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Ciencia

La lente de cristal de Heluan

La lente de cristal de Heluan. Encontrada en una tumba, hoy permanece en el Museo Británico de Londres. De 5.000 años de antigüedad y que hoy día solo se puede elaborar empleando métodos electroquímicos para hacer oxido de Cesio, que no se descubrió hasta 1803 por el alemán Jakos Berzelius. Se trata de un objeto realizado en cristal de roca encontrado en Heluan, Egipto, concretamente en la tumba del faraón Semempses. El objeto se considera actualmente como una lupa y está expuesto en el Museo Británico. Es una lupa de perfección absoluta y se cree que se utilizaba para observar el cielo, pero en lugar de ofrecer respuestas, ofrece muchas preguntas.

 

Lente de Helwan

Tal sería el caso de los antiguos habitantes de Helwan, situada a 30 km al sur de El Cairo (Al este de Menfis), una necrópolis con más de 10 mil tumbas, descubierta en 1946, una antigua ciudad egipcia en la que, casualmente, a principios del siglo XX se fundaría un observatorio astronómico. Según la datación de una lente pulida encontrada en una tumba pertenelenteheciente a las primeras dinastías del antiguo Egipto, el pueblo de Helwan ya dominaba con exquisitez la técnica del pulido de lentes, 5 000 años antes de que por primera vez  Galileo Galilei sostuviera un telescopio en sus manos.

Lente de Layard

Al mismo tiempo, en Nimrud, la antigua capital de Asiria, el arqueólogo Austen Henry Layard efectuaba una serie de descubrimientos sobre los cuales nadie volvería a interesarse haslentelayta 1966. Por entonces, investigadores como Derek de Solla Price, profesor de Historia de la Ciencia de la Universidad de Yale (Estados Unidos), estudió uno de aquellos objetos que, por su aspecto, parecía una lente pulida de una pieza de cuarzo de gran calidad y sin imperfecciones internas. El estudioso incluso descubrió alrededor del cristal una serie de virutas de metal que le hicieron suponer que la lente estuvo acoplada a algún tipo de montura: “Todo apunta a que se trata de una lente de forma toroidal elaborada con esa forma a propósito. Y las lentes de este tipo sólo tienen un uso: corregir el astigmatismo”. El problema científico es que estas “gafas” –un OOPART en toda regla– tienen 1.500 años de antigüedad más que las primeras confeccionadas por la ciencia moderna.

También conocida con el nombre de «lente asiria», pues fue encontrada en el salón del trono del palacio de Nimrud, en la antigua Asiria. Encaja perfectamente en la cuenca de un ojo humano. Se puede ver en el Departamento de Antigüedades de Asia Occidental en el Museo Británico de Londres, catalogada con el número 12091. Está manufacturada en cristal de roca y su forma es plano-convexa.

Lentes cartaginesas

Conjunto de 16 lentes (2 de cristal de roca y 14 de vidrio) descubiertas por arqueólogos franceses (1.902) en el yacimiento de Cartago en Túnez. Todas son plano-convexas y se encontraron todas juntas en el interior de una caja. Están datadas en el siglo IV a.C.lentecar

Lentes troyanas

De Solla Price (Británico, investigador del mecanismo de Anticitera) continuó con sus investigaciones y halló otros muchos restos similares. Sólo en Cartago o Troya catalogó, respectivamente, 16 y 48 cristales pulidos con las mismas características y función. Al parecer, en diferentes pueblos del Mediterráneo y de Asia Central se fabricaron desde hace 3.000 años, con cierta asiduidad, este tipo de lentes que fueron pulidas utilizando un tipo de herramientas que hasta ahora nos resultan desconocidas.

Lentes vikingas de Visby (Suecia)

Las gafas esféricas, utilizadas principalmente para la fabricación de instrumentos ópticos de alta precisión, son generalmente consideradas un logro de la tecnología moderna, producto de la era de la computación. Pero éste es un punto de vista erróneo. En realidad, el primero de estos instrumentos se remonta al siglo XII.lentevis1

Tras varios años de minucioso análisis, los expertos de anteojos han confirmado que los objetos de cristal de roca del siglo 12, encontrados en el suelo de tumbas vikingas en Suecia, se hicieron casi a la perfección. Si estas lentes se utilizan para leer una página de texto, el efecto es el mismo que el obtenido con un vidrio de aumento moderno.

No fue hasta el siglo 17 que el matemático René Descartes realizara los cálculos teóricos acerca de las lentes esféricas, sin embargo, esta tecnología de precisión se utilizó exitosamente en la antigüedad. La pregunta es ¿quien desarrolló ésta tecnología?, ¿cómo se desarrollaron hace más de ocho siglos, estos sofisticados dispositivos ópticos?

Investigadores de la Universidad de California en Berkeley estudian desde hace ya varios años, éstos sensacionales lentes “vikingos”. En general, se cree que estos artlentevis3efactos inusuales fueron fabricados originalmente en Bizancio, donde fueron comprados o robados por los vikingos.

Lente de Visby, en el Museo Nacional de Antigüedades de Estocolmo.lentevis2

Varios tesoros del siglo XXI encontrados en la isla de Gotland (Suecia), contenían lentes biconvexos hechos de cristal de roca (cuarzo hialino). Algunos de ellos tenían una forma elíptica casi perfecta. La simetría de los cristales, así como su forma elíptica y biconvexa y su fino pulimento, dio lugar a una imagen muy buena lo que causó una gran sensación a los científicos modernos. La idea de producir en esa temprana fecha lentes de calidad, que podrían ser casi tan precisos como los de la óptica moderna, era algo inaudito.

 Los resultados de la investigación relativa a las lentes se publicaron en noviembre de 1998 por el Dr. Karl-Heinz Wilms, el Dr. Olaf Schmidt y el Dr. Bernd Lingelbach de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aalen. El difunto Dr. Wilms tuvo conocimiento de las lentes de cristal de roca en Gotland, una isla en el Mar Báltico, en 1990, cuando fue a una selección de exposiciones de un museo en Munich. Las lentes se hicieron ampliamente conocidas como las lentes de Visby, ciudad principal de Gotland. El equipo de los tres científicos llegó allí en 1997 para hacer un descubrimiento sorprendente sobre la tecnología de la Edad Vikinga. Después de una serie de pruebas se hizo evidente que la calidad de las lentes de cristal de roca del siglo XXI, hechas en un torno casi igualó al de las muestras modernas hechas con máquinas de control numérico.lentevis4lentevis5

 El uso de las lentes de Visby es una cuestión de cierta controversia. Algunos de ellos parecen joyas, pero no es probable que fueran simplemente adornos. Podrían haber servido como lentes de aumento, para iniciar los incendios o para quemar los cortes y heridas con el fin de prevenir la infección. Teniendo en cuenta la excelente calidad de las lentes, hasta era posible que los vikingos lo pudieran utilizar para construir telescopios.

No está claro donde fueron fabricadas. M. Stenberger cree que el cristal de roca fue traída desde Oriente Medio hasta el oeste o el sur-oeste de Rusia donde pudo ser comprado por los comerciantes de Gotland. Según otra versión, las lentes fueron traídas a Suecia desde Bizancio por un miembro de la Guardia varega (guardaespaldas personales vikingos de los emperadores bizantinos).

Parte de las lentes se exponen en el Museo Histórico en Visby, así como en el Museo Nacional de Suecia en Estocolmo o en otras colecciones. Algunas de las lentes se perdieron.

Piedra de toque

Set con piedra de toquepiedra toque

Se llama piedra de toque a la piedra que sirve para conocer el valor de una alhaja.

La piedra de toque es una piedra dura de color oscuro compuesta por una mezcla de cuarzo amorfo con alúmina, cal, óxido de hierro, carbón y otras sustancias de grano fino y que no puede ser atacada por los ácidos. Estas cualidades la hacen adecuada para el ensayo de pureza de los metales.

Cuando se quiere ensayar una alhaja de oro, se frota ligeramente en esta piedra hasta que haya producido una huella y después se vierte una gota de ácido nítrico. Si la alhaja es de oro puro, la huella no sufre alteración de ninguna especie pero si no es puro, el color de la huella indica la proporción en que está aleado.

El método se conocía ya en los tiempos de la Grecia clásica (pues Teofrasto lo menciona en De lapidibus), pero puede que sea muy anterior. Siguió siendo utilizado regularmente por mineros, orfebres, plateros y cambistas a lo largo de la historia, por lo menos hasta la consolidación de los procedimientos químicos de análisis, ya bien avanzado el siglo XIX. Los primeros manuales metalúrgicos publicados en Europa en el siglo XVI (Probierbüchlein (1524); De re metallica (1556), de Agricola; Quilatador de la plata, oro y piedras (1572), de Arfe) lo describieron con detalle. Y la orientación cuantitativa que se iba imponiendo por aquella época hizo que se prestase especial atención a la elaboración de las puntas calibradas, de las que depende por completo la finura del método y su grado de precisión, convirtiéndolo de hecho en un procedimiento analítico semi-cuantitativo. La popularidad que alcanzó (al servir entre otras cosas para diferenciar las monedas verdaderas de las falsas, cuando las piezas eran de oro y de plata) queda suficientemente reflejada en la expresión piedra de toque, perteneciente desde hace mucho tiempo al acervo popular en todas las lenguas y con la que se alude a algo que permite dejar claro el valor real de alguna cosa de cuya apariencia se duda.

Escala Wiegel

5.0
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Por último, Wiegel en 1970, combinó las escalas de Inamura e Lida con lo cual logró identificar y diferenciar con mayor claridad la magnitud de un tsunami.

Escala de grados de tsunami según Inamura e Iida; transcrita por Wiegel
Grado tsunami m Altura de la ola H (metros) Altura máxima de inundación R (metros) Descripción de los daños.
0 1 – 2 1 – 1.15 No produce daños.
1 2 – 5 2 – 3 Casas inundadas y botes destruidos son arrastrados.
2 5 – 10 4 – 6 Hombres, barcos y casas son barridos.
3 10 – 20 8 – 12 Daños extendidos a lo largo de 400km de la costa.
4 > 30 16 – 24 Daños extendidos sobre más de 500km a lo largo de la línea costera.

Así, la ola (H) corresponde a la diferencia de nivel entre la cresta y el valle. Mientras que la altura máxima de inundación (R), corresponde al lugar de la costa donde los efectos del maremoto son mayores.

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Clases de escalas

4.0
01

Escala local

Porción pequeña del planeta, con una extensión de entre algunos cientos de km2 hasta unas decenas de m2, como un centro de trabajo o una vivienda, que se ve afectada por los efectos de un impacto sobre cualquiera de sus esferas físicas, o que experimenta un fenómeno de origen natural o artificial. También se denomina microescala.

Escala regional

Parte de la Tierra, que engloba una extensa porción de un continente, país o países, y que está afectada por los efectos de un impacto sobre cualquiera de sus esferas físicas, o que experimenta un fenómeno de origen natural o artificial. También se denomina mesoescala.

Escala global

Conjunto total o prácticamente total del planeta, que se ve afectado por los efectos de un impacto sobre cualquiera de sus esferas físicas, o que experimenta un fenómeno de origen natural o artificial. También se denomina escala terrestre y macroescala.

Tipos de volcanes

Los volcanes se pueden clasificar según el tipo de lava, de emplazamiento tectónico, tamaño, localización geográfica, actividad, morfología, número de erupciones… A este respecto, existe disparidad de opinión entre científicos, vulcanólogos, geólogos y organismos.

Con respecto a la frecuencia de su actividad eruptiva los volcanes pueden ser:

Activos.
Extintos.
Durmientes.

Por el tipo de erupción volcánica pueden ser:

Hawaiano o efusivo.
Estromboliano o mixto.
Vulcaniano.
Pliniano o vesubiano.
Freato-magmático o surtseyano.
Peleano.
Erupciones submarinas.
Maar.
Avalanchas de origen volcánico.
Erupciones fisurales.

Por su forma pueden ser:

Conos basálticos
Conos de ceniza.
Volcanes en escudo
Estratovolcanes

Con respecto a la frecuencia de su actividad eruptiva:

La salida de productos gaseosos, líquidos y sólidos lanzados por las explosiones constituye los paroxismos o erupciones del volcán. Los volcanes se pueden clasificar de diferentes maneras. Con respecto a la frecuencia de su actividad eruptiva los volcanes pueden ser: activos, extintos o durmientes.

Volcanes activos
Son aquellos que entran en actividad eruptiva. La mayoría de los volcanes ocasionalmente entran en actividad y permanecen en reposo la mayor parte del tiempo. Para bienestar de la humanidad solamente unos pocos están en erupción continua. El período de actividad eruptiva puede durar desde una hora hasta varios años. Este ha sido el caso del volcán de Pacaya, o el Irazú. No se ha descubierto aún un método seguro para predecir las erupciones.

Volcanes durmientes
Los volcanes durmientes son aquellos que mantienen ciertos signos de actividad como lo son las aguas termales y han entrado en actividad esporádicamente. Dentro de esta categoría suelen incluirse las fumarolas y los volcanes con largos períodos en inactividad entre erupción. Un volcán se considera durmiente si su última erupción fue en los últimos 25.000 años.

Volcanes extintos
Los volcanes extintos son aquellos que estuvieron en actividad durante períodos muy lejanos y no muestran indicios de que puedan reactivarse en el futuro. Son muy frecuentes, aunque la inactividad que las describe puede reactivarse nuevamente en muy raras ocasiones, estos volcanes generalmente han dejado de mostrar actividad desde hace muchos siglos antes de ser considerados extintos.
La actividad eruptiva es casi siempre intermitente, ya que los períodos de paroxismo alternan con otros de descanso, durante los cuales el volcán parece extinguido (Vesubio, Teide, Teneguía, Fuji, etc.). Consiste en el desplazamiento de las rocas ígneas o en estado de fusión, desde el interior de la corteza terrestre hacia el exterior. Estos materiales salen a la superficie terrestre como si fueran ríos de rocas fundidas, conformando un volcán activo, al impulso de los gases.

Por el tipo de erupción volcánica pueden ser:

La temperatura, composición, viscosidad y elementos disueltos de los magmas son los factores fundamentales de los cuales depende el tipo de explosividad y la cantidad de productos volátiles que acompañan a la erupción volcánica.

Hawaiano o efusivo
Sus lavas son bastante fluidas, sin que tengan lugar desprendimientos gaseosos explosivos; estas lavas se desbordan cuando rebasan el cráter y se deslizan con facilidad por la ladera del volcán, formando verdaderas corrientes que recorren grandes distancias. Por esta razón, los volcanes de tipo hawaiano son de pendiente suave. Algunas partículas de lava, al ser arrastradas por el viento, forman hilos cristalinos que los nativos llaman cabellos de la diosa Pelé (diosa del fuego). Son bastante comunes en todo el planeta.

Estromboliano o mixto
Este tipo de volcán recibe el nombre del Stromboli, volcán de las islas Eolias (mar Tirreno), al Norte de Sicilia. Se originan cuando hay alternancia de los materiales en erupción, formándose un cono estratificado en capas de lavas fluidas y materiales sólidos. La lava es fluida, desprendiendo gases abundantes y violentos, con proyecciones de escorias, bombas y lapilli. Debido a que los gases pueden desprenderse con facilidad, no se producen pulverizaciones o cenizas. Cuando la lava rebosa por los bordes del cráter, desciende por sus laderas y barrancos, pero no alcanza tanta extensión como en las erupciones de tipo hawaiano.

Vulcaniano
Del nombre del volcán Vulcano en las islas Eolias. Se desprenden grandes cantidades de gases de un magma poco fluido, que se consolida con rapidez; por ello las explosiones son muy fuertes y pulverizan la lava, produciendo mucha ceniza, lanzada al aire acompañadas de otros materiales fragmentarios. Cuando la lava sale al exterior se solidifica rápidamente, pero los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta áspera y muy irregular, formándose lavas de tipo Aa. Los conos de estos volcanes son de pendiente muy inclinada.

Pliniano o vesubiano
Nombrado así en honor a Plinio el Joven, difiere del vulcaniano en que la presión de los gases es muy fuerte y produce explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, producen precipitaciones de cenizas, que pueden llegar a sepultar ciudades, como ocurrió con Pompeya y Herculano y el volcán Vesubio. Se caracteriza por alternar erupciones de piroclastos con erupciones de coladas lávicas, dando lugar a una superposición en estratos que hace que este tipo de volcanes alcance grandes dimensiones. Otros volcanes de tipo pliniano son el Teide, el Popocatépetl y el Fujiyama.

Freato-magmático o surtseyano
Los volcanes de tipo freato-magmático se encuentran en aguas someras, o presentan un lago en el interior del cráter, o en ocasiones forman atolones. Sus explosiones son extraordinariamente violentas ya que a la energía propia del volcán se le suma la expansión del vapor de agua súbitamente calentado. Normalmente no presentan emisiones lávicas ni extrusiones de rocas. Algunas de las mayores explosiones freáticas son las del Krakatoa, el Kilauea y la Isla de Surtsey.

Peleano
De los volcanes de las Antillas es célebre la Montaña Pelada, ubicada en la isla Martinica, por su erupción de 1902, que destruyó su capital, Saint-Pierre. La lava es extremadamente viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a tapar por completo el cráter formando un pitón o aguja; la enorme presión de los gases, sin salida, provoca una enorme explosión que levanta el pitón, o bien destroza la parte superior de la ladera. Así ocurrió el 8 de mayo de 1902, cuando las paredes del volcán cedieron a tan enorme empuje, abriéndose un conducto por el que salieron con extraordinaria fuerza los gases acumulados a elevada temperatura y que, mezclados con cenizas, formaron la nube ardiente que ocasionó 28.000 víctimas.

Erupciones submarinas
En el fondo oceánico se producen erupciones volcánicas cuyas lavas, si llegan a la superficie, pueden formar islas volcánicas. Las erupciones suelen ser de corta duración en la mayoría de los casos, debido al equilibrio isostático de las lavas al enfriarse, entrando en contacto con el agua, y por la erosión marina. Algunas islas actuales como las Cícladas (Grecia), tienen este origen.

Maar
Los volcanes de tipo maar se encuentran en aguas someras, o presentan un lago en el interior de un cráter. Sus explosiones son extraordinariamente violentas ya que a la energía propia del volcán se le suma la expansión del vapor de agua súbitamente calentado, son explosiones freáticas. Normalmente no presentan emisiones lávicas ni extrusiones de rocas.

Avalanchas de origen volcánico
Hay volcanes que ocasionan gran número de víctimas, debido a que sus grandes cráteres están durante el periodo de reposo convertidos en lagos o cubiertos de nieve. Al recobrar su actividad, el agua mezclada con cenizas y otros restos, es lanzada formando torrentes y avalanchas de barro, que cuentan con una enorme capacidad destructiva. Un ejemplo fue la erupción del Nevado de Ruiz (Colombia) el 13 de noviembre de 1985. El Nevado del Ruiz es un volcán explosivo, en el que la cumbre del cráter (5.000 msnm) estaba recubierta por un casquete de hielo; al ascender la lava se recalentaron las capas de hielo, formando unas coladas de barro que invadieron el valle del río Lagunilla y sepultaron la ciudad de Armero, con 24.000 muertos y decenas de miles de heridos.

Erupciones fisurales
Se originan en una larga dislocación de la corteza terrestre, que puede ser desde apenas unos metros hasta varios km. La lava que fluye a lo largo de la rotura es fluida y recorre grandes extensiones formando amplias mesetas, con 1 ó más km de espesor y miles de km². Un ejemplo de vulcanismo fisural es la meseta del Decán (India).

Por su forma pueden ser:

Conos basálticos: Son bastante raros.

Conos de ceniza: Se forman en lugares donde las erupciones son de tipo explosivo con abundancia de materiales piroclásticos (cenizas, lapilli, etc…).

Volcanes en escudo: Se forman en lugares donde la lava es expulsada de forma fluida. Su base es muy amplia.

Estratovolcanes: Son volcanes que alternan erupciones explosivas y erupciones tranquilas.