609 76 52 51 -- ASSOCIACIÓ ASTRONÒMICA SANT CUGAT-VALLDOREIX astronomia-junta@astronomia.cat

CONFERÈNCIA:  “LA TENACITAT DE LA VIDA: ELS AMBIENTS EXTREMS I LES SEVES IMPLICACIONS EN L’ASTROBIOLOGIA”

25 de Maig   2017
Ressenya
Dr. JORDI URMENETA MASÓ



Amb aquestes tres preguntes comença el Dr. Urmeneta, explicant quins són els límits de la vida. Què és un ambient extrem? Doncs és un ambient amb condicions difícils per a la vida; i.. què és un organisme extremòfil?. Importància dels extremòfils per l’Astrobiologia:

Es pregunta si el medi és realment “extrem” o no deixa de ser una visió antropocèntrica? Considera que les condicions “extremes” poden ser les condicions “normals” per el creixement d’alguns organismes. Per a ells l’ambient “extrem” seria el que considerem nosaltres “normal”.



Fa uns 2.600 milions d’anys, els cianobacteris van adquirir la capacitat de produir oxigen a través de la fotosíntesi en incorporar gens d’altres organismes. L’aparició de l’oxigen en l’atmosfera terrestre, fa 2.300 milions d’anys es va deure a les cianobacterias, el que va alterar profundament el curs de l’evolució en facilitar el desenvolupament de la respiració aeròbica i la vida multicel·lular complexa. Hi havia altres organismes amb la capacitat de fotosintetitzar, és a dir, de produir matèria orgànica mitjançant l’ús de la llum solar, però només els cianobacteris posseïen la maquinària específica que permetia generar oxigen, el que es coneix com fotosíntesi oxigènica. No obstant això, no està clar si la fotosíntesi va aparèixer primer a les cianobacterias i després es va transferir a altres bacteris, o l’inrevés. Després d’haver descrit i analitzat el genoma de 41 nous bacteris descrites com cianobacteris, Rochelle Soo de la Universitat de Queensland, i els seus col·laboradors sostenen la segona hipòtesi: els cianobacteris van adquirir la capacitat de dur a terme la fotosíntesi oxigènica gràcies a la transferència horitzontal de gens, és a dir, mitjançant la incorporació de gens d’altres microorganismes. Els cianobacteris es divideixen en tres classes que tenen un ancestre comú: les oxifotobacterias (els cianobacteris fotosintètics clàssiques), les melainabacterias (descrites el 2013) i una nova classe, Sericytochromatia. Per obtenir més informació, els investigadors van analitzar dades genòmiques de l’ambient i van descobrir 38 noves espècies de la classe melainabacterias i tres espècies de la classe Sericytochromatia. L’estudi dels genomes ha revelat que aquestes dues classes no posseeixen cap de les dues maquinàries cel·lulars simultànies que es necessiten en la fotosíntesi oxigènica. Al gener de 2017, treballs basats en la tècnica del rellotge molecular van datar la divergència entre les melainabacterias i les oxifotobacterias en entre 2500 i 2600 milions d’anys d’antiguitat. Finalment, l’anàlisi comparada dels genomes demostra que els mecanismes cel·lulars de la cadena respiratòria, presents en les tres classes de cianobacteris, van sorgir de forma independent en cadascuna d’elles, procedents d’altres microorganismes diversos, i van aparèixer després dels de la fotosíntesi oxigènica. Això confirma la importància de la transferència horitzontal de gens en l’adquisició dels processos cel·lulars fonamentals en els bacteris. Ja que l’oxigen molecular és indispensable per als éssers humans és fàcil oblidar que els organismes més senzills van viure sense ell durant centenars de milions d’anys. Per als primitius organismes anaeròbics, l’oxigen era una substància tòxica que podia sostreure electrons essencials dels components moleculars de les seves cèl·lules. Fins i tot pot semblar sorprenent que moltes d’aquelles cèl·lules anaeròbiques desenvoluparan cert tipus de fotosíntesi en absència d’oxigen, ja que aquesta és el procés que produeix tot l’oxigen de l’atmosfera. El mecanisme precís pel qual es genera oxigen en la fotosíntesi va estar embolicat en el misteri, encara que ara el coneixem ja amb força detall. Es tracta d’un “rellotge oxidant de l’aigua” que genera una molècula d’oxigen cada quatre pulsacions. No obstant això, l’objectiu principal de la fotosíntesi és fer possible que les cèl·lules converteixin el diòxid de carboni en carbohidrats amb l’energia solar que absorbeixen. El fet que la producció d’oxigen en si no sigui essencial explica per què les cèl·lules anaeròbiques van poder realitzar fotosíntesi en temps remots sense desprendre oxigen molecular i per què ho han seguit fent així fins avui.

Biosfera subterrània profunda:

AASCV

CONFERÈNCIA: “CAP ON ES MOU LA VIA LÀCTIA ? ”

Ressenya Professora Carme Jordi Nebot
dia
18 maig

Nosaltres vivim en una galàxia: La Via Làctia, on es concentren la major part d’estrelles. Tenim dos conceptes:  el Moviment i la Via Làctia. I la  Via Làctia és el cel que veiem, és a dir, una acumulació d’estrelles i és on vivim. Però en aquesta acumulació d’estrelles, s’ha de dir que no estan escampades totes igual perquè el conjunt d’estrelles que configuren la Via Làctia, aquesta galàxia té una forma aplanada, si tingués una forma arrodonida no veuríem el cel com l’estem veient ara. Cal dir que l’Univers està compost de milions i milions de galàxies (explica diferents tipus de galàxies i les seves característiques amb transparències d’imatges); les galàxies petites estan subordinades a les  galàxies grans. Hi ha galàxies molt variades i molt riques amb matèria, però molta matèria. Per saber sobre la nostra galàxia, s’han de fer mesures indirectes perquè no podem sortir de la Via Làctia i el que sabem és que té una forma espiral amb braços principals i braços secundaris. El que si sabem, és que la part central no és tan aplanada com es pensava sinó que és una mica distorsionada. També sabem que la Via Làctia té estrelles de tots colors (blaves, vermelles…), més gas, més pols galàctic que actua com una cortina i no ens deixa veure la llum que ens ve del darrera. Casa nostra és doncs una galàxia plena d’estrelles, comptem que n’hi ha dent mil milions pel cap baix, més el Sol que és la nostra estrella i no és cap estrella especial. MOVIMENTS: Tot es belluga regint-se amb la Gravetat (Newton). La Gravetat és una  força d’atracció entre els cossos. La Gravetat sempre és atracció. Es necessita molta energia per vèncer la Gravetat (coets).  El cas dels imants: quina és la manera d’evitar que dos cossos s’ajuntin? doncs, afegint un força que compensi la força d’atracció i és la força centrifuga la que compensa la Gravetat. La força centrifuga, la de repulsió, compensa la Gravetat i estem en una òrbita donant voltes entorn d’un punt comú. D’alguna manera, nosaltres estem atrapats per les forces de la Gravetat però si aquestes forces les trenquéssim, sortiríem disparats. La Terra està lligada al Sol; el Sol està lligat a la Galàxia la Via Làctia perquè tot atreu tot. Ens estem movent contínuament. Quins són aquests moviments? Doncs en 1 dia la Terra dona voltes al voltant del seu eix, amb una velocitat 0,35 Km/s,  i si visquéssim al Pol Nord o al Pol Sud, estaríem quiets. El 2n moviment és el de la Terra al voltant del Sol en un any a 30 Km/s. O sigui: La Terra dona voltes al voltant de sí mateixa i el moviment del Sol al voltant de la galàxia i les estrelles que giren entorn d’un centre de la galàxia que es belluga com un bloc sencer i mana el moviment de tot plegat; això ens va permetre determinar la massa amb quatre milions de Sols. El Sol gira també al voltant d’aquest centre, per tant, nosaltres ens movem contínuament. El centre galàctic mana també el moviment de tota la galàxia i el del Sol que gir al voltant d’aquest centre galàctic. La Terra gira sobre sí mateixa i dona voltes al voltant del Sol i el Sol es mou al voltant de la Galàxia. Això ho fan amb una velocitat al voltant de la galàxia a 250 milions d’anys i  a 220 km/s. Si comptem que el Sol té cinc mil milions i dividim 250 mil ja ha donat unes quantes voltes al voltant de la galàxia, la Via Làctia. Quina és l’explicació d’aquests moviments? perquè la massa és sempre la mateixa i la velocitat es manté, ara bé, a mesura que anem cap enfora, afegim molta matèria i hi ha matèria que no es veu: és la matèria fosca i notem els efectes de la Gravetat ens està pertorbant perquè la matèria fosca actua com una Gravetat extra. El Sol es mou al voltant de la galàxia (posa l’exemple del tren en què tot està en moviment); així, també, les estrelles tenen moviment propi respecte al Sol; explica el moviment de les estrelles respecte a nosaltres. Com es belluga el Sol?, doncs cap a la constel·lació d’Hèrcules a 15 Km/s. També cal dir que el Sol puja i baixa, mai sortirà de la Via Làctia. Més moviments: La galàxia es belluga dins d’un grup de galàxies veïnes (mostra el primer mapa de GAIA); aquest grup de galàxies veïnes tampoc estan quietes i també hi ha matèria fosca que mantén el grup local de galàxies perquè no es dispersin. La Via Làctia i Andròmeda s’estan apropant a 120 Km/s i xocaran. Aleshores tenim: la Terra al voltant del Sol; el Sol al voltant de la galàxia la Via Làctia i la Via Làctia al voltant del grup de galàxies, per exemple, a prop nostra tenim el cúmul de Virgo 2.500 galàxies; el cúmul de Coma amb més de 60.000  galàxies o 90.000 que ens atrauen. Tenim com una teranyina plena de nusos que són els cúmuls més grans = supercúmuls. Nosaltres formem part del supercúmul de Virgo. Però hi ha una jerarquia més gran que ens atrau: el GRAN ATRACTOR  que és una zona amb una gran acumulació de galàxies amb la corresponent matèria fosca i nosaltres ens movem a 600 Km/s cap el GRAN ATRACTOR.

RESUM:

Carme Mas-AASCV

CONFERÈNCIA:  CONFERÈNCIA: “LISE MEITNER, UNA FÍSICA QUE NO VA PERDRE MAI LA SEVA HUMANITAT”

11 de Maig   2017
Ressenya Dr. XAVIER ROQUÉ

Ressenya amb anglès

Meitner, Lise (1878-1968), physicist

by Xavier Roqué

© Oxford University Press 2004 All rights reserved
Meitner, Lise (1878-1968), physicist, was born on 7 November 1878 at 27 Kaiser Josefstrasse, Vienna, thethird of the eight children of Philipp Meitner (d. 1910), a lawyer, and his wife, Hedwig Skovran (1850–1924). Both parents were of Jewish descent, yet Meitner accepted baptism as a protestant in 1908. As awoman scientist, Lise Meitner had to struggle to launch a career. She trained as a French teacher yet,crucially, her family backed her decision to pursue a higher education when in 1897 women were granted access to the philosophical faculties of Austrian universities. After training privately to take the required examination she entered the University of Vienna in 1901. She studied physics and mathematics with the renowned Ludwig Boltzmann, and in 1906 took her PhD under Franz Exner, on heat conduction in inhomogeneous solids. She then turned to the new field of radioactivity, to which she was to devote her scientific work.
The study of radioactivity thrived in Vienna yet chances to get a position were slim. In 1907, with herfamily’s continued financial support, Meitner moved to Berlin. She attended Max Planck’s lectures at theuniversity and met an assistant at Emil Fischer’s chemistry institute, Otto Hahn, an early advocate of radioactivity in Germany. In the years leading to the First World War Meitner collaborated with Hahn on the identification and separation of new radioactive substances, and entered the German academic system: in 1912, at thirty-five, she obtained her first paid position, as Planck’s assistant, and that same year shemoved with Hahn to the radioactive section of the new Kaiser Wilhelm Institut für Chemie, one in a series of research centres funded by German industrialists. In 1913 she became an associate at the institute, and in 1917, after a year serving as an X-ray nurse–technician with the Austrian army, she was appointed director of its physics section. During the war she managed to complete, with Hahn’s occasional assistance when on leave, the search for the precursor of actinium—protactinium (Pa, element 91). Meitner secured the necessary pitchblende residues from the chemical firm Buchler’s industrial laboratory in Brunswick, where part of the treatment was also carried out. Meitner built her prestige as a physicist during the Weimar years (1918–33)—her best both professionally and personally. In 1922 she received the venia legendi , which qualified her for teaching at the university,and in 1926 she was appointed extraordinary professor. The human and material resources of her laboratory at the Kaiser Wilhelm Institut grew steadily after temporary setbacks during the 1922–3 inflation, making it, together with Hahn’s chemical section, Germany’s most important radioactive research centre.
During this period Meitner studied the relationship between beta and gamma rays, with important implications for nuclear structure. In the context of a long-standing controversy with C. D. Ellis, from the Cavendish Laboratory in Cambridge, she established in 1925 that gamma-ray emission followed, rather than triggered, radioactive transformations, though she later confirmed Ellis and W. A. Wooster’s result that the primary beta-spectrum was continuous. Beginning in 1929, a substantial mesothorium (228Ra) and radiothorium (228Th) loan from the Kaiser Wilhelm Gesellschaft allowed her and her co-workers to study the absorption of high-energy gamma rays in matter—a topic of relevance for the physics of the nucleus and cosmic rays. In these experiments Meitner used the newly developed Geiger-Müller counter; as with the cloud chamber before, she was quick in adapting new instruments. By virtue of its technical expertise and its stock of radioactive sources Meitner’s section also played a substantial role in the study of the new particles of the early 1930s, the neutron and the positron.
As an Austrian citizen and non-state employee, Meitner was spared the Nazis’ first racial laws (introduced
Oxford DNB article: Meitner, Lise 18/06/10 17:15
file:///Users/xavi/Carpeta%20global/Publicacions/Arxiu/Oxford%20DNB/Oxford%20DNB%20article-%20Meitner,%20Lise.html Page 2 of 3

in 1933). She considered leaving Germany at the time, yet the excellent work conditions at the institute prevailed. The removal of her venia legendi and increasing isolation may have conditioned her resuming collaborative work with Hahn. For four years, with a younger researcher, Fritz Strassmann, they studied the radioactive elements formed in the bombardment of uranium nuclei by neutrons, some of which were presumed to be heavier than uranium itself (to have an atomic number over 92).In July 1938, three months after the annexation of Austria by the Reich, Meitner fled Germany. From herexile in Sweden she learned firsthand of Hahn and Strassmann’s result that barium (an element about half the atomic weight of uranium) was among the products of the collision of a neutron with an uranium nucleus. This seemed very implausible physically. Her nephew, the physicist Otto Robert Frisch, was visiting; over Christmas they arrived at an explanation in terms of the excessive electric charge of the nucleus, and estimated the energy released in the process, for which Frisch proposed the term ‘fission’.m Meitner spent twenty years in Sweden, becoming a Swedish citizen in 1949. During the war she tried to pursue fission research at Magne Siegbahn’s research institute in Stockholm. Her situation improved in 1947, when together with Sigvard Ecklund she was assigned the creation of a nuclear physics section at the Swedish Royal Institute of Technology. She retired in 1954, was elected a fellow of the Royal Society of London the following year, and in 1960 moved to Cambridge, where Frisch lived. She died at Cambridge on 27 October 1968 and was buried at Bramley in Hampshire. Meitner’s share in the discovery of fission continues to dominate judgements of her stature as a scientist. In 1945 Hahn alone was controversially awarded the 1944 chemistry Nobel prize for this discovery. Recent work has made clear that Meitner contributed decisively to the discovery, that the Nobel committee’s decision was characteristically open to question, and that Hahn did not do much to clarify Meitner’s role.The historiographical dominance of this issue has unfortunately prevented many from arriving at abalanced view of Meitner’s achievements as a physicist, particularly with regard to her prominent role in the development of radioactivity and the rise of nuclear physics in Germany.

XAVIER ROQUÉ

Sources

  1. L. Sime, Lise Meitner: a life in physics (1996) · O. R. Frisch, Memoirs FRS, 16 (1970), 405–20 · E. Crawford, R. L. Sime, and M. Walker, ‘A Nobel tale of wartime injustice’, Nature, 382 (1996), 393–5 · S. Ernst, ed., Lise Meitner an Otto Hahn: Briefe aus den Jahren 1912 bis 1914 (1992) · CGPLA Eng. & Wales (1969) · E. Scheich, ‘Science, politics, and morality: the relationship of Lise Meitner and Elizabeth Schiemann’, Osiris, 2nd ser., 12 (1997), 143–68

Archives

CAC Cam., personal and scientific papers | Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin, O. Hahn Nachlass · Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin, Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie · Royal Swedish Academy of Sciences, Stockholm, Nobel archives · Trinity Cam., O. R. Frisch collection · University of Chicago, Joseph Regenstein Library, James Franck MSS

FILM

BBC Archive, London · CAC Cam., Meitner Collection

—————————————————————————————————————————————-

Ressenya en Català

La història de Lise Meitner és, des del principi, una aventura de superació. Va estudiar física i es va convertir en la segona dona a graduar-se en la Universitat de Viena el 1905, quan no era gens comú que les dones accedissin a cicles superiors. Tot i que pocs professors acceptaven la seva presència, va viatjar a Berlín i allà va seguir atenent a classes fins que un professor la va acollir com el seu assistent.

En aquesta època, va conèixer al químic Otto Hahn, amb qui formaria una parella professional que anava a allargar-se en el temps. Però era un equip desigual. Aquells eren temps especialment durs per a les dones i, fins que no va complir 35 anys, no va començar a treballar sota una remuneració econòmica. No era el primer escull que es trobava, però tampoc anava a ser l’últim.

Les grans guerres

La primera Guerra Mundial va esclatar i allà estava Meitner, que va servir com a infermera al front. Quan va tornar als seus estudis, en certa manera se sentia avergonyida de reprendre les seves investigacions en una època en què les víctimes de la guerra seguien patint. Aquesta marca del seu caràcter no l’abandonaria mai.

En anys successius, els seus descobriments (energia nuclear) en el camp de la química van començar a ser reconeguts i, el 1926, es va convertir en la primera professora de Física a Alemanya, a la Universitat de Berlín. Albert Einstein es va referir a ella com la Marie Curie alemanya.

Quan Adolf Hitler va ascendir al poder, Meitner va abandonar Alemanya. Com tants altres, ho va fer oculta, amb l’ajuda de dos companys holandesos amb els que va creuar la frontera. Va reprendre la seva activitat científica a Estocolm, després d’abandonar els Països Baixos. Ja des de Dinamarca, va seguir en contacte amb el seu company Hahn i amb altres investigadors alemanys, amb qui va mantenir la col·laboració.

Durant els anys trenta, els avanços en física i química conduirien fins a la terrorífica construcció de les devastadores armes nuclears. Però en aquelles primeres investigacions no es tenia ni tan sols sospita d’això.

Meitner i el seu nebot, també investigador, van ser els primers a desenvolupar una teoria sobre com els nuclis d’un àtom podien trencar-se en parts més petites, una idea que feia temps que rondant però que no havia estat confirmada. També va ser ella la primera a adonar-se que la famosa equació d’Einstein, E = mc2, explicava per què en la fissió nuclear s’alliberava tanta quantitat d’energia … i també que tota aquesta energia podia ser utilitzada per construir armes.

Quan aquesta possibilitat es va fer coneguda en el món científic, i sabent que els alemanys tenien la informació en el seu poder, algunes personalitats d’aquest àmbit van intentar fer veure als governants el perillós d’aplicar els seus descobriments a la indústria armamentista. A Meitner van arribar a oferir-li treballar en el projecte americà, però ella ho va rebutjar. Sempre es va oposar a aquest ús de l’energia nuclear.

El Nobel que mai va arribar

Va passar al novembre de 1945. La Reial Acadèmia de les Ciències de Suècia va anunciar que Otto Hahn, el col·lega de Lise Meitner, havia de ser guardonat amb el Premi Nobel de Química pels seus descobriments en fissió nuclear.Meitner havia estat una peça fonamental en totes les investigacions i, en canvi, no es va prestar atenció a la seva figura. Sovint, se cita aquesta científica com un dels casos més clars en els quals els màxims reconeixements han passat de llarg.

En anys posteriors, altres premis si la van tenir en compte. Fins i tot en 1997 es va cridar a un element de la taula periòdica, el nombre 109, en el seu honor: meitneri . Però cap de la magnitud del Nobel.

Durant els seus últims anys, va seguir involucrada en el món de la ciència, com a investigadora i també com a professora. Lise Meitner va ser una de les científiques més importants del segle XX. Tot i les dificultats que va viure al llarg de la seva vida, al règim nazi o al poc reconeixement del seu treball, va estar sempre entregada a la investigació i al progrés.

Carme Mas – ASCV

Translate »