PHdC 29: partículas sin masa, estómagos nerviosos, pelo otoñal y las soluciones para el hipo.

Estas son las preguntas de esta semana:

• ¿Por qué las partículas sin masa son las que más rápido se mueven?
  
• ¿Cuál es la explicación científica de «tengo los nervios metidos en el estómago»?
  
• ¿Es cierto que el cabello se cae más en primavera/otoño?
  
• ¿Por qué tenemos hipo y cómo quitarlo?
  

No os preocupéis si vuestra pregunta no se responde inmediatamente. Se publican sólo algunas respuestas cada semana (en función de la extensión de éstas) así que es posible que la vuestra esté en cola esperando ser publicada. También es posible que sea una pregunta que le esté dando más quebraderos de cabeza de lo normal a nuestros expertos compañeros y necesite de más investigación que el resto. Os pedimos paciencia.

Os recuerdo el enlace en donde podéis encontrar las distintas formas de hacernos llegar todas vuestras dudas. ¡Atrévete con todas esas preguntas que nunca te atreviste a hacer o que nadie te supo responder!

¿Si la energía que puede producir cierta cantidad de materia es igual a su masa por la velocidad de la luz al cuadrado (E=mc²), por qué las partículas sin masa son las que más rápido se mueven?

-Pregunta llegada vía HdC por Jorge–

La famosa ecuación de Einstein relaciona toda la energía de una partícula con su masa, pero hemos de tener en cuenta que la masa a su vez es variable, pues depende de la velocidad. Por eso hemos de distinguir entre dos expresiones, la energía cinética y la energía de la masa en reposo.

Así, si decimos E = mc² nos estamos refiriendo a toda la energía que tiene la partícula, incluyendo la de la masa en reposo E₀ = m₀c². Nos queda, por tanto, que la energía debida al movimiento, o energía cinética, será la diferencia entre ambos: Ec = mc² – m₀c². A velocidades muy reducidas, mucho más pequeñas que la de la luz, se demuestra que la anterior expresión es equivalente a Ec = ½mv² , expresión debida a Newton.

Si una partícula tiene una masa en reposo mayor que cero: m₀ > 0 su masa aumentará con la velocidad según una de las expresiones relativistas: M = γ · m donde γ (gamma) es: 

(u es aquí la velocidad, en lugar de v)

El factor γ aumenta conforme la velocidad se acerca a la de la luz. A una velocidad muy cercana a c, gamma será muy grande y en el límite ( c ), será infinito. En otras palabras, la partícula tendría masa infinita a la velocidad de la luz, y como eso implica también energía infinita se concluye que ninguna partícula con masa puede viajar a la velocidad de la luz.

Ahora bien, ¿y si una partícula tuviera masa en reposo cero? Pues en ese caso, a cualquier velocidad por debajo de c su masa seguiría siendo cero y no podría existir. Pero justo  la velocidad de la luz tenemos una indeterminación matemática: E = 0 · ∞ que es otra forma de decir que sí es posible.

Si recurrimos a la teoría cuántica, los fotones son partículas que tienen una cierta energía mensurable, lo que se llama un cuanto de energía E = h ν (ecuación de Planck). Si igualamos las expresiones de Planck y Einstein, E = mc² = h ν, podemos hallar la masa equivalente a un fotón, en función de su frecuencia (ν). Esta masa no tiene el significado habitual, pues no es masa en reposo sino a la velocidad de la luz. A las velocidades que nos movemos nosotros, las masas que medimos son casi siempre masas en reposo, por lo tanto no podemos medir la masa de un fotón por los medios normales.

En resumen, para responder a la pregunta, las partículas con masa (en reposo) no pueden moverse a la velocidad de la luz, mientras que las partículas sin masa (en reposo) no sólo se pueden mover a la velocidad de la luz sino que es la única forma que tienen de moverse.

¿Cuál es la explicación científica de la expresión: «Tengo los nervios metidos en el estómago«?

-vía HdC por Margarita Tortosa–

Seguro que todos, cuando nos ponemos nerviosos, notamos un cosquilleo en el estómago, incluso en situaciones de ansiedad o estrés podemos sufrir estreñimiento o diarrea. Para esto hay muchas explicaciones esotéricas y pseudocientíficas pero la realidad es que el aparato digestivo está lleno de neuronas.

El llamado sistema nervioso entérico es un gran entramado de neuronas que regulan toda la digestión utilizando los mismos neurotransmisores que el cerebro. No obstante, es el sistema nervioso central, el encéfalo, el que lo controla y lo regula todo. Desde nuestra cabeza parten fibras nerviosas que van a parar al tracto digestivo y que controlan todo el proceso.

Algunos autores afirman que un exceso de actividad de ciertas zonas cerebrales que se activan con el estrés o la ansiedad pueden producir la activación de estos nervios y desregular el sistema digestivo. Así que, la próxima vez que sientas mariposas en el estómago, piensa que es un error de cableado.

¿Es cierto que el cabello se cae más en primavera/otoño?, y si lo es ¿por qué?

-vía HdC por Ununcuadio–

Imagen propiedad de Tharish.

Es un mito, una leyenda urbana. Pero vamos a suponer que sea cierto.

Si lo fuera, sería un equivalente de la muda en otros animales. Muchos seres se preparan para el invierno o el verano cambiando de pelo, bien porque necesitan más abrigo en la época fría, bien porque el pelo les molesta cuando hace calor. De paso, muchos cambian de color, adoptando tonos blancos para el invierno que le permiten camuflarse en la nieve; color que no sirve de mucho en verano, así que adoptan un color menos llamativo.

Algunos animales domésticos conservan esos rasgos, como ocurre en los perros (que proceden de los lobos).

Los folículos pilosos tienen un desarrollo cíclico, y esto es cierto para todos los mamíferos, incluidos nosotros mismos. En otras palabras, todo pelo se desarrolla durante un tiempo para terminar cayéndose al completar su ciclo, y ser sustituido por uno nuevo.

Para los animales que mudan el pelo, todos los ciclos han de estar sincronizados de tal manera que se caigan todos a la vez; en eso consiste, precisamente, la muda. Si hablamos de dos mudas al año, la duración de los ciclos pilosos será de seis meses.

En el caso de los seres humanos, la duración de los ciclos pilosos depende de la zona corporal que consideremos; en el caso del cabello, los ciclos van desde los dos años (hombres, zona frontal) hasta los seis o incluso ocho años (mujeres, zona occipital). Para que se nos cayera una importante cantidad de cabellos en primavera u otoño, habría que sincronizar un buen número de ciclos pilosos. Y eso no es fácil con duraciones de varios años.

Pero es que, además, en nuestra especie los ciclos pilosos no están sincronizados, los pelos se nos están cayendo todo el año con una frecuencia más o menos constante, alrededor de unos cien cabellos al día.

¿Por qué tenemos hipo? ¿Cómo quitarlo?

-vía HdC por Ununcuadio–

El hipo es una contracción violenta e involuntaria del músculo diafragma. La causa más habitual es una irritación del nervio frénico, que puede producirse por muchos motivos, incluido el cáncer; aunque la mayoría de las veces se desconoce la causa. Una posibilidad es haber comido mucho o tragado mucho aire.

Como no se sabe la causa tampoco se conoce el tratamiento, hay fármacos pero se dan para casos muy exagerados, de hipos que duran meses. Lo que sí se sabe es que ni beber haciendo el pino, ni un vaso de agua fría muy rápido, ni que te den un susto, ni ningún remedio casero funciona.

Yo recomiendo respirar despacio y profundo porque es lo que me parece personalmente que tiene más sentido, pero no hay evidencia al respecto. Lo más probable es que no funcione pero al menos te da la sensación de que haces algo.

En este enlace podemos encontrar un artículo que nos da otra perspectiva respecto a los métodos para curar el hipo.

Estas son las preguntas que contestaremos la semana que viene. ¿Os animáis a adivinar la respuesta? Compartid vuestras ideas en los comentarios.

• ¿Por qué los arco iris tienen forma de arco?
  
• ¿Por qué la cerveza Mort Subite desborda de espuma al abrirla?
  
• ¿Las jaquecas y las migrañas son lo mismo?
  
• ¿Todos los gases de efecto invernadero son igual de malos?

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