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Cuando el policloruro de vinilo clorado (CPVC) hizo económica la instalación hidráulica

Explicaciones Constructivas

Por Noé Peralta Delgado

Ciudad Constitución, Baja California Sur (BCS). Aún recuerdo cuando de niño miraba a los plomeros del barrio trabajar en alguna instalación hidráulica de baños, utilizaban la tubería de cobre en toda la alimentación del propio baño, y también me emocionaba ver como derretían con soplete de fuego los rollitos de estaño para pegar la tubería con sus uniones, codos, etcétera.

En aquel tiempo, ni me imaginaba, ni pasaba por mi mente los riesgos de la contaminación al utilizar el estaño derretido para unir el cobre, pero mucho menos podría saber, que con el aumento de la delincuencia las tuberías de cobre iban a ser un botín preferido de los ladrones, para venderlo posteriormente en las empresas recicladoras.

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A pesar de ser el cobre, el mejor metal para la conducción del agua y sobre todo el agua caliente, por ser un elemento metálico bueno para la conducción del calor y ayuda a mantener la temperatura del agua durante su recorrido, en la actualidad resulta tener un gran defecto, sobre todo para familias de economía baja, y es su elevado costo.

Como aportación técnica de construcción, les comento que, al mismo tiempo en mi niñez, era muy común el uso del material policloruro de vinilo, llamado más comúnmente PVC, y su más generalizado uso era para la conducción de agua desde la toma municipal hasta el tinaco, o para conducir agua potable a distancias grandes dentro de nuestro predio. Este material de color blanco era muy poco usado en los interiores de las viviendas, donde el “rey” seguía siendo la tubería de cobre, y más por el uso de agua caliente proveniente de los calentadores de gas o de leña en aquel tiempo.

No recuerdo los precios en aquel entonces, pero debo suponer que en costos no debería de haber mucha diferencia entre el cobre y el PVC, ya que las ventas de la tubería de cobre seguían su curso en las casas comerciales.

Según se leyó en varias páginas de Internet, el PVC lo inventó en su fase inicial el científico francés Henri Victor Regnault (1810-1878), haciendo mezclas químicas con distintos elementos del que resultó un polvo blanquizo tipo vidrioso; varios años después y retomando las mezclas hechas por Regnault, el químico alemán Eugene Baumann de alguna manera fusionó el polvo y ya solidificado fabricó tubos con dicho material, resultando que era muy resistente a los líquidos solventes, y que, aunque según otros científicos de la época los materiales eran muy contaminantes, vinieron en gran medida a solucionar el transporte de líquidos por conductos que no se deterioraran con el paso del líquido ni con el paso del tiempo.

Estamos hablando de este gran descubrimiento en el año de 1872, y con el paso del tiempo se fueron agregando materiales mas comunes y económicos hasta llegar al año de 1913, con el químico alemán Fritz Klatte, le da la forma actual utilizando elementos clorados y acuñando el nombre con que se le conoce actualmente: Policloruro de Vinilo (PVC).

Hoy en nuestros días se nos hace tan cotidiano hablar del PVC, pero en sus inicios era mas su uso en pequeñas cantidades y en la conducción de solventes, principalmente. La fabricación en el siglo XX creció exponencialmente, cuando se utilizó en la conducción de agua potable en las grandes ciudades del mundo. Incluso, actualmente ya se utiliza mucho también en la conducción de aguas negras en ciudades medianas a través de las calles y avenidas.

Pero la verdadera joya de la corona del PVC, se dejaría sentir en el año de 1960, con el invento o la adaptación de este material hecha por la empresa norteamericana Lubrizol, y que “agregando” más material clorado, creó un material altamente resistente a las altas temperaturas, y fue cuando se hicieron las primeras pruebas en la conducción de agua caliente, dando como resultado un material amarillento y altamente resistente a la corrosión, pero lo mas importante: a muy bajo costo.

En México se intensificó su uso en la década del 2010, sustituyendo la cada vez más cara tubería de cobre. Y sobre todo, se comprobó que este material no tiene ningún atractivo para los ladrones de viviendas semiabandonadas. Es curioso ver en la actualidad viviendas de antaño abandonadas, en cuyos baños están los canales hechos por los ladrones, de donde sustraen el cobre para venderlo.

El material denominado policloruro de vinilo clorado (o CPVC), ha venido a cambiar la vida de muchas familias, que ven en este material como con mucho menos dinero pueden hacer instalaciones en los baños al ser éstos, buenos conductores de agua caliente y no deformarse ni agrietarse.

Por hacer una comparación, el costo del tramo de CPVC de ½ pulgada anda alrededor de 70 pesos el tramo de 3 metros, mientras que el mismo tramo de tubería de cobre anda costando poco más de 380 pesos. Como se puede ver, la diferencia es abismal en el precio.

Hay inventos de ingeniería que hacen más fácil la vida al ser humano, pero sin duda una creación que vino a economizar intensamente algo tan común, como es la conducción del agua caliente, es el policloruro de vinilo clorado, mas conocido entre la población como CPVC.

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Memoria molecular

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La demencia de Atenea

Por Mario Jaime

 

La Paz, Baja California Sur (BCS). ¿Las bacterias que habitan el intestino de una ballena saben lo que es la ballena? Quizás no, su astroconciencia se restringe a escalas distintas; a una microconciencia circunscrita a su entorno inmediato.

Pero no quiere decir que no posean estrategias mnemotécnicas aún sin sistema nervioso. En la evolución de la cognición, las bacterias son un modelo de una memoria que les permite tomar decisiones.

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Landmann mostró como las bacterias se adaptan a entornos fluctuantes mientras aprenden regularidades estadísticas como los nutrientes correlacionados. Este investigador piensa que los microorganismos deben verse más como una red, una urdimbre.

Todo sistema vivo habita en un mundo cambiante, por lo que su evolución depende de las estrategias que responden a estas fluctuaciones. Pero, no basta con sentir las variables ambientales, también se deben predecir para aumentar la probabilidad de supervivencia.

Los relojes circadianos permiten a las algas fotosintéticas reorganizar su metabolismo para prepararse para el amanecer y recibir los rayos solares, esta adaptación es predictiva, así como el comportamiento anticipatorio de la bacteria Escherichia coli que le permite prepararse para el cambio de ambiente bajo su ciclo a través del tracto digestivo de su hospedero mamífero.

Las bacterias no solo utilizan canales de sodio para comunicarse unas con otras, sino que poseen la habilidad de retener información sobre sus estados anteriores. Se han codificado patrones complejos de memoria en biofilmes de bacterias cambiando el potencial de membrana celular de Bacillus subtilis.

Adaptaciones predictivas implican memoria en la que los sistemas vivos aprenden de su experiencia en el curso evolutivo.

¿Podemos llamar memoria a la acumulación de la experiencia con el tiempo?

Dos condiciones participan en la memoria: la conservación de los conocimientos pasados en determinadas formas, lo que se denomina retentiva; la segunda, es la evocación de esos conocimientos y traerlos al presente, lo que se denomina recuerdos.

Y aunque en la Antigüedad, algunos idealistas como Plotino negaron la base física de la memoria al ver en los cuerpos un obstáculo más que una ayuda para ella, en esta realidad material no entendemos el software sin el hardware, no entendemos cómo puede haber memoria sin materia.

Se asume que no todo recuerdo de los hechos constituye conocimiento acerca de ellos. Pero, ¿es la memoria una mera representación mental o una capacidad corporal?

Nosotros sobrevivimos gracias a nuestra memoria celular. ¿En qué se basa el sistema inmune sino en este principio?

No solo las células poseen memorias, sino los procesos genéticos y metabólicos de las bacterias pueden contribuir a mejorar la memoria en los cerebros de sus hospederos.

Se ha relacionado que el lactato sintetizado por Lactobacillus que habitan los intestinos mejora la memoria en ratones y quizá… en humanos también.

En el cerebro, la memoria se desarrolla gracias a neuronas “engram” presentes en el hipocampo. La formación y preservación de estas neuronas está influida por modificaciones epigenéticas –alteraciones químicas de la cromatina (DNA más proteínas) que controlan si un gen puede ser accesible o no. De esta forma, las neuronas pueden formar más dendritas y ampliar su rango de sinapsis.

La memoria no implica necesariamente un sistema nervioso complejo, ni siquiera tejido u órganos, los sistemas ordenados obtienen memoria a través de sus interacciones materiales.

Los procariontes también poseen un sistema inmune adaptativo basado en el RNA el cual adquiere fragmentos de DNA de virus o plásmidos. Estos fragmentos reemplazan secuencias de su propio DNA como una forma de copiar y pegar rompecabezas de ácidos nucleicos. Este fenómeno se conoce como CRISPR/Cas.

Gracias a este proceso se seleccionan fragmentos de DNA extraños a la bacteria y son incorporados en su genoma. Datsenko (2012) mostró como deviene la inmunidad molecular a través de estos agregados, lo que permite a las bacterias defenderse contra virus mutantes que, a su vez intentan eludir la defensa.

Esto es un ejemplo de memoria molecular. Si las moléculas tienen memoria, entonces esta capacidad basal se extiende a todo lo que constituyen como sistema vivo.

Referencias:

Datsenko, K. A., Pougach, K., Tikhonov, A., Wanner, B. L., Severinov, K., & Semenova, E. (2012). Molecular memory of prior infections activates the CRISPR/Cas adaptive bacterial immunity system. Nature communications, 3(1), 1-7.

D. Bell-Pedersen, V. M. Cassone, D. J. Earnest, S. S. Golden, P. E. Hardin, T. L. Thomas, and M. J. Zoran. (2005) Circadian rhythms from multiple oscillators: lessons from diverse organisms, Nature Reviews Genetics 6, 544.

Landmann, S., Holmes, C. M., & Tikhonov, M. (2020). A simple regulatory architecture allows learning the statistical structure of a changing environment. arXiv preprint arXiv:2101.00051.

Yang, C. Y., Bialecka-Fornal, M., Weatherwax, C., Larkin, J. W., Prindle, A., Liu, J., … & Süel, G. M. (2020). Encoding membrane-potential-based memory within a microbial community. Cell systems, 10(5), 417-423.

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Las abejas son seres racionales

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La demencia de Atenea

Por Mario Jaime

 

La Paz, Baja California Sur (BCS). El prejuicio de que los animales no humanos no poseen conciencia, ni raciocinio y otros argumentos monomaniacos poco a poco se reconsidera.

Las abejas europeas Apis mellifera han sido usadas como un modelo para estudiar las capacidades cognitivas de los insectos. Tienen pensamiento abstracto a través de un lenguaje simbólico, deciden, planean y presentan cambios neuroplásticos. Esto hace que puedan contar y combinar conceptos. Les confiere diversas habilidades como la de encontrar las distancias más cortas entre diversos árboles o flores.

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Se ha inferido que pueden entender conceptos como: arriba-abajo; largo-corto; izquierda-derecha o similar-diferente; y seguir patrones para resolver problemas. También, son capaces de reconocer letras independientemente de su tamaño, color o estilo. (Gould & Gould 1988; Zhang et al. 2000; Giurfa et al. 2001; Avarguès et al. 2013; Avarguès et al. 2014; Howard et al. 2017). En las pruebas de inteligencia humana, uno de los parámetros que se evalúan es la habilidad para reconocer objetos que han rotado. Tanto las abejas como los abejorros poseen tal habilidad (Gould & Gould 1988; Plowright et al. 2001).

Howard y sus colaboradores en 2019 se preguntaron si las abejas eran capaces de sumar y restar un elemento de entre una formación de ellos. Prepararon comederos especiales junto a colmenas para marcar catorce abejas que fueron entrenadas para usar el azul y el amarillo como claves para el cálculo. También, fueron entrenadas para usar un laberinto en forma de Y en cuya entrada se colocaban placas con círculos, cuadrados y triángulos. Cuando las abejas veían un elemento azul, debían sumar y cuando detectaban el amarillo debían restar.

 

 

Aparato experimental para abejas entrenadas para sumar y restar. (Tomado de Dyer et al. 2019)

La abeja entraba a una cámara de decisión dividida en dos. Si había una placa azul, la abeja debía sumar. En la primera había tres figuras geométricas y en la otra solo una. Si la abeja escogía la placa con las tres figuras, entonces había sumado y recibía como recompensa una gota de agua con azúcar. Si se equivocaba recibía agua con quinina, horrendo sabor. Si había una placa amarilla, la abeja debía restar. En la primera había dos figuras geométricas y en la otra tres. Si la abeja escogía la placa con las dos figuras, entonces había sustraído y recibía su azuquítar.

Esto sucedió en la fase de aprendizaje. Cada una de las abejas repitió el ejercicio cien veces usando las figuras y los colores aleatoriamente. Las decisiones correctas que tomaron los insectos fueron del 80%. De ahí se infiere que aprendieron a sumar y restar a partir de los colores. Lo interesante es que cada individuo aprendió a una tasa distinta. Cada una tenía una capacidad cognitiva diferente.

Luego se realizó una fase de prueba con dos exámenes de suma y dos de resta en donde a las abejas ya no se les ofrecía azúcar, sino una gota de agua simple. En la fase de prueba a las abejas se les hizo un examen en el que no había premios o castigos al aplicar los conceptos aprendidos de la suma y la resta. En lugar de la gota de agua azucarada o de quinina, se les puso una gota de agua. En el examen de la suma las abejas escogieron la respuesta correcta en el 72% de las veces, en el caso de la resta lo hicieron en el 63 %.

En los primates, la corteza parietal y la corteza prefrontal del cerebro son áreas en dónde se lleva a cabo el proceso numérico (Nieder 2005). El cerebro de las abejas no contiene estas áreas pues es un insecto, no un mamífero por lo que los investigadores piensan que estas áreas no son necesarias para que un insecto procese problemas numéricos.

Hace unos años algunos biólogos conjeturaban una “inteligencia de colmena”, una especie de instinto grupal o comunitario que permitía a los himenópteros como hormigas, termes, avispas o abejas diversas conductas complejas como danzar, esclavizar, cosechar o memorizar rutas.

Los estudios neurológicos han cambiando esta percepción. Las capacidades cognitivas se encuentran en cada individuo, es su pequeño cerebro con cerca de 1 millón de neuronas —suficientes para desarrollar estas capacidades cognitivas—.

Los insectos poseen un cerebro ligado a una serie de ganglios nerviosos en el tórax y el abdomen. Ese cerebro se divide en protocerebro, deuterocerebro y tritocerebro. Los nervios de los ojos y los ocelos inervan el protocerebro, los de las antenas el deuterocerebro y los segmentos premandibulares y los labros son controlados por el tritocerebro. Tras el cerebro hay un ganglio subesofágico que controla las mandíbulas y las glándulas salivales.

Modelo virtual de cerebro de abeja (Tomado de Lieff)

Comparado con otros insectos, el cerebro de abeja es más grande —la mosca de la fruta Drosophila melanogaster tiene un cerebro 50 veces más pequeño—. El cerebro himenóptero integra los sentidos en cuerpos nerviosos llamados “de champiñón” que representan el 20% del volumen cerebral con 200 mil neuronas.

Un mapa cognitivo se define como una transformación mental que permite a un animal formular un plan para realizar una decisión cognitiva. Originalmente, se acuñó este término evaluando la conducta de humanos y de… ratas (Tolman 1948).

Algunos experimentos en donde han secuestrado abejas y soltado en lugares desconocidos para ellas, han mostrado de lo que son capaces, estos insectos pueden seguir estrategias para encontrar nuevas rutas hacia su colmena (Menzel et al. 2000). Si una definición de razón inferida por sus etimologías latinas e indoeuropeas es el ajuste del pensamiento mediante el cálculo…y las abejas pueden calcular: entonces las abejas son seres racionales.

Referencias:

Avarguès-Weber, M. Giurfa, Conceptual learning by miniature brains. Proc. R. Soc. B 280, 20131907 (2013).

Dyer, A., Garcia, J., & Howard, S. (2019). Bees can learn higher numbers than we thought-if we train them the right way. Science Education News, 68(4), 48-49.

Menzel, R., Brandt, R., Gumbert, A., Komischke, B., and Kunze, J. (2000). Two spatial memories for honeybee navigation. Proceedings of the Royal Society of London Series B Biological Sciences 267: 961–968.

S. Zhang, A. Mizutani, M. V. Srinivasan, Maze navigation by honeybees: Learning path regularity. Learn. Mem. 7, 363–374 (2000).

A. Avarguès-Weber, A. G. Dyer, M. Giurfa, Conceptualization of above and below relationships by an insect. Proc. R. Soc. B 278, 898–905 (2011).

M. Giurfa, S. Zhang, A. Jenett, R. Menzel, M. V. Srinivasan, The concepts of ‘sameness’ and ‘difference’ in an insect. Nature 410, 930–933 (2001).

A. Avarguès-Weber, D. d’Amaro, M. Metzler, A. G. Dyer, Conceptualization of relative size by honeybees. Front. Behav. Neurosci. 8, 80 (2014).

S. R. Howard, A. Avarguès-Weber, J. E. Garcia, D. Stuart-Fox, A. G. Dyer, Perception of contextual size illusions by honeybees in restricted and unrestricted viewing conditions. Proc. R. Soc. B 284, 20172278 (2017).

S. R. Howard, A. Avarguès-Weber, J. E. Garcia, A. G. Dyer, Free-flying honeybees extrapolate relational size rules to sort successively visited artificial flowers in a realistic foraging situation. Anim. Cogn. 20, 627–638 (2017).

L. Chittka, K. Geiger, Can honey bees count landmarks? Anim. Behav. 49, 159–164 (1995).

Nieder, Counting on neurons: The neurobiology of numerical competence. Nat. Rev. Neurosci. 6, 177–190 (2005).

Gould, J. L. (1988). A mirror-image ambiguity in honey bee visual memory. Animal Behaviour 36: 487–492.

Plowright, C. M. S., Lamdry, F., Church, D., Heyding, J., Dupuis-Roy, N., Thivierge, J. P., and Simonds, V. (2001). A change in orientation: Recognition of rotated patterns by bumble bees. Journal of Insect Behavior 14: 113–127.

Tolman, E. C. (1948). Cognitive maps in rats and men. Psychological Review 55: 189–208.

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¿Es la luz la sombra de Dios?

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La demencia de Atenea

Por Mario Jaime

 

La Paz, Baja California Sur (BCS). ¿La luz es la diosa creadora? ¿Por qué hay algo y no más bien, nada? ¿Hubo una creación material o un ciclo de materia eterna e infinita?

La interrogación esencial sobre el origen de la materia, de la realidad, es una pregunta espectral, maldita —fantasma que nos atormenta y nos lleva al terror y al origen de las religiones como morfina. ¿Nunca se resolverá?

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El principio de conservación de la materia reza así: en un sistema aislado, durante toda reacción química ordinaria, la masa total en el sistema permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa de los productos obtenidos.

Esta idea de Lomónosov y Lavoisier inferida de procesos químicos implica que la materia no puede crearse ni destruirse, principio que avala cosmologías materialistas y ateas como las de Empédocles o Epicuro.

Por otro lado, la matemática alemana Emmy Noether formuló un teorema en 1915 que implica la conservación de la energía y la idea de que este principio de conservación se encuentra en cualquier sistema simétrico diferenciable en el universo.

Las evidencias sobre este principio implican una realidad material increada que aplasta los suspiros de cristianos, musulmanes, judíos y otros creacionistas.

Sin embargo, debido al desarrollo de la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad, —Planck y Einstein como las grandes mentes del siglo—, surgieron hipótesis dónde hay una creación de materia a partir de la energía sin acudir a entidades espirituales o divinas.

Una de ellas fue formulada por John Wheeler y Gregory Breit en 1934. Según ellos, si dos fotones colisionan de manera brutal y titánica podrían generar materia en forma de un par electrón-positrón (es decir materia-antimateria). Tal idea procede de la teoría de relatividad de Einstein donde la energía es equivalente a la masa.

Esto se nombra como Proceso Breit-Wheeler y según ellos, teóricamente es posible, aunque lo consideraron técnicamente inviable debido a que se requieren fotones extremadamente energéticos como los de rayos gamma y aun no se tiene la tecnología para construir un láser de rayos gamma.

Si esto es cierto, la materia habría surgido de la luz. Esa luz, proteica e ilógica, onda o partícula omnipresente, electromagnética y constante, que no se mueve y paradójicamente es lo más veloz para nosotros, que no envejece ni muere.

A pesar de la imposibilidad hoy de construir tales láseres algunos físicos del Acelerador Relativista de Iones Pesados (RHIC) Brookhaven National Laboratory en Upton, Nueva York, consideran una alternativa.

El doctor Zhangbu Xu explica que si se aceleran iones de oro cerca de la velocidad de la luz —núcleos atómicos sin electrones—, con 79 protones lo que otorga una fuerte carga positiva, se genera un círculo magnético circular tan fuerte como el campo eléctrico del colisionador. En el lugar en donde estos campos se intersecan podrían producir fotones.

El equipo de Xu logró acelerar los iones de oro al 99.9% cerca de la velocidad de la luz. Entonces las nubes de fotones interactúan y colisionan y se detectarían pares de electrones-positrones (materia-antimateria). ¡Si esto pudiera suceder el misterio de la Creación se revelaría, pero… ay! Esto no se logró.

Principalmente, porque los fotones producidos en el laboratorio son virtuales (no naturales) —tienen masa—, de los fotones reales. Los fotones reales no tienen masa. ¿Son pura energía sin materia?

Diagrama que muestra las colisiones de fotones virtuales gracias a iones de oro  (Brookhaven Lab)

Sin embargo, los físicos son optimistas, pues los cálculos son consistentes con la teoría y hasta que se logre tener una evidencia de colisión de fotones reales tan energéticos como los rayos gamma esto no sucederá.

Thomas Browne, insigne erudito a quien Borges elogió como el mejor prosista inglés, escribió en 1635 La religión de un médico, apología del cristianismo anglicano en donde reza: Lux est umbra Dei as actus perspicui, la luz es la sombra de Dios como acto transparente.

No, la luz no es la sombra de Dios, la luz es la misma Diosa, creadora y eterna. Poco a poco se revela el misterio de misterios.

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Habrá lluvia de estrellas “Perseidas”; se podrá observar entre el 11 y 13 de agosto

La Paz, Baja California Sur (BCS). El Mtro. Miguel Ángel Norzagaray Cosío, profesor investigador de la Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS), dio a conocer que entre el 11 y el 13 de agosto serán fechas propicias para observar la lluvia de estrellas Perseidas que ocurre anualmente en agosto.

A través de un boletín de prensa de la UABCS se informó que, de acuerdo con el especialista, este fenómeno es observado gracias a que la Tierra se encuentra con los restos producidos por el cometa denominado 109P/Swift-Tuttle, mismo que fue descubierto en 1862.

Al igual que con otras lluvias de estrellas, esto no es más que el paso de nuestro planeta por en medio de una nube de desechos dejados por un cometa que, al entrar a la atmósfera, las partículas se queman, lo que se ve desde la superficie como un destello corto y de avance muy rápido.

Indicó que, durante las siguientes dos o tres noches de observación las personas podrán constatar que las Perseidas o “Lágrimas de San Lorenzo”, como también son conocidas, son siempre un espectáculo digno de no perderse. Para ello, basta tener una silla cómoda, de preferencia reclinable o incluso hacer un tendido en el piso para ver el cielo sin el esfuerzo de estar volteando para arriba.

En cuanto a la hora, comentó que ya desde las 22:00 horas, volteando al horizonte este (por donde sale el Sol), se comenzarán a ver y la observación puede durar varias horas, aunque en caso de encontrarse en una zona obstruida por edificios, árboles o cerros cercanos, lo ideal es buscar un sitio más despejado.

Dijo que, por lo general, el momento más adecuado es alrededor de las 1:00 horas, de preferencia en un sitio oscuro y sin estar viendo una luz brillante como la del celular para no cerrar nuestra pupila, aunque puede cubrirse con celofán rojo agarrado por un par de ligas para que no deslumbre. Con estos prácticos consejos, el catedrático de la UABCS reiteró el exhorto a toda la población a que no se pierda de este grandioso espectáculo, concluye el boletín de prensa de la Universidad.