INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL Y DE CAMPO
Informe Final
Evento de Impacto
Téllez Morales Sergio Antonio
4 de Junio del 2018
INDICE DINÁMICO
Ya no se pueden agregar anclas en Blogger para hacerlo dinámico, pero en la versión de TEXTO si.
No es posible aplicar la Estadística a este evento por la falta de datos suficientes como para poder encuadrar el fenómeno, sin embargo Leeman (1997) establece que hay una Probabilidad de
P < 10⁻⁵ de que suceda tal evento, aunque sus conclusiones son por extrapolación de una gráfica con muy pocos valores.
Elegí el problema de Evento de Impacto, porque me pareció divertido, es un tema que apenas surgió al publico, gracias a los documentales sobre la Extinción de los Dinosaurios, no tiene ni 30 años que apareció la idea de que existen objetos celestes que se estrellan con la Tierra y producen graves efectos sobre la vida en el planeta, el Dr. Alvarez lo planteo en una conferencia en el entonces Museo de la CFE en México en algún momento de los noventas, como una explicación feasible a la existencia de Iridio en la capa geológica correspondiente a la Extinción de los Dinosaurios. (Otra demostración de la inferioridad del APA sobre el Baena, en el APA no existe forma alguna de citar una Conferencia, mientras que en el Baena si).
Todos sabemos que un Meteorito causo la Extinción de los Dinosaurios, lo que la mayoría no sabe, es que ese evento puede repetirse, y de hecho ha sucedido ya en varias ocasiones, dependiendo del tamaño del Asteoride, es la destrucción causada en el Planeta, mientras que uno del tamaño del Allende solo produce un Cráter, uno del tamaño de un Auto, puede devastar una zona de cientos de Kilómetros, (como el de Tunguska), y ahora se empieza a pensar que algunas extinciones catastróficas en la Historia del Planeta, se han debido a un Evento de Impacto, la más reciente podría haber sido la muerte de toda la población humana de América después de un impacto sucedido hace cerca de 12000 años.
A lo largo de la Investigación descubrí que la Cultura Pop tiene una visión muy superficial y equivocada del fenómeno, por lo que tuve que reajustar mi objetivo al más serio concepto de Evento de Impacto, del cual si se ha hecho investigación formal, aunque realmente desde hace muy poco, con esa pobre base, no se puede aun hacer una Investigación completa sobre el fenómeno, de hecho ignoramos mucho más de lo que sabemos sobre el tema, pero cada día entendemos más y nos estamos dando cuenta de que vivimos en una Galería de Tiro al blanco y que la Tierra solo es otro de los blancos, un pato echado ante los bólidos celestes que podrían aniquilarnos con la misma facilidad con que nosotros podemos comernos un mazapán de cacahuate.
Me propuse usar Matemáticas de Preparatoria para hacer el Análisis Estadístico, pero ese objetivo no resulto valido, no es posible usar metodología tan básica para un tema tan complejo, por lo que fue necesario replantear el objetivo y ver los resultados con ojos un poco más maduros, que requieren de más conocimiento matemático que el que me había planteado inicialmente, por lo que fue necesario hacer un análisis de las Energías de un evento así.
El mayor inconveniente durante la Investigación fue la poca cantidad de datos con los que contamos, es muy difícil establecer una Tabla de Frecuencias cuando no tenemos mas que tres datos sólidos y muchos sin confirmar, por lo que un análisis estadístico quedo descartado, (aunque Leeman si da una extrapolación de: P < 10⁻⁵
En cambio hice un análisis Físico del fenómeno, explicando cuales son los niveles de Energía que un Evento así produce, encontrando que aún un objeto que viaje lento (a 1% de la Velocidad de la Luz y con una masa de una montaña mediana), produciría tal cantidad de Energía en un Impacto, que sería imposible que la humanidad superviviera a tal evento.
La Investigación se hizo tal y como se pedía en el curso, aunque debo de establecer que mi Investigación fue sobre un tema Científico, y no se ajusta a los métodos de investigación de las Humanidades, aun así lo hice, solo para cumplir los requisitos del curso.
En realidad una Investigación Científica se basa más en la obtención de datos experimentales, su interpretación matemática y obtener resultados útiles ya sea una Ecuación o Gráficas, es por ello que la Documentación previa usualmente se refiere a Artículos Científicos referentes al fenómeno que deseamos investigar; la obtención de Datos se hace mediante experimentación, no mediante encuestas, que es una herramienta de las Humanidades, en este caso, por los requerimientos del Propedéutico, solo recopile información útil, sin generar datos nuevos o propios, algo totalmente contrario a la Experimentación.
El Programa de de mi investigación esta en la BITÁCORA, pero puedo resumirlos muy brevemente como:
- Planteamiento del Tema: Probabilidad de que un ELE suceda en los siguientes 10 años, usando Matemáticas de Bachillerato
- Investigación Teórica Básica, lo que significo ver los Vídeos de Divulgación, revisar los Buscadores Académicos, Revisar los sitios de Ciencia sería y leer un poco de un libro de Astrofísica, con esto me di una idea mucho mas clara del tema, me di cuenta de que su nombre real es Evento de Impacto y de que era replantearme el tema como tal
- Análisis Numérico, la mayoría de los datos que obtuve son reportes científicos sobre el Evento de Impacto, solo tuve que interpretarlos matemáticamente, para lo que use el libro de Sánchez (2010).
- Análisis Físico del Evento, interpretando las Gráficas en términos de las Leyes Universales
- Integre algunas de las cosas que se pedián en las Actividades 4,5, 6 y 7, dentro del texto, lo que se pudo, aunque cosas como la encuesta simplemente fueron imposibles de incorporar.
Un Evento de Impacto, se define como:
La Colisión de cualquier objeto espacial con la Tierra.
Los valores más importantes en este proceso son la Masa, la Velocidad y la Trayectoria del objeto, esta última es casi imposible de predecir, debido a que es una Variable que depende del azar.
Masa:
Se cree que hay una distribución de masa lineal, esto es, hay mucho mas objetos pequeños que grandes, todos los días vemos como los pequeños se queman al ingresar a la Atmósfera terrestre. en un fenómeno conocido como Estrella Fugáz, sin embargo, si tienen un tamaño suficientemente grande, pueden sobrevivir la entrada e impactar con la Tierra.
Velocidad
No hay mucha conciencia de sobre la dimensión de la Velocidad de un objeto que viaja en el cielo, los humanos tendemos a visualizar todo por las cosas que mejor conocemos, y así nuestra vida usualmente esta regida por sucesos que se miden en Kilómetros por Hora y escapan de nuestra conceptualización cosas que suceden a decenas de miles de veces esas velocidades, se han medido objetos en el espacio con velocidades entre 90,000 y 200,000 km/h
Trayectoria
Una trayectoria espacial no es algo fácil de calcular, para empezar son movimientos circulares, no rectos, segundo, no siempre es fácil establecer dos puntos distintos para medirla, existe la posibilidad de que al manejarse en tres dimensiones, se produzcan efectos ópticos que hágan parecer que un objeto va en una dirección y a una velocidad, pero en realidad va más rápido, pero su movimiento se oculta a través de acercarse al observador.
Fuerza del Impacto
La Fuerza se puede medir usando la Segunda Ley de Newton:
F = ma
Y si bien se usa la Aceleración, no la Velocidad, esta puede calcularse de la velocidad como:
a = dv/dt
Pongámos un ejemplo, un choque automovilistico, produce una Fuerza de:
F = 1500 kg x 50 km/h² (recordar esta es una aceleración, no una velocidad)
F = 75 kg km / h² Lo que es más que suficiente para romper un hueso o matar a una persona
Ahora pasemóslo a términos astronómicos:
Un meteorito mediano de 50,000,000 kilogramos, viajando a una velocidad de 90, 000, 000 km/h
Supongamos que frena en la entrada a la atmósfera a 85,000, 000 km/h
Tendríamos una Fuerza de:
F = 50 000 000 kg * 5 000 000 km/h² = 2 500 000 000 000 000 kg km/h²
Más que toda la Energía de todas las armas nucleares del planeta, suficiente para extinguir a la especie humana, y eso que calculé una velocidad de solo el 1% de la Velocidad de la Luz, una desaceleración de 1/18 y una montaña mediana
ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE IMPACTO
Hay una correlación entre Masa y Frecuencia de Impacto, es inversamente proporcional y esta determinada por la gráfica de Leeman (1997):
Pero hay que tomar en consideración varios factores sobre los datos de esta gráfica, el primero, esta basada en el número de cráteres en la Tierra, y este dato varía enormemente, debido a que desconocemos su numero y fechas exactas, entre la erosión natural y artíficial, su confusión con cráteres volcánicos o bien que estén bajo el mar; según pasa el tiempo, nos percatamos que esta cifra puede ser mayor, lo que cambiara necesariamente la forma de la curva y su interpretación.
Ademas ahora sabemos que no todos los Eventos de Impacto producen cráteres, sino ondas expansivas en la Atmósfera, al explotar objetos espaciales de baja densidad y alta velocidad, por lo que tal vez sea mucho más importante usar una gráfica que represente mejor este fenómeno, se ha propuesto entonces que se use esta otra:
En la cual se relaciona la Energía del Impacto en Megatones contra la Frecuencia de los Impactos, como se verá la relación es logarítmica, lo que significa que la Probabilidad es Potencial, pero aún esta gráfica, aunque describe mejor el fenómeno, padece del mismo problema fundamental, no contamos con datos precisos de la frecuencia y se infiere la de los pequeños objetos a los grandes.
Leeman (1997) unifica ambas gráficas para producir una tercera, que nos proporciona una información un poco mejor:
En esta tenemos una relación mucho más clara entre el Tamaño y la Frecuencia, con lo cual, tenemos una relación 3logX, de la cual Leeman infiera una Probabilidad de Impacto de:
Pero es muy importante recalcar algo, se basa en las pobres observaciones que tenemos, no en la Densidad de Asteroides en el Sistema Solar, si definimos como Oc los Objetos con Trayectoria de Colisión con la Tierra, y Oe los Objetos Espaciales que representen un peligro (Cometas, Asteroides y demás Debris), esperaríamos que en base a la definición básica de Probabilidad tuvíesemos que:
Probabilidad = Numero de eventos exitosos / Numero total de eventos
P = Oe /Oc pero desconocemos dos variables en esta ecuación, P y Oc, por lo que esta indeterminada,
Y si asumimos que estamos en to, y consideramos la Colisión como un evento dependiente, tendríamos que:
Como antecedentes, pero no tenemos información suficiente como para tomar cualquiera de las dos gráficas, de hecho, no tenemos datos seguros para hacer una Tabla de Frecuencias, por lo que no podemos hacer un Analisís Probabilístico del fenómeno.
Entonces al ser eventos dependientes se debería de usar la Propiedad:
Pc = (Pc1) * (Pc2) * (Pc3) * … *(Pcn)
Pero no conocemos n
Nos topamos de nuevo con el mismo problema, no tenemos un Espacio Muestral del evento.
Lo único que podemos establecer es que: No es posible calcular la Probabilidad de un Evento de Impacto en los próximos 10 años, basándonos en la pobre información de que dispone la humanidad en este momento.
Un Evento de Impacto con un objeto grande, tiene la Energía suficiente como para destruir la vida en la Tierra, por desgracia no contamos con los datos suficientes como para preveer la Probabilidad de ocurrencia de este riesgo.
Se han establecido relaciones entre los pocos datos que tenemos, usando la Frecuencia como Variable independiente y Energía, Cráteres localizados y Tamaño del objeto, pero todas adolecen de insuficiente información, la más adecuada es la de Leeman, que extrapola una probabilidad de impacto de: P < 10⁻⁵
Recomiendo que se realice una campaña de concientización en la población de la Tierra, para que entiendan que sus vidas están en manos de los caprichos de la naturaleza, el ser humano y toda su Civilización no son más que un simple Tiro al Blanco en el azar de los Movimientos de los Objetos Espaciales.
Además Recomiendo que no se intente usar una metodología de investigación de una disciplina Humanística para el propedéutico de una Científica, es como dar ropa de desierto a tropas que pelearan en el Artíco, insuficiente y en su mayor parte inútil.
Versión Baena
- SÁNCHEZ, Octavio, Probabilidad y Estadística, Mc Graw Hill, México DF 2010.
- UNSÖLD, Albrecht; El Nuevo Cosmos, Siglo XXI, México DF 1981,
- ODA, Bertha, Analisi Experimental. FCUNAM, México, 1986, DF
- Leeman, William, Impacts with Space Debris; Servidor Rice University, http://www.ruf.rice.edu/~leeman/geol108_impacts.html ultima modificación 3/20/97, Houston, Texas.
- Martel, Linda; Damage by Impact the case at Meteor Crater, Arizona, Hawai'i Institute of Geophysics and Planetology, serrvidor PSRD Discoveries; http://www.psrd.hawaii.edu/Dec97/impactBlast.html, posteado Diciembre 11, 1997.
- BBC, Armagedón Animal 5, Youtube, https://www.youtube.com/watch?v=urTO7FUlCIM, posteado 13 de octubre de 2016
- Discovery, Sodoma y Gomorra, Youtube, https://www.youtube.com/watch?v=_fUtzyGMncI, posteado por usuario juvetudensufe, 5 de noviembre 2013
- History channel, Impact Event: Comet Crashing Into Earth, https://www.youtube.com/watch?v=mcRLe0PEbgY, Publicado por el 16 oct. 2016
- BBC / NOVA, Killer Asteroids https://www.youtube.com/watch?v=pVBQlsldpLQ Publicado por usuario Bart Gekk el 17 nov. 2017
- Catastrophe - Episode 4 - Asteroid Impact https://www.youtube.com/watch?v=hqt4US72yec Publicado por Naked Science el 15 abr. 2014
- Téllez, Sergio; Notas de la Conferencia Límite KT y la extinción de los Dinosaurios, impartida por el Dr. Alvarez, Museo CFE, sin fecha.
- SÁNCHEZ, Octavio ( 2010 ), Probabilidad y Estadística, Mc Graw Hill, México DF.
- UNSÖLD, Albrecht ( 1981 ),; El Nuevo Cosmos, Siglo XXI, México DF
- ODA, Bertha (1986), Analisis Experimental. FCUNAM, México
- Leeman, Impact with space debris, http://www.ruf.rice.edu/~leeman/geol108_impacts.html, recuperado Mayo 17, 1918.
- Martel, Linda; Damage by Impact the case at Meteor Crater http://www.psrd.hawaii.edu/Dec97/impactBlast.html, recuperado Mayo 17, 1918
- BBC, Armagedón Animal 5, Youtube, https://www.youtube.com/watch?v=urTO7FUlCIM, recuperado Mayo 17, 1918.
- Discovery, Sodoma y Gomorra, Juventudensufe, Youtube, https://www.youtube.com/watch?v=_fUtzyGMncI, recuperado Mayo 17, 1918.
- History channel, Impact Event: Comet Crashing Into Earth, https://www.youtube.com/watch?v=mcRLe0PEbgY, recuperado Mayo 17, 1918.
- BBC / NOVA, Killer Asteroids https://www.youtube.com/watch?v=pVBQlsldpLQ recuperado Mayo 17, 1918.
- Catastrophe - Episode 4 - Asteroid Impact https://www.youtube.com/watch?v=hqt4US72yec recuperado Mayo 17, 1918.
Todo lo que se pide, cuíde muy bien de integrarlo en el Blog
información: La mayoría esta en la Bibliografía, no incluyo la Conferencia del Dr Alvarez, porque en el APA no existe forma de incluirla.
Instrumentos para la Recolección de Datos: Mi Cerebro, la Física y la Matemática que fuerón necesarios para entender este fenómeno, pero para la finalidad del Curso, lo importante fue la visita a la Biblioteca Vasconcelos, la Encuesta en mi Blog el leer Artículos y Libros del tema y ver los Vídeos de Divulgación sobre el.
Guías de Observación: No se usan en Matemáticas, a menos claro que se refierán a las bitácoras de Laboratorio, pero como este no fue un proceso experimental, no se empleán.
Guía para la Entrevista AQUÏ
Todo lo demás en BITÁCORA Y CONTINUACIÓN
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