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Secciones planas circulares cuevas reales
Ep530: Estalagmitas; Deepmind; Entrelazamiento y Gravedad; Gravitones; Halloween
30 de octubre de 20258 momentos
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Juan Carlos Gil continúa hablando sobre la formación de estalagmitas, señalando que el modelo numérico solo explica las columnares, mientras que en cuevas reales existen otras formas como secciones planas circulares o cónicas.
…leyes a unas escalas que aparecen a escalas completamente distintas. Y no deja de ser, en fin, bueno, chulo, bonito, sobre todo encontrarte por primera vez con esas coincidencias autosemejantes. Decía que el modelo se había explorado numéricamente y se Habían encontrado las estalagmitas columnares. Sin embargo, si os vais a cuevas, veréis que no todas las estalagmitas son columnares. A menudo hay estalagmitas que parecen que las han cortado perfectamente la parte de arriba y tiene una sección plana circular perfecta o incluso hay otras cónicas que sí que recuerdan bastante a las estalactitas y eso no se había encontrado según el modelo numérico. Bueno, pues es en este contexto en el que aparece el artículo titulado La forma de las estalagmitas ideales, que decía Francis, publicado hace nada el 16 de octubre en los Proceedings of the National Academy of Sciences, el PNAS. Los autores, también me voy a…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica cómo la presencia de una atmósfera dentro de las cuevas, con menor presión de dióxido de carbono que en el suelo, provoca la liberación del gas y la precipitación de carbonato de calcio, formando estalactitas.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #10atmósfera de cuevas presión dióxido carbonoestalactitas precipitación carbonato calciodesgasificación dióxido carbono cuevaequilibrio disociación bicarbonato estalactitas…calcio o hidroxinodocarbonato de calcio en nomenclatura IUPAC que sí es soluble; carbonato de calcio es muy poco soluble. Y es este bicarbonato el que se ve arrastrado por el agua y está por ahí disuelto, y este agua cargada de bicarbonato puede entrar en una Cueva, encuentra una atmósfera; las cuevas tienen atmósfera. Si estuviese en el vacío no habría stalagmitas tampoco; encuentra una atmósfera. La presión parcial del dióxido de carbono es mucho menor, típicamente entre una milésima y una centésima de bar, 10 veces inferior a la del suelo y entonces se produce una desgasificación; el dióxido de carbono se libera en la cueva, con lo cual el equilibrio de la disociación del bicarbonato se desplace hacia la izquierda y por tanto el carbonato de calcio precipita en forma sólida y esto es lo que forman las estalactitas. Decía que el subsuelo tiene caliza, la caliza es una roca, una roca sedimentaria, ¿recordáis? La roca era un conjunto de minerales, bueno, es fundamentalmente carbonato de calcio pero tiene otras impurezas. Sin embargo, al precipitar en el interior de las…
Francis Villatoro comenta sobre la interpretación subjetiva de las formaciones en cuevas, comparándolas con asterismos y cómo los visitantes suelen identificar figuras reconocibles en ellas, similar a ver formas en las nubes.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5asterismos en cuevasel pintor estructura de cuevapescador formación geológicarosa forma en la cueva…y me pregunto qué a aquellos primeros moradores de las cavernas pues les llamaría también la atención. Mira la palomita esa; sí, mira qué palomita. Dile a María que venga, que haya encontrado unas coadas. Ese che, dunga, dunga, tenés la casa de palomitas. Hay que recordar eso, que en todas las visitas a cuevas siempre lo que nos enseñan son los asterismos. O sea, las estructuras que recuerdan, fíjate, a este le llaman el pintor, a este le llaman el pescador. A este es, yo qué sé, la rosa. Cada uno es una cosa diferente porque recuerda esa forma y tú tienes que ponerte allí y mirar, a ver, ¿lo veo o no lo veo? Como con las nubes. Y decir que sí, si no quedas mal. Sí, sí, tienes que decir que sí, que lo ves, claro. Bueno, pero a nadie se le escapa que los dos. espeleotemas más conocidos son estalactitas y estalagmitas. Las estalactitas, del griego estalactos, que significa gootear, son esos, los espeleotemas que cuelgan del techo. Las que están en la imagen que hemos utilizado hoy para el programa. Las estalactitas…
Juan Carlos Gil explica cómo el perfil de una estalactita es axisimétrico y se describe mediante una fórmula matemática que involucra el radio y la potencia de 4/3, recordando la ley de los cuatro tercios del flujo turbulento de Kolmogorov.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #15estalactita perfil axisimétricoley kolmogorov flujo turbulentoradio estalactita potencia 4 3…bajo condiciones constantes, mientras no cambie el flujo, no se mueva aquello, no haya aire soplando dentro de la cueva; pues las estalactitas acaban alcanzando formas ideales, estacionarias, universales, cuya ley sigue una geometría muy simple, muy simple. El perfil de la estalactita es, por supuesto, axisimétrica y depende del radio al centro, la distancia al eje, elevada a la potencia a 4 tercios, tal cual R elevado a 4 tercios. Esto describe fenomenal la gran mayoría de las formas reales observadas en cuevas y también de experimentos que se han hecho haciendo crecer estalactitas en laboratorios. Que cuando preparaba esta charla me recordó a la ley de los cuatro tercios famosa del flujo turbulento de Kolmogorov, ¿verdad? Observada empíricamente por Lewis Fry Richardson y su cascada de energías que me la sé especialmente bien porque hace unos años en Naukas, Bilbao, di una charla sobre Lewis Fry Richardson que se llamaba Los remolinos grandes tienen remolinos pequeños, ¿os…
Juan Carlos Gil explica cómo Romanov y Dreidrot resolvieron numéricamente el modelo geométrico para describir la forma columnar de las estalagmitas, utilizando simulaciones.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #8romanov y dreidrot simulaciones estalagmitasforma columnar estalagmitas simulacióncilindro semiesférico estalagmita ilustración 2…ilustra el radio de la forma del dedo, digamos de la última franja del dedo, el ángulo, la pendiente de esta curva y el grosor de la película de fluido que cae a ambos lados. Es una figura relativamente sencilla, por eso está ese fenómeno de transporte. ¿Qué está comentando Juan Carlos? Y la figura introduce la nomenclatura de todos los parámetros que van a usarse, claro, en el resto del artículo. Bueno, pues no se podía describir ese modelo de forma teórica; sin embargo, en 2008 dos investigadores, Romanov y Dreidrot, resolvieron este problema numéricamente, ya había ordenadores decentes y mediante solución encontraron, describieron y caracterizaron por simulaciones la llamada forma columnar de las estalagmitas, que es la que precisamente aparece en la ilustración 2: son estalagmitas con cuerpo cilíndrico y cima semiesférica, como si fuese la mitad de un esferocilindro. Bueno, pues, la que todos pensamos cuando pensamos en una estalagmita; como una cápsula de medicamento, de las que tienen dentro la mitad de eso. Una nota al pie: esto tiene mucho que ver con La teoría de cuerdas va a parecer un chiste, pero no. Hace unos años, Kumrun Baffa, que es un reconocidísimo experto en teoría de cuerdas, profesor de Harvard. Baffa es uno de los grandes teóricos de la teoría de cuerdas, junto a Witten, Maldacena y muchos…
Juan Carlos Gil continúa hablando sobre la formación de estalagmitas, señalando que el modelo numérico solo explica las columnares, mientras que en cuevas reales existen otras formas como secciones planas circulares o cónicas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1estalagmitas columnares modelo numéricosecciones planas circulares cuevas realesformas cónicas estalagmitas estalactitas…leyes a unas escalas que aparecen a escalas completamente distintas. Y no deja de ser, en fin, bueno, chulo, bonito, sobre todo encontrarte por primera vez con esas coincidencias autosemejantes. Decía que el modelo se había explorado numéricamente y se Habían encontrado las estalagmitas columnares. Sin embargo, si os vais a cuevas, veréis que no todas las estalagmitas son columnares. A menudo hay estalagmitas que parecen que las han cortado perfectamente la parte de arriba y tiene una sección plana circular perfecta o incluso hay otras cónicas que sí que recuerdan bastante a las estalactitas y eso no se había encontrado según el modelo numérico. Bueno, pues es en este contexto en el que aparece el artículo titulado La forma de las estalagmitas ideales, que decía Francis, publicado hace nada el 16 de octubre en los Proceedings of the National Academy of Sciences, el PNAS. Los autores, también me voy a…
Juan Carlos Gil y Gastón Giribet continúan la conversación sobre estalagmitas, mencionando a Anthony Ladd, especialista en dinámica de fluidos de la Universidad de Florida, y a Matej Lipar, un geólogo esloveno experto en cuevas kársticas.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #14dinámica de fluidos anthony laddgeólogo matej lipar cuevas kársticasespecialista dinámica fluidos universidad florida…el DOI activo Yo pinchaba en el DOI y me salió un error, mandé un report diciendo que ese DOI estaba fallido y bueno, se acabó publicando, me lo mandó este chico antes Y los del DOI, oye, funciona la cosa, me avisaron cuando se activó el DOI que estaba activo Anthony Ladd, de la Universidad de Florida, que es especialista en dinámica de fluidos; Matej Lipar, esloveno, que es geólogo y es experto, este sí, en cuevas, en cuevas kársticas, de los que se manchan. Sabían que Eslovenia es uno de los países; perdón, estoy medio hablador, les pido disculpas. No te preocupes, pasó. Me siento solo. En Eslovenia está una de las densidades mayores de cavernas. Los fenómenos cársticos, sí. Por el carcio, justamente ese tipo de... Ah, el nombre viene de ahí. Esa montaña, si alguien alguna vez fue a escalar ahí, es muy común que la gente que vaya al ICTP,…
Juan Carlos Gil describe cómo las estalagmitas con un número de Dancóler superior a uno presentan una cima plana, fenómeno común en cuevas donde la distancia entre el techo y la estalagmita es considerable.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2 · Palabras #2estalagmitas dancóler superior a unodistancia techo estalagmita cuevas grandesgota aplastada sección transversal estalagmita…mayor que 1. Esto se ve muy bien en la figura 3 del artículo donde pintan las formas resultantes para este número de Dancola de 1 medio, 1 y 2. Y son estas las formas que se observan en la naturaleza; esto es posiblemente el gran resultado de este artículo. Las formas con el número de dancóler este mayor que uno son las que tienen la cima plana y se observan a menudo; digo, en cuevas, sobre todo cuando la distancia entre el techo de la cueva y la parte superior de la estalagmita es muy grande. Y aquí los autores, bueno, pues sugieren, aventuran dos explicaciones: primero, que la gota cae desde tan arriba que cuando llega la estalagmita, en vez de hacerlo de forma tranquila, pues se pega un golpazo, se aplasta, salpica y cubre una área mucho mayor que lo que era su sección transversal bajando; y por otra parte que las gotas reales no caen. Estrictamente en línea recta. Hay oscilaciones del flujo porque se van encontrando con atmósfera a su paso. Esto ya lo había observado Leonardo da Vinci y Newton, poca broma. Las cosas no caen perfectamente en vertical, sobre todo cuando son pequeñas. Podría…
Juan Carlos Gil continúa explicando las limitaciones del modelo presentado en el artículo científico sobre estalactitas, mencionando cómo los riachuelos que se forman al cerrar un grifo afectan a la formación de la película y cómo el modelo asume condiciones estáticas en la cueva.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #11riachuelos al cerrar un grifomodelo franck estalactitascondiciones estáticas cueva miles añosmovimientos tierras gravedad centro tierra…estudio, claro, suponen flujo perfectamente estable, laminar, axisimétrico y además no muy bajo, porque si hay una circunstancia, si sobre una estalagmita cae un flujo muy pequeño, no se puede formar del todo esta película que describía Francis, sino que se Forman, y alguna vez lo habéis visto quizá al cerrar un grifo y dejar muy poquito, se producen como riachuelillos, así como meandros, ¿no? Entonces no mojan completamente la superficie y eso no lo modela el modelo de Franck, claro. Y otra limitación obvia es asumir que las condiciones en una cueva no cambian, ¿vale? Que son bastante estáticas, pero a lo largo de miles de años cambia desde el magnetismo del planeta o hay movimientos de tierras, en fin. Con lo cual yo he visto estalactitas en ángulo, o sea creciendo en un ángulo y de repente en otro, y eso simplemente porque el techo de la cueva se ha desplazado y la gravedad manda y siempre tira hacia el centro de la Tierra. ¿Por ¿Qué es importante, en mi opinión, lo que cuenta en este artículo? Primero porque resuelve un problema que lleva abierto 60 años, este de la forma ideal de las estalagmitas; retoman un modelo clásico y lo reformulan de forma que a mí me ha parecido muy chulo.…