismo, lo cual se supone como la aportación fundamental del ponente.

La frase “tema de interés” contiene un contenido profundo, significa que el trabajo podrá llamar la atención de otros colegas, podrá ser leído y citado en otras publicaciones científicas, lo cual constituye una medida muy significativa de éxito. De hecho, constituye uno de los parámetros fundamentales para medir la calidad de un científico mexicano.

Otro elemento de importancia es cuál es la revista (o revistas) en las cuales es de interés el tema que se expone, pues a éstas se les mide con base en otro número que se llama parámetro de impacto. La que es considerada como una de las más prestigiosas a nivel mundial es la revista Physical Review A, que tiene un consejo editorial y un campo de interés en el que admite publicaciones científicas, puedo enumerar por ejemplo: potencia y versatilidad de láseres, información cuántica, control coherente, átomos ultrafríos, materia condensada, sistemas de pocos cuerpos, etcétera.

La Revista Mexicana de Física es menospreciada en los hechos por los científicos mexicanos debido a que no tiene audiencia en el extranjero, e incluso, se promueve la escritura de sus artículos en el idioma Inglés, hasta el grado de que hace pocos años ese fue uno de los objetivos de un candidato en campaña por la presidencia de la Sociedad Mexicana de Física.

Cuando pasan el filtro administrativo las solicitudes de los aspirantes a ser considerados como científicos reconocidos como integrantes del Sistema Nacional de Investigadores, se les evalúa mediante el número de publicaciones, la calidad de la revista en que publica, es decir, el parámetro de impacto de la misma, el número de citas que recibe su artículo, la naturaleza aislada o colectiva de su trabajo. Más recientemente, el número de tesis doctorales dirigidas, a lo cual se le llama: formación de personal.

De esta forma aparentemente neutral, los científicos mexicanos se han convertido en pequeños apéndices de grandes corrientes de investigación científica que se mueve a nivel internacional bajo la influencia indiscutible de las revistas de mayor impacto, casi siempre estadounidenses en primer lugar, y europeas en segundo.

El carácter neutral de estas corrientes de investigación científica es falso, como se descubre a continuación. Descansamos sobre el contenido del libro: “Mentes Disciplinadas”, de Jeff Schmidt, un ex editor de la revista Physics Today, quien fue despedido de la misma después de 19 años de trabajar en ella, inmediatamente después de la publicación de ese libro. Este será el tema que abordaremos en la próxima ocasión.

Estudio sobre el balón de fútbol (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 30 de junio de 2010

John Eric Goff, del Departamento de Física del Colegio Lynchburg, del estado estadounidense de Virginia; y Matt. J. Carré, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Sheffield, del Reino Unido, publicaron en noviembre de 2009, un artículo intitulado “Análisis de la trayectoria de un balón de fútbol soccer”, en la revista American Journal of Physics.

En el mismo reportan lo que ocurre con la trayectoria de un balón de fútbol que gira en torno a si mismo. Ellos trabajaron tomando imágenes con cámaras que realizan más tomas por segundo que las cámaras de video comerciales disponibles al público general. Imágenes similares pueden ser vistas en la actualidad cuando las televisoras presentan el viaje del balón en cámara lenta.



Los investigadores utilizaron dos cámaras para filmar el vuelo de un balón. Cada una de las cámaras tenía la capacidad para tomar mil cuadros por segundo y trabajaron con un sistema de análisis de datos basado en computadora.

A partir de mediciones experimentales, los investigadores pudieron calcular los coeficientes que aparecen en la expresión matemática que nos dice de qué magnitud es la fuerza que recibe un balón en el aire. Con esos datos pudieron hacer programas de computadora que les permitieron calcular cuánto se desviaría un balón que vuela girando en torno a un eje horizontal. Éste no es un giro para hacer un chanfle, sino para acortar la distancia que recorre el balón, similar a lo que hacen los jugadores de tenis con algunos tiros en los que la pelota viaja de manera que parece que saldrá por la línea de fondo y termina tocando el suelo de la cancha muy cerca de la línea.

Sus resultados indicaron que un balón que se eleva sin girar desde los 90 centímetros hasta un poco más de 3 metros, con una velocidad inicial suficiente para alcanzar una distancia de 26 metros, al girar podría curvarse lo suficiente como para volar únicamente 18 metros.

Los jugadores profesionales son capaces de producir trayectorias del balón de fútbol con grandes curvas. Los autores analizaron un tiro de David Beckham en un juego contra Grecia durante las eliminatorias del año 2001 para el mundial que se realizó en 2002 en Japón y Korea. Allí encontraron que le imprimió al balón una velocidad de 36 metros por segundo, que son 129.6 kilómetros por hora. Le imprimió al balón una rotación de 63 radianes por segundo, que son un poco más de 10 vueltas del balón en torno a su eje en un segundo. En estos casos el eje de giro tiene una orientación cercana a la vertical. La fuerza lateral debida al efecto Magnus hizo que el balón sufriera una desviación lateral de 3 metros respecto de la trayectoria original, en una distancia de 27 metros, lo cual indica que duró en el aire 0.98 segundos. La aceleración del balón de fútbol fue de 6.2 metros por segundo al cuadrado.

Un video de este gol de David Beckham puede ser observado en la siguiente dirección:
http://www.youtube.com/watch?v=rKDvtnEhLP0

Traducido a experiencia cotidiana, la distancia de vuelo fue como la extensión del frente de tres casas comunes en Hermosillo, Sonora y la desviación fue similar a la de una recámara pequeña en una casa de interés social. La aceleración fue casi dos terceras partes de la aceleración que imprime la fuerza de gravedad a los objetos que caen libremente.

El nuevo balón de fútbol soccer (Vox Populi de la Ciencia) 16 de junio de 2010

El balón Jabulani del mundial de fútbol de Sudáfrica


La fuente que tomamos para expresar las pruebas a que fue sometido el balón de fútbol soccer que se está usando para jugar el mundial de fútbol en Sudáfrica se llama Popular Science. Es una revista mensual producida e impresa en los Estados Unidos, fue fundada en 1872 y se especializa en difundir noticias de ciencia y tecnología para ser leída por el público no especializado. Ha ganado dos premios periodísticos por su labor: el de excelencia general en 2003 y el de la mejor revista de sección en 2004. También ha sido criticada por optar por las noticias espectaculares, antes que por la fiabilidad científica y porque en su afán de hacerse entender por el público se aparta, según algunos investigadores científicos, de la verificabilidad de sus descubrimientos.

Según un artículo de Brett Zarda, publicado el 4 de diciembre de 2009 en Popular Science, titulado: “La Ciencia Detrás de Jabulani, el Balón de Adidas para la Copa Mundial de 2010”, el balón elaborado para ser usado en Sudáfrica (llamado Jabulani) difiere del usado en Alemania (de nombre Teamgeist) en que este último era más liso en su superficie.

Dicho de otra forma, el balón Jabulani tiene una superficie exterior más rugosa, con lo cual se intenta que se estabilice mejor en el vuelo, evitando la ausencia de rotación del balón Teamgeist, que se usó en Alemania en el 2006.




La falta de rotación del Teamgeist generaba un efecto similar al que ya hemos tratado en este programa Vox Populi de la Ciencia cuando hablamos de la bola de nudillos del beisbol. Esa falta de rotación produce una conducta herrática del balón en vuelo.

En el programa de Vox Populi de la Ciencia del 21 de octubre de 2009 dijimos que:
“...lo importante es el movimiento relativo entre las moléculas del aire y la superficie de la pelota, de modo que colgarla en el túnel y hacer que el viento sople, es equivalente a lanzar la bola para que se mueva a través de la atmósfera.

Walls y Sawyer lograron observar que la fuerza lateral de la pelota sin girar dependía de la orientación de la misma frente a la corriente de aire recibido. Una fuerza lateral permite explicar la razón por la cual se desvía de la trayectoria original.

La razón de esa fuerza lateral es que las costuras necesarias para el recubrimiento de la pelota no presentan una simetría y debido a esa rugosidad que la hace diferente respecto a una esfera perfecta, se producen turbulencias diversas alrededor de la pelota.

El fenómeno que se presenta es que el viento se mueve a diferentes velocidades en los alrededores de la pelota; así, mientras en ciertas áreas de la superficie el aire se desliza con suavidad, en otras vibra con brusquedad, generando diferencias de presión que dan lugar a una fuerza neta del aire circundante sobre la pelota.”

El balón Jabulani tiene una serie de estrías y de pequeños picos que se han agregado para que el balón sea más fácil de patear y de atrapar cuando por parte de los porteros. Como señalamos en el mismo programa del 21 de octubre de 2009, cuando hablamos de la bola de nudillos, el giro de una pelota le proporciona una fuente de estabilidad porque adquiere una cantidad física que se llama momento angular, que tiende a conservarse. Como hemos mencionado en otro programa, es también el responsable de la estabilidad de las bicicletas.

En el programa de Vox Populi de la Ciencia del 4 de noviembre de 2009 hablamos del lanzamiento del beisbol que llamamos: curva, para cuyo propósito nos basamos en un artículo de investigación de Lyman Briggs, en su artículo de 1959 en el American Journal of Physics. En esa ocasión señalamos que: “las costuras de la pelota juegan un papel muy importante, pues sucede que cuando se hacen los experimentos con pelotas lisas, el efecto Magnus produce una desviación al revés. En general, basta que la pelota sea rugosa, pues en el caso del tenis ocurre lo mismo que en el beisbol.”

En el próximo programa de Vox Populi de la Ciencia presentaremos un estudio en el cual se demuestra que existe un parámetro fundamental para estudiar la aerodinámica de los balones en vuelo: se llama número de Reynolds y dependen del diámetro de la pelota, de la velocidad con que viaja y de la densidad del aire a través de algo llamado viscosidad dinámica.

Esto introduce otro elemento de dificultad para los jugadores, pues la densidad del aire cambia con la altura sobre el nivel del mar y el mundial de Sudáfrica se está jugando a cuando menos tres grupos de alturas distintas:
I.Johanesburgo a 1700 metros sobre el nivel del mar (msnm ).
II.Pretoria (a 1270 msnm), Polokwane (a 1280 msnm), Rustenburgo (a 1200 msnm) y Bloemfontein (a 1370 msnm).
III.Ciudad del Cabo, Durban y Bahía Nelson Mandela a menos de 60 msnm.

Regresando a las reglamentaciones de la FIFA para los balones de fútbol: las pruebas a que fue sometido el balón Jabulani cumplen con las exigencias reglamentarias de esa federación como se indica en la tabla que sigue:
Característica
Exigencia de FIFA
Balón Jabulani
Circunferencia del balón
Mínimo 68.5 cms.
Máximo 69.5 cms.
69 cms. Con +/- 0.2 cms.
Redondez: diámetro medido en 16 pares de puntos diferentes
Diferencia máxima 1.5%
Diferencia máxima 1%
Absorción de agua: a balón presionado y rotado en agua 250 veces
Incremento máximo de peso 10%
Incremento de peso 0%
Peso del balón
De 420 a 445 gramos
440 gramos +/- 0.2 gramos
Rebote uniforme: se deja caer el balón diez veces sobre una placa de acero
Diferencia máxima entre el bote más alto y el más bajo menor o igual a 10 cms.
Rebote más alto 149 centímetros y el más bajo 143 centímetros (diferencia 6 centímetros)
Pérdida de presión: medida después de tres días de inflado
Pérdida máxima 20%
Pérdida menor o igual a 1%

Fuente: http://www.popsci.com/technology/article/2009-12/science-behind-jubulani-adidass-2010-world-cup-soccer-ball

Solamente hay una prueba de la FIFA de carácter dinámico, todas las demás son pruebas estáticas, de modo que hay mucha libertad para diseñar el balón, y en este caso, las rugosidades juegan un papel muy importante.

Las críticas de los jugadores al balón Jabulani
Contrario a las declaraciones de los diseñadores, muchos jugadores han manifestado su desagrado con el balón diseñado para la empresa Adidas por parte de Andy Harland y su equipo de investigadores de la Universidad de Loughborough del Reino Unido.

Por ejemplo, Julio César, portero de Brasil, dijo que ese balón no es mejor que cualquier otra pelota de plástico que se puede comprar en el mercado.
El jugador italiano Giampolo Pazzini afirmó que ese balón es una catástrofe.
El delantero brasileño Luis Fabiano declaró que el balón está embrujado, pues cambia de dirección a la mitad del vuelo, como si estuviera siendo controlado.
Julio Baptista, compañero de equipo de Fabiano, ha dicho que cada vez que pateaba el balón Jabulani, salía en la dirección contraria a la que él quería.
Por el contrario, el jugador alemán Michael Ballack, quien no jugará con su selección debido a una lesión, afirmó que el balón Jabulani era una maravilla.

Una Máquina Pateadora de Balones para el Estudio de sus Propiedades (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 16 de junio de 2010

El balón oficial de la copa mundial de fútbol en Sudáfrica fue diseñado en la Universidad de Loughborough del Reino Unido, y para el desarrollo del mismo, el equipo de investigación dirigido por Andy Harland desarrolló una máquina robot cuyo propósito es patear balones para impactarlos repetidas veces con las mismas condiciones de impacto, lo cual no se puede lograr si quienes lo hacen son humanos.

Los investigadores son Cristopher Holmes, Roy Jones, Andy Harland y David Ward, todos de la Universidad de Loughborough. Aunque no pueden reportar muchos de los detalles y datos técnicos del balón Jabulani, porque son propiedad de la empresa Adidas que los contrató para su desarrollo, si han estado en libertad de publicar un artículo en el cual describen su máquina pateadora.

Con la máquina pateadora lograron lanzar el balón a velocidades de 38.1 metros por segundo, lo cual equivale a un poco más de 137 kilómetros por hora, una velocidad que es 21% superior al máximo que alcanzan los balones en los partidos cotidianos de fútbol. El diseño de la máquina pateadora estuvo basado en un servo motor, que es capacidad de acelerar la pierna pateadora hasta alcanzar una velocidad angular de 2300 grados por segundo, lo cual equivale a casi 6 vueltas y media por segundo.

Los servomotores son motores eléctricos controlados mediante un programa de computadora que permite precisar cuántos grados debe moverse un brazo mecánico y a qué velocidad de rotación debe hacerlo. Además, un sistema de radio permite dirigir el sistema de cómputo a control remoto.
Fuente: Journal of Sports Science and Medicine (2007) Suppl. 10 45. En el sitio: http://www.jssm.org

Recomendación para la Federación Mexicana de Fútbol:
En lugar de gastar 5 millones de dólares anuales en el sueldo del técnico Javier Aguirre, pueden financiar el diseño y construcción de una máquina similar en México para que practiquen cientos de veces diarias los remates a gol recibiendo envíos de balones en situación controlada y dirigida por los entrenadores.
Pueden recurrir al Laboratorio de Robótica del Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica.
A Eduardo Bayro-Corrochano del Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del I.P.N. CINVESTAV, Unidad Guadalajara.
Al Laboratorio de Interfases Inteligentes de la Universidad Nacional Autónoma de México.

La Ganona del Mundial: la Federación Internacional del Futbol Asociado (FIFA) (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 16 de junio de 2010

Guillermo Almeyra, columnista en el diario La Jornada, publica el domingo 12 de junio de 2010, que se hace una “...utilización ideológica y política del campeonato mundial de futbol por el capitalismo ...”
Afirma también que el fútbol es una actividad en la que “...unos cuantos muy bien pagados juegan ante millones de personas que jamás podrán practicar un deporte porque no tienen campos, salarios ni alimentación suficientes, ni tiempo libre al terminar sus trabajos extenuantes y mal pagados, y por eso simplemente miran la caja idiota que, de paso, se populariza y redime cada tanto de sus crímenes contra la conciencia política y la cultura populares, aunque aparezca como una diversión es, en realidad, una maniobra diversionista.”

Guillermo Almeyra afirma también que “La FIFA ... posee más de mil millones de dólares y el año pasado ganó 300 millones simplemente cobrando comisiones a las federaciones integrantes. Y la compra-venta de jugadores –quienes encuentran en un mundial una vidriera para su exposición– mueven cientos de millones de dólares que quedan en manos de los dirigentes de los clubes, de los intermediarios y representantes, y de otros tantos coyotes, y sólo en muy pequeña medida llegan a los modernos gladiadores de este circo.”

Guillermo Almeyra concluye que “... en la mayor crisis económica y social del capitalismo mundial y en una crisis ecológica que podría ser fatal para el destino de la civilización y del planeta, viviremos preocupados durante un mes por unas pelotas y, perdónenme la expresión, por unos pelotudos charlatanes y explotadores de la ingenuidad.”
Fuente: http://www.jornada.unam.mx/2010/06/13/index.php?section=opinion&article=019a1pol

En el mundo de los negocios, la FIFA es extremadamente quisquillosa con sus derechos de propiedad, según información del diario EL ECONOMISTA, publicada el 2 de junio de 2010, la FIFA bloqueó la transmisión de escenas de fútbol del mundial a través de YouTube.

Esta empresa (YouTube) anunció que retirará todos los videos que los usuarios suban a la página sin autorización y que no cuenten con los derechos de autor correspondientes. La FIFA advirtió a Google, empresa dueña de dicha página de Internet, que no debería transmitir los videos que aficionados suben a su plataforma de alojamiento sobre los juegos durante la Copa Mundial de Sudáfrica 2010, debido a que varios de ellos son copiados directamente de transmisiones televisivas lo que violaría los derechos de transmisión pagados por las televisoras.

Tras la advertencia, Google utilizará la herramienta de Video ID para detectar el material ilegal capturado de la televisión y eliminarlos inmediatamente.
Fuente: http://eleconomista.com.mx/tecnociencia/2010/06/02/fifa-bloquea-youtube-transmisiones-mundial