El Rincón de la Ciencia, Tecnología y el Conocimiento

“Ahora para encontrar trabajo hace falta un máster. ¿Qué será lo próximo? ¿El Nobel? Entrevista al educador Ken Robinson

Publicado por El Rincón de la Ciencia, Tecnología y el Conocimiento en Jueves, 21 de julio de 2016

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FRASES DE CIENCIA

domingo, 4 de diciembre de 2016

Grandes genios e inventos de la humanidad PARTE 10



Herman Oberth, Wernher Von Braun y el cohete (1/4) (cap.10) Genios e inventos de la humanidad


La historia completa de la tecnología del cohete es muy larga para cubrirla aquí. Entre la I y la II Guerras Mundiales, especialmente en los años 30, hubo activos clubs de entusiastas de los cohetes en Alemania, Estados Unidos, Rusia y otros países. Se diseñaron cohetes experimentales, se probaron, y algunas veces los hicieron volar. Algunos de los experimentos usaban combustible líquido, aunque también se desarrollaron cohetes de combustible sólido. En estos últimos, el combustible se quemaba gradualmente (como en los antiguos cohetes de pólvora), y el contenedor de combustible estaba presurizado, proporcionando el gas caliente directamente hacia la tobera De-Laval. Hermann Oberth


El semillero del estudio y uso de los cohetes fue Alemania, donde Hermann Oberth, un rumano, promovió con pasión la idea de los vuelos espaciales, aún cuando su tesis doctoral "El cohete en el espacio interplanetario" fue rechazado por la Universidad de Heidelberg. Oberth era un miembro antiguo de la "Sociedad par los Viajes Espaciales" (Verein fuer Raumschiffahrt ó VfR) formado en 1927. En 1930 el VfR probó con éxito un motor de combustible líquido con una tobera cónica que desarrollaba un empuje de 70 newtons (unos 10 newtons elevan 1 kg). En 1932 volaban cohetes con motores de 600 newtons.

Herman Oberth, Wernher Von Braun y el cohete: Genios e inventos de la humanidad
 


Robert Watson-Watt y el radar (2/4) (cap.10) Genios e inventos de la humanidad


Sir Robert Alexander Watson-Watt (Brechin, condado de Angus, Escocia, 13 de abril de 1892 - Inverness, 15 de diciembre de 1973) fue un ingeniero y físico británico, considerado erróneamente por algunos (el desarrollo era muy anterior) como el inventor del radar. A pesar de todo, su patente sobre este asunto en 1935, condujo al Reino Unido a instalar la primera red de radar para defensa. Sus investigaciones y su dirección de los proyectos antes y durante la Segunda Guerra Mundial hicieron del radar un instrumento esencial de los aliados para la victoria final.

Robert Watson-Watt y el radar:  Genios e inventos de la humanidad


Townes, Schawlow, Maiman y la técnica láser (3/4) (cap.10)Genios e inventos de la humanidad


La palabra LÁSER es un acrónimo, en inglés, de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que significa Amplificación de Luz Mediante Emisión Inducida de Radiación.


Todo comenzó en 1916, cuando Albert Einstein estudiaba el comportamiento de los electrones en el interior del átomo. Éstos emiten luz espontáneamente, sin ninguna intervención externa. 

Einstein previó la posibilidad de estimularlos para que emitieran luz de una longitud de onda determinada; pero nadie pensó seriamente en construir un dispositivo basado en el fenómeno en cuestión, hasta principios de los años 50.

La primera propuesta conocida para la amplificación de la emisión estimulada apareció en una solicitud de patente soviética en 1951, presentada por Fabrikant. Sin embargo, no se publicó hasta 1959 y, por consiguiente, no afectó a otros investigadores.

En 1953, Joseph Weber, de la Universidad de Maryland, propuso también la amplificación de la emisión estimulada. Al año siguiente, los rusos Nicolay Basov y Aleksandr Prokhorov escribieron un artículo explorando más a fondo el concepto.

El hecho más significativo en la carrera del láser tuvo lugar en durante la mañana del 26 de abril de 1951. Charles Townes se encontraba en Washington, D.C. para asistir a una reunión de físicos. Estaba interesado en generar ondas cortas para sus investigaciones, algo que no había logrado todavía.

Se despertó temprano, fue a dar un paseo y en un banco del Parque Franklin se le ocurrió la idea para amplificar la emisión estimulada de microondas. Esta revelación tuvo una importancia trascendental para el láser.

Townes formuló el problema como tema para una tesis y se lo ofreció a James Gordon, alumno de la Universidad de Columbia. Tres años más tarde, Townes, Gordon y Herbert habían logrado construir el primer MÁSER, es decir, Amplificación de Microondas por Emisión Estimulada de Radiación.
 
Durante los años siguientes proliferaron los máseres, pero por desgracia se encontraron pocas aplicaciones. Son útiles para amplificar señales que los radioastrónomos reciben del espacio lejano, en comunicaciones satelitales y relojes atómicos de ultra precisión, pero la gama de frecuencias que amplifican es muy limitada para la mayoría de las aplicaciones electrónicas.

Los físicos deseaban ir más allá y comenzaron a investigar otras zonas del espectro electromagnético, en especial las longitudes de onda de la luz infrarroja y visible. Así comenzó la gran carrera en pos del primer láser y empezaron los problemas.

En septiembre de 1957, Townes esbozó un proyecto para la construcción de un "máser óptico" que emitiría luz visible. Él y su viejo amigo Arthur Schawlow desarrollaron un plan para la construcción de un láser.

Gordon Gould era estudiante de la Facultad de Física en la Universidad de Columbia, donde Townes era catedrático. Estaba obsesionado por la idea de construir un artefacto que emitiera luz en lugar de microondas. Aunque no era su alumno, Gould admitió que lo inspiraron algunas ideas de Townes.

Townes, Schawlow, Maiman y la técnica láser:  Genios e inventos de la humanidad


Serguéi Koroliov y el primer satélite en el espacio (4/4) (cap.10) Genios e inventos de la humanidad


Sergéi Pávlovich Koroliov (en ucraniano Сергій Павлович Корольов, en ruso Серге́й Па́влович Королёв, nació el 12 de enero de 1907[1] en Zhytomyr, actualmente Ucrania -- 14 de enero de 1966, Moscú) fue un ingeniero y diseñador de cohetes durante la carrera espacial. Conocido como El Diseñador Jefe, es considerado el equivalente soviético de Wernher von Braun.

Creció en Odesa, actual Ucrania, y se entrenó como diseñador aeronáutico. Sin embargo, destacaría en la organización, integración del diseño y planificación estratégica. Fue capturado durante las purgas estalinistas de 1938 y pasó seis años en un gulag siberiano. Después de su liberación se convirtió en diseñador de cohetes y fue una figura clave en el desarrollo del programa ICBM ruso. Como diseñador principal del programa espacial soviético, supervisó los programas Sputnik y Vostok, y los planes para enviar un hombre a la Luna. Murió repentinamente a la edad de 59 años debido a problemas de salud causados por su dura estancia en el gulag.

Serguéi Koroliov y el primer satélite en el espacio:  Genios e inventos de la humanidad


Programa completo:



Hermann Oberth, Wernher Von Braun y el cohete
Robert Watson-Wratt y el radar 
Townes,Schawlow,Maiman y la técnica láser 
Serguéi Koroliov y el primer satélite en el espacio

Una de las características que diferencian al hombre como ser racional o como "homo sapiens" de los demás seres de la creación, es su capacidad de lograr inventos. Desde los comienzos de la aparición del hombre, éste se ha esforzado por realizar elementos que hagan más fáciles algunas tareas, o que resuelvan problemáticas que se les presentaban y a las que había que buscarles una solución.

Los primeros inventos fueron elementos realizados en piedra, toscos y rústicos, los que fueron evolucionando a través de los tiempos. La invención más grande -según mi punto de vista- que ha logrado el hombre desde sus comienzos, antes de la documentación histórica, es el sistema de signos para comunicarse: el lenguaje.

La mente humana fue capaz de inventar un código para comunicarse con sus semejantes, y a la vez, de lograr en esa máquina que es el cerebro del hombre, recibir el mensaje y decodificarlo. Este invento en el que interviene el proceso mental, pues es allí donde se genera, es el máximo exponente de lo que nos diferencia de los animales.

Entre los grandes científicos e inventores se podrían citar, a riesgo de olvidar a algún famoso investigador, a Fleming, Curie, Bell, Edison, Gutemberg, Franklin, Newton, Ramón y Cajal, Einstein y muchos más, pero uno de los pioneros de todos los inventos modernos fue el gran Leonardo Da Vinci; y su importancia no está tanto en sus invenciones de un confuso helicóptero o un boceto de submarino que quizás no se hubiera sumergido; sino que Leonardo es grande porque inauguró la metodología de la ciencia moderna, y en este sentido es el pionero de todas las invenciones hechas después de él.

Él enseñó que a la naturaleza debe mirársela sistemáticamente y debe ser investigada con ojos curiosos, porque "la sabiduría es hija de la experiencia" y el hombre puede modificar las cosas a través de la proyección y creación de instrumentos mecánicos.
                                      

Grandes genios e inventos de la humanidad PARTE 9




Samuel Morse y el telégrafo (1/4) (cap.9) Genios e inventos de la humanidad



Samuel Morse (Boston, Massachusetts, Estados Unidos, 27 de abril de 1791 -- Nueva York, 2 de abril de 1872), fue un inventor y pintor estadounidense, conocido por haber inventado el telégrafo. El 24 de mayo de 1844, Morse transmitió el mensaje que se haría tan famoso: "Qué nos ha forjado Dios" (traducción literal) o también: "Lo que Dios ha creado"("What hath God wrought", una cita bíblica, Números 23:23) desde la Corte Suprema de los Estados Unidos en Washington, D.C. a su asistente, Alfred Vail, en Baltimore, Maryland. A pesar de lo notable de su trabajo, Morse debió enfrentarse a la oposición de supersticiosos que culpaban a su invento de todos los males.[cita requerida] Además, el invento estaba siendo desarrollado simultáneamente en otros países y por otros científicos, por lo que Morse se vio envuelto en largos litigios para obtener los derechos de su sistema. Estos derechos le fueron finalmente reconocidos en 1854 por la Corte Suprema de los Estados Unidos.

Con su invento, Morse ganó una gran fortuna con la que compró una extensa propiedad, y en sus últimos años se dedicó a hacer obras filantrópicas, aportando sumas considerables a escuelas como Vassar College y la Universidad de Yale además de otras asociaciones misioneras y de caridad.

Samuel Morse y el telégrafo:  Genios e inventos de la humanidad




El teléfono de Philipp Reis, Alexander Graham Bell (2/4) (cap.9) Genios e inventos de la humanidad



Alexander Graham Bell (Edimburgo, Escocia, Reino Unido, 3 de marzo de 1847 -- Beinn Bhreagh, Canadá, 2 de agosto de 1922) fue un científico, inventor y logopeda británico. Contribuyó al desarrollo de las telecomunicaciones y la tecnología de la aviación. Su padre, abuelo y hermano estuvieron asociados con el trabajo en locución y discurso (su madre y su esposa eran sordas), lo que influyó profundamente en el trabajo de Bell, su investigación en la escucha y el habla. Esto le movió a experimentar con aparatos para el oído.[1] [2] Sus investigaciones le llevaron a intentar conseguir la patente del teléfono en América, obteniéndola en 1876,[3] aunque el aparato ya había sido desarrollado anteriormente por Antonio Meucci, siendo éste reconocido como su inventor el 11 de junio de 2002.

Muchos otros inventos marcaron la vida de Bell; entre ellos, la construcción del hidroala y los estudios en aeronáutica. En 1888, Alexander Graham Bell fue uno de los fundadores de la National Geographic Society. Además, el 7 de enero de 1898, asumió la presidencia de dicha institución.

El teléfono de Philipp Reis, Alexander Graham Bell: Genios e inventos de la humanidad
 




La bombilla de Thomas Edison (3/4) (cap.9) Genios e inventos de la humanidad



Thomas Alva Edison (11 de febrero de 1847 -- 18 de octubre de 1931) fue un empresario y un prolífico inventor que patentó más de mil inventos (durante su vida adulta un invento cada quince días) y contribuyó a darle, tanto a Estados Unidos como a Europa, los perfiles tecnológicos del mundo contemporáneo: las industrias eléctricas, un sistema telefónico viable, el fonógrafo, las películas, etc. En abril de 1879, Edison abordó las investigaciones sobre la luz eléctrica. La competencia era muy enconada y varios laboratorios habían patentado ya sus lámparas. El problema consistía en encontrar un material capaz de mantener una bombilla encendida largo tiempo. Después de probar diversos elementos con resultados negativos, Edison encontró por fin el filamento de bambú carbonizado. Inmediatamente adquirió grandes cantidades de bambú y, haciendo gala de su pragmatismo, instaló un taller para fabricar él mismo las bombillas. Luego, para demostrar que el alumbrado eléctrico era más económico que el de gas, empezó a vender sus lámparas a cuarenta centavos, aunque a él fabricarlas le costase más de un dólar; su objetivo era hacer que aumentase la demanda para poder producirlas en grandes cantidades y rebajar los costes por unidad. En poco tiempo consiguió que cada bombilla le costase treinta y siete centavos: el negocio empezó a marchar como la seda



La bombilla de Thomas Edison:  Genios e inventos de la humanidad
 





Guglielmo Marconi y la Radiotelegrafía (4/4) (cap.9) Genios e inventos de la humanidad



Guglielmo Marconi, (n. Bolonia, 25 de abril de 1874 - † Roma, 20 de julio de 1937) fue un ingeniero eléctrico italiano y ganador del Premio Nobel de Física en 1909, conocido por el desarrollo de un sistema de telegrafía sin hilos (T.S.H.) o radiotelegrafía. También fue presidente de la Academia d'Italia. Segundo hijo de Giuseppe Marconi, terrateniente italiano, y su esposa de origen irlandés Annie Jameson, estudió en la Universidad de Bolonia, fue entonces donde llevó a cabo los primeros experimentos acerca del empleo de ondas electromagnéticas para la comunicación telegráfica. En 1896 los resultados de estos experimentos fueron aplicados en Gran Bretaña, entre Penarth y Weston, y en 1898 en el arsenal naval italiano de La Spezia. A petición del gobierno de Francia, en 1899 hizo una demostración práctica de sus descubrimientos, estableciendo comunicaciones inalámbricas a través del canal de la Mancha, entre Dover y Wimereux.

La primera patente de la radio, aunque en un solo país - el 2 de julio de 1897 en el Reino Unido, lo que le ha acreditado habitualmente como el padre de la radio y de las telecomunicaciones inalámbricas. En años posteriores dicha paternidad fue disputada por varias personas. De hecho, otros países, tales como Francia o Rusia rechazaron reconocer la patente por dicha invención, refiriéndose a las publicaciones de Alexander Popov publicadas anteriormente.Tesla había inventado un dispositivo similar al menos 15 años antes que él. En la década de los cuarenta el Tribunal Supremo de los Estados de Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítimamente propiedad de Tesla, reconociéndolo de forma legal como inventor de ésta, si bien esto no trascendió a la opinión pública, que sigue considerando a Marconi como su inventor. En todo caso, fue Marconi quien desarrolló comercialmente la radio.

Guglielmo Marconi y la Radiotelegrafía: Genios e inventos de la humanidad



Programa completo:

1] Samuel Morse y el telégrafo
2] El Teléfono de Alexander G Bell
3] La Bombilla de Thomas A Edison
4] Guglielmo Marconi y la Radio telegrafía

Una de las características que diferencian al hombre como ser racional o como "homo sapiens" de los demás seres de la creación, es su capacidad de lograr inventos. Desde los comienzos de la aparición del hombre, éste se ha esforzado por realizar elementos que hagan más fáciles algunas tareas, o que resuelvan problemáticas que se les presentaban y a las que había que buscarles una solución.

Los primeros inventos fueron elementos realizados en piedra, toscos y rústicos, los que fueron evolucionando a través de los tiempos. La invención más grande -según mi punto de vista- que ha logrado el hombre desde sus comienzos, antes de la documentación histórica, es el sistema de signos para comunicarse: el lenguaje.

La mente humana fue capaz de inventar un código para comunicarse con sus semejantes, y a la vez, de lograr en esa máquina que es el cerebro del hombre, recibir el mensaje y decodificarlo. Este invento en el que interviene el proceso mental, pues es allí donde se genera, es el máximo exponente de lo que nos diferencia de los animales.

Entre los grandes científicos e inventores se podrían citar, a riesgo de olvidar a algún famoso investigador, a Fleming, Curie, Bell, Edison, Gutemberg, Franklin, Newton, Ramón y Cajal, Einstein y muchos más, pero uno de los pioneros de todos los inventos modernos fue el gran Leonardo Da Vinci; y su importancia no está tanto en sus invenciones de un confuso helicóptero o un boceto de submarino que quizás no se hubiera sumergido; sino que Leonardo es grande porque inauguró la metodología de la ciencia moderna, y en este sentido es el pionero de todas las invenciones hechas después de él.

Él enseñó que a la naturaleza debe mirársela sistemáticamente y debe ser investigada con ojos curiosos, porque "la sabiduría es hija de la experiencia" y el hombre puede modificar las cosas a través de la proyección y creación de instrumentos mecánicos.
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Grandes genios e inventos de la humanidad PARTE 8






La fotografía de Louis Daguerre(1/4) (cap.8) Genios e inventos de la humanidad



Louis Daguerre, más conocido como Louis Jacques Mandé Daguerre (1787-1851), fue el primer divulgador de la fotografía.

Era pintor y decorador teatral. Nació en Cormeilles-en-Parisis, Valle del Oise el 18 de noviembre de 1787 y murió el 10 de julio de 1851 en Bry-sur-Marne, Valle del Marne.Louis Daguerre (1787-1851), artista que inventó el proceso de fotografía. Fue uno de los personajes a los cuales la historia de la fotografía debe su propia existencia. Daguerre fue el inventor del Diorama, aparato que desarrollaba los fundamentos técnicos de la cámara oscura creando impresión de tridimensionalidad. Posteriormente, mantuvo con Niepce una sociedad para lograr el perfeccionamiento del heliógrafo. El descubrimiento del fijador, que Daguerre buscó a partir de entonces, recuerda bastante a la historia de Newton y su manzana. Al retirar una placa expuesta en su armario de química, varios días después descubrió que se había revelado la imagen latente por causa del vapor de mercurio que se había desprendido de un termómetro roto. Dos años después, en 1837, Daguerre logró desarrollar un método para fijar las imágenes de manera más permanente por medio de una solución de sal común y decidió designar al invento con el nombre de "Daguerrotipo".

Gracias a la intercesión del astrónomo y físico Dominique Arago el gobierno francés subvencionó alguno de los experimentos de Daguerre. El perfeccionamiento se logró por medio de una placa de plata que se sensibilizaba con vapor de yodo, con lo cual se formaba una capa de yoduro de plata. Esta placa se exponía ante la cámara y la imagen latente se revelaba con vapor de mercurio. El mercurio se adhería a las zonas de yoduro de plata que habían sido afectadas por la luz. A continuación se fijaba con hiposulfito de sodio y se secaba con calor. Para proteger la superficie del mercurio y evitar la oxidación de la plata se protegía la imagen con un cristal.

El 19 de agosto de 1839, Daguerre hacía la presentación pública de la imagen fotográfica y su proceso ante la Academia de Ciencias de París.

La fotografía de Louis Daguerre: Genios e inventos de la humanidad



El fonógrafo de Thomas Alva Edison (2/4) (cap.8) Genios e inventos de la humanidad



Thomas Alva Edison anunció la invención de su primer fonógrafo, la primera pieza interpretada fue:"Mary had a little lamb" ("Mary tuvo un corderito") el 21 de noviembre de 1877, mostró el dispositivo por primera vez el 29 de noviembre de ese mismo año y lo patentó el 19 de febrero de 1878.[4]

El fonógrafo utiliza un sistema de grabación mecánica analógica en el cual las ondas sonoras son transformadas en vibraciones mecánicas mediante un transductor acústico-mecánico. Estas vibraciones mueven un estilete que labra un surco helicoidal sobre un cilindro de fonógrafo. Para reproducir el sonido se invierte el proceso.

Al principio se utilizaron cilindros de cartón recubiertos de estaño, más tarde de cartón parafinado y, finalmente, de cera sólida. El cilindro de cera, de mayor calidad y durabilidad, se comercializó desde 1889, un año después de que apareciera el gramófono.

El 2 de diciembre de 1889 un representante de la casa Edison, Theo Wangeman, grabó una interpretación del celebérrimo compositor Johannes Brahms. Se trataba de un segmento de las Danzas Húngaras en una versión para piano solo. Esta grabación aún se conserva, pero su calidad es pésima.

El fonógrafo de Thomas Alva Edison:  Genios e inventos de la humanidad


El cinematógrafo de los hermanos Lumière (3/4) (cap.8) Genios e inventos de la humanidad



Auguste Lumière (Auguste Marie Louis Nicolas Lumière) (* Besançon, 19 de octubre de 1862 - † Lyon, 10 de abril de 1954, 92 años) y Louis Lumière (Louis Jean Lumière) (* Besançon, 5 de octubre de 1864 - † Bandol, 6 de junio de 1948, 84 años) fueron los inventores del proyector cinematográfico. Ambos nacieron en Besançon, Francia, pero crecieron en Lyon. Su padre, Antoine Lumière, tenía un taller fotográfico y ambos hermanos trabajaban con él, Louis como físico y Auguste como administrador. Louis hizo algunas mejoras en el proceso de fotografías estáticas.

A partir de 1892 los hermanos empezaron a trabajar en la posibilidad de imágenes en movimiento. Patentaron un número significativo de procesos notables.

Crearon un aparato que servía como cámara y como proyector: el cinematógrafo, que se basaba en la persistencia retiniana de imágenes en el ojo humano. Ellos cargaban las piezas de la cámara filmadora en un cajón para su traslado.

El cinematógrafo fue patentado el 13 de febrero de 1894. Así, en el verano de 1894, los hermanos Louis y Auguste Lumière tenían a punto la cámara que servía tanto como tomavistas o como proyector, y con ella llevaron a cabo su primera filmación ese otoño. El 28 de marzo de 1895 fue mostrada en París en una sesión de la Société d'Encouragement à l'Industrie Nacional la conocida La sortie des ouvriers des usines Lumière à Lyon Monplaisir («Salida de los obreros de la fábrica Lumière en Lyon Monplaisir»), rodada tres días antes.

Tras diversas presentaciones en sociedades científicas, en la Universidad de la Sorbona, en Bruselas y otros lugares, se procedió a su explotación en la primera sesión exhibida para un público comercial, como primer espectáculo de pago el 28 de diciembre de 1895 en París, en el Salon Indien del Grand Café, en el Boulevard des Capucines, donde se proyectaron varias cintas entre las que destacaban, aparte de la ya citada Salida de la fábrica Lumière, otras como Llegada de un tren a la estación de la Ciotat o El desayuno del bebé, e incluía la primera película de ficción: El regador regado. Así, con este catálogo, el cine comenzó su historia a modo de documental, como testigo objetivo de la vida cotidiana.

Los hermanos pensaban que «el cine es una invención sin ningún futuro», utilizable sólo para el ámbito de la intimidad. No obstante, aprovecharon todo lo que el nuevo invento les ofreció para generar riqueza y montar un negocio rentable. Los Lumière enviaban un cinematógrafo y un operador allá donde era requerido, por ejemplo a la Coronación del zar Nicolás, etc. Con estas cintas rodadas en los lugares más exóticos del planeta surge el montaje.

Su posición económica y el interés que mostraban hacia la ciencia les hizo menospreciar las posibilidades comerciales de su invento, por lo que finalmente abandonaron la producción cinematográfica.
En 1903 patentaron un proceso para realizar fotografías en color, el Autochrome Lumière, lanzado al mercado en 1907.

Actualmente su cámara esta en el museo de cine de París, con la de George Méliès.

El cinematógrafo de los hermanos Lumière:  Genios e inventos de la humanidad


Nipkow, Baird, Zworykin y la invención de la televisión (4/4) (cap.8) Genios e inventos



El estudiante alemán Paul Nipkow desarrolló y patentó el primer sistema de televisión electromecánico en 1884. El disco de Nipkow está reconocido como el primer rasterizador de imagen de televisión. De todos modos, no fue hasta 1907 cuando el desarrollo de la tecnología de tubos de amplificación hizo el diseño practicable. Mientras tanto, Constantin Perskyi acuñó la palabra «televisión» en el texto leído en el Congreso Internacional de Electricidad durante la Feria Internacional de París el 25 de agosto de 1900. El texto de Perskyi revisaba las tecnologías electromagnéticas existentes, mencionando el trabajo de Nipkow y otros.

En 1911, Boris Rosing y su estudiante Vladimir Kosma Zworykin crearon un sistema de televisión que realizaba el barrido mediante un espejo-tambor para transmitir, en palabras de Zworykin, «imágenes muy crudas» a través del tubo electrónico Braun (tubo de rayos catódicos) en el receptor. El movimiento de las imágenes no era posible porque en el escaneado «la sensibilidad no era suficiente y la célula de selenio se retrasaba». Tiempo después, Zworykin se fue a trabajar con RCA para construir una televisión puramente electrónica, cuyo diseño fue acusado varias veces de violar las patentes de Philo Taylor Farnsworth. La solución decisiva, "la de una televisión operando sobre las bases de una emisión de electrones continua con acumulación y almacenaje de electrones secundarios lanzados durante todo el ciclo de escaneado", fue descrita por primera vez por el inventor húngaro Kálmán Tihanyi en 1926, con una versión refinada que patentó en 1928.

El 25 de marzo de 1925, el inventor escocés John Logie Baird ofreció una demostración de la silueta de una imagen televisada en el Selfridge's Department Store en Londres. Pero como la televisión se definía como la transmisión de imágenes vivas, en movimiento y con tonalidad, y no simplemente siluetas, Baird archivó su proyecto en privado el 2 de octubre de 1925. Después, Baird ofreció la primera demostración pública del funcionamiento de un sistema de televisión a los miembros de la Royal Institution y a un periodista el 26 de enero de 1926 en su laboratorio de Londres. Al contrario que los anteriores sistemas electrónicos con varios cientos de líneas de resolución, la imagen escaneada verticalmente por Baird, usando una disco equipado con una doble espiral de lentes, tenía sólo 30 líneas, justo las suficientes para reproducir una cara humana reconocible. En 1927, Baird transmitió una señal 438 millas a través de una línea de teléfono entre Londres y Glasgow.


En 1928, la empresa de Baird (Baird Television Development Company / Cinema Televisión) consiguió la primera señal de televisión transatlántica entre Londres y Nueva York. 


Curiosidad: La cámara de televisión del Apolo XI que permitió ver en tiempo real los primeros pasos sobre la superficie lunar era de barrido mecánico, como el disco de Nipkow, debido a su insensibilidad a los campos magnéticos.

Nipkow, Baird, Zworykin y la invención de la televisión: Genios e inventos


Grandes genios e inventos de la humanidad PARTE 7


Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas (1/4) (cap.7) Genios e inventos de la humanidad


Heinrich Rudolf Hertz pertenecía a una familia judía que se había convertido al cristianismo. Su padre era consejero en la ciudad de Hamburgo. Heinrich obtuvo su doctorado en 1880 y continuó como alumno de Helmholtz hasta 1883, año en el que es nombrado profesor de física teórica en la Universidad de Kiel. En 1885 se trasladó a la universidad de Karlsruhe, donde descubrió la forma de producir y detectar ondas electromagnéticas.

A partir del experimento de Michelson en 1881 (precursor del experimento de Michelson y Morley en 1887), que refutó la existencia del éter luminífero, Hertz reformuló las ecuaciones de Maxwell para tomar en cuenta el nuevo descubrimiento. Probó experimentalmente que las ondas electromagnéticas pueden viajar a través del aire libre y del vació, como había sido predicho por James Clerk Maxwell y Michael Faraday.

También descubrió el efecto fotoeléctrico (que fue explicado más adelante por Albert Einstein) cuando notó que un objeto cargado pierde su carga más fácilmente al ser iluminado por la luz ultravioleta. 

Murió de septicemia a la edad de 36 años en Bonn, Alemania. Su sobrino Gustav Ludwig Hertz fue ganador del premio Nobel, y el hijo de Gustav, Carl Hellmuth Hertz, inventó la ultrasonografía  médica.

Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas: Genios e inventos de la humanidad
 



Los rayos X (2/4) (cap.7) Genios e inventos de la humanidad


Los rayos X son una radiación electromagnética de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).

Los rayos X: Genios e inventos de la humanidad
 



Radioactividad: Henri Becquerei, Marie y Pierre Curie (3/4) (cap.7) Genios e inventos


Se produce la radiactividad inducida cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado penetran dentro del núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y aluminio con partículas alfa. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.

En 1934 Fermi se encontraba en un experimento bombardeando núcleos de uranio con los neutrones recién descubiertos. En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi. Es más, en 1939 demostraron que parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos era bario. Muy pronto confirmaron que era resultado de la división de los núcleos de uranio: la primera observación experimental de la fisión. En Francia, Jean Frédéric Joliot-Curie descubrió que además del bario, se emitían neutrones secundarios en esa reacción, haciendo factible la reacción en cadena.

También en 1932 Mark Oliphant teorizó sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco después Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas en base a este mecanismo.

El estudio de la radiactividad permitió un mayor conocimiento de la estructura del núcleo atómico y de las partículas subatómicas. Se abre la posibilidad de convertir unos elementos en otros. Incluso el sueño de los alquimistas de transformar otros elementos en oro se hace realidad, aunque no resulte rentable.

Radioactividad: Henri Becquerei, Marie y Pierre Curie: Genios e inventos
 



Otto Hahn y la fisión nuclear (4/4) (cap.7) Genios e inventos de la humanidad


En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía). Otto Hahn, (Fráncfort, Alemania 8 de marzo de 1879- † 28 de julio de 1968) fue un químico alemán que ganó el Premio Nobel de Química en 1944.

Nació en Fráncfort del Meno y estudió química en Marburg y en Munich. Tras recibir su doctorado en filosofía en 1901, trabajó en la universidad de Marburg; en 1904 pasó a Londres y al año siguiente a Montreal, para finalmente establecerse en Berlín en 1906. Recibió el Premio Nobel de Química en 1944 por sus trabajos pioneros en el campo de la radiactividad.

"Instituto de Química Kaiser-Wilhelm-" actualmente: Edificio Otto Hahn de la Universidad Libre de BerlínJunto a Lise Meitner y Otto von Baeyer, desarrolló una técnica para medir los espectros de la desintegración beta de isótopos radiactivos; para su fortuna este logro fue reconocido y le aseguró el puesto de profesor en el Instituto de Química Kaiser-Wilhelm de Berlín en 1912. En 1918, junto con Meitner, descubrió el protactinio. Cuando Meitner huyó de la Alemania nazi en 1938, él continuó el trabajo con Fritz Strassmann en la dilucidación del resultado de bombardeo del uranio con los neutrones térmicos. Comunicó sus resultados a Meitner quien, en colaboración con su sobrino Otto Roberto Frisch, los interpretó correctamente como evidencia de la fisión nuclear (una frase acuñada por Frisch). Una vez que la idea de la fisión fue aceptada, Hahn continuó sus experimentos y demostró las cantidades enormes de energía que la fisión inducida con neutrones podría generar para uso pacífico o para la guerra.

Al transcurrir la Segunda Guerra Mundial, Otto Hahn estuvo entre los científicos alemanes puestos bajo vigilancia por el programa aliado ALSOS, que lo incluyó en el proyecto alemán de energía nuclear para desarrollar una bomba atómica (su sola conexión era el descubrimiento de la fisión, él no trabajó en el programa). A Hahn le fue concedido el premio Nobel de Química en 1944, pero en la ceremonia de entrega el presidente del comité Nobel para Química anunció: "El profesor Hahn nos ha informado que estima deplorable asistir a esta ceremonia." Fue apresado por los británicos, quienes buscaban información sobre el esfuerzo alemán fallido de desarrollar una bomba atómica.

Otto Hahn y la fisión nuclear: Genios e inventos de la humanidad

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Programa completo:

[1] Heinrich Hertz y las ondas electromagnéticas.
[2] Los Rayos X
[3] Otto Hahn y la fisión nuclear

Una de las características que diferencian al hombre como ser racional o como "homo sapiens" de los demás seres de la creación, es su capacidad de lograr inventos. Desde los comienzos de la aparición del hombre, éste se ha esforzado por realizar elementos que hagan más fáciles algunas tareas, o que resuelvan problemáticas que se les presentaban y a las que había que buscarles una solución.


Los primeros inventos fueron elementos realizados en piedra, toscos y rústicos, los que fueron evolucionando a través de los tiempos. La invención más grande -según mi punto de vista- que ha logrado el hombre desde sus comienzos, antes de la documentación histórica, es el sistema de signos para comunicarse: el lenguaje.


La mente humana fue capaz de inventar un código para comunicarse con sus semejantes, y a la vez, de lograr en esa máquina que es el cerebro del hombre, recibir el mensaje y decodificarlo. Este invento en el que interviene el proceso mental, pues es allí donde se genera, es el máximo exponente de lo que nos diferencia de los animales.

Entre los grandes científicos e inventores se podrían citar, a riesgo de olvidar a algún famoso investigador, a Fleming, Curie, Bell, Edison, Gutemberg, Franklin, Newton, Ramón y Cajal, Einstein y muchos más, pero uno de los pioneros de todos los inventos modernos fue el gran Leonardo Da Vinci; y su importancia no está tanto en sus invenciones de un confuso helicóptero o un boceto de submarino que quizás no se hubiera sumergido; sino que Leonardo es grande porque inauguró la metodología de la ciencia moderna, y en este sentido es el pionero de todas las invenciones hechas después de él.

Él enseñó que a la naturaleza debe mirársela sistemáticamente y debe ser investigada con ojos curiosos, porque "la sabiduría es hija de la experiencia" y el hombre puede modificar las cosas a través de la proyección y creación de instrumentos mecánicos.

<<SIGUIENTE>>

Grandes genios e inventos de la humanidad PARTE 6


La concepción del mundo de Nicolás Copérnico (1/4) (cap.6) Genios e inventos


Hacen quinientos quince años nació este inmortal polaco-prusiano en las orillas del río Vístula, mirando hacia el Mar Báltico, en la ciudad de Thor (hoy Torun), región de la Pomerania. El gran genio nació el 19 de Febrero de 1473 a las 16 horas 40 minutos; de origen burgués, hijo menor del cracoviano Nicolás Copérnico (acaudalado magistrado y comerciante de Torun) y de Bárbara Watsenrode, también de noble estirpe, hermana del príncipe - obispo de Warmia, Lucas Watzenrode (o Watzeirode) quién ejercía gran influencia sobre su sobrino, fue su tutor espiritual tanto que lo educó como un hijo; pues, los padres de Copérnico murieron cuando aun el futuro gran astrónomo era muy niño.

Nace Copérnico cuando todavía no se había descubierto América, cuando ya habían fuertes indicios de un cambio en las rancias estructuras sociales y científicas de la Edad Media ; un niño, que como los que lo han antecedido, presidirá también, por culpa de Claudio Tolomeo, el gran espectáculo astral en el que la Tierra es el centro del Universo y a su alrededor giran los planetas, mientras el Sol y las estrellas están fijos en sus esferas. Copérnico tendrá que hacerse un buen matemático para poder entender, como lo hicieron otros, el intrincado sistema de los epiciclos, de los círculos excéntricos, de los ecuantos y las especulaciones relativas a las perturbaciones encontradas en los movimientos de los astros.

La concepción del mundo de Nicolás Copérnico : Genios e inventos


Galileo Galilei y La investigación de la vía láctea (2/4) (cap.6) Genios e inventos


Galileo nació en Pisa (Italia) en 1564. Su padre, Vincenzo Galilei, quien era un compositor de música aficionado a las Matemáticas. Galileo estudió Medicina en las universidades de Florencia, Pisa y Padua. Recibió una sólida formación matemática y se interesó por los problemas físicos, llegando a formular la "Ley del Péndulo". El prestigio ganado por sus descubrimientos le valió el nombramiento como Profesor de Matemática.

Galileo cuestionó la concepción que la física aristotélica tenía acerca del movimiento de caída libre. Según Galileo, la aceleración de la gravedad es idéntica para todos los cuerpos. Y respaldó sus afirmaciones con experimentos. Conocía la Teoría Heliocéntrica de Copérnico y la compartía, pero no la defendía públicamente pues sabía que las autoridades eclesiásticas y científicas sostenían la Teoría Geocéntrica (ptolemaica).

Viviendo en Venecia, contrajo matrimonio con Marina Gamba, en 1599, con quien tuvo tres hijos.

Cuando tomó conocimiento, en 1609, de la invención de lentes ópticas por parte de científicos holandeses, concibió el proyecto de aplicar esta tecnología para optimizar la observación de las estrellas y él mismo lo llevó a la práctica construyendo un telescopio. Al respecto dice el propio Galileo: "Primero que todo, vi la Luna tan cerca como si estuviese apenas a una distancia de dos semidiámetros de la Tierra. Después de la Luna, observé frecuentemente otros cuerpos celestes, tanto estrellas fijas como planetas, con increíble deleite." Gracias a la utilización del telescopio pudo descubrir que la superficie de la Luna no era lisa y uniforme, como se creía, sino despareja, con cráteres y montañas: seguro de que la superficie de la Luna no es perfectamente lisa, libre de desigualdades y exactamente esférica [...], sino que está llena de desigualdades, huecos y protuberancias, así como la superficie de la Tierra, la cual está alterada por todas partes con elevadas montañas y profundos valles." Descubrió, además, que Júpiter tenía satélites que giraban a su alrededor; que el Sol tenía manchas móviles oscuras y que la Vía Láctea estaba formada por un inmenso número de estrellas.

Galileo expuso estos descubrimientos en su obra Sidereus Nuncios ("Mensajero Sideral", 1610). Los nuevos datos aportados por sus observaciones tenían consecuencias revolucionarias. La rugosidad lunar y las manchas solares demostraban que los cuerpos celestes no diferían tanto de la Tierra como se creía entonces. Entraba en crisis la división aristotélica entre un mundo celeste (incorruptible y perfecto) y un mundo sub-lunar (en el que regía la corrupción y la muerte). Al mismo tiempo, el descubrimiento de los satélites de Júpiter reforzaba la idea de que las mismas leyes regían a todo el Universo, ya que el sistema de Júpiter y sus satélites se parecía en mucho al sistema solar tal como lo concebía Copérnico. Siguiendo esta línea de investigación, Galileo intentó demostrar que las leyes que rigen el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas que rigen el movimiento de los objetos en la Tierra, tarea que sería completada luego por Newton. Dedujo además, a partir del movimiento de las manchas solares, que el Sol giraba sobre su eje; y, por otro lado, que la Luna no era por sí misma luminosa sino sólo en cuanto reflejaba la luz del Sol.

Respaldado por sus observaciones, Galileo comenzó a defender públicamente el heliocentrismo de Copérnico. En 1611 presentó su telescopio ante la corte papal, causando gran impresión. De todos modos, los más acérrimos defensores de la física aristotélica y de la cosmología de Ptolomeo se opusieron fuertemente a sus afirmaciones. Por su parte, algunos teólogos denunciaron la incompatibilidad entre las teorías de Galileo y las Sagradas Escrituras.

Galileo Galilei y La investigación de la vía láctea: Genios e inventos



Isaac Newton y la gravedad (3/4) (cap.6) Genios e inventos de la humanidad

La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el s. XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).

Isaac Newton nació el 25 de diciembre de 1642, en Woolsthorpe, Lincolnshire. Cuando tenía tres años, su madre viuda se volvió a casar y lo dejó al cuidado de su abuela. Al enviudar por segunda vez, decidió enviarlo a una escuela primaria en Grantham. En el verano de 1661 ingresó en el Trinity College de la Universidad de Cambridge, donde recibió su título de profesor.

Durante esa época se dedicó al estudio e investigación de los últimos avances en matemáticas y a la filosofía natural. Casi inmediatamente realizó descubrimientos fundamentales que le fueron de gran utilidad en su carrera científica. También resolvió cuestiones relativas a la luz y la óptica, formuló las leyes del movimiento y dedujo a partir de ellas la ley de la gravitación universal.

La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). La ley incluye una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal y cuyo valor, determinado mediante experimentos muy precisos, es de:  6,670. 10-11 Nm²/kg².

Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleración con la que cae un cuerpo de prueba (de radio y masa unidad) en el seno de dicho campo. Mediante la aplicación de la segunda ley de Newton tomando los valores de la fuerza de la gravedad y una masa conocida, se puede obtener la aceleración de la gravedad.

Isaac Newton y la gravedad : Genios e inventos de la humanidad
 


Albert Einstein y E=mc² (4/4) (cap.6) Genios e inventos de la humanidad

Albert Einstein es quizás el científico más famoso del siglo XX. Una de sus teorías más conocidas es la fórmula E=mc².

A pesar de su familiaridad, mucha gente realmente no entiende lo que significa. ¡Espero que esta explicación ayude!

Una de los grandes descubrimientos de Einstein fue entender que la materia y la energía son formas distintas de la misma cosa. La materia se puede transformar en energía, y la energía en materia. 

Por ejemplo, considera un átomo simple del hidrógeno, integrado básicamente por un solo portón. Esta partícula subatómica tiene una masa de 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kilogramos.
 
Esta es una masa minúscula. ¡Pero en cantidades normales de materia hay muchos átomos! Por ejemplo, en un kilogramo de agua pura, la masa de los átomos del hidrógeno asciende apenas a unos 111 gramos, o a 0.111 kilogramos.

La fórmula de Einstein nos dice la cantidad equivalente de energía de esta masa si se convirtiera repentinamente en energía. Para encontrar la energía, multiplica la masa por el cuadrado de la velocidad de la luz, este número que es 300.000.000 metros por el segundo (un número muy grande): E=mc² = 0.111 x 300.000.000 x 300.000.000  = 10.000.000.000.000.000 julios

¡Ésta es una cantidad increíble de energía! Un julio no es una unidad grande de la energía... Un julio es la energía que se disipa cuando tiras un libro de texto al suelo. ¡Pero la cantidad de energía en 30 gramos de átomos del hidrógeno es equivalente a cientos de miles de litros de gasolina ardiendo!

¡Si consideras toda la energía de un kilogramo de agua, que también contiene los átomos de oxígeno, el equivalente en energía total está cerca de 10 millones de galones de gasolina!

¿Puede realmente liberarse toda esta energía ? ¿Ha existido siempre?

La única manera para que TODA esta energía sea liberada para un kilogramo de agua es destruirlo completamente. Este proceso implica la destrucción completa de la materia, y ocurre solamente cuando esa materia se enfrenta a una cantidad igual de antimateria, una sustancia integrada por "masa negativa". La antimateria existe; es observable como partículas subatómicas en descomposición radiactiva, y se ha creado en el laboratorio. Pero es algo que dura poco (!), puesto que se destruye una cantidad igual de materia ordinaria tan pronto como la encuentra. Por esta razón, todavía no se ha hecho en cantidades normales, así­ que nuestro kilogramo de agua no se puede convertir en energía mezclándola con el "antiagua". Por lo menos, no todavía.

Otro fenómeno peculiar de las partículas elementales pequeñas como los protones es que se combinan. Un solo portón forma el núcleo de un átomo del hidrógeno. Dos protones se encuentran en el núcleo de un átomo del helio. Así es cómo los elementos se forman, hasta llegar a la sustancia natural más pesada, el uranio, que tiene 92 protones en su núcleo.

Es posible conseguir que dos protones libres (núcleos del hidrógeno) se conviertan en el núcleo del helio. Para ello hay que lanzar los dos protones uno contra otro a una gran velocidad. Este proceso ocurre en el sol, pero también se puede conseguir en la tierra con los láser, imanes, o en el centro de una bomba atómica. El proceso se llama fusión nuclear.

Lo interesante es que cuando los dos protones se fuerzan para combinar, no necesitan tanta energía (o masa). ¡Dos protones unidos tienen menos masa que dos protones separados!
Cuando los protones se unen, se desprende energía. Normalmente asciende a cerca del 7% de la masa total, una cantidad de energía calculable con la fórmula E=mc²

Albert Einstein y E=mc²: Genios e inventos de la humanidad



Programa completo:

[1] La concesión del mundo de Nicolas Copernico.
[2] Galileo galilei la investigación de la vía láctea.
[3] Isaac Newton y la gravedad.
[4] Albert Einstein E es igual a m por c al cuadrado.

Una de las características que diferencian al hombre como ser racional o como "homo sapiens" de los demás seres de la creación, es su capacidad de lograr inventos. Desde los comienzos de la aparición del hombre, éste se ha esforzado por realizar elementos que hagan más fáciles algunas tareas, o que resuelvan problemáticas que se les presentaban y a las que había que buscarles una solución.

Los primeros inventos fueron elementos realizados en piedra, toscos y rústicos, los que fueron evolucionando a través de los tiempos. La invención más grande -según mi punto de vista- que ha logrado el hombre desde sus comienzos, antes de la documentación histórica, es el sistema de signos para comunicarse: el lenguaje.

La mente humana fue capaz de inventar un código para comunicarse con sus semejantes, y a la vez, de lograr en esa máquina que es el cerebro del hombre, recibir el mensaje y decodificarlo. Este invento en el que interviene el proceso mental, pues es allí donde se genera, es el máximo exponente de lo que nos diferencia de los animales.

Entre los grandes científicos e inventores se podrían citar, a riesgo de olvidar a algún famoso investigador, a Fleming, Curie, Bell, Edison, Gutemberg, Franklin, Newton, Ramón y Cajal, Einstein y muchos más, pero uno de los pioneros de todos los inventos modernos fue el gran Leonardo Da Vinci; y su importancia no está tanto en sus invenciones de un confuso helicóptero o un boceto de submarino que quizás no se hubiera sumergido; sino que Leonardo es grande porque inauguró la metodología de la ciencia moderna, y en este sentido es el pionero de todas las invenciones hechas después de él.

Él enseñó que a la naturaleza debe mirársela sistemáticamente y debe ser investigada con ojos curiosos, porque "la sabiduría es hija de la experiencia" y el hombre puede modificar las cosas a través de la proyección y creación de instrumentos mecánicos.

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