De Physica

Materia oscura

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 13 May 2012 13:42:00 +0000

Quizá uno de los más intrigantes descubrimientos en el campo de la Cosmología de todos los tiempos sea la existencia de una materia imposible de detectar ni siquiera con los aparatos más avanzados con los que a día de hoy contamos. Es, sin embargo, una realidad cada día más evidente gracias a su revelación por medio de técnicas de observación indirectas.

Hace muy pocos años existía un consenso generalizado entre la comunidad científica en pensar que nuestro universo, tras la carrera expansionista producto de la energía generada en la explosión del big bang, revertiría su movimiento hasta llegar a lo que en su momento se llamó big crunch. Este, a su vez, generaría un nuevo big bang en una suerte de movimiento infinito de big-bang y big-crunch. Dicha suposición, basada en la física newtoniana, era una suposición lógica.

Dos cuerpos que comienzan a separarse tras una ignición inicial empiezan a frenar su movimiento a consecuencia de la gravedad. Animados por esta convicción, dos equipos de astrónomos se embarcaron en 1990 en la búsqueda del valor de esta deceleración. Sin embargo, lo que se reveló en el fue algo que tambalearía los cimientos de la física elemental: nuestro universo, lejos de estar frenando su expansión, se aleja cada vez con mayor velocidad. Pero, ¿como puede algo acelerar su movimiento sin ninguna energía aparente que lo impulse?, la respuesta venía de una nueva realidad bautizada como "materia oscura". Un materia muy diferente a la que hasta ahora conocíamos, que ocupa todo el espacio y que parece violar uno de los principios más fuertemente establecidos "La ley de la gravitación universal".

En base a lo anterior, la teoría del big crunch y big bang sucesivos se desvanece para llegar a un nuevo e inquietante futuro, un futuro donde hasta el último átomo quedará aislado del resto en la inmensidad del cosmos en una soledad infinita y aterradora. Los científicos para poder obtener el valor de la aceleración producido por estas partículas han llegado a dar con la cantidad de materia oscura que existe en nuestro universo: Aproximadamente unos 70 gramos por cada volumen equivalente al de nuestro planeta Tierra. Este valor, aunque extremadamente pequeño, parece existir hasta en nuestro propio cuerpo.

Más de un universo

Según el eminente físico, Brian Greene, en la foto, profundo defensor de la teoría de cuerdas, una de las razones por las que la materia oscura es indetectable es por estar presente en otras dimensiones diferentes a las que tenemos acceso.

La teoría de cuerdas, de la que ya hablé en un post anterior, manifiesta que el mundo está constituido por una sinfonía de vibraciones que, al igual que las cuerdas de una guitarra, expresan una nota diferente, una forma distinta de nuestra realidad. Y es la forma de cada una de estas dimensiones extras la que según Greene, nos llevaría a obtener la cantidad de materia oscura existente. Greene piensa que existen muchos universos determinados por las formas que provienen de estas dimensiones extras y que cada universo está condicionado por la forma de sus dimensiones a contener un volumen determinado de materia oscura.

Quien quiera profundizar en esta tema puede leer el libro "El Universo Elegante" de Brian Greene publicado en el año 1999.

El universo que conocemos tiene la materia oscura necesaria e imprescindible para que la vida, tal como la conocemos, pueda existir en el, y para que la galaxias, los planetas, y todos los astros conocidos orbiten conforme sabemos que lo hacen en nuestro universo. Todas las características físicas con sus leyes asociadas son producto de la forma de estas dimensiones extras, producto a su vez de la cantidad de materia oscura con la que cuenta el universo.

En la infinitud de posibilidades que encierra cada uno de los universos posibles, somos, los terrícolas, una rareza del cosmos, una exótica casualidad de la naturaleza, que gracias a estar en el universo adecuado, en el planeta con el volumen y la masa adecuada y orbitando alrededor de la estrella precisa, se posibilitó la formación de la vida hace tan solo unos pocos millones de años.

Atascos, una cuestión de física

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 04 Sep 2011 17:47:00 +0000

¿Has pensado cuantas horas gastamos atrapados entre procesiones de vehículos humeantes a lo largo de toda nuestra vida?. En la siguiente entrada veremos porqué se producen los frustrantes atascos y qué está en nuestras manos para evitarlos.

Si hacemos pasar por un embudo granos de arroz, volcando un saco sobre el mismo, veremos que si volcamos el saco de golpe se tardará más del doble en hacer pasar todos los granos por el embudo que si vamos volcando el saco progresivamente según se va vaciando este. El símil es válido para imaginar lo que se produce en la carretera cuando todos los coches quieren pasar a la vez por el mismo sitio.

La primera de las soluciones que nos puede venir rapidamente a la mente para prevenir los atascos sería añadir más carriles a la vía. Sin embargo, esta no parece ser la solución. Según investigaciones recientes añadir más carriles a una vía para solucionar un problema circulatorio lejos de resolver el problema podría ser el origen de un problema mayor en vías muy congestionadas, al dar oportunidad a un mayor número de vehiculos a generar más atascos.

El origen del atasco fantasma, aquel que no es provocado por una fuerza mayor como un accidente o el cierre de carriles o vía alternativas, se halla en los cambios repentinos de algunos conductores; un frenazo en seco o un cambio de carril provocará un efecto dominó que arrastrará kilómetros atrás. Un programa de televisión canadiense realizó un experimento en el que propuso a dos conductores realizar la misma ruta obligando a uno de ellos a no cambiar de carril y al otro a cambiar siempre que le fuera posible. El resultado fue que el que cambió constantemente de carril llegó tan sólo 4 minutos antes sobre un trayecto de 80 minutos de duración. El beneficio que obtuvo en tiempo fue nimio sin embargo el perjuicio que fue ocasionando en las circulaciones precedentes fue mucho mayor. Y eso sin contar el estrés y el gasto de combustible extra que supone el ir constantemente buscando un hueco por donde colarnos en busca del carril que consideramos más rápido.

Se estima que cada vehículo arranca como mínimo un segundo más tarde que su precedente debido a los tiempos de reacción. Por tanto una hilera de coches parados de 15 km de larga tardará aproximadamente una media hora en hacer arrancar el último vehículo de la cola una vez se restablezca el tráfico.

Rotondas, es uno de los mejores inventos urbanísticos en aras a mejorar el flujo rodoviario. Desde que se inventaron el tiempo invertido en atravesar los cruces se ha reducido a la mitad, además de reducir la tasa de accidentes en un 75%.

Simulación de los atascos fantasma

En el siguiente vídeo se puede observar como sin existir ningún cuello de botella producido por obras, reducción de carriles, accidentes, etc es posible producir un atasco. El experimento consistió en hacer circular por una vía circular de 230 metros de longitud a 22 vehículos a una velocidad constante de 30 km/h. Como los conductores no eran capaces de mantener todos la misma velocidad constante, las pequeñas flutuaciones propiciaban que acabaran apegotonándose varios vehículos, forzados a frenar por la diferente velocidad del que tenían delante. Estas pequeñas flutuaciones generadas en un sistema de partículas presentan un punto crítico, es decir un valor umbral a partir del cual acabaría reproduciéndose irremediablemente el atasco. En el caso de la circunferencia de 230 metros con partículas circulando a 30 km/h el punto crítico era de 22, por debajo de ese valor las pequeñas fluctuaciones producidas por la falta de pericia de algunos conductores no derivaban en atasco:

El secreto entonces para reducir los atascos se encontraría en reducir las distracciones al volante, evitar el factor humano en la toma de decisiones incorrectas. No hablar con el móvil; a pesar de que nos han vendido que el manos libres es la solución cuando queremos comunicarnos a distancia mientras conducimos, el caso es que hablar con un manos libres o llevar el móvil pegado a la oreja presenta el mismo problema de distracción con consecuencias de accidente en una probabilidad cuatro veces mayor que en circustancias normales. El GPS también es una fuente de distracciones, la información que debemos recibir de la carretera debería estar proyectada frente al parabrisas. Conocedores de este problema existen ya algunos modelos de automóviles que llevan de serie la proyección en el parabrisas de toda la información que necesitamos para una circulación sin sobresaltos.

Algunas soluciones más avanzadas

En Sillicon Valley se está desarrollando un nuevo sistema basado en el GPS consistente en una transmisión al conductor en tiempo real del estado de la circulación sobre la que se dirige y ofreciendo alternativas a su ruta

Otra alternativa son arterias viarias recorridas por vehículos automatizados, estos es coches circulando uno tras otro siempre a la velocidad más adecuada, que no cambian de carril sin necesidad y que por tanto permiten un trafico fluido sin contratiempos. Las distancias se medirían por tiempos de recorrido que no se verían influidos por el factor humano generador de atascos.

La compañía de servicios de Internet Google tiene en marcha un proyecto en estado muy avanzado, denominado Google Cars, donde ya ha superado más de 200.000 kilómetros de circulación con coches sin conductor sin un sólo percance. Sus principales recursos tecnológicos son el GPS y la red de Internet.

Al menos ahora cuando nos encontremos en un atasco podremos saber porqué suceden y lejos de deseperarnos contribuir en la medida de nuestras posibilidades para no agravar el problema con maniobras innecesarias. Además, podemos consolarnos sabiendo que el futuro que nos espera es prometeedor y que quizá podamos vivir el día en el que los atascos sean cosa del pasado.

ISS, la vida en el espacio

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 25 Jun 2011 11:28:00 +0000

Apenas algo más de una década (20 de noviembre del 1998) ha pasado desde que el primer hombre alcanzó la Estación Espacial Internacional (ISS) para habitarla. Pocos años antes fue iniciada su construcción y desde entonces hasta hoy 28 misiones han alcanzado la estación con un total de 216 exploradores del espacio que han tenido acceso a la vista más impresionante del Planeta Tierra. El proyecto de la ISS es el más costoso de la historia de la Humanidad y es quizá el único ejemplo real de colaboración y convivencia entre 16 países diferentes entre sí con el mismo objetivo en común: La conquista del espacio.

En el siguiente script puedes ver en este mismo instante la posición de la Estación sobre la Tierra:

Datos técnicos

La estación aunque aun le queda alguna pieza más que acoplar está prácticamente finalizada. Se espera que tras 45 viajes desde la Tierra la ISS disponga de los siguientes elementos: 6 laboratorios, capacidad para 7 ocupantes y unas dimensiones de 108 metros de largo por 74 metros de ancho, con un espacio habitable de 1300 metros cúbicos.

Un día de trabajo en la Estación Espacial Internacional

Desde este enlace propiedad de la NASA podemos ver imágenes en alta resolución de cada una de las piezas que se han ido ensamblando a la estación desde sus comienzos.

Se encuentra orbitando la Tierra a una distancia de aproximadamente 350 kilómetros y consigue completar una vuelta alrededor de nuestro planeta en apenas hora y media al desplazarse a unos 30.000 km/h.

La ISS se parece cada vez más a la nave Enterprise de Star Trek por el intenso tráfico que está últimamente experimentando. El último en llegar ha sido el transbordador Endevour de la NASA que ha dejado en la estación el espectrómetro magnético alfa "AMS-02", anteriormente atracó el Discovery para dejar un nuevo módulo de investigación y el carguero espacial "Johannes Kepler" diseñado por la ESA con más de 7 toneladas de suministros. También la nave rusa no tripulada Progress dejó recientemente en la estación víveres y combustible y en estos momentos la nave japonesa no tripulada HTV sigue acoplada a la estación.

El último en partir hacia la ISS ha sido el transbordador espacial "Atlantis" que con tres astronautas a bordo realiza la última misión de sus 33 realizadas desde que comenzó su carrera allá por 1989.

Principales módulos integrados en la estación

En 1998 los rusos ponen en órbita el primer módulo, Zarya, capaz de suministrar la energía de la estación por medio de dos paneles solares además de servir de almacén. Actualmente dicho módulo es usado principalmente como almacén.

Posteriormente se acopla a Zarya el nodo estadounidense Unity que hará de interfaz entre las zonas de descanso y de trabajo.

En el año 2000 el módulo ruso Zvezda se une a la estación con el objetivo de dar alojamiento a dos tripulantes así como un espacio de trabajo para estos.

Después del Zvezda diferentes estructuras de conexión se fueron sumando a la ISS.

En el 2001 se instala el primer laboratorio de investigación fabricado por la NASA, Destiny.

En 2001 los canadienses envían a la ISS un enorme brazo robotizado de 17 metros de largo, Canadarm 2, que será de una gran ayuda para los astronautas en las labores de mantenimiento y construcción fuera los módulos.

Tras los retrasos sufridos por el accidente del Columbia, en 2008 los japoneses contribuyen con su primer módulo, Kibo, un módulo de experimentación. En este mismo año la Agencia Espacial Europea lanza un nuevo módulo-laboratorio, esta vez Europeo, llamado Columbus.

En el 2009 las últimas cuatro grandes placas solares son conectadas a la estación ISS.

Financiación

La estación está gestionada por las principales agencias espaciales del planeta: La NASA de Estados Unidos, socio principal del proyecto, La Agencia Espacial Federal Rusa, La Agencia Japonesa de Exploración Espacial, La Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea (ESA) y se espera que la vida útil de esta una vez terminada sea de al menos diez años.

El mayor problema que la ISS presenta en la actualidad es el económico, la NASA y la ESA andan como locos buscando nuevos socios de los que obtener mayores fondos. Sin embargo, desgraciadamente no es el mejor momento para dar con inversores en un proyecto del que no se están sacando grandes descubrimientos y cuya principal misión radica en observar la adaptación del ser humano y la tecnología a las condiciones del espacio para próximas misiones en busca de otros planetas.

En el año 2000 un excéntrico millonario llamado Dennis Tito, estuvo a punto de apartar a los rusos del proyecto de la ISS, ya que este a cambio de 20 millones de dólares, quería ser el primer "turista espacial", no militar, pese a la oposición de los estadounidenses. Finalmente Tito, con la presión de los rusos a los estadounidenses, alcanzó la ISS donde ayudó en las comunicaciones. Al llegar la primera frase que Tito dijo fue "Vengo del paraíso".

Accidente del Columbia, la mayor tragedia en la ISS

En el 2003 la Estación Espacial sufrió uno de sus mayores reveses al fallecer los siete tripulantes que volvían a la Tierra desde la estación orbital en el transbordador Columbia. La desintegración de la nave en su entrada a la atmósfera impidió el rescate de ninguno de sus astronautas. Debido a este accidente los trabajos en la estación sufrieron un importante parón durante años.

Laika, el primer cosmonauta

Video en homenaje a la perrita Laika con música de Mecano.

Antes de la ISS otra estación, la MIR rusa, alojó a astronautas y cosmonautas durante 13 años. Sin embargo, el primer ser vivo lanzado al espacio no fue humano. Una perrita callejera rusa de tan sólo 3 años de edad a la que se le llamó con el nombre de su raza "Laika", fue lanzada en el 1957 a bordo de la nave Sputnik. El objetivo de la misión era monitorizar el comportamiento de un ser vivo en el espacio en condiciones de microgravedad. El viaje desde el principio se sabía que era de no retorno pues la nave no estaba preparada para la vuelta, por ello se ideo un plan para que Laika muriera envenenada pasados diez días y evitar su sufrimiento. Sin embargo, años más tarde se supo que Laika murió horas después del lanzamiento por el estrés y las altas temperaturas sufridas. Una heroína a la fuerza que ayudó en el progreso de la humanidad.

Fotografiar la Estación Espacial desde la Tierra

¿Sabías que la ISS es el objeto que más luz despide hacia la Tierra después de la Luna en el espacio celeste una vez se pone el sol?. La estrella más brillante del firmamento, Sirius, tiene una magnitud aparente de entre -1,44 a -1,46, la ISS baja de los tres puntos de magnitud aparente, es decir casi tres veces más luminosa. Esto es así desde que en marzo del 2009 se acoplaron cuatro nuevos paneles solares a la estación que son los que reflejan la luz. Por este motivo es por lo que es posible, con un equipo fotográfico sencillo, captar la estación. Tan sólo deberías tener en cuenta algunos consejos:

1- El Sol debe iluminar la ISS.

2- El momento de la captación debe ser mayor a 40 minutos desde su puesta o faltar más de 40 minutos para su salida.

3- La estación debe estar posicionada más de 5 grados sobre el horizonte para evitar la distorsión generada por la atmósfera.

4-Tener suerte con el tiempo, libre de nubes.

A la derecha podemos ver el rastro que deja la ISS en la noche australiana. Imagen tomada por Gerhard Holtkamp.

Hay muchos placeres en la vida que son gratuitos y este es uno de ellos. Ver aparecer de repente un objeto en la noche a una velocidad aparente similar a la de un avión para pasados unos minutos desaparecer en la oscuridad y con una intensidad luminosa mayor a la de cualquier estrella te acerca como ningún otro fenómeno al Todo del Cosmos. Allí, donde miras, hay miembros de tu especie que miran la Tierra con la perspectiva del infinito a su alrededor y tú en la Tierra te das cuenta que eres igualmente parte de ese infinito y que todo tu existencia es una anécdota, un capricho de la vida.

Desde la página de la NASA http://spaceflight.nasa.gov/realdata/sightings/ puedes seleccionar tu país y ciudad de origen y conocer las próximas fechas (día y hora) en las que podrás visualizar el paso de la ISS sobre dicho punto terrestre así como el tiempo máximo en el que éste se hará visible. Recuerda que la precisión del paso de la ISS por tu ciudad es al segundo, si miras al cielo 5 segundos más tarde de lo previsto ya no verás nada.

Desde este enlace puedes ver una infografía de la ISS una vez terminada

Con las datos y resultados que se obtengan de las estancias en la ISS se podrán dar nuevos pasos en la conquista del espacio como la visita a Marte, la creación de una base permanente en la Luna o la colonización de nuevos hábitats en el Cosmos cuando la vida en la Tierra sea ya impracticable.

Información cuántica, más allá del sentido común

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 29 May 2011 14:15:00 +0000

Tras la frontera del mundo macroscópico existe un universo, mucho más sugerente, exótico y extraordinario que el que nuestros sentidos pudieron alguna vez imaginar. La naturaleza cuántica representa un desafío constante a nuestro lógica más elemental y muestra que, por mucho que creamos que algo es de una determinada manera, la física moderna se encargará de demostrarnos las infinitas caras de un mismo suceso.

La revolución cuántica representa uno de los paradigmas más espectaculares y sorprendentes desde que Newton enunciara hace más de 300 años sus Principia Mathematica.
Cuando creíamos que habíamos dado con los ladrillos elementales sobre los que construir la realidad, llegó la física cuántica para poner a los humanos en su sitio y evidenciar que aún no sabemos prácticamente nada.

Entrelazamiento cuántico y criptografía

Hace ya un tiempo dediqué un post entero a uno de los temas que más me fascinan de la física actual; el entrelazamiento cuántico, aquel que posibilita que dos partículas separadas entre sí una distancia infinita puedan transmitir información al instante. El que sea información lo que se transmite y no materia es lo que permite no violar la ley de la relatividad especial, aquella que afirma que la máxima velocidad a la que puede viajar cualquier partícula en el vacío es de 300.000 km/s. Este fenómeno, unido al hecho de que el propio proceso de observación modifique lo observado, es lo que da lugar a la criptografía cuántica, el método de seguridad perfecto, inviolable, ya que cualquiera que se interponga entre el emisor y el receptor durante la creación de la clave dejará una huella que evitará que el mensaje sea enviado y por tanto que el intruso pueda acceder a el.

La criptografía cuántica ya no es un modelo teórico creado en la mente de insignes científicos. La empresa Id Quantique hizo uso de este fenómeno para proteger el envío de los votos en las elecciones del 2007 de Ginebra, Suiza, entre la oficina de recuento de votos y el centro de datos del gobierno suizo. En los extremos del canal de comunicación, fibra óptica, se ubicó el codificador que impedía que la información del voto no se materializara hasta no llegar al destinatario. Si durante el viaje se hubiera intentado manipular se habría detectado y la información "resultado del voto" no habría llegado al destinatario, ni al hacker ni al destinatario legal, ni habría sido por tanto computable al resultado final de votos.

¿Cómo entrelazar partículas para poder actuar entre ellas a distancia?

Dentro de un átomo un electrón que baja de una vez dos niveles de energía, genera dos fotones entrelazados. Si bien lo anterior puede alcanzarse de forma natural, sin intervención humana, existe un método por medio del cual podemos crear fotones entrelazados; por medio de un haz de rayos ultravioletas impactando en un cristal de beta-borato de bario se pueden crear dos fotones del doble de longitud de onda que el original entrelazados.

Anton Zelinger, uno de los científicos más ilustres en temas de teletransportación cuántica por medio del entrelazamiento cuántico, consiguió la transferencia de información de un fotón a otro de forma instantánea entre las islas de La Palma y Tenerife, 144 kilómetros. El experimento fue publicado en la revista "Physical Review Letters". Este ha sido, hasta la fecha, el experimento de entrelazamiento cuántico de mayor alcance. Además ha sido, en esta ocasión, el aire el medio de transmisión utilizado en lugar de la fibra óptica. No se sabe exactamente como las partículas permanecen entrelazadas pero lo cierto es que ocurre.

Ordenadores Cuánticos

Los bits solo disponen de dos informaciones, unos y ceros, sin embargo el qbit tiene infinitos estados resultado de una superposición de estados binarios. Cada qbit sería como las coordenadas geográficas de un punto de la Tierra siendo el norte el 1 y el sur el 0. Los valores alfa y beta representan el peso o la probabilidad de encontrarse en el 1 o el 0 correspondiente a la notación binaria.

En base a esta realidad surge la computación cuántica, ordenadores cuya capacidad de proceso se encuentra muchos ordenes de magnitud por delante de los actuales.

Con sólo 64 bits disponemos de 2^64 estados, es decir, trillones de estados a espera de ser procesados por nuestros limitados procesadores, sin embargo, el ordenador cuántico al trabajar con qbits, que pueden presentar una combinación de infinitos estados binarios podría procesar la información de los 2^64 estados anteriores de forma instantánea. Esto ayudaría a una mayor precisión en la predicción de sistemas extremadamente complejos como por ejemplo el clima, siempre, claro está, con el permiso de las limitaciones inherentes a lo que la teoría del caos considera en un sistema impredecible al cien por ciento.

Recientemente fue publicado en la prestigiosa Nature la creación del primer ordenador cuántico de la mano de la empresa canadiense D-Wave Systems. Los creadores de Rainier, como han bautizado al chip de la imagen, si finalmente demuestran su aplicación real, podrían ser los justos merecedores del premio Nobel de Física del próximo año. Una de las empresas a las que más podría interesar la ingente capacidad de procesamiento de este tipo de ordenadores es Google, y es por ello que es precisamente esta empresa uno de los principales mecenas del proyecto.

Lo que es seguro es que cuando finalmente este tipo de ordenadores sean comercializados los ordenadores actuales solo servirán para adornar el escritorio de algún nostálgico de las antigüedades.

Esta misma semana, junio del 2011, la empresa D-Wave ha anunciado la venta del primer ordenador cuántico de la historia a la empresa de tecnología Lockheed Martin por 10 millones de dólares. Habrá pues que seguir de cerca el rendimiento de dicho procesador en aplicaciones comerciales para poder hacer una valoración más certera de sus bondades.

Biología cuántica

Al calor del avance en el conocimiento del entrelazamiento cuántico está naciendo una nueva fuente de investigación sumamente interesante, denominada biología cuántica. En esta disciplina se piensa que la extrema eficiencia de algunas capacidades animales pueda deberse a una conexión instantánea de información debido al entrelazamiento existente entre el animal y otros elementos a distancia. Gracias a lo anterior se explicaría como es posible que bandadas de aves se trasladen miles de kilómetros, con ayuda del campo magnético, en una ruta trazada a la perfección y sin ayuda ni de mapa ni de navegadores GPS como el que los humanos utilizamos para orientarnos.

Si nos ponemos metafísicos y preguntáramos a algún místico oriental este diría que el entrelazamiento cuántico es algo que ya conocían desde hacía muchísimo tiempo atrás, y que cuando hablaban del Todo, en realidad hablaban de lo que ahora los científicos refieren con el término de entrelazamiento cuántico. Una partícula de agua en el océano es en realidad todo el océano y cualquier cambio en la parte tiene su influencia en el todo y viceversa.

Adiós al determinismo

Si bien Einstein fue el primero en presenciar en el experimento EPR (Einstein, Podolsky, Rosen) el fenómeno del entrelazamiento, lo que el llamaba "acción fantasmagórica a distancia", lo cierto es que este murió queriendo rechazar esta realidad tan alejada de toda lógica.

La cuántica ha demostrado que una partícula puede estar en dos lugares a la vez en diferentes estados que solo se concretaran en uno en el momento de ser observados, detectados. "Dios no juega a los dados", decía el ateo Einstein, de forma figurada, ¿como puede ser que algo esté aquí y allí en el mismo tiempo pensaba el genio?.

El experimento de la Doble Rendija de Young, del que también hablé en un post llamado "El experimento más bello de todos los tiempos", muestra la increíble dualidad de la naturaleza la cual adopta una forma u otra en función del método de observación elegido. Un electrón no es onda ni partícula, sino ambas cosas a la vez.

Las cosas no son o no son sino que conviven en diferentes estados con una probabilidad de manifestarse diferente en cada uno de ellos. La paradoja del gato de Schrödinger nos muestra a un gato metido en una caja con una ampolla conteniendo una sustancia mortal en su interior con probabilidad del 50% de romperse que se encuentra en un estado superpuesto de "gato muerto/gato vivo". Este experimento dio lugar a creer en la existencia de las variables ocultas, esas que impedían definir el estado real en un momento determinado.

Estas propiedades de la naturaleza sirven como aliciente para huir del dogmatismo de las ideas que muchos políticos abanderan en sus discursos. Todo depende de nuestra observación, la cual por otro lado está plagada de prejuicios que nos alejan de la verdad. No hay nadie más equivocado que aquel que dice estar completamente seguro de algo.

Un mundo compuesto por información no por partículas

En el entrelazamiento cuántico antes descrito lo que se transmite no es materia sino información, y es por ello por lo que empieza a surgir entre muchos científicos la idea de que el mundo no existe hasta que no es detectado, en términos cuánticos hasta que su función de onda no colapsa y que por tanto la vida no está compuesta de materia, ni energía sino de información.

El actual movimiento de concienciación social 15M es un analogía macroscópica del poder de transmisión de la información en tiempo real que posibilita el entrelazamiento cuántico. Las redes sociales utilizadas en una misma dirección presenta un poder contra al que ningún partido podrá luchar.

El poder de la memoria

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 01 May 2011 13:31:00 +0000

Una de las capacidades intelectuales que a mi entender aportan más valor al ser humano es la memoria. ¿De qué sirve una gran capacidad analítica y de comprensión de la realidad si cuando acudimos a nuestro disco duro para aprovechar el conocimiento adquirido tiempo ha esta se ha esfumado?, ¿Qué más da haber leído una gran cantidad de libros si al final no recordamos las enseñanzas que un día nos aportaron?

Se piensa que el cerebro puede almacenar una biblioteca compuesta por unos 20 millones de volúmenes, por ello, de poder acceder con facilidad a tal ingente cantidad de información, nuestra capacidad intelectual se haría enormemente poderosa.

Adquirir, retener y recordar

Como memoria entendemos la capacidad para adquirir, retener y recuperar información. En cada una de estas fases podemos intervenir para que el proceso final alcance mejores resultados.

En la primera fase, la de adquisición de datos, ayuda bastante centrar nuestra atención en una sola cosa a la vez. En el caso de realizar la lectura de un texto el ir subrayando aquello que consideramos más importante facilita el mantenimiento de una atención activa.

La segunda fase, la retención, es quizá la que más ha sido estudiada para proporcionar métodos que mejoren la calidad de la misma. Un punto común de la mayor parte de técnicas es la asociación. Relacionando información con aspectos más familiares para nosotros o con un gran contraste entre los mismos ayuda a retener lo que estamos intentando aprender.

Las reglas mnemotécnicas son la forma de asociar mentalmente ideas para facilitar su recuerdo posterior. Pienso que todos deberíamos tener bien asociados los números del 0 al 9 a una idea en forma de vocablo de manera que cualquier combinación de cifras pueda convertirse en una frase que potencie su recuerdo. De esta forma los números de teléfono, por ejemplo, serán más fácilmente retenidos a largo plazo.

Una regla mnemotécnica de mi época de estudiante era la adoptada para memorizar el método de integración por partes:

"un día vi una vaca vestida de uniforme".

La primera letra de cada palabra forma parte de la ecuación a retener, siendo finalmente la frase compuesta fácil de visualizar y recordar por lo cómico de la imagen que representa.

Si no fuera gracias a la mnemotecnia sería imposible acordarme del gran número de contraseñas que actualmente tengo activas. Cada uno debe encontrar su propias reglas para hacer de los recuerdos una tarea más sencilla e incluso estimulante.

Para la tercera fase, la de recuerdo, lo importante es tratar de evocar situaciones previamente asociadas que acaben trayéndonos la información, el dato, que necesitamos en un determinado momento. Los factores que más obstaculizarán el buen resultado de esta fase son el estrés, la mala calidad del sueño, una vida sedentaria o una inadecuada alimentación.

Una de las principales funciones del sueño es la fijación de los conocimientos adquiridos en el estado de vigilia, por ello la calidad del mismo influirá notablemente en nuestra memoria.

En el post "El efímero mundo de los olores" llamaba la atención sobre como investigaciones recientes dan una importancia vital al sentido del olfato en su capacidad para evocar recuerdos y luchar contra algunos males de la memoria como el Alzheimer. Asimismo, la música, por su gran poder evocador y su impacto emocional en nuestra psique, es otra buena herramienta para asociar y rescatar del cajón más "olvidado" aquella experiencia que creíamos extinta. En el post "La banda sonora de nuestra vida" ya hice mención a esto.

El ejercicio regular de tipo aeróbico, además de ser un importante recurso para generar endorfinas, la hormona de la felicidad, es otra buena manera de mantener frescos nuestros recuerdos.

En cuanto a los alimentos que más contribuyen a una memoria fuerte se encuentran las nueces, los cereales integrales o las almendras.

RGS14, la proteína de la memoria

Si bien como ya he dicho anteriormente la memoria es un proceso complejo cuyo éxito depende de una serie de factores en los que podemos intervenir, lo cierto es que la química por sí sola puede tener también una influencia importante en la memoria. Estudios recientes han revelado que existe una biomolécula alojada en la corteza visual, la denominada RGS14, que tiene una competencia directa en la capacidad de la memoria. Al parecer la ausencia de esta molécula inhibe la acción sináptica de las neuronas que fijan la adquisición de información. Por ello la intervención en el volumen existente de esta molécula en nuestro cerebro podría modificar considerablemente nuestro potencial memorístico y alcanzar en consecuencia cotas más altas de inteligencia.

¿ Quieres poner a prueba tu memoria?

Si estás interesado en conocer como de ágil anda tu cerebro existe una web que dispone de un gran número de tests en lengua inglesa para valorar de una manera bastante científica el grado de desarrollo de tu cerebro en cada una de sus diferentes capacidades. Desde aquí puedes acceder al test de memoria. Los tests han sido desarrollados por los Dres. Adam Hampshire y Adrian M.Owen en la Unidad de Ciencias del Cerebro y el Conocimiento de la Universidad de Cambridge. Si te registras en la web podrás además poner a prueba tu potenciales junto a los de otros internautas.

Aviso, ¡los tests son altamente adictivos!.

Gadgets para sibaritas

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Fri, 15 Apr 2011 22:27:00 +0000

Si eres de los que sabes ver mas allá de los unos y ceros y aprecias la belleza contenida en muchos de los gadgets que mezclan lo más puntero de la ingeniería con la cuidada elegancia de sus líneas, la más selecta pureza de sus materiales y la mas sutil de sus texturas, este post seguramente te gustará. Sin duda cualquiera de los gadgets presentados sería una apuesta segura como regalo de cumpleaños para cualquier tecnoadicto, siempre, claro está, a cambio de liquidar los fondos de una cuenta bancaria generosa.

Para no condicionar la belleza y calidad de los mismos a una cantidad monetaria que para muchos podría parecer indecente, no pondré precios en ellos, pero sí aseguro que para la mayoría habría que multiplicar por diez el precio que uno a priori le pondría.

Auriculares de Alta Definición: SHURE SE 535

Para aquellos capaces de diferenciar la belleza del sonido entre sus variaciones de frecuencias más pequeñas ha nacido estos auriculares en los que nada se ha escatimado en su fabricación. El cable de kevlar y los conectores de oro aseguran una conductividad perfecta. Entre sus especificaciones técnicas se asegura además que sus almohadillas son capaces de atenuar el ruido exterior en 37 dB. Sabiendo que cada 3 db se reduce a la mitad la intensidad acústica, podemos imaginar la sensación que puede producir esta delicia en nuestros oídos. Cada auricular está conformado en su interior por tres microbocinas de alta definición, dos para los graves y uno para los agudos.

La impedancia de estos auriculares es de 36 ohmios. La impedancia es la resistencia que ofrecen los materiales conductores al paso de la corriente eléctrica alterna. A menor impedancia mayor volumen sonoro sin ruido.

El rango de frecuencia capaz de captar va de los 18 Hz para los más graves a los 19 KHz para los más agudos.

Ciclotte

Fabricada en fibra de vidrio y carbono y acero este bicicleta de sello italiano sería el sueño de cualquier amante de las bicicletas estáticas. Diseño aparte el caso es que esta bicicleta también cuenta con un sesudo trabajo de ingeniería que se plasma en su innovador sistema de transmisión epicicloidal, también llamado engranaje planetario, que proporciona un elevado par en su movimiento. Nada superfluo se ha dejado en el resultado final y aunque pueda parecer carente de algunos elementos acostumbrados a ver en la mayoría de las bicis el caso es que el invento presenta una excelente ergonomía.

La rueda, que ocupa la mayor parte del volumen de la bicicleta, presenta un anillo de cobre en su interior para que gracias a unos imanes repartidos por el exterior se genere por inducción electromagnética, Ley de Faraday, la resistencia requerida para cada una de las cuatro marchas que dispone en el movimiento de pedaleo.

En la parte superior de la rueda existe un display táctil que ofrece 12 programas de ejercicio.

Hasselblad H4D-60 Un estudio fotográfico en tu mano

Os presento a la cámara fotográfica más avanzada y exclusiva que existe en la actualidad, sus 60 megapíxeles de la más precisa captación es tan sólo una más de sus características. Por el precio de lo que cuesta la cámara podría uno optar a muchos de los coches de gama alta que existen en el mercado. Y es que uno debe ser un verdadero sibarita de la imagen, aparte de no sufrir con la nomina cada final de mes, para estar dispuesto a hacerse con este sofisticado invento.

El sensor de la cámara, el elemento que más incidencia tiene en la calidad final de la imagen presenta un tamaño de formato medio de 40, 2 por 53,7 mm, un sensor enorme para poder con los 60 Mpx de salida.

El sistema de enfoque denominado "True Focus" con APL, Absolute Position Lock, se realiza gracias a tres acelerómetros y tres sensores de posición para que jamás una imagen te quede fuera de foco.

Entre otras muchas prestaciones la cámara incluye GPS conectado a Google Earth para posicionamiento inmediato de la toma y una pantalla de visualización de 24 bits de color denominado Phocus Viewer, para que lo que veas en ella no difiera en lo más mínimo con lo que luego verás en el photoshop.

Existe una versión en acero inoxidable de 40 megapixeles de la que solo se fabricaron cien unidades.

¿Es un coche? ¿es un submarino? No, es Rinspeed sQuba

¿Para qué conformarse con conducir por carreteras recorriendo hermosos lugares por encima del nivel del mar cuando la mayor parte del planeta está justo por debajo? Eso debió pensar el fabricante suizo Rinspeed, amante con seguridad de las películas de 007, cuando presentó este ingenio en el salón de Ginebra. La carrocería compuesta por nanotubos de carbono presenta una extrema dureza de la forma más liviana.

Con este vehículo se podrá disfrutar del paisaje submarino hasta diez metros de profundidad desplazándose en este medio gracias a dos hélices frontales y dos propulsores de chorros de agua traseros. Por la falta de oxigeno de los tripulantes no habrá que preocuparse ya que el vehículo cuenta con tomas de oxigeno para dos personas.

En piso firme el Rinspeed se desplaza por medio de energía eléctrica.

En el siguiente vídeo se puede ver al anfibio en acción:

MP3 Dolphin Touch. La mejor experiencia bajo el agua

Y por último me voy a permitir el lujo de mostrar el último regalo que he tenido el placer de hacer a mi pareja. Éste, mucho más asequible que los anteriores, presenta no obstante dos de las características que anunciaba al inicio de este post, alta tecnología y un diseño muy cuidado. Se trata además de lo más sofisticado y avanzado que existe en la gama de reproductores MP3 sumergibles. Con un nivel de protección contra el agua IP7, sobre los ocho niveles existentes, es capaz de funcionar a la perfección a un metro de profundidad.

Es el único del mercado que presenta una pantalla táctil en color para una mayor fiabilidad. Además, este reproductor de 4 Gb dispone de radio y utiliza el cable del mismo como antena.

La batería dura cerca de 8 horas, por lo que no habrá cuerpo que aguante moviéndose con él bajo el agua que sufra de una apagado por este motivo.

Big Bang: El origen de Todo

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 27 Mar 2011 11:27:00 +0000

El inicio de los tiempos constituye un concepto de implicaciones físicas y metafísicas que resulta complicado, muy complicado de entender para el conjunto de mortales de nuestro planeta.

Nada podemos imaginar más violento que la gran explosión, Big Bang, inicial, y cualquier elucubración de lo que pudo ser, será, con seguridad, un remanso de calma al lado de lo que seguramente ocurrió.

Pensar que 14 mil millones de años atrás y en un tiempo de 10E-24 segundos el universo pasó de ser un punto en la nada a expandirse en un cuatrillón de veces es algo cuanto menos fascinante. Sería como si en ese tiempo una pelota de tenis pasara a tener el tamaño de la Tierra.
Sin embargo, esto supondría una velocidad de expansión que superaría uno de los preceptos inquebrantables que a todos los que hemos estudiado física cuántica nos enseñaron en la escuela: "nada puede superar los 300.000 km/s, la velocidad de la luz". En una fracción de segundo llenó el espacio de nuestro sistema solar.

La trampa es que, si bien es cierto que ninguna materia puede trasladarse a mayor velocidad de la luz, en la expansión del big bang ninguna materia había, se trataba de una expansión a través de la NADA.

Los tiempos que se manejan en esta endiablada carrera de expansión inicial son tan ínfimos que se hizo necesario idear una nueva medida temporal para situarlos, el tiempo de Planck. Un tiempo de planck equivale aproximadamente a 10E-44 segundos.

Sólo cuando tras la gran explosión la ingente energía liberada empezó a enfriarse comenzaron a formarse las primeras partículas subatómicas. La energía como ya predijo Einstein, en su célebre ecuación E=mc2, empezó a transformarse en materia, un caos de energía y materia diferente a la que conocemos hoy en día, fue el punto de partida del universo. Sin embargo, como ya comenté en un post anterior, recientemente se sabe que no sólo había materia en el universo sino que más bien fue esta la que finalmente ganó por la mínima en la encarnizada lucha cósmica que se mantuvo instantes después del Big Bang con su opuesto, la antimateria. Se piensa que por cada mil millones de partículas de antimateria había mil millones y una partículas de materia. ¿Qué hubiera pasado si dichas cifras se hubieran invertido?, en ese caso se entiende que la antimateria hubiera ganado la batalla y hoy el universo sería muy diferente al que conocemos. En un universo de antimateria quien sabe si la vida sería algo imposible o por contra mucho más común de lo que en realidad es en nuestros confines conocidos del espacio. Para conocer mejor que es la antimateria y con el ánimo de no repetir información remito a dicho post.

La imagen de arriba constituye el mapa más detallado del universo primitivo del que se dispone en la actualidad, 380.000 millones de años después del Big Bang. Los puntos rojos, verdes y amarillos representan las zonas más calientes mientras que las zonas azules las más frías, proporcionando con ello mucha información sobre como evolucionó el universo. Las zonas más calientes serían los puntos donde mayor número de galaxias se formarían.

El conocido LHC, colisionador de hadrones, tiene como principal objetivo conocer como fue el universo fracciones de segundo después de su creación. Gracias a la colisión de partículas subatómicas a velocidades cercanas a la de la luz nuevas partículas se originan, partículas nuevas que desconocemos y que son las claves del origen de los tiempos por ser las que debieron recrearse en esos instantes.

Conforme el universo iba enfriándose, nuevas partículas se iban creando y a su vez estas iban uniéndose entre sí hasta formar los átomos. El primer átomo que se creó fue el Hidrógeno, seguido del Helio y el Litio.

Debieron pasar más mil millones de años hasta formarse las primeras galaxias, y hasta nueve mil millones para crearse el sistema solar que posibilitó la vida en la Tierra, nuestra casa.

¿Big Crunch o la expansión eterna?

Si bien el universo no ha dejado de expandirse desde su formación, existe entre la comunidad científica quienes piensan que este llegará en algún momento a frenarse y producto de la atracción gravitatoria revertirá su trayectoria hasta volver al punto del que salió originando el efecto inverso a la gran explosión, la gran implosión o Big Crunch. Esta gran implosión daría lugar a un nuevo comienzo de los tiempos, en una suerte de cadena de explosiones e implosiones eternas. Si esto fuera así quien sabe cuantos big bangs se hayan producido ya, ¿Infinitos?. Difícil pregunta desde nuestra finita existencia. Quizá las leyes físicas que conocemos y conoceremos sean tan solo las producidas por el big bang del que nacimos y muy diferentes sin embargo a la de otros big bangs precedentes o futuros. En uno nuevo pudiera por ejemplo ganar la batalla la antimateria dando lugar a una realidad completamente distinta a la que conocemos.

Otra teoría que parece que últimamente gana más peso, a raíz de los últimos descubrimientos, es que lejos de decelerar el universo aun está incrementando su velocidad de huida, se piensa que es la materia oscura la responsable de repeler las galaxias entre sí. Esta situación pudiera conducir a que galaxias como la nuestra se encontraran solas debido a que el alejamiento de sus vecinas, como Andromeda, quedarían fuera del alcance de nuestro campo de observación para siempre. Las estrellas del firmamento desaparecerían de nuestro alcance e incluso se piensa que los átomos acabarían disgregándose. Toda la materia del universo se acabaría distribuyendo por la nada en la más escalofriante soledad que pudiéramos imaginar.

Decir que estamos de paso es ya dar demasiada importancia a toda nuestra civilización, ¿Desde esta perspectiva, algo de lo que pueda pasar en nuestra insignificante existencia tiene la más mínima importancia?

Terremotos: cuando la Tierra ruge

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 12 Mar 2011 17:18:00 +0000

En el post "Los doce hechos que podrían cambiar el mundo antes del 2050" se estimó como uno de ellos la ocurrencia de terremotos por encima de 8,5 en la escala Richter. Ayer el Océano Pacífico hizo rugir la Tierra cerca de la costa de Japón con una intensidad de 9 en dicha escala. Los amantes de los profecías apocalípticas ya tienen otro terrible once de mes para añadir a sus discursos.

Si bien cada vez se dispone de mayores y mejores medios para la detección de estas inevitables sacudidas de nuestra superficie terrestre, lo cierto es que, a día de hoy, el momento exacto de su ocurrencia está sometido a la bondad de la estadística y sus consecuencias no siempre son todo lo predecibles que se quisiera.

Tectónica de Placas, el origen de los movimientos sísmicos

Alfred Wegener en el 1910 descubrió que la litosfera, la capa más externa y dura de nuestro planeta esta fragmentada en diferentes placas las cuales flotan y se desplazan sobre el manto externo que se encuentra en estado líquido. Al estar reposando sobre una superficie liquida estas placas pueden desplazarse y provocar fuertes fricciones entre las mismas dando lugar a la generación de los terremotos y volcanes.

Identificando las fronteras de las placas tectónicas sabremos cuáles son los puntos de nuestra corteza más expuestos a los rugidos de su interior. La colisión entre placas produce una fractura de la superficie de la corteza terrestre denominada falla.

El punto del interior de la Tierra donde se origina el terremoto se denomina hipocentro y su proyección en la superficie epicentro.

Cuando el epicentro se ubica bajo el mar y cerca de la costa, como es el caso del terremoto de Japón, los efectos se multiplican, ya que a los propios de los movimientos de la corteza terrestre se añaden los originados por el tsunami (maremoto) al alcanzar tierra. Si además la costa presenta un perfil en forma de media luna la ola producida por el tsunami llega con más intensidad.

Escala Richter

En el año 1935 científicos del Instituto Tecnológico de California establecieron una escala en base a la cual poder medir la gravedad de los sismos de nuestro planeta.

Si bien la escala soporta cualquier orden de magnitud, jamás en nuestro planeta se ha llegado al número diez en dicha escala. El valor más alto registrado desde que existe dicha escala, de 9,5 lo sufrió Chile en el 1960. La escala 10 equivaldría a un impacto de un meteorito de 2 km de diámetro, siendo de diez kilómetros el meteorito que supuestamente extinguió los dinosaurios y provocó un cambio climático de gran envergadura.

La escala se representa en modo logarítmico de base diez, por ello un valor de la escala de 8 sobre 4 no es el doble de intenso sino 10.000 veces más intenso.

Las ondas sísmicas están compuestas por dos tipos:

Las ondas P: Son las primeras en aparecer y son las que se propagan más rápido. Similar a las ondas acústicas las ondas P comprimen y dilatan el espacio por el que se propagan.

Las ondas S: de mayor amplitud provocan la vibración del terreno perpendicularmente a la propagación de las mismas. Son llamadas por ello ondas de cizalla.

Richter estableció en la ecuación siguiente la magnitud de una onda sísmica:

Δt = tiempo en segundos que transcurre entre la generación de las ondas P y las ondas S

A= amplitud máxima en milímetros de las ondas S.

Big One

La frontera entre las placas del Pacífico y la Norteamericana origina una de las fallas más peligrosas de las que existen en la Tierra, la falla de San Andrés. Los sismólogos tienen evidencias suficientes para asegurar que en los próximos años la falla de San Andrés estallará produciendo uno de los terremotos más grandes de los que se han registrado en nuestro planeta. En 1959 se produjo en esta falla un terremoto de 6,5 en la escala Richter no obstante el que al parecer está a punto de producirse superará los 8,5 puntos de dicha escala. El epicentro del que muchos creen que será el terremoto más devastador de la historia pudiera ubicarse en la ciudad de Los Angeles.

Los americanos han bautizado a este terremoto como el "Big One" e incluso National Geographic editó un documental llamado "Anatomía de un terremoto" donde se simulaban las consecuencias que dicho seísmo tendría para nuestro planeta.

A parte de los daños en vidas humanas que ocasionaría un terremoto en el área densamente poblada de California se estima que los daños económicos serían incalculables. Para hacerse una idea de la catástrofe que supondría, sólo la ruptura del puente de San Francisco afectaría a 180.000 personas cada día.

IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology)

IRIS es un consorcio formado por mas de 100 universidades de Estados Unidos dedicado a la investigación y toma de datos de movimientos sísmicos en el mundo.

Desde la web de IRIS se puede enlazar a un mapa donde conocer en tiempo real la actividad sísmica que se está desarrollando en cualquier punto del planeta. Quien visite en este momento dicho enlace podrá identificar las réplicas que ahora mismo se están reproduciendo del terremoto de Japón, algunas superiores a los cinco grados de la escala Richter.

Desde la web del laboratorio de aplicaciones bioacústicas de la Universidad Politécnica de Cataluña puede escucharse el sonido que produjo el terremoto de Japón desde el fondo marino.

Catástrofes como la recientemente acontecida en las costas de Japón manifiestan la gran fragilidad que presentamos los seres humanos ante los caprichos de la naturaleza y, aunque suene muy utópico, tragedias semejantes debieran provocar entre los humanos un mayor sentimiento de solidaridad que propicie que ante la inevitabilidad del daño que puede originar la dinámica de la Tierra frene los ataques, siempre evitables, que entre los humanos no hemos cesado de lanzar contra nosotros mismos desde el comienzo de la humanidad.

El lado más bello de la Ciencia II

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 06 Mar 2011 16:44:00 +0000

Hace más de dos años publiqué en este mismo blog algunas de las fotografías de contenido científico que más me habían impactado. Ahora, en esta segunda entrega, presentaré una nueva colección de fotografías algunas de las cuales han sido galardonas en diferentes premios dentro de la categoría de fotografía científica.

Título: Algas y burbujas en ambientes extremos

Autor: Javier Sánchez España

Los descubrimientos de microorganismos en entornos del todo hostiles que pensábamos incompatibles con la vida está haciendo replantear a la comunidad científica muchos de los pilares que creíamos inamovibles para explicar los orígenes de la vida y con ello especular de nuevo con la existencia de ésta en aquellos planetas que dábamos por inertes.

Título: El alud eléctrico

Autor: Alejandro del Mazo Vivar

Corriente eléctrica producida entre una plumilla y una moneda separadas 19 milímetros gracias a la diferencia de potencial generada entre ambos elementos que ioniza el aire circulante y acaba produciendo una chispa eléctrica.

Título: El comienzo del ámbar

Fotógrafo: Pedro Ramos

En el proceso de creación del ámbar, gracias a la resina vegetal, durante millones de años algunos insectos pueden quedar cautivos en su interior, proporcionando con ello una más que interesante información de algunos animales que pudieran estar ya extintos.

Título: Del desorden al orden
Autor: Ramón Fernández-Ruiz

Representación de una formación cristalina del compuesto CuGaSe2, que muestra la impactante creación del orden desde el caos primigenio.

Título: Derivador
Autor: Marc Gasser i Rubinat

La carabela portuguesa (Physalia physalis) es una de las medusas más peligrosas que navegan por los mares abiertos del Pacífico e Índico. Sus largos tentáculos llegan a alcanzar en ocasiones los 50 metros de longitud y al carecer de ano excreta directamente por la boca.

Título: Nos gusta viajar
Autor: D. Jesús Yániz Pérez de Albéniz

Esta imagen plasmada gracias a un microscopio de 3000 aumentos nos muestra el espacio donde óvulo y espermatozoide se encuentran y dan lugar a esa misteriosa casualidad que es la vida.

Autor: Wellcome Images

Imagen de una abeja captada por medio de un escaneado micrográfico de electrones.

Autor: Wellcome Images

La alta tecnología es, además de extremadamente útil, en ocasiones, muy bella para los sentidos. En la imagen de arriba un cirujano practica una laparoscopia en el abdomen de un paciente ayudándose para ello de lo último en tecnología de visualización médica.

Autor: Wellcome Images

El detalle obtenido en la captación fotográfica de células cancerosas de mama, como las de la imagen, nos ofrece enormes esperanzas de obtener una cura definitiva de dicho tipo de cancer y de otros similares. En color amarillo se evidencia la muerte celular.

Fractal

Como ya hice en el primer post de esta serie de fotografías científicas en este expongo también una de las intrigantes imágenes fractales creadas por ordenador. Para saber más sobre el fascinante mundo de los fractales y su omnipresencia en la naturaleza invito a visitar el post que trata el tema.

Título: Lightning Over Water
Autor: William R. Curstinger

Dentro de una nube de tipo cumulonimbo sobre el mar de la Patagonia Argentina el fotógrafo consiguió captar la absoluta belleza de una corriente de electrones descargando sobre el are ionizado.

Nebulosa Cabeza de Caballo
Fuente: NASA

Por último en esta colección de bellas imágenes científicas no podía faltar una del espacio profundo, en esta ocasión se trata de una panorámica de la nebulosa cabeza de caballlo localizada a mil años luz de la tierra, es decir a 10.000 billones de kilómetros de distancia.

Agujeros Negros

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 27 Feb 2011 13:59:00 +0000

Si hubiera que creer que el universo está gobernado por un ente superior, tal como aseguran algunos terrícolas, éste, lejos de tener apariencia humanoide y más o menos amable, sería, sin lugar a dudas, un agujero negro. No hay en el Cosmos objeto más inquietante ni que produzca más fascinación que la que generan estos colosos del espacio. Aunque a muchos pueda causarles risa y piensen que son el producto de la imaginación de los amantes de literatura de ciencia ficción lo cierto es que ningún astrónomo duda ya de su existencia.

Los agujeros negros cuentan con el arma más poderosa que existe en el universo, la gravedad. Como ya dije en el post, "La Teoría del Todo", la gravedad siendo la fuerza con la que más familiarizados estamos es paradójicamente la más exótica para los científicos. Si bien sabemos que la masa es la responsable de aumentar o reducir su intensidad desconocemos la física que la genera. La masa de un agujero negro es tal que la gravedad producida devora todo lo que se encuentra a su alrededor, planetas, estrellas, galaxias y hasta la luz, de ahí el nombre de "negro". Nada de lo que entra en sus entrañas consigue escapar jamás. La densidad de un agujero negro sería equivalente a comprimir todo un planeta como el nuestro hasta el volumen de un guisante.

Supernovas e Hipernovas

La estrellas, cuyo diámetro superan en diez veces el del Sol, una vez la gravedad absorbente gana la batalla a la energía expansiva resultado de reacciones de fusión en su interior, colapsa hasta producir una de las explosiones más potentes del Universo, una supernova, o una hipernova dependiendo del tamaño de la estrella colapsada. En tan solo una fracción de segundo se genera la misma energía que produciría el Sol en toda su vida.

Al colapsar, estrellas con un diámetro diez veces mayor que la nuestra, el Sol, se puede originar un agujero negro. Al producirse el agujero negro se generan dos chorros opuestos de energía cruzando el universo a la velocidad de la luz, los denominados "brotes de rayos gamma", cuya intensidad sería similar a la generada en el Big Bang. La duración de estos chorros puede ser de tan solo unos segundos pero su poder destructor es tal que si uno de estos chorros llegara a producirse en la vía láctea evaporizaría nuestro planeta en cuestión de segundos.

En el 2004 la NASA envió al espacio la sonda Swift en busca de brotes de rayos gamma. Desde entonces y gracias a esta sonda de pensar que los agujeros negros eran realidades extrañas y aisladas de nuestro Universo hemos pasado a saber que existen millones de ellos repartidos por el espacio.

Billete de ida en busca de un Agujero Negro

La frontera de un agujero negro, llamada horizonte de sucesos, separa el espacio en dos regiones en las cuales, una vez cruzada la frontera de estas hacia el agujero negro nada podrá hacerse para escapar de el, se trata de un límite de no retorno. Pasado el horizonte de sucesos las leyes de la física tal como la conocemos se transforman, el tiempo parece detenerse hasta llegar al núcleo del agujero negro, la llamada "singularidad", un punto de gravedad infinita absolutamente desconocido, a día de hoy, para los humanos. Se llama singularidad porque no sabemos lo que puede suceder en dichas condiciones de gravedad infinita.

Si una persona entrara en un agujero negro, debido a la existencia de un gradiente sumamente intenso en la fuerza de la gravedad sufriría la llamada espaguetización, los pies, al estar más cerca del agujero negro, sufrirían una mayor atracción que la cabeza y provocarían un estiramiento de nuestro cuerpo como si fuéramos un espagueti. Esto es lo que le pasaría también a cualquier nave que dirigiéramos hasta allí destruyendo la misma en un instante.

Agujeros Negros Supermasivos

Los agujeros negros pueden tener un diámetro que varía desde unos 30 km de diámetro hasta otros del tamaño de nuestro sistema solar llamados supermasivos. Todos los objetos de la vía láctea giran alrededor de un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la misma cuya masa supera los 4 millones la masa del Sol. Andrómeda, nuestra galaxia vecina, también tiene su propio agujero negro supermasivo, de 140 millones de veces la masa de nuestro Sol. Y si esto te parece increíble aun existen otras galaxias cuyos agujeros negros supermasivos contienen una masa superior a los ¡¡20.000 millones de soles!!.

El telescopio de infrarrojos ubicado en lo alto del volcán "Mauna Kea" en Hawai es el único en el mundo capaz de alcanzar el mismo centro de nuestra galaxia en busca de información sobre el agujero negro que la gobierna.

En los inicios de la creación de galaxias, fruto de agujeros negros supermasivos, se concentra una cantidad de materia que se hace cada vez más caliente y que al no encontrar sitio dentro del agujero negro para alojarse acaba liberando de forma explosiva chorros de energía cuyo ancho puede superar al de un sistema solar, son los llamados quasares. En la exploración del espacio se han encontrado ya cientos de quasares.

Se piensa que cada agujero negro pudiera ser origen incluso de un universo distinto lo cual nos lleva a pensar que pudieran existir miles de universos cada uno con sus leyes físicas diferentes.

Quien sabe si en un futuro podamos utilizar los agujeros negros para lograr un atajo que nos llevara a otro punto del espacio-tiempo en un universo paralelo al nuestro.

Máquinas del tiempo

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 06 Feb 2011 16:32:00 +0000

Los viajes en el tiempo son uno de los temas que más estimulan la imaginación de los humanos. Esto quizá pueda deberse a que conquistar el tiempo es, en el fondo, una manera de alcanzar la inmortalidad y eliminar con ello uno de los miedos que nos acompañan a lo largo de toda nuestra existencia, el miedo a la muerte. Averiguar como será nuestro mundo dentro de mil años es una empresa imposible con nuestros medios actuales pero posible, como a continuación explicaré, en la teoría.

El científico Stephen Hawking ha pasado la mayor parte de su vida obsesionado con una idea, la cuarta dimension, y es por tanto en base a las argumentaciones dadas por este físico así como a las proporcionadas por las teorías de la relatividad de Albert Einstein en las que centraré este post.

Teoría de la Relatividad General

Gracias a la Teoría General de la Relatividad de Einstein sabemos que la masa es capaz de deformar el espacio-tiempo, de manera que si nos ubicamos en un lugar del espacio de masa mayor el tiempo pasará más lento para nosotros. Y si esto es así, ¿en lo alto del monte Everest el tiempo pasa más lento?, la respuesta es sí, lo que ocurre es que esta ralentización es absolutamente imperceptible para nosotros. Para notar una ralentizacion importante debiéramos situarnos en un lugar de mucha más masa que la existente en la Tierra. Viajando a un punto donde el tiempo pase más despacio al volver a la Tierra estaríamos realmente viajando al futuro.

Hawking pensó que el mejor lugar para percibir la ralentización del tiempo a causa de la masa sería allí donde se encuentra el agujero negro más pesado de la galaxia, equivalente a unos 4 millones de soles. Se trata de una esfera ubicada en el centro de la vía láctea de 24 millones de kilómetros de diámetro capaz de provocar, si fuéramos capaces de colocar una nave orbitando a su alrededor, que el tiempo en la nave se ralentizara aproximadamente a la mitad. Dicho de otra forma, si la nave pasara 50 años orbitando el agujero negro al llegar a la Tierra los tripulantes visitarían una Tierra 100 años más vieja que la que dejaron.

Debido a la masa de la Tierra los relojes de los satélites que componen el sistema de posicionamiento global, GPS, se adelantan. El tiempo en dichos relojes pasa más rápido que en nuestro planeta. Es necesario por ello recalibrar los relojes de estos satélites para asegurar la sincronía con los de la Tierra. Cada día los relojes del GPS se adelantan una milmillonesima de segundo.

Agujeros de gusano, un increíble túnel del tiempo

Un agujero de gusano es un túnel formado por la unión de dos agujeros negros capaz de conectar dos puntos espacio temporales gracias a la curvatura espacio-tiempo y posibilitar con ello un viaje en el espacio-tiempo para el intrépido viajero que se atreviera a pasar por el.

Si observamos algo tan aparentemente liso como una bola de billar a muchos grados de aumento veremos que esta no es lisa, tiene grietas que son imperceptibles para la vista. De la misma manera, a niveles microscópicos llegamos a un mundo lleno de grietas en el tiempo, agujeros de gusanos que aparecen y desaparecen en la denominada espuma cuántica. Estos agujeros de gusano son demasiado pequeños como para que un humano pase entre ellos, no obstante, existen científicos que piensan en la idea de poder agrandar alguno de estos minúsculos agujeros de gusano para que una persona o nave pueda hacer uso de los mismos como auténticas máquinas del tiempo.

Teoría de la Relatividad Especial

Otra vía para un viaje al futuro sería teniendo en cuenta uno de los axiomas mas inquietantes y a su vez más confirmados de la ciencia, la existencia de una velocidad limite imposible de superar independientemente de la energía que gastáramos en su empeño, la velocidad de la luz, cuyo valor es de 300.000 km/s.

Podemos hacer un poco de ciencia ficción e imaginarnos la construcción de un gigantesco túnel en anillo que rodeara todo el perímetro de la Tierra, similar al acelerador de partículas de Ginebra, el LHC. Dentro del anillo en lugar de disparar partículas subatómicas como se hace actualmente en el LHC, dispararíamos un tren con pasajeros en su interior rumbo al viaje más fascinante de sus vidas. Si consiguiéramos que dicho tren se acercara a velocidades cercanas a la luz, rodeando la Tierra a siete veces por segundo, el tren se convertiría en una increíble máquina del tiempo. La explicación es la siguiente: si algún pasajero se pusiera a correr en el interior del tren añadiendo su propia velocidad a la del tren, haría que la velocidad total pudiera superar a la de la luz. Sin embargo, puesto que la velocidad de la luz no puede ser superada, el tiempo se ralentizaría manteniendo con ello la inquebrantabilidad de la velocidad límite. Cuanto más corra el pasajero más lento irá el tiempo para el. Entonces si hacemos que nuestro tren partiera de la estación el día 1 de Enero del 2000 y estuviera dando vueltas hasta el 1 de Enero del 2100, debido a la ralentización del tiempo dentro del tren, para los pasajeros habría pasado tan sólo una semana en lugar de 100 años. Una vez bajaran del tren ellos sólo habrían envejecido una semana mientras que ninguno de sus familiares y conocidos seguiría con vida.

El LHC de Suiza es en definitiva una máquina del tiempo para partículas subatómicas. La evidencia de que esto es realmente así se debe al estudio de los pi mesones en el interior del acelerador. Dichas partículas, a las que se les hace viajar a velocidades cercanas a la de la luz, multiplican su tiempo de vida en 30 veces a causa de la ralentización del tiempo en su desplazamiento alrededor del acelerador.

En los años 80 se hizo famosa una saga cinematográfica denominada "Regreso al Futuro" donde un coche diseñado por un físico con aires de enajenado lograba viajar en el tiempo gracias a la energía que lo hacía capaz de desplazarse a velocidades cercanas a la luz.

La transformación de Lorentz representa la dilatación del tiempo conforme la velocidad se aproxima a la velocidad de la luz. En dicha ecuación podemos ver que a mayor es la velocidad v, el tiempo t' disminuye:

Viajes al pasado

Los viajes al pasado son fruto de innumerables paradojas que incapacitan la posibilidad de dichos viajes. La más conocida es la llamada "paradoja del abuelo", no obstante, Hawking pensó en otra paradoja que evidenciaría la imposibilidad de viajar al pasado, la llamó la "paradoja del científico loco". En esta paradoja tendríamos a un científico apuntando con un arma hacia el interior de un agujero de gusano capaz de transportarle un minuto hacia el pasado. Si este apuntara hacia el interior del agujero de gusano mataría entonces a su yo antes incluso de que este hubiera preparado su pistola para disparar. Dicha paradoja violaría las leyes del universo que implican que un hecho tenga unas consecuencias y no al revés. Según Hawking, esto nunca podría ocurrir puesto que si existieran cosas que pudieran anularse a si mismas el universo sería un caos. El científico resuelve este problema argumentando que un agujero de gusano como el descrito anteriormente no podría existir a causa de la "retroalimentación" que destruiría el agujero de gusano. Sería como si desde un micrófono introdujéramos un sonido que en lugar de salir por los altavoces volviera al micrófono una y otra vez haciendo que el sonido sonara cada vez más y más fuerte hasta hacer explotar el equipo.

Otra de las soluciones a esta paradojas sería la existencia de Universos Paralelos, ya comentados en varias posts de este blog, bajo los cuales existirían tantos universos como combinaciones de decisiones posibles pudiéramos adoptar en nuestra vida.

En el ultimo siglo se ha descubierto más de la naturaleza del Cosmos que en toda la historia de la humanidad, por esto, es posible ser optimistas y pensar que no andamos demasiado lejos de conquistar los misterios del tiempo.

Teoría de Cuerdas: una realidad multidimensional

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Tue, 28 Dec 2010 10:38:00 +0000

La Teoría de Cuerdas es una teoría, desde un punto de vista matemático y conceptual, bella y extremadamente interesante, no obstante, abordarlo de manera sencilla y en la medida de lo posible amena tiene su complejidad y por eso no lo había hecho hasta ahora. Finalmente, y después de la sugerencia dejada en este mismo blog por Hammer de tratar este tema, he aceptado el desafío: plasmar en no más de lo que ocuparía una página de tamaño A4 una breve aproximación a la teoría de cuerdas y despertar con ello la curiosidad que anime a profundizar en su estudio.

Hace muy poco, en el post sobre la Teoría del Todo hice la primera mención en este blog a la Teoría de Cuerdas. La Teoría de Cuerdas es una de las hipótesis que se establecen para definir una Teoría del Todo. Es decir, sería, como ya califiqué en un post anterior, el Santo Grial del conocimiento que todo científico soñaría lograr. La teoría presenta no obstante muchas críticas y carece además de las evidencias necesarias para poder calificarla a día de hoy como la madre de todas las teorías, sin embargo, he de decir que eso pasó también en el pasado con otras tantas teorías, como el electromagnetismo, hasta que finalmente fueron completamente aceptadas.

Actualmente, lo que fueron cinco teorías de cuerdas diferentes se ha pasado a unificar en una sola teoría, Teoría M o Teoría U, al considerarse todas ellas casos particulares de la Teoría M. A las relaciones establecidas entre cada una de las cinco teorías de cuerdas iniciales (Tipo I, Tipo IIB, Tipo IIA, Heterótico-0, Heterótico-E) se las denomina dualidades. Las 5 teorías de cuerdas primitivas eran capaces de explicar lo que sucedía cuando las partículas chocaban a gran energía entre sí pero dejaba en un enigma el concepto de gravedad que ocasiona la curvatura espacio-tiempo por efecto de la masa.

Cuerdas

En la Teoría de las Cuerdas las partículas pasan de ser objetos puntuales a estados vibracionales, "cuerdas", que dan lugar a masas con diferentes cargas que se interpretan como partículas fundamentales, al igual que las cuerdas de un instrumento musical producen notas diferentes en función de la frecuencia de oscilación. A menor longitud de onda, o lo que es lo mismo a mayor frecuencia de oscilación, la Teoría predice una mayor masa de la partícula que representa.

P-Branas

Las branas es un concepto resultado de la evolución de la convulsa y cambiante Teoría de Cuerdas que quiere representar un límite entre dimensiones. Si bien inicialmente la teoría de cuerdas se manejaba con cuerdas unidimensionales ahora se piensa que pueden existir también estados vibracionales de más dimensiones. Un punto sería una 0-brana, una cuerda una 1-brana, una membrana o superficie una 2-branas..., así hasta 10 u 11-branas. Contadas las cuatro dimensiones, espacio-tiempo, conocidas, nuevas dimensiones, hasta seis o siete, conformarían las llamadas dimensiones inobservables. Se dicen inobservables por estar "compactadas", es decir, enrolladas entre sí con un radio de curvatura extremadamente pequeño que las hacen inobservables. Conocido esto ¿no debería cambiarse el nombre a la Teoría de Cuerdas por Teoría de Branas?

El físico británico Paul Townsend es el padre de la teoría de las p-branas.

Universos paralelos

¿y si nuestro universo fuera un universo membrana de 3-branas dentro de un espacio-tiempo de hasta once dimensiones?. La Teoría M piensa que pueden existir múltiples universos constituidos por diferentes p-branas. De esta manera y tal como escribí en el post "Los limites del espacio exterior" pudieran existir tantos universos como combinación de decisiones posibles pudiéramos tomar en nuestra vida.

Seguro que más de uno pensará que eso de los Universos Paralelos es más propio de un friki sin formación académica que de un razonamiento sesudo venido de complejas elucubraciones de nuestra realidad. Sin embargo, a aquellos que prefieren creer que la verdad se encuentra tan sólo en aquello que les viene dado desde su limitada experiencia yo les propondría que reflexionarán sobre lo increíble de tantas otras experiencias de las que no sabemos nada. Tan sólo hay que mirar una noche estrellada al firmamento y mientras recibimos la luz destellante de infinitos cuerpos celestes preguntadnos que hay más allá de nuestra limitada visión.

Una de las múltiples citas de Einstein decía: “La Naturaleza nos muestra solo la cola del león. Pero no tengo duda de que pertenece al león incluso aunque no pueda revelarse en seguida debido a su enorme tamaño”.

Algunas figuras que desafían nuestra mente tridimensional

En aras a conseguir una mayor comprensión intelectual de lo que significa un mundo con más de tres dimensiones espaciales, algunos matemáticos han ideado algunas representaciones visuales que al menos nos permiten intuir lo que se esconde detrás de ese extraño mundo que nuestro cerebro se resiste a aceptar.

Hipercubo o Tesaracto

Se trata de la representación de un cubo en cuatro dimensiones espaciales compuesto por dos cubos tridimensionales que han sido desplazados entre sí sobre un cuarto eje dimensional perpendicular a los tres ejes conocidos. Lo que vemos en nuestra mente encerrada en tres dimensiones no son cuatro dimensiones sino la sombra proyectada por las cuatro.

El hipercubo está formado por 8 celdas cúbicas, 24 caras cuadradas, 32 aristas y 16vértices.

Podríamos decir que la sombra del hipercubo sería la formada por un cubo metido dentro de otro con sus esquinas unidas a las esquinas del cubo que lo contiene, pero esto, como dije, es sólo una sombra, la representación real está vetada para nuestra limitada mente. No obstante, podemos hacernos una idea de lo que significa dejándonos llevar por el poder hipnótico de la animación del tesaracto.

Botella de Klein

¿Podrías imaginar una botella que carece de interior ni exterior? Los amantes de las matemáticas disfrutarán de esta solución de la topología ideada por el matemático alemán Félix Klein. Se trata de una botella imposible en un mundo tridimensional euclidiano consistente en una suerte de botella cuya base se vuelve hacia la entrada de la botella atravesándola desde un lado para fusionarse con la entrada.

La botella de Klein es una superficie cerrada no orientable. En Topología una superficie no orientable es aquella que no puede mantener el sentido del vector normal, perpendicular, a la superficie. Existe una web en Internet que se dedica a vender botellas de Klein, pero si bien estas construcciones son buenas aproximaciones del modelo matemático no son exactamente botellas de Klein por pertenecer estas a un mundo al que no tenemos acceso.

La botella de Klein se puede obtener uniendo dos cintas de Mobiüs por sus bordes. Puedes saber que es una cinta de Möbius en el post "Ciencia Mágica".

LHC (El gran colisionador de hadrones)

Uno de las mayores polémicas en torno al famoso gran acelerador de hadrones se produjo cuando se declaró que uno de los posibles efectos de la aceleración de partículas hasta una determinada energía era la generación de un agujero negro. No faltaron los que, ávidos de noticias apocalípticas, se lanzaron a pronosticar el fin del mundo al ser absorbida la Tierra por el indómito agujero negro. La realidad es que el agujero negro, de producirse, tendría una vida tan corta y un poder de absorción tan pequeño que nadie más que los detectores del LHC darían cuenta de su existencia. En el post "LHC. El acelerador de partículas que pudiera cambiar el mundo" hablo con más detalle de este acelerador.

En la Teoría M un agujero negro se genera por la intersección de varias cuerdas en las dimensiones adicionales del espacio-tiempo. Stephen Hawking declaró que, en caso de que se produjera el agujero negro anunciado, sería una gran noticia por evidenciarse una nueva realidad multidimensional que hasta ahora solo existe en la mente de los eminentes científicos que la teorizaron. Hawking, en su famoso libro "El Universo en una cascara de nuez", declara su resistencia a creer en dimensiones extras a las conocidas pero deja una oportunidad a la duda y manifiesta su gran interés en los resultados que pudiera ofrecer el LHC que cuando escribió dicho libro se encontraba aun en construcción.

Los fans de la teoría M, entre los que me encuentro, recibimos hace poco un jarro de agua fría al hacerse público un informe, con algunos de los resultados obtenidos hasta el momento por el LHC, en el que no había ninguna muestra de creación de microagujero negro alguno. Esto, aunque no tiene porque invalidar la teoría M, si que le resta posiciones en el ranking por la obtención de la gran Teoría del Todo. El LHC, aunque reproduce momentos muy cercanos al origen de los tiempos, el Big Bang, no llega a reproducir las altas energías que se provocaron en el tiempo cero.

Independientemente de que finalmente la teoría tratada en este post quede refutada o no, lo cierto es que dicha teoría nos hace despertar la imaginación hacia nuevas realidades intrigantes de la que aún sabemos muy poco. Y he de decir que tenemos Teoría de Cuerdas para rato como muestra la creación de una nueva teoría que avanza un paso más al añadir una nueva dimensión a las actuales once dimensiones de la Teoría M, se trata de la Teoría F del físico iraní Cumrun Vafa.

Como ya he repetido varias veces en este blog, la dificultad de abrirse a estas descripciones de la realidad radica en la incapacidad de recibirlas a través de nuestros limitados sentidos capaces tan sólo de percibir en cuatro dimensiones espacio temporales. No obstante, que nuestro cerebro de mono no sea capaz de percibir algo no quiere decir que algo no exista.

Como dijo Bruce Lee:

¡Open your mind, my friend!

Top 10 de los mejores físicos de la historia

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Mon, 13 Dec 2010 19:05:00 +0000

Hace ya unos años la revista Physics World lanzó una encuesta para elegir a los diez físicos más influyentes de la historia. A continuación intentaré transmitir de manera muy sintetizada, para adaptarme a la filosofía del blog, cuales fueron las principales contribuciones para la humanidad de los diez grandes genios de la ciencia que quedaron en los primeros puestos:

1. Albert Einstein (Alemán, 1879-1955)

Descubrió que la velocidad de la luz en el vació era constante e insuperable por mucha energía que se empleara en su aceleración. Este descubrimiento condujo a la ecuación más famosa de la historia que demostraba que la materia y la energía eran la misma cosa y que permitió desarrollar la energía nuclear.

En su Teoría de la Relatividad Especial se indujo que el espacio y el tiempo no eran variables absolutas como se creía hasta la fecha sino que dependía de la velocidad relativa entre observadores. Las transformaciones de Lorentz dieron entidad matemática a las predicciones de Einstein, mostrando que el espacio se contrae y el tiempo se dilata para un observador que se mueve respecto a otro.

En su Teoría de la Relatividad General hizo uso de una de las fuerzas menos entendidas hasta la fecha, la gravedad, para manifestar que la materia a causa de su masa curvaría el espacio-tiempo.

Einstein fue propuesto como presidente de Israel pero este rechazó el cargo por no creer en la dictadura de las religiones. Su personalidad alocada que le alejaba de la seriedad de los científicos de la época aumentaron su popularidad y hoy en día, gracias a el, se mantiene en el imaginario de la población la asociación de científico con una persona de pelo blanco, alborotado y un poco enajenado. El científico de la película "Regreso al futuro" sigue esta estética para hacerse creíble.

2. Isaac Newton (Británico1642-1727)

Todo el mundo al pensar en Newton le imagina sentado bajo un árbol con la manzana cayendo sobre su cabeza. Sin embargo, la anécdota de la manzana es un mito más de la ciencia que parece que pudo expandirse por ser la metáfora empleada por otro científico décadas más tarde para explicar el fenómeno de la gravedad. La Teoría de la Gravitación Universal mostraba que la fuerza que permitía que los objetos celestes se mantuvieran trasladándose alrededor de otros era la misma que la que hacía caer la manzana del árbol.

Si bien a Einstein se le puede considerar el mayor precursor de la física moderna, Newton fue y sigue siendo en nuestros días el de la física clásica. Cualquier persona recordará de sus estudios básicos las tres leyes básicas de la dinámica que gobierna los cuerpos: Primera Ley o Principio de Inercia, Segunda Ley de Newton (F =ma) y la Tercera Ley o del Principio de Acción y Reacción.

Además de la teoría de la gravitación demostró matemáticamente la leyes que gobiernan el movimiento de los astros, las leyes de Kepler y explicó la descomposición de la luz blanca en los diferentes colores del arco iris.

3. James Clerk Maxwell (Británico, 1831-1879)

Es el padre del electromagnetismo, aquel que, como expliqué en el anterior post, consiguió unificar la electricidad y el magnetismo en una sola fuerza. Para una gran parte de la comunidad científica la contribución de Maxwell a la ciencia es pareja a la de los dos científicos más reconocidos de la historia, Newton y Einstein.

Las cuatro célebres ecuaciones de Maxwell construidas por él proporcionaron una explicación consistente a todos los fenómenos en los que interviene una onda electromagnética. Casi nada de la tecnología actual hubiera sido posible sin el avance dado por Maxwell en el campo del electromagnetismo.

Demostró además que la luz visible no era ni más ni menos que otra forma de radiación electromagnética.

Gracias a la distribución Maxwell-Boltzmann se sabe que una suerte de partículas chocando entre sí en un fluido siguen una distribución estadística que las alejan del caos que aparentemente parecen manifestar.

4. Niels Bohr (Danés, 1885-1962)

A Bohr se le conoce principalmente por su modelo atómico que consideraba a los electrones girando en órbitas circulares alrededor del núcleo con diferentes radios en función de la energía de los mismos. El modelo presentaba analogías con el modelo copernicano de los planetas girando alrededor del sol, siendo los electrones los planeta y el sol el núcleo.

El modelo estaba basado en cuatro postulados:

1. Sólo determinadas órbitas con una valor cuantizado de energía estaban permitidas.

2. El electrón podría saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios.

3. Al pasar el electrón de un estado a otro se emitiría o absorbería un fotón de energía equivalente a la diferencia de energía entre ambas órbitas.

4. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L de acuerdo a la siguiente ecuación:

5. Werner Heisenberg (Alemán, 1901-1976)

Interesado en sus comienzos más por la matemática que por la física fue en esta última área y en especial en el campo de la mecánica cuántica donde cosechó sus principales logros. El científico será eternamente conocido por el establecimiento de la relación de indeterminación de Heisenberg o más popularmente conocido como Principio de Incertidumbre. Dicho principio establece que no se puede determinar con certeza absoluta ciertos pares de variables físicas como la posición y el momento lineal. Cuanto más precisión queramos obtener en el valor de una de las variables más impreciso deberemos ser en el cálculo de su par conforme a una inecuación fijada. Expresado de otra manera el principio revelaba que el propio proceso de observación influía en lo observado y que ambos procesos eran intrínsecamente inseparables.

De este principio se derivan otras teorías metafísicas y hasta espirituales en las que se pone en cuestión la misma realidad manifestada por nuestros sentidos al ser ésta modificada en el propio proceso de observación.

6. Galileo Galilei (Italiano, 1564-1642)

A Galileo Galilei le debemos la demostración empírica de la teoría heliocéntrica intuida por primera vez por el griego Aristarco de Samos casi dos mil años antes.

Galileo fue uno de los científicos que más sufrió los ataques de la religión católica que no se cansaron de acusarlo de herejía por ir contra lo establecido por los textos bíblicos que consideraban la Tierra el centro del universo.

Si bien Galileo no fue el primero que inventó el telescopio si fue él quien consiguió construir uno capaz de observar astros como la Luna o Jupiter y obtener de dichas observaciones importantes avances en el conocimiento de la bóveda celeste.

Fue Galileo quien desterró la creencia aristotélica de que los cuerpos experimentaban diferentes aceleraciones en función de su peso. Demostró este extremo haciendo deslizar esferas de igual masa por planos inclinados de diferente inclinación y deslizando bolas de diferentes masa desde el mismo plano.

El método científico bajo el cual todo hallazgo debe ser probado en laboratorio para su constatación como válido se debe principalmente a la meticulosidad de Galileo principal precursor de la comprobación experimental contra al análisis puramente racional.

7. Richard Feynman (Estadounidense, 1918-1988)

Feynman siempre se caracterizó por sus cualidades pedagógicas, haciendo sencillo lo extremadamente complejo, en sus clases abarrotadas por un alumnado al que divertía con sus clarificadores ejemplos y su carácter vitalista.

Su mayor contribución a la ciencia fue en la compleja teoría cuántica de campos, siendo los diagramas de Feynman lo más reconocido del físico. Los diagramas de Feynman dicho de una forma muy simple representaría la herramienta gráfica que nos permitiría conocer qué interacciones entre partículas son posibles en el espacio-tiempo. Gracias a estos diagramas se alzó en 1965 con el premio Nobel de Física.

8. Paul Dirac (Británico, 1902-1984)

A Paul Dirac se le conoce principalmente por ser el padre de la antimateria de la que hablé dos posts más atrás. Hace pocos días lo que pareció en su momento la ocurrencia de un físico loco se consiguió reproducir en laboratorio, al generarse un conglomerado de antiátomos.

Dirac dio con la formula que permitía obtener el valor del espín y demostrar además que el electrón debe rotar alrededor de su eje (espín).

La ecuación que lleva su nombre proporciona la explicación relativista a la ecuación de Scrödinger:

9. Erwin Schrödinger (Austríaco, 1887-1961)

Colega de Albert Einstein, con quien mantenía largas conversaciones, es una de las figuras principales de la mecánica cuántica. Su desarrollo más relevante fue la construcción de la ecuación de Schrödinger que sería el equivalente a la segunda ley de newton (F=ma) para partículas microscópicas. La ecuación de Schrodinger representa la evolución temporal de una partícula microscópica en un sistema no relativista. Fue un poco más tarde cuando Dirac mejoró la ecuación de Schrödinger incorporando los efectos relativistas e incorporado el spin a la misma.

No obstante, mucha gente relaciona al científico con una de las paradojas más intrigantes de la física en el experimento del gato de Schrödinger. En su experimento metió un gato dentro de una caja junto a una botella con un gas radiactivo venenoso con probabilidad de desintegrarse igual al 50% que mataría al gato. La paradoja dice que, conforme a la mecánica cuántica, el sistema caja se reperesenta por una función de onda compuesto por una mezcla de gato muerto/vivo. Mientras no se abra la caja para comprobarlo la función de onda no "colapsará" en una forma posible "gato muerto" o "gato vivo". La resolución de la paradoja ha adoptado muchas formas, una de las más sorprendentes es la llamada de los "Universos Paralelos" que manifiesta que existe tantos mundos como combinaciones de sucesos son posibles. Bajo esta teoría el gato estaría vivo en un mundo y muerto en otro paralelo.

10. Ernest Rutherford (Neozelandés, 1871-1937)

Otro científico más de finales del siglo XIX que profundizó en el estudio de las propiedades internas del átomo. Su modelo del átomo propició más tarde el nuevo modelo mas preciso establecido por Bohr.

Para llegar al descubrimiento del átomo "hueco" tuvo que bombardear laminas de oro con partículas alfa de masa 8.000 veces mayor que la del electrón. En el experimento observó que muchas partículas rebotaban cuando se esperaba que atravesarían el metal al ser la masa de las partículas alfa muy superior a las del electrón. Rutherford después del experimento manifestó: "es tan sorprendente como si le disparases balas de cañón a una hoja de papel y rebotasen hacia ti". Que unas partículas rebasaran el metal y otras rebotaran demostraba que el átomo estaba prácticamente hueco, con un núcleo diminuto en el que se concentraba casi el total de la masa del átomo y con toda la carga positiva en él en forma de protones.

Si bien en el corto plazo es difícil hacer entender a la sociedad la necesidad de apoyar las investigaciones científicas por lo costosas que estas resultan los casos anteriores ponen de manifiesto que la inversión en ciencia es una apuesta que produce beneficios permanentes a nuestra civilización de mucha mayor cuantía que lo que inicialmente costó propiciarlos.

La Teoría del Todo: Una fuerza para gobernarlas a todas

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 28 Nov 2010 14:08:00 +0000

Como en el Señor de los Anillos de Tolkien los científicos se afanan por encontrar la fuerza que unifique las tres fuerzas conocidas hasta ahora (gravitatoria, electrodébil y fuerte): Una fuerza para gobernarlas a todas. La fuerzas de la naturaleza van ligadas a un campo energético que las genera, ese campo energético que a día de hoy se considera diferente según las propiedades que manifiesta pudiera ser el mismo perro con diferente collar.

El dar con una teoría que consiga explicar todos los fenómenos reinantes en la naturaleza es uno de los caramelos más deseados para cualquier investigador de la materia, el santo grial del conocimiento científico, aquel que daría con el origen del universo, a la vez que resolvería el enigma de los agujeros negros o de cuantos tipos de materia contamos en el universo. Los grandes porqués de la ciencia moderna serían por fin desvelados.

En el pasado ya ha habido procesos de unificación de fuerzas al entenderse que procedían realmente del mismo campo. El primero que consiguió unificar fenómenos energéticos fue Isaac Newton en el siglo XVII al demostrar que la fuerza que hacía que nos mantuviéramos pegados a la Tierra era la misma que la que hacía girar la Tierra alrededor del Sol, nació con ello la Teoría de la Gravitación Universal, que no obstante, teorías como la de la relatividad, ha evidenciado ciertas carencias. Tres siglos más tarde, otro monstruo de la ciencia, James Clerk Maxwell, gracias a sus célebres ecuaciones, consiguió la segunda unificación al demostrar que la energía eléctrica y el magnetismo provenían del mismo campo de energía, el electromagnético. Por último, en el año 1979, los científicos Glashow, Salam y Weinberg se alzaban con el Nobel al conseguir unificar el electromagnetismo y la fuerza nuclear débil en el denominado modelo electrodébil.

Las 4 fuerzas que nos enseñaron en la escuela

Gravitatoria

La teoría de la Gravitación Universal enunciada por Isaac Newton indica que todo cuerpo con masa es atraído por cualquier otro cuerpo con masa. Además, como se manifiesta en la ecuación de atracción de los cuerpos, el valor de la fuerza es proporcional al valor de las masas e inversamente proporcional a la distancia de separación de los mismas.

G es la constante de gravitación universal cuyo valor no depende de que el cuerpo se encuentre en la Tierra o en el planeta más remoto del universo.

No hay que confundir G con la gravedad, g, la cual sí depende de donde se encuentre el cuerpo. Sabemos que en la Tierra g = 9,8 m/s2.

Tal como expliqué en el anterior artículo sobre la antimateria, se piensa que la atracción gravitatoria al igual que pasa con las otras tres fuerzas pudiera ser consecuencia de una partícula, en este caso el gravitón.

Electromagnética

Si bien en la fuerza gravitatoria era requisito imprescindible que la interacción se diera entre cuerpos con masa, en la fuerza electromagnética el requisito es la posesión de carga eléctrica entre ellos. Si las cargas están en reposo aludiremos a la electrostática y si se mueven en el espacio dan lugar al electromagnetismo, siendo por tanto la primera un caso particular de la segunda.

La electricidad y el magnetismo eran conocidos desde hacía muchos siglos pero fue Maxwell quien unificó ambos fenómenos en las llamadas "Ecuaciones de Maxwell", que actualmente se reducen a cuatro:

E, es el campo eléctrico y B el campo magnético

El alcance de esta fuerza al igual que la gravitatoria es infinito, disminuyendo también su intensidad con el cuadrado de la distancia. Las partículas responsables de la interacción electromagnética se llaman fotones.

El ser una fuerza de mayor intensidad que la gravitatoria y de alcance infinito hace que su presencia sea omnipresente en nuestro planeta, radio, microondas, rayos x, telefonía, la luz de nuestras casas,... nada sería igual sin el descubrimiento del electromagnetismo.

Nuclear Fuerte

¿Alguna vez os habéis preguntado por qué, si como sabemos las cargas del mismo signo se repelen, es posible que el núcleo de los átomos esté compuesto por protones de carga positiva?. La respuesta está en la existencia de una fuerza de intensidad cien veces mayor que la electromagnética denominada fuerza nuclear fuerte. Y ahora los más inquietos pudieran estar preguntándose: ¿si existe una fuerza nuclear de intensidad mucho mayor que la electromagnética porque no prevalece sobre el resto de fuerzas y mantiene unidos a todos los núcleos del universo entre sí?. La respuesta se debe a que el alcance de esta fuerza está limitada al tamaño del núcleo.

La partícula que, conforme a la teoría cuántica de campos, sería responsable de la interacción nuclear fuerte sería el gluon, partícula englobada en el grupo de los bosones, carente de masa y carga. El nombre dado a tal partícula proviene del inglés glue, pegamento.

Nuclear Débil

Y por último, tenemos la fuerza menos conocida de las cuatro responsable de la radioactividad y del llamado decaimiento beta. A diferencia de las fuerzas anteriores, esta no mantiene unido nada (ni masas, ni cargas, ni núcleos) pero sin ella el universo vagaría en la más absoluta oscuridad por ser quien provoca la emisión de luz en las estrellas. La estrella que posibilita la vida en la Tierra, el Sol, debe su vida y su muerte a la interacción nuclear débil. El alcance de esta fuerza es del orden de 1000 veces menor que el de la fuerte y las partículas responsables de esta fuerza serían los bosones W y Z.

El nuevo modelo: Fuerza Electrodébil

Como ya anticipé, desde hace pocas décadas, la carrera por reducir las fuerzas a una sola se aceleró a finales del siglo pasado al conseguir dar con una teoría que unificará la fuerza electromagnética con la fuerza nuclear débil, nacía el modelo electrodébil.

La teoría electrodébil se englobaría dentro de otra teoría mayor llamada la Teoría de la Gran Unificación que dejaría las fuerzas conocidas en sólo dos, al unificar en una sola la fuerza electrodébil con la fuerza nuclear fuerte. A día de hoy la Teoría de la Gran Unificación, a diferencia de la teoría electrodébil, no ha conseguido demostrarse en laboratorio y representa el paso previo a la Teoría del Todo.

La fuerza de la gravedad al parecer es por tanto la más escurridiza y la que más está costando asociar al resto de fuerzas. Paradójicamente, a pesar de ser la más popular es a su vez la más exótica de todas. Einstein, en su Teoría de la Relatividad General explicaba como la gravedad en su interacción deformaba el espacio-tiempo.

Teoría de las Cuerdas, Teoría del Campo Unificado, Teoría M...

Existen muchas teorías en investigación que con sus diferencias persiguen todas el mismo fin que la Teoría del Todo dar con una base teórica bajo la cual explicar todas las fuerzas y partículas del Cosmos.

Científicos de primer orden como Albert Einstein, Stephen Hawking, Michio Kaku... han sido y son los Gollum de la la Tierra Moderna obsesionados con obtener el mayor tesoro que cualquier científico soñaría lograr: La Teoría del Todo.

Antimateria, la respuesta al ser o no ser

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 20 Nov 2010 15:21:00 +0000

La antimateria vuelve a ser protagonista en las secciones de ciencia de los periódicos gracias a la obtención en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) , de 38 átomos de antihidrógeno durante una décima de segundo antes de su aniquilación. Este tiempo de captación, que aunque para nuestra realidad macroscópica pueda resultarnos insignificante, ha permitido obtener gran cantidad de información que ahora podrá analizarse en aras a arrojar más luz a una intrigante pregunta ¿por qué es imposible la existencia de antimateria junto a materia y viceversa?.

Se piensa que en el origen del Universo, suponiendo que exista un sólo universo, todo era materia y antimateria, sin embargo, tras el big bang, parece que la materia ganó la batalla a la antimateria y la primera aniquiló a la segunda quedando esta en soledad para formar el mundo que hoy en día conocemos.

Qué es la antimateria

De una forma simple pudiera decirse que la antimateria es la materia cambiada de signo, iguales características físicas pero signo eléctrico diferente. Se piensa además que el comportamiento de una partícula y su antipartícula pudiera ser también opuesto.

La materia de la que todos estamos compuestos está formada de átomos que a su vez contienen partículas subatómicas, como los electrones. La antimatería en contacto con la materia hace que ambas desaparezcan y a cambio se forme una importante cantidad de energía. Tal como predijo Einstein y tradujo en su famosa fórmula, la materia y la energía son la misma cosa, E = mc2.

Aplicaciones prácticas

Hace ya casi un siglo que, en plena vorágine de la física cuántica, se descubrió la primera antipartícula aislada en laboratorio del electrón, el positrón, por el método de aceleración de partículas. El positrón es por tanto un electrón con signo positivo. Isaac Asimov, el científico y escritor de novelas de ciencia ficción, hacía uso de la corriente de positrones para modelar las neuronas de los robots generados por los humanos en sus obras literarias.

Desde los años 90 es común que en los principales hospitales del mundo se cuente con una herramienta que haciendo uso de la emisión de positrones sobre una parte de nuestro cuerpo obtengamos imágenes tridimensionales que nos aporten información sobre la actividad metabólica del mismo. El PET, Tomografía por Emisión de Positrones como se llama, está desplazando al TAC (Tomografía Axial Computerizada), otra técnica de generación de imágenes no invasiva, para la detección de diferentes enfermedades como los tumores malignos.

El positrón es tan sólo una antipartícula, sin embargo lo que se ha captado recientemente en el CERN es un conglomerado de antiátomos, formados a su vez por antipartículas, o dicho de otra manera antimateria. La diferencia es enorme.

De estas investigaciones nunca se sabe lo que se puede obtener de aplicación práctica para nuestra civilización, ¿quien sabía para que serviría el magnetismo cuando se descubrió?, sin embargo, hoy nada tiene sentido en el mundo de la electrónica sin el magnetismo. Puestos a imaginar pudiéramos pensar en obtener antimateria para resolver de un plumazo el problema energético hasta el fin de los tiempos. La energía producida en la aniquilación de materia con antimateria genera energía de una eficiencia cien veces mayor que la obtenida por un reactor nuclear de fisión.

También pudiéramos realizar viajes interplanetarios en una fracción del tiempo que necesitaríamos actualmente tal como lo hacía la nave Enterprise de la mítica Star Trek al utilizar antimateria como combustible.

Antigravedad

Aún no se sabe exactamente porque dos partículas con masa son atraídas entre sí cuando se deja caer una sobre la otra, una de las teorías es la existencia de una partícula tipo bosón llamada gravitón que propiciaría la interacción entre materia. Y si toda partícula debe tener su antipartícula el gravitón no podría ser menos. De ser así podría darse con la existencia de una fuerza igual que la gravitatoria pero que produjera el efecto contrario, la repulsión.

Empresas privadas como la NASA o Boeing han intentado sin éxito dar con la clave de la antigravedad por razones obvias, ambas empresas en sus diferentes misiones dedican enormes esfuerzos, humanos y económicos, en vencer la gravedad.

Si ciertamente en el universo existiera tanto materia como antimateria, la existencia del antigravitón ayudaría a que los planetas, estrellas o galaxias no se encontraran con sus correspondientes antiplanetas, antiestrellas o antigalaxias y se produjese la aniquilación de todas ellas.

Misión STS-134: en búsqueda de antimateria

En pocos días un transbordador espacial viajará hasta la Estación Espacial Internacional dentro de la misión STS-134 para entregar el Espectrómetro Magnético Alfa, AMS-2, creado en el CERN de Ginebra, con la misión de encontrar antimateria y materia oscura por el espacio.

La misión que se engloba dentro del mismo proyecto de dar con los orígenes del universo en el que se encuentra el gran acelerador de hadrones, LHC, del que hablé hace un tiempo, se encuentra entre los proyectos más ambiciosos de la física moderna.

En el momento de la publicación de esta entrada, en la web del proyecto AMS-2, se podía ver el tiempo que resta para el lanzamiento de la nave que alojará la AMS-2:

Grafeno, nanotecnología en la punta de un lápiz

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Mon, 11 Oct 2010 19:25:00 +0000

Seis años después de que uno de los materiales más fascinantes de la historia consiguiera aislarse en laboratorio, los padres del hallazgo, los rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov han conseguido alzarse con el mayor reconocimiento que puede obtener un físico por su trabajo, el Nobel. Para alguien que se considera físico de vocación, asistir a descubrimientos como el que nos ocupa es una experiencia altamente emocionante. Es física en estado puro, no aquella que intenta profundizar en un mayor conocimiento de lo que ya sabíamos sino la que consigue dar una vuelta de tuerca a la realidad que creíamos completa y nos presenta un mundo completamente diferente.

La tecnología de materiales es, desde hace ya un tiempo, una de las ramas de la ciencia que más satisfacciones está proporcionando al mundo científico por su rápida aplicabilidad.

Qué es el grafeno

Se trata de una estructura molecular formada por celdas hexagonales de átomos de carbono... ¡¿y para una estructura tan simple formada por carbono tanto revuelo?!. Precisamente la grandeza de la física estriba en hacer de lo simple cosas extraordinarias y eso es lo que ocurre en el caso que nos ocupa. El grafeno se obtiene de extraer una lamina de un átomo de grosor de un elemento mucho más vulgar y cotidiano, el grafito. Desde esta realidad bidimensional se accede a un mundo diferente dentro del campo de la nanotecnología donde las propiedades físicas cambian enormemente.

Andre Geim y Novoselov

Los padres del grafeno son dos jóvenes físicos a los que les gusta alejarse de la seriedad que muchas veces rodea al mundo científico y que los acerca aún más a la personalidad y genialidad de otro de los mayores físicos de la historia, Albert Einstein. No en vano Andre Geim, justo diez años antes de haber ganado el Nobel, obtuvo el IgNobel por conseguir hacer levitar a una rana haciendo uso de un potente imán. Los IgNobel, de los que ya hablé en otra entrada de este blog, "Los innobles nobel del 2009", tienen como objeto el hacernos pensar en el potencial de conocimiento que se esconde detrás de lo aparentemente absurdo.

Andre Geim, a la izquierda, junto a su colega Konstantin Novoselov

Propiedades

Resistencia

Hasta ahora la estructura molecular más dura de la naturaleza era el diamante. Con un valor 10 en la escala Mohs de dureza no había sobre la Tierra ningún material natural ni sintético capaz de rayarlo. Sin embargo, los nanocilindros de grafeno parece que han conseguido superar a este mito del mundo molecular en lo que a dureza se refiere. Se asegura que supera en 200 veces la dureza del acero.

En esta imagen se recrea una lámina de grafeno intentando ser penetrada sin éxito por un punzón de diamante que pone en evidencia la dureza del nuevo compuesto.

Transparencia

La delgada lámina de grafeno dispone la propiedad adicional de dejar pasar la luz con gran facilidad. No obstante, a pesar de esta transparencia el grafeno presenta una densidad tan alta que ni siquiera el Helio, el átomo más pequeño que existe, es capaz de atravesarlo.

Flexibilidad

Una lámina de grafeno presenta la misma flexibilidad que puede proporcionar una hoja de papel.

En la entrada "El ocio del SXXI" de este mismo blog, publicada hace aproximadamente un par de años, llamaba la atención sobre la inminente llegada de las pantallas flexibles al consumo personal.

Conductividad

A día de hoy, toda la electrónica conocida tiene un elemento omnipresente en su composición, el Silicio. El Silicio, además de ser el segundo elemento más abundante en la Tierra presentaba, hasta ahora, las mejores características para actuar como elemento semiconductor cuya conductividad se puede alterar añadiendo impurezas dopantes.

Muchos son los que han bautizado al grafeno como el Silicio del futuro por ser el material con mayor conductividad eléctrica y térmica existente. Según palabras de Vera Adamchuck, responsable del laboratorio de física de la Universidad de San Petersburgo "permitirá producir procesadores para ordenadores de una velocidad nunca vista hasta ahora y pantallas extrafinas".

IBM ha conseguido fabricar un procesador de grafeno capaz de trabajar a la escalofriante velocidad de procesado de 100 GHz. Desde IBM se dijo en la revista Science "La movilidad de los portadores de carga en el grafeno lo convierten en un candidato prometedor para los dispositivos electrónicos de alta velocidad. Este material conductor es el más delgado posible, ya que solo tiene un átomo de grosor. Con el grafeno se conseguirán fabricar los transistores más pequeños y rápidos, que se hayan fabricado hasta ahora con materiales semiconductores"

Aplicaciones prácticas

En el siguiente vídeo podemos adivinar las innumerables aplicaciones que un material como el grafeno proporcionará a nuestra cotidianidad:

La obtención de grafeno con una simple cinta adhesiva adherida a la mina de un lápiz alienta la creencia de que su producción en masa es un asunto trivial, pero lo cierto es que lamentablemente no es tan sencillo. Parece que la principal dificultad radica en el substrato que aloja la lámina de grafeno que convierte su producción, al menos de momento, en demasiado costosa.

Comercialización

En Seul ya han conseguido fabricar la primera pantalla flexible de grafeno. En poco tiempo dispositivos como el nuevo iPad de Apple, que tanta expectación después de meses desde su presentación está causando en el mundo por su innegable practicidad, acabará en el museo de las antigüedades en cuanto los escaparates se llenen de nuevas pantallas que enrolladas puedan meterse en en bolsillo del pantalón y con una calidad de imagen excepcional.

A pesar de los titulares con cierto ánimo sensacionalista como los que aseguran el fin del silicio, lo que la industria parece tener claro es que tendremos silicio para rato y que éste irá poco a poco perdiendo y a su vez compartiendo protagonismo con el recién llegado grafeno.

Lo que sí que es cierto es que es un material completamente revolucionario que hace 6 años sólo existía en laboratorio y ahora ya ha conseguido dar el salto a la producción industrial. Eso en otros descubrimientos es completamente atípico debido a que normalmente el tiempo de maduración entre el concepto físico y su reflejo en una utilidad comercial lleva habitualmente bastantes décadas.

Lo cierto es que, en muchas ocasiones, a lo largo de la historia, la ciencia ha conseguido para la humanidad un salto de gigante que la ha catapultado de una manera muy rápida hacia adelante. Ejemplos de lo anterior se me ocurren unos cuantos: descubrimiento de la rueda, la pólvora, el electromagnetismo ...

"Es bueno tener un sueño, quizá algún día se haga realidad".

Andre Geim

Del cohete Apolo a la bolsa de patatas

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 26 Sep 2010 13:08:00 +0000

La carrera espacial representa mucho más para la sociedad que los objetivos iniciales perseguidos en la investigación de la bóveda celeste. El Programa de Transferencia Tecnológica de la Agencia Espacial Europea anima a las empresas a aprovechar el desarrollo tecnológico obtenido de la investigación aeroespacial para su uso comercial en aplicaciones no relacionadas con el espacio.

Babyguard

A principios de los años 90 se creó un traje capaz de supervisar los movimientos de los astronautas en el espacio. Fruto de dicha investigación muchas madres podrán dormir más tranquilas gracias a un traje denominado "mamagoose" que gracias a sus diferentes sensores que controlan el ritmo cardiaco y su respiración evitaran las numerosas muertes que se producen debido al "Síndrome de muerte súbita infantil". En el año 2000 en el Reino Unido se produjeron 4 muertes por cada 10.000 bebes a causa de dicho síndrome. Actualmente se encuentra en desarrollo un modelo más económico denominado "babyguard" y que en muy poco tiempo podremos ver en los escaparates.

Células solares

Unos estudiantes holandeses se aprovecharon de la tecnología de aprovechamiento de energía solar mediante células de arseniuro de galio desarrollada para el explorador lunar SMART-1 por la ESA para conseguir un vehículo capaz de recorrer 3.010 km a una velocidad media de 91 km/h en la competición australiana World Solar Challenge. El vehículo, denominando Nuna, aprovecha igualmente otros elementos utilizados en la carrera espacial como el kevlar que cubre su carrocería o dispositivos para aprovechar la potencia de la batería en días nublados utilizado para la sonda Rosetta.

Patatas fritas enteras

Una empresa empaquetadora alemana preocupada por el alto índice de patatas hechas añicos en el proceso de envasado contactó con el Programa de Transferencia Tecnológica de la ESA para obtener una solución. Se consideró entonces el acto de introducción de la patata en su envase análogo a el aterrizaje de una nave en algún planeta. Para ello tomando en cuenta la velocidad de caída, las condiciones meteorológicas y la circulación del aire alrededor de la patata se diseñó una nueva maquina empaquetadora que no sólo redujo considerablemente el número de patatas partidas en el interior de la bolsa sino que incrementó la velocidad de empaquetado. En la actualidad dicha máquina empaquetadora se distribuye por todo el mundo.

Transporte de carretera

Dos inventores alemanes de la empresa GmbH animados por un concurso de innovación de la empresa de transportes DHL han ideado un sistema, bautizado como "Load-Volume Tracking", que permite optimizar el volumen de carga de los contenedores de cualquier flota de transporte que haga uso de el.

El sistema compuesto por un número de sensores ultrasónicos ubicados en la parte superior del contenedor se encarga de detectar el volumen libre de carga del interior. Una vez conocido el volumen libre, el vehículo envía la localización, vía GPS, del contenedor a una central de la compañía de transporte la cual es capaz de gestionar con esta información nuevos pedidos para aprovechar el espacio libre. De esta manera, no sólo se disminuye el coste de cada envio sino que se contribuye a disminuir la contaminación gracias a un número menor de vehículos en circulación.

Los ojos de los invidentes

La Organización Nacional de Ciegos Españoles (ONCE) junto a la empresa GMV Sistemas ha conseguido crear un sistema que con ayuda de la localización vía satélite, GPS, el invidente puede conocer su posición exacta con tan sólo solicitarlo por medio de un sintetizador de voz o con ayuda de un teclado de braille. Los problemas de pérdidas de señal de satélite al circular al lado de edificios de gran altura ha sido resuelto gracias a la tecnología desarrollada por la agencia espacial europea denominada SISNet que permite recibir las señales vía internet.

El sistema denominado Tormes pesa menos de un kilo y puede ser transportado por ello de forma cómoda. Las señales GPS aumentan su precisión a menos de dos metros gracias a la tecnología espacial EGNOS.

Kevlar

Este polímero cinco veces más resistente que el acero fue descubierto por la química, Stephanie Kwolek y se trata de uno de los descubrimientos más importantes del siglo XX. Tiene aplicaciones tan diversas como neumáticos, chalecos antibalas, guantes de cocina...

La empresa DuPont ostenta la patente de este increible tejido al que se llego mientras se investigaba en materiales suficientemente resistentes y ligeros para ser utilizados como chalecos antibalas.

El kevlar forma parte de los trajes de los astronautas para protegerles de la abrasión y las altas temperaturas a las que se pueden ver expuestos.

Por tanto, en este caso fue la industria espacial quien se aprovechó de un hallazgo al que se llegó para un uso militar.

Liofilizacion

Proceso por el cual se extrae el agua a los alimentos disminuyendo el volumen de estos y permitiendo una mejor conservación. Gracias a este proceso la dieta de los astronautas pasó de pildoras a comida liofilizada mucho más digerible y agradable al paladar.

El café soluble es posible gracias a la liofilización del café y su almacenamiento en cómodos sobres.

Tecnología Inalámbrica

El programa Apolo trajo no sólo la conquista de la Luna sino otros inventos más terrenales y aprovechados para la mayoría de los mortales como las herramientas inalámbricas. Estas herramientas que funcionan con batería en lugar de cable eran elementos imprescindibles para poder realizar tareas como taladros en la superficie lunar lejos de la nave espacial.

Velcro

El velcro que tantas aplicaciones se le ha dado desde que se patentó allá por el 1.959 es otro de aquellos inventos que, si bien no fue fruto de la investigación espacial, ha sido incorporado por la NASA como uno de sus elementos imprescindibles y de gran utilidad para la vida de los astronautas. Gracias al velcro es posible vencer la ausencia de gravedad y sujetar diferentes elementos en el interior de la nave. En la serie Star Trek aparece una escena en la que es presentado el velcro como un revolucionario invento del planeta Tierra.

El nombre velcro viene de la conjunción de las palabras velvet (terciopelo) y crochet (gancho)

El único problema que tiene el velcro en su uso espacial es que pasado mucho tiempo despide un olor desagradable que es difícil eliminar en el interior de una nave espacial.

El poder de las redes sociales

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 04 Sep 2010 08:05:00 +0000

Con poco más de cinco años de existencia, las llamadas redes sociales por Internet han revolucionado la forma de comunicarse. Facebook, una de las redes más populares nacida en el 2004 cuenta a día de hoy con más de 500 millones de usuarios, más que la población total de un país como Estados Unidos. Con tal masa crítica unida por un mismo cordón asusta pensar en su poder de influencia.

El secreto de la rápida expansión de estas redes se debe, a mi entender, primero a que su funcionamiento es excesivamente sencillo, mucha gente que apenas sabe editar un texto en un procesador es capaz de moverse con soltura por estas redes, y segundo por la posibilidad infinita de promoción personal ante un público al que de forma presencial no hubiera sido posible dedicar ni cinco minutos para presentarnos a lo largo de toda una vida.

El furor, sobre todo entre la gente joven, por pertenecer a una o varias de estas redes sociales, convierte poco más o menos a quien no esté integrado en alguna de ellas en un excluido social. Reconozco que quizá este sea el motivo por lo que le he cogido un poco de manía a estas "redes sociales", ¿hasta donde es necesario seguir a la manada?.

El darse de alta en una de estas redes significa asumir el compartir parte de tu vida íntima con cualquiera que quiera acceder a la misma. Aunque uno intente ser celoso con lo que publica, lo cual es importante y necesario, tus amigos y los amigos de tus amigos pudieran no serlo tanto con asuntos que no te gustaría hacer públicos.

Es verdaderamente curioso lo rápido que somos capaces de pasar de un extremo a otro en nuestra lista de valores. Hace dos días recibíamos una llamada telefónica a nuestro domicilio, nos preguntaban por cuantos miembros éramos en la familia y por la formación de cada uno de ellos y lo considerábamos una intromisión incomoda en nuestra intimidad, sin embargo, ahora publicamos detalles mucho más íntimos abiertamente al resto de la humanidad y lo que queremos es que cuanta más gente se entere mejor.

Eric Schmidt, consejero delegado de Google, manifestó en una de las entrevistas realizadas para el Wall Street Journal respecto a los rastros sobre nuestra vida íntima que vamos dejando por Internet "Predice, aparentemente en serio, que algún día cualquier persona joven podrá cambiar su nombre de forma automática al llegar a la vida adulta para poder renegar de juergas infantiles almacenadas en las páginas de medios sociales de sus amigos".

Los seis grados de separación

Existe una teoría nacida de las redes sociales que asegura que cualquiera de nosotros podría estar conectado y accesible a cualquier persona existente en la Tierra con la ayuda de tan sólo 5 intermediarios. Dicho de otra manera que con los amigos de mis amigos de mis amigos de mis amigos de mis amigos accedería a toda la población del planeta.

Esta teoría pone de manifiesto de forma contundente el verdadero poder de las redes sociales. Para quien quiera profundizar en dicha teoría puede leer el libro del sociólogo Duncan Watts "Six degrees: The science of a connected age".

Precisamente la primera red social creada en 1997 se llamó sixdegrees.com. El portal acabó cerrando porque el modelo no llegó a cuajar, quizá en 1997 el mercado de usuarios de Internet no era lo suficientemente maduro como para asimilar esta nueva realidad que acababa de nacer.

Máximo 148 amigos

Mucha gente presenta un afán desmedido en acumular "amigos" conectados a su red como si de una competición se tratase. Sin embargo, estas redes tan numerosas se acaban desvirtuando y el trato con la mayoría de los miembros de la red se convierte en inexistente. Fue en 1992 cuando un antropólogo llamado Robin Dunbar estimó que el número máximo de integrantes que una comunidad debiera tener para que fuera estable sería de 148. Más allá de esta cifra la comunidad debería desmembrarse en grupos más reducidos y conformar una estructura global piramidal con diferentes jerarquías de mando.

Los tres grados de influencia

Existe una regla denominada la de los tres grados de influencia que determina el grado de influencia que tenemos sobre nuestros amigos, sobre los amigos de nuestros amigos y sobre los amigos de los amigos de nuestros amigos. Esta regla indica que si una persona es obesa la probabilidad de que sus amigos sean también obesos será del 50%, los amigos de sus amigos un 20% y los amigos de los amigos de sus amigos (tres grados de influencia) un 10%. Partiendo de esta premisa y con el acceso a un número tan amplio de "amigos" que se tiene desde la red uno puede imaginar el poder que se puede ejercer desde cualquiera de estas comunidades entre sus miembros.

El lado oscuro de las redes sociales

Bullying cibernético

Aprovechando el anonimato que también pueden ofrecer las redes sociales nació hace tan sólo un año una nueva fórmula de red social consistente en poder lanzar preguntas sobre alguien a la comunidad para una vez contestada pasar a hacerse público el hilo entero de respuestas. La red denominada Formspring ha superado en tan sólo un año los 135 millones de usuarios gracias a la facilidad para importar los contactos existentes de otras redes. Sin embargo, el portal se hizo tristemente popular cuando el pasado 25 de marzo una adolescente de tan sólo 17 años se suicidó ante el cobarde acoso sufrido en forma de insultos y humillaciones desde este portal. Después de este lamentable suceso el portal lanzó una nueva herramienta con la que era posible bloquear los comentarios ofensivos que no tuvieran una firma.

Crímenes por celos en la red

En Marzo de este mismo año una joven de 27 años de edad fue brutalmente asesinada por su exnovio una vez que este tuvo acceso por medio de Facebook a una foto en la que se veía a su exnovia con un nuevo hombre. El asesino preso de los celos viajó desde Trinidad y Tobago hasta Londres para cometer el crimen. Otro caso también en el Reino Unido y con orígenes parecidos llevó a una mujer de 24 años al suicidio al no poder soportar el ver las imágenes de su exnovio con otra mujer en la red social.

Acoso sexual a menores

El gran interés que despiertan estas redes entre las generaciones más jóvenes y vulnerables de la sociedad esta siendo aprovechado por hombres sin escrúpulos que emplean todos los recursos disponibles de las redes para ganar la confianza de sus víctimas y conseguir abusar sexualmente de estas. A la vista del creciente uso de estas redes para actos delictivos 17 redes sociales han firmado un pacto para crear una estrategia conjunta con la que evitar situaciones como las descritas.

Un mundo de pistas inculpatorias

Las redes sociales son un hervidero de datos difíciles de controlar sobre la vida personal de sus usuarios. Muchos de estos datos están sirviendo a las fuerzas del orden para perseguir el delito y detener con mayor facilidad al delincuente. La ingenuidad y la sensación de impunidad que muchos encuentran en las redes llevan a algunos a exponer sus fechorías públicamente sin ser conscientes de a lo que se exponen. Hace pocos días fue detenido una joven de 24 años que colgó en su red social imagenes suyas cultivando marihuana. No le costó mucho a la policía el dar con la plantación de la que la joven se sentía tan orgullosa y detener a la misma.

Otro joven de 21 años, después de ser abandonado por una menor de 15 años con la que mantuvo una relación sentimental, quiso vengarse de ella colgando en youtube vídeos sexuales con ella y avisando posteriormente a toda su red de Tuenti para que accedieran a los mismos. El joven fue rápidamente detenido y puesto a disposición judicial.

Tuenti, Facebook, Myspace...

El concepto de red social donde compartir fotos, vídeos y poder transmitir cualquier tipo de información a los miembros de la comunidad queda cubierto con las plataformas lideradas principalmente por Myspace, Facebook y Tuenti.

Facebook es el número uno de las redes sociales, se diferencia principalmente de su competencia por la creación de páginas de fans, "fan pages" y de grupos. Las páginas de fans son lugares desde donde promocionarse personas, productos o empresas. Personajes como Michael Jackson supera los diez millones de fans y productos como Coca Cola llega a los 5 millones.

Los grupos son espacios de usuarios con iguales intereses aunque la mayoría no son otra cosa que proclamas que algún usuario lanza con el ánimo de obtener la complicidad de otro humano que uniéndose a su grupo consigue sentirse integrado dentro de una tribu de amigos virtuales o bien con el único objeto de sentirse protagonista de una batallón de incondicionales de su ingeniosa ocurrencia.

Algunos grupos que pueden encontrarse en Facebook:

"Ir al Mac Donalds a por una ensalada es como ir a un burdel a por un abrazo"
"Yo tampoco sabía que hacer con el color blanco del plastidecor"
"Saco el móvil, miro la hora, guardo el móvil, ni puta idea de qué hora es"
"Yo también he huido de una bolsa pensando que era una medusa"

Twitter

Del deseo por muchos de estar siempre conectado a su comunidad nació el concepto de Twitter. Twitter es un servicio por medio del cual cualquier miembro de la red puede enviar una cadena de texto inferior a 140 caracteres, tweets, que recibirán al instante todos sus miembros a través del móvil. En cada tweet hay que responder una pregunta sencilla "¿Qué estás haciendo?".

Buscar pareja en Internet

Para muchos la razón de ser de las redes sociales no es otra que el cubrir las deficiencias afectivas que con la rutina de la vida actual es difícil satisfacer. Gracias a esta realidad nació en el 2002 la primera red social para buscar amigos y encontrar pareja llamada Friendster. Al poco tiempo de su creación se puede decir que Friendster murió de éxito. Fue tal la avalancha de usuarios que se dieron de alta en dicha plataforma que sus creadores no consiguieron dar con la fórmula para mantener el "orden" en una comunidad que acabó convirtiéndose en un caos. Es como cuando se crea un foro de fotografía y se acaba hablando de quedar para tomar unas cervezas, que se desvirtúa y no acaba sirviendo ni para una cosa ni para otra.

Posterior a esta primera red y ya con más experiencia sobre como gestionar este tipo de comunidades nació Match la cual fue absorbida hace sólo un año por la que se ha convertido en la primera referencia del sector Meetic. Sin duda este tipo de redes se ha convertido en un lucrativo negocio que crecerá de forma aún más importante en un futuro conforme vayan desapareciendo mucho de los prejuicios y resquemores que pudieran existir con esta modalidad de encontrar pareja.

Redes profesionales, Networking

El networking que pudiera definirse como la gestión de la red de contactos profesionales ha sabido también sacar provecho de las posibilidades que proporciona Internet para crear redes sociales capaces de poner en contacto a profesionales con similares intereses con el principal objeto de desarrollarse profesionalmente. Las dos redes más importantes por número de usuarios de este tipo son Linkedin y Xing. En Linkedin personajes como el actual presidente de los Estados Unidos Barack Obama o el creador de Microsoft, Bill Gates, tienen creado su perfil.

Para muchos, entre los que me encuentro, este tipo de redes, sin una adecuada gestión, pueden llegar también a desvirtuarse debido a que para muchos usuarios su principal interés en la comunidad es atesorar el mayor número de contactos posibles, invitando por ello a su red a personas con las que será difícil que más alla del momento de la invitación puedan volver a tener algún contacto profesional.

Second Life

Quizá la modalidad más sofisticada de red social sería la conformada por herramientas como Second Life, en la cual tal como indica el nombre de la aplicación podremos construir una doble vida donde interactuar con otros "residentes" distribuidos en diferentes espacios de un mundo virtual que podemos diseñar a nuestro antojo. El código de esta aplicación es libre lo cual significa que cualquiera podría construir un espacio a su gusto desde donde poder comunicarse con otros residentes. El político Gaspar Llamazares creó su avatar en Second Life diseñado con una apariencia similar a la real y llegó a convocar y a realizar mítines políticos desde la plataforma.

Avatar es un término popularizado por las redes sociales que se define como la representación gráfica de un determinado usuario de una de estas redes que sirve para su identificación.

Darse de baja en las redes sociales

Cada vez son más aquellos que se cansaron de compartir su vida personal con el mundo y deciden de una vez por todas volver a ser un ciudadano anónimo en el mundo virtual. Para estas personas existe una web que te ofrece las instrucciones para eliminar tus cuentas de cada una de las redes existentes http://deleteyouraccount.com/. Y para los que deseen un método más automático y rápido les interesará conocer la web http://suicidemachine.org/ la cual con unos cuantos clicks te asegura un "suicidio" limpio y sin testigos de redes como facebook, twitter, linkedin o myspace.

¡Todo esto en tan poco tiempo! ¿y no es una locura?¿qué nos esperará en los próximos cinco años?, quién lo sabe pero de momento parece que al menos es bueno conocer lo que hay detrás de todas estas herramientas para no acabar caminando sólo en un mundo real al estar el resto del planeta en una fiesta de un mundo paralelo a la que no has sido invitado.

Biorritmos, sin perder el compás

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 31 Jul 2010 22:14:00 +0000

Los biorritmos a pesar de ser por muchos, entre los que me encuentro, una realidad manifiesta del ser humano, no son fruto, a día de hoy, del debido interés por parte de la sanidad pública, quizá por la escasez de estudios científicos en profundidad al respecto.

El Dr. Hermann Swoboda y el Dr. Wilhelm Fliess son las dos personas que más han estudiado y publicado sobre ello. Quien quiera profundizar en este área puede acudir a los libros escritos en alemán de Swoboda "Die Perioden Menschlichen Lebens" (La periodicidad en la vida del hombre) y "Studien zur Grundlegung Psychologie" (Los estudios de la base de psicología). Otro libro interesante del mismo autor es "Das Siebenjahr" (El año de siete), donde el científico detalla el análisis matemático que gobierna los ciclos del ser humano.

De la gran amistad entre Fliess con el padre de la psicología moderna, Sigmund Freud, nació el libro "Cartas a Wilhelm Fliess".

Las dos principales aportaciones de Fliess al estudio de los biorritmos fueron primero el concluir que el ser humano dispone de diferentes relojes internos cuyas cuentas empiezan en el mismo momento de la concepción y continúan hasta el día de su muerte y segundo, que uno de dichos relojes regula la condición física en intervalos de 23 días y otro la condición emocional en intervalos de 28. Más adelante, Alfred Teltscher, ingeniero austriaco, añadió un nuevo ciclo a los anteriores, de 33 días, que regulaba la capacidad intelectual. Investigaciones posteriores parecen avalar esta teoría y es la que se mantiene a día de hoy.

Ciclicidad de la naturaleza

Los biorritmos están en consonancia con la ciclicidad que impera a todo lo que nos rodea, nada avanza linealmente hasta el infinito, las estaciones, el ciclo hidrológico, el ciclo del sueño, el ciclo lunar, el ciclo de la mujer, el ritmo cardiaco, la respiración,... todo en la vida es un contante camino de ida y vuelta.

"Todo fluye, nada permanece"

Heráclito de Éfeso

El recurso de los biorritmos para toda clase de predicciones mucho más esotéricas de mano de personajes de baja cualificación intelectual resta credibilidad a lo que debiera dedicarse mucha más atención e importancia por lo que condiciona y representa en nuestra propia existencia.

Aceptar que estamos en constante cambio es el principio del autoconocimiento. No es bueno agarrarse a nada, es mejor permanecer libre y móvil, como diría Bruce Lee en su célebre frase "Be water, my friend".

Calcula tu biorritmo

Existen diferentes calculadoras en Internet en las cuales, en base a tu fecha de nacimiento, te indican, en la fecha del cálculo, el nivel físico, intelectual y emocional en el que te encuentras. Una de las más completas puedes encontrarla aquí.

He contrastado con varias de las calculadoras de biorritmos que existen en la red y todas coinciden en el cálculo, además, en mi caso, también han acertado plenamente con la predicción.

Según los estudios realizados existen unos días especialmente delicados, denominados "días críticos", donde uno de los ciclos cruza la línea base y pasa del estado negativo al positivo o viceversa. Estos días son días de cambio y por tanto de una gran inestabilidad y confusión. Si son varios los ciclos que coinciden en estos días críticos el riesgo de cometer errores en nuestra vida aumenta.

Conoce tus tiempos

Al igual que existen estados marcados por periodos de varios días también, dentro de cada día, pasamos por diferentes estados en los que nos encontramos con más energía, más concentrados o en mejor estado anímico. Importante es que cada uno sea capaz de descubrir por sí mismo para que está más preparado en cada momento del día y poder sacar ventaja de ello. Aunque el tronco y las ramas sean muy parecidos cada uno germinamos flores de diferentes colores que hay que conocer por ser lo que nos hace realmente únicos.

En el artículo "El abrazo de Morfeo" traté el tema de los ciclos del sueño y lo importante que era para nuestro estado de vigilia manejar bien los tiempos durante el sueño.

Si bien todos, por el sólo hecho de existir, estamos abocados a este equilibrio natural, cada persona tiene a su vez una tipología específica que le condiciona el que el afecte más unos ciclos que otros y en mayor o menor intensidad. Es decir, hay personas que son más físicas y percibirán en mayor grado que otras el abatimiento en los días flojos u otras que son más emocionales y por ello más vulnerables al ciclo emocional.

Una sociedad marcada por los biorritmos

Japón es uno de los países donde con más seriedad se ha tomado las implicaciones que los biorritmos tienen en el rendimiento humano, hasta tal punto es así que muchas empresas que realizan actividades que requieren especial atención organizan sus turnos de trabajo en función de lo que indiquen las ondas. En su capital, Osaka, se llevó a cabo un estudio con una base de 2000 accidentes en carretera que concluía que el 70% de los mismos había coincidido con días críticos en los biorritmos de las víctimas.

En el país nipón es común ver máquinas en las cuales por unas monedas se puede obtener el biorritmo personal de un mes.

Otros muchos países, en Europa y América, obtienen valor de los biorritmos para decidir el mejor día en el que recibir una operación y disponer posteriormente de un buen estado físico para recuperarse más rápidamente.

Para manejar bien el timón hay que conocer el estado de la mar

Los biorritmos nos ayudan a conocernos mejor y a saber sacar mejor provecho de cada momento de nuestras vidas. El ser humano es como un barco navegando sobre las olas del mar, si nos empeñamos en ir contracorriente y no aprovechar el impulso de las olas estaremos malgastando energías en vano y no siempre llegaremos a buen puerto. No obstante, en todo barco debe gobernar un buen patrón que al mando del timón sepa conducir el barco sin dejarse vencer por la deriva.

No hay que entender que encontrarnos en un día crítico sea sinónimo de fracaso tan sólo hay que ser consciente de ello para saber fluir entre las aguas de la vida.

¡Buen viaje marinero!

Viaje al centro de la Tierra

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Tue, 13 Jul 2010 19:29:00 +0000

Mientras nos concentramos en la exploración del mundo exterior, este, nuestro planeta, es a día de hoy un gran desconocido.

Taladrar un agujero en la Tierra con la tecnología actual más avanzada supondría un avance de 300 metros diarios, el equivalente a 54 años taladrando sin parar hasta recorrer los aproximadamente 6000 km que separan la superficie del centro, la distancia entre Nueva York y Berlin. La Agencia Japonesa de Ciencias Marinas y Tecnología está desarrollando un proyecto donde se espera poder llegar a los 11 km de profundidad. Siendo esta distancia tan sólo un 0,6 % de la distancia de la superficie al centro de la Tierra, de conseguirse, se consideraría todo un logro tecnológico.

El conocimiento que del interior de la Tierra se tiene es en gran parte debido, no a la observación directa, sino a la emisión de ondas sísmicas cuyo comportamiento al atravesarla nos aporta la información que permite entender la composición de las diferentes capas en las que se divide nuestro planeta. La velocidad de propagación de estas ondas nos revela la rigidez de la superficie atravesada.

Otro método de obtención de información respecto a las características del interior de la Tierra es por medio del análisis de los meteoritos que alcanzan desde el espacio exterior la superficie terrestre. Gracias a estos elementos rocosos se puede inferir una similitud entre la materia analizada y la que se encuentra en nuestro planeta.

La parte más externa del núcleo se piensa que está formada por una corriente fluida de hierro responsable del campo magnéticos terrestre.

Atravesar la Tierra en 42 minutos

Si se construyera un túnel paralelo a la dirección de un diámetro de la Tierra cualquier objeto que se dejara caer en dicho túnel tardaría, gracias al comportamiento de la fuerza de la gravedad, 42 minutos en llegar al otro extremo. La curiosidad radica en que este tiempo de viaje sería independiente de la longitud del túnel, máxima longitud en el diámetro atravesando el centro de la Tierra y más corto según este túnel se encontrara más cerca de la superficie.

El suceso ocurriría debido a que la fuerza gravitatoria iría variando en el recorrido del objeto por el túnel al ir cambiando la distancia de este al centro de la Tierra (el radio). El radio disminuiría hasta llegar al punto medio del túnel donde volvería a aumentar provocando con ello la física de un movimiento armónico simple cuyo periodo, P =2pi/w, tras una serie de simples ecuaciones matemáticas, sería de 84,3 minutos (ida y vuelta).

Suponiendo que consiguiéramos realizar el ingente agujero para poder trasladarnos a las antípodas en algo más de una hora, no serían pocas las dificultades añadidas que encontraríamos en nuestro peculiar viaje al centro de la Tierra:

Temperatura

El núcleo está a una temperatura similar a la de la superficie solar, unos 6.000 grados centígrados. El gradiente geotérmico en la superficie terrestre es de 3ºC cada 100 metros siendo aún mayor en capas más profundas.

Presión

La máxima presión aguantada por un buzo ha sido de 30 atmosferas, sin embargo, a tan sólo 2 km de nuestra superficie la presión equivale a 500 atmosferas lo cual lo convierte en una entorno absolutamente incompatible con la vida que conocemos. En el núcleo se llega a alcanzar los 3 millones y medio de atmósferas.

Un reactor nuclear bajo nuestros pies

El geofísico J.Marvin Herndon asegura que en nuestro intramundo existe una enorme actividad de reacciones de fisión equivalente a la explosión de 5.000 bombas atómicas.

En la revista Discover Magazine Brad Lemley escribió:

"¿Qué es la Tierra?, Los poetas dicen que es un zafiro celeste, un orbe azul celeste. Los astrónomos dicen que es un planeta de tamaño medio orbitando una estrella media. Los ecologistas dicen que es la Madre. Los biologos dicen que es la única casa conocida de vida. Pero la definición científicamente más precisa podría probar lo que nadie sospechó. La Tierra según J.Marvin Herndon sería una gigantesca central nuclear natural"

Energía geotérmica, una fuente inagotable

Gracias a que el subsuelo es capaz de almacenar el calor recibido del sol y mantenerlo a temperatura constante, a diez metros de profundidad se puede hacer uso de este hecho para, mediante bombas de calor, proveer la energía calorífica necesaria para nuestras viviendas. En verano se transmitiría el calor del interior de la vivienda al subsuelo y en invierno se realizaría el proceso contrario por medio de colectores.

El aprovechamiento de las propiedades geotérmicas como recurso energético no es algo nuevo, nuestros antepasados, miles de años atrás ya se protegían de las condiciones adversas del clima escondiéndose en las cuevas.

¿Un mundo en el intramundo?

A pesar de las inhóspitas condiciones que la ciencia adivina en las entrañas de nuestro planeta existe una teoría denominada teoría intraterrestre que cree en la existencia de civilizaciones avanzadas en las intrincados canales del interior de la Tierra. Se cuenta que Hitler era un ferviente creyente de esta civilización con quien deseaba contactar para formar una alianza con la raza aria. A pesar de la escasa fiabilidad de los testimonios de aquellos que defienden esta teoría, quien esté interesado puede encontrar en la web abundante información al respecto.

Ciencia mágica

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Mon, 14 Jun 2010 18:11:00 +0000

Esta entrada incluye audio de fondo

"La magia es un puente que te permite ir del mundo visible hacia el invisible y aprender las lecciones de los dos mundos"

Paulo Coelho

Todos los que nos hemos dedicado a la ciencia pienso que siempre hemos sentido una atracción especial por escudriñar qué había tras el conejo saliendo de la chistera, cómo podía ser que pudiera partirse una persona en dos sin derramar una sola gota de sangre y al instante volver a su estado inicial sin perder la sonrisa...

No obstante, lo que se presenta en las actuaciones de magia son simples trucos sin ningún contenido científico ni habilidad sobrenatural por parte del "mago" que los ejecuta. Tan sólo se requiere una cierta pericia y una ardua preparación previa en el diseño de dobles fondos, ubicación de superficies especulares, etc, como el que se explica en el vídeo de abajo, para sorprender a nuestra mente. Sin embargo, otros magos hacen uso de fenómenos verdaderamente interesantes de la ciencia al entender que la naturaleza es mucho más compleja, desconocida y en ocasiones extraordinariamente más mágica que cualquier truco de prestidigitador.

En el artículo "Nuestro cerebro nos engaña" de este mismo blog presento muchos ejemplos de cómo no siempre las cosas son lo que parecen por culpa de lo limitado de nuestros sentidos.

El procesado de la información que nos llega por el sentido de la vista hasta nuestro cerebro contiene cierto retardo el cual es aprovechado por muchos magos para enredarnos por los caminos de lo inexplicable.

Houdini

A finales del S.XIX nació en Budapest el que se considera el mayor ilusionista de la historia. Harry Houdini, el rey del escapismo, dicen que tenía una obsesión con la muerte a la que parecía desafiar constantemente en todos sus espectáculos para terror de su entregado público. El célebre ilusionista, cuando era un niño, casi muere ahogado en un río y esto parece que fue la razón por la que el "leit motiv" de muchos de sus shows fuera el escapar de morir ahogado liberándose de las cadenas que se lo impedían. Los trucos de Houdini han servido de inspiración a muchas generaciones de magos ilusionistas durante casi ya dos siglos.

No hay truco, sólo es ciencia

Desafiando a la gravedad

Si dejamos caer un objeto imantado por un tubo hueco metálico el objeto caerá mucho más lento que si lo hiciera en el aire. De esta manera podemos hacer creer que dicho fenómeno es debido a los poderes del que realiza el experimento en vencer las leyes de la gravedad. Lejos de esto, lo que ocurre es que cuando un objeto magnético se mueve sobre un conductor se generan corrientes inducidas de sentido contrario al del movimiento que las ha producido.

El tubo, llamado tubo de Lenz, con el que puede causar sensación en un espectáculo de magia debe de ser de aluminio o cobre ya que estos son buenos conductores de la electricidad pero no son atraídos por el imán.

Equilibrio estable

Este es un truco con el que podremos animar una aburrida comida con sólo disponer de un palillo, un par de cubiertos y un vaso o cualquier otra superficie de apoyo. El equilibrio imposible se hace posible gracias a que el centro de masas del conjunto cubiertos-palillo se sitúa por debajo de su punto de apoyo en el vaso.

El infinito en una tira de papel

Fue un matemático llamado August Ferdinand Möbius quien ideo una banda, denominada banda de Möbius, con una sola cara. Se forma tan solo con pegar una tira de papel por ambos extremos, girando uno de los mismo 180º tal como aparece en la imagen. Si cortáramos dicha cinta por el medio siguiendo su recorrido longitudinal tendríamos no dos tiras como sucedería con una cinta normal sino otra cinta de Möbius de tamaño superior y con una vuelta más que la de origen. Si repitiéramos la operación una segunda vez ¿qué obtendríamos?, ¿una nueva cinta de Möbius el doble de larga que la anterior?, pues no, lo que obtendríamos sería dos cintas de Möbius pero enlazadas.

Esta cinta tiene aplicaciones mucho más prácticas que utilizarlas de base para un espectáculo de magia, gracias a la cinta de Möbius las cintas de grabación pueden grabar el doble de longitud al aprovechar en el movimiento de rotación las dos caras de la cinta. La correa de transmisión del coche gracias a disponer de la forma de Möbius dura mucho más sin necesitar recambio al desgastarse los dos lados por igual en su giro.

Adivinando números

Uno de los recursos que emplean los magos en sus espectáculos viene de mano de las matemáticas y de las propiedades de los números cíclicos. Un número cíclico es un número de "n" cifras que multiplicado por cualquiera de los números comprendidos entre 1 y n, da como resultado otro número con las mismas cifras que el original y en el mismo orden cíclico. En base a esta propiedad, con ayuda, por ejemplo, de una baraja de cartas y ordenando previamente la misma en base a un número cíclico y alguna otra parafernalia más se puede pasar como el gran adivinador del pensamiento.

Número cíclico: 142.857

1 x 142.857 = 142.857

2 x 142.857 = 285.714

3 x 142.857 = 428.571

4 x 142.857 = 571.428

5 x 142.857 = 714.285

6 x 142.857 = 857.142

Metiendo un elefante por el ojo una aguja

Debido a la contracción y expansión térmica del aire es posible meter un huevo duro en una botella con la boca de un determinado diámetro tan sólo con meter la botella con el huevo sobre ella en un recipiente con hielo. Al cabo de unos segundos el huevo se contraerá y caerá en la botella. Acto seguido sacamos la botella con el huevo en su interior, la dejamos que vuelva a su temperatura ambiente y el huevo se dilatará hasta su estado original.

Al disminuir la temperatura del aire circulante a la botella la presión aumenta provocando la contracción del huevo y viceversa, cumpliendo con la ecuación de los gases ideales PV = NRT.

Otra forma de meter el huevo es consumiendo el oxígeno de la botella de su interior con el huevo posado en la boca de la botella. El consumo de oxigeno se consigue metiendo una cerilla prendida en la botella, posamos el huevo para aislar la entrada de aire y al consumirse el oxigeno disminuimos la presión en su interior succionando con ello al huevo.

Movimiento misterioso

Para conseguir este efecto necesitamos dos embudos unidos por su parte más ancha y dos listones formando una cuña sobre una superficie horizontal.Al colocar los dos embudos sobre la los dos listones estos subirán por el plano inclinado debido a que el centro de masas se desplaza hacia abajo donde se unen los dos listones.

Dibujar estrellas con la mente

Se trata de un vistoso efecto que podremos conseguir con sólo disponer de 10 palillos y una gota de agua. Disponemos los seis palillos unidos por un extremo y separados entre si a lo largo de un círculo tal como aparece en la primera imagen. Si dejamos caer una gota en el punto de unión de los diez palillos en unos segundos veremos cómo los palillos se redistribuyen para formar una estrella de seis puntas. Pruébalo tu mismo, es fácil.

Los palillos absorben el agua rápidamente lo cual provoca la dilatación de estos y por la disposición de los mismos se empujan entre sí formando la estrella de cinco puntas.

Desvelando el truco

La magia con truco, es aquella que sin violar ninguna ley física parece no obstante ir contra todas las leyes de la naturaleza conocidas y por conocer. A continuación se muestra un vídeo en el que se desvela el truco del ilusionista en directo, primero la ilusión y después el cómo se hizo.

David Copperfield

Para acabar no podría dejar pasar de hablar en un artículo de magia de uno de los ilusionistas más mediáticos y espectaculares de nuestra época actual, David Copperfield.

Nacido hace 55 años en Estados Unidos su lista de premios atesorados a lo largo de su carrera es verdaderamente impresionante. Por sólo nombrar algunos decir que dispone de 20 premios Emmy, los premios de la excelencia audiovisual americanos, y 10 premios Guinnes.

Para ser un buen ilusionista no solo hay que tener recursos técnicos también hay que saber contarlo y en esto Copperfield es un auténtico mago.

Entre sus más populares actuaciones está aquella en la que hizo desaparecer la Estatua de la Libertad u otra en la que atravesó la Gran Muralla China.

En este video se puede ver una actuación de Copperfield en sus primeros años cuando aún no era universalmente conocido.

Quien se sienta fascinado por la magia nunca se sentirá defraudado por la ciencia, pues esta es capaz de dejarnos con la boca abierta de la misma manera que David Copperfield lo consigue en muchos de sus multitudinarios espectáculos.

Los doce hechos que podrán cambiar el mundo antes del 2050

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 29 May 2010 09:25:00 +0000

Un equipo de prestigiosos científicos se han atrevido en la revista Scientific American a asignar una probabilidad de ocurrencia a 12 diferentes acontecimientos que cambiarían para siempre el mundo que conocemos antes del 2050.

Muchas de las diferentes opciones son coincidentes con las expuestas en anteriores artículos tratados a lo largo de los casi 3 años de vida de este blog y por tanto, quien esté interesado en algún tema puede ampliar información desde esta misma entrada.

1 - Creación de vida artificial

La probabilidad de ocurrencia de este hecho es casi del 100%. Sin embargo, desde el pasado jueves, podemos decir que ha pasado de posibilidad a certeza. El laboratorio de Craig Venter ha anunciado al mundo la creación de una célula en un tubo de ensayo.

A lo largo de la historia de la humanidad se ha pensado que una célula solo podía ser el producto de la división de otra célula ya existente. Pues bien, desde hace sólo unos días la humanidad ha entrado en uno de los doce caminos planteados en esta entrada como de no retorno para el mundo.

Todos los que hayáis oído hablar de el libro "Un mundo feliz" de Huxley podéis imaginar la inquietud que dicha noticia ha creado entre la población mundial. Con semejante poder en manos del ser humano todo, lo mejor y lo peor, es desde ahora posible. En lo primero que ha pensado Venter es en la creación de un alga unicelular capaz de convertir el anhídrido carbónico de la atmósfera en hidrocarburo gracias a la energía solar. Sólo con esta aplicación acabaríamos de entrada con uno de los principales problemas medioambientales.

Más adelante..., quien sabe..., ¿un centauro, un tiranosaurio, un alfa, un epsilon...?

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2 - Fusión de la masa de hielo de los polos

Durante el último siglo la costa de Estados Unidos ha perdido 20 metros de playa debido a la fusión de los casquetes polares.

Richard Peltier de la Universidad de Toronto piensa que el oeste del continente antártico es el que más probabilidades tiene de derretirse y desestabilizar el mundo. La probabilidad de que esto ocurra es muy elevada y se asegura que poco se podrá hacer para evitar que una mayor parte del planeta Tierra quede anegada. No se sabe como se redistribuirá la población a consecuencia de la desaparición de muchas de sus costas.

El glaciologo Robert Bind Schaedler, científico emérito de la NASA, asegura que antes de que acabe el siglo el nivel del mar habrá subido un metro.

Reparto del total de superficie terrestre inundada al aumentar en un metro el nivel del mar

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3 - Acceso a nuevas dimensiones

El célebre gran colisionador de hadrones LHC en Ginebra pudiera presentar en no mucho tiempo las evidencias físicas de que en realidad la experiencia humana se encuentra estrechamente limitada por el acceso de nuestros sentidos a las tres dimensiones espaciales. La creación de agujeros negros sub atómicos en el LHC representaría la prueba de la existencia de dimensiones extras puesto que la fuerza de la gravedad en las 3 dimensiones es demasiado débil como para crear agujeros negros en estas escalas.

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4 - Inteligencia extraterrestre

Como ya se habló en entradas pasadas existe un proyecto denominado SETI afanado en la búsqueda de vida inteligente fuera de nuestro planeta. La probabilidad de contactar con civilizaciones más allá de nuestros límites terrestres es considerado improbable antes del 2050. No obstante, dicha predicción es muy difícil de realizar puesto que de querer comunicarse con nosotros otras civilizaciones con mejor tecnología que la terrestre o bien visitarnos con la misión de acceder a nuestros recursos para su subsistencia es algo que no depende de nosotros. Algunos de los científicos más afamados han asegurado que lo más probable es que no estemos solos en el cosmos.

Antenas del proyecto SETI

De momento sólo hay un suceso científicamente creíble acontecido en la noche del 15 de agosto de 1977 de lo que parece fue un intento de comunicación extraterrestre con la Tierra, la señal 6EQUJ5, más conocida como WOW.

¿cómo reaccionaría el mundo si un día el cielo se cubre de vehículos interplanetarios tripulados por seres vivos jamás imaginados?

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5 - Conflicto nuclear

Aunque parece existir una concienciación global del peligro que representaría para todos el embarcarnos en un conflicto bélico haciendo uso de armamento nuclear, existe una probabilidad pequeña de que la pesadilla nuclear pudiera materializarse.

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La respuesta está en el núcleo

6 - Clonación humana

La copia de un ejemplar genéticamente idéntico al de su modelo comenzó su imparable carrera el día que Ian Wilmut y Keith Campbell del Instituto de Edimburgo crearon la oveja Dolly en 1996. Fue el primer mamífero creado a partir de la célula adulta.

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7 - Pandemia vírica

El mundo acaba de dejar atrás el virus de la influenza. Dicho virus creó una gran alarma al anunciarse como una pandemia de dimensiones bíblicas que diezmaría la población en poco tiempo. Finalmente, el número de víctimas que ha dejado tras su paso ha sido muy inferior al de la gripe estacional. De mano de las grandes farmacéuticas y su relevante poder para inventar necesidades y alimentar el miedo se propició la distribución de antigripales, Tamiflu, en masa a toda la población mundial.

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8 - Colisión asteroide

La escala de Turín representa la probabilidad de colisión de un asteroide con nuestro planeta. Este mismo año escribí una entrada tratando este tema a propósito del asteroide que más cerca pasará por nuestro planeta, allá por el 2029, y que por ello más inquietud despierta en estos momentos. Este meteorito bautizado con el nombre Apophis ha alcanzado el nivel más alto de la historia en la escala de Turín. Son muchos los científicos que están convencidos de que fue el impacto de un asteroide de tan sólo 10 kilómetros de diámetro el que provocó la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años.

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9 - Terremotos

Los científicos tienen la absoluta certeza de que la falla de San Andrés con sus más de mil kilómetros de largo ocasionará dentro de no muchos años un terremoto que pudiera llegar a la escala 8,2. Sin embargo, existen muchos otros lugares repartidos por el globo con un alto índice de probabilidad de volver a rugir en breve.

Zonas de alta actividad sísmica en nuestro planeta.

10 - Superconductores a temperatura ambiente

A temperatura cercanas al cero absoluto ciertos materiales son capaces de hacer fluir electrones sin apenas resistencia ni pérdida de energía en un fenómeno llamado superconductividad. El conseguir las bajas temperaturas necesarias es una empresa muy costosa y compleja, por eso, un gran número de científicos trabajan afanadamente en la obtención de la superconductividad a temperatura ambiente. Actualmente se están haciendo progresos importantes gracias al descubrimiento de materiales superconductores a temperaturas superior a los 90 grados kelvin. Entre las utilidades prácticas de la superconductividad está la posibilidad de crear cables superconductores capaces de transmitir una gran cantidad de energía a distancias elevadas sin apenas perdida de energía por el camino.

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Un viaje hacia el frío

11 - Máquina con consciencia propia

En la ultima década el avance producido en la robótica está siendo espectacular, de simples maquinas capaces de almacenar en su memoria un volumen elevado de datos y con capacidad de cálculo se está evolucionando, con ayuda de la inteligencia artificial, a máquinas autosuficientes capaces de dar la mejor respuesta siguiendo patrones similares a los del ser humano. Conseguido esto ahora se quiere dar un paso más allá e incorporar a la máquina aquello que sólo se cree propio del ser humano, la consciencia.

Evolución desde 1997 al año actual:

Deep blue. Se trata de un superordenador para jugar al ajedrez creado por IBM. Se convirtió en la primera máquina capaz de derrotar al campeón del mundo de ajedrez Kasparov.

Hybrot. Creado por el Dr. Steve Potter se trata del primer robot híbrido compuesto de elementos orgánicos y artificiales. Disponía de neuronas de roedor.

Stanley. Es un coche robot desarrollado en la Stanford University. Este Volkswagen Touareg consiguió recorrer más de 200 km por el desierto, atravesando lagos y túneles en menos de siete horas.

Asimo. Humanoide desarrollado por IBM capaz de realizar tareas domésticas del hogar, como llevar una bandeja. Debido al gran número de sensores incorporados es capaz de reconocer la ubicación de una persona y comunicarse con ella.

Adam. Un paso más allá a la toma de decisiones de manera independiente. Creado por "The Computational Biology Research Group" como la primera máquina en la historia capaz de obtener conocimiento con independencia de la intervención humana.

Mars Opportunity. Una nueva versión del vehículo no tripulado enviado por la NASA a Marte para realizar exploraciones y toma de imágenes en terreno marciano. Este año se le ha cargado un nuevo software que le da capacidad para tomar decisiones propias sin necesidad de ser guiado por ningún terrícola desde la Tierra.

The Watchkeeper. La armada británica ha logrado desarrollar un vehículo aéreo no tripulado capaz de despegar y aterrizar, elegir por sí mismo el mejor trazado de vuelo así como inspeccionar el terreno para detectar la presencia de artefactos explosivos en territorios hostiles.

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12 - Energía de fusión

La posibilidad de alcanzar una fuente inagotable de energía, en unos tiempos en los que esta se ha convertido en su más preciado valor, es de un interés especial por parte de la comunidad científica. En los últimos años se ha avanzado bastante en la buena dirección gracias al confinamiento magnético.

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Misterios sin resolver

Reencarnación: muchas vidas, muchos maestros

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sun, 16 May 2010 12:46:00 +0000

Hace pocos días una sorprendente noticia ha dado la vuelta al mundo, una adolescente de 13 años croata, tras salir de un coma de 24 horas, olvida por completo su lengua natal. Esto, tras un coma donde han podido dañarse determinadas zonas del cerebro puede ser completamente normal, pero la noticia es otra, y es que la niña ahora en cambio habla un fluido alemán. Los padres aseguran que había comenzado hace poco sus estudios de alemán pero que aún no lo dominaba. La adolescente, al parecer, entiende el croata pero necesita un interprete para que puedan entender su perfecto alemán.

El hospital está estudiando el caso al que de momento no se le ha dado explicación alguna. El Director del hospital ha declarado: "Uno no sabe como va a reaccionar el cerebro después de un trauma como este. Definitivamente tenemos una teorías, pero hasta el momento no podemos declarar nada por respeto a la privacidad de la paciente"

Algunos científicos piensan que el lenguaje es en cierta forma innato. Un niño a los tres años acaba comunicándose en un idioma sin haber aprendido todas las estructuras lingüísticas. Por esto, es posible que la niña teniendo unos conocimientos muy básicos de alemán y habiendo escuchado programas en televisión en dicho idioma, aun sin entenderlo, hubiera activado tras el coma la zona del cerebro donde guardaba esa información.

Sin embargo, este suceso aviva aún más teorías como las del Dr. Brian Weiss quien en su libro "Muchas vidas, muchos maestros" narra la historia de una de las pacientes que trastocó por completo sus largos años de estudio y carrera académica. Por medio de técnicas de regresión el Dr. Brian accedió a detalladas experiencias de su paciente en vidas pasadas, algunas transcurridas más de mil años atrás. Al igual que la adolescente croata, la paciente de Weiss demostró conocimientos de Egiptología en una visita a un museo sin haber estudiado nunca esta disciplina. En una de las sesiones de regresión Weiss accedió con todo lujo de detalles a una vida anterior en el antiguo Egipto.

El ser humano está conformado por tres realidades diferentes y complementarias: cuerpo, mente y alma. Contamos con un conocimiento detallado del cuerpo, su sistema muscular, fisiológico, óseo, endocrino.., la mente en los últimos años ha experimentado un importante empujón en cuanto a la comprensión de los mecanismos neuronales que actúan en el interior de nuestro cerebro, sin embargo, a día de hoy, el alma, aún siendo reconocida de forma mayoritaria su existencia, no conocemos absolutamente nada.

En el momento de la muerte es sabido que el cuerpo comienza un proceso de descomposición, la mente, sin un cuerpo a quien dar órdenes, muere, pero ¿qué sucede con nuestra tercera realidad, aquella que hace a cada uno de nosotros seres completamente únicos?. Es difícil dar una respuesta científica a esta pregunta. El método científico requiere que aquello que quiere evidenciarse pueda ser reproducible, lo cual, en el caso que nos ocupa, se antoja profundamente complicado. No obstante, cada vez son más los testimonios de muchas personas que encontrándose en muerte clínica acaban volviendo a la vida y nos cuentan sus experiencias cercanas a la muerte (ECM). En la red se puede encontrar mucha información al respecto de estos testimonios.

Si el alma es una energía, una suerte de ondas atrapadas en un cuerpo, se podría entender que esas ondas fluyeran en el espacio hasta poder poseer otro cuerpo.

Lo que dicen las diferentes religiones

Ya desde la antigüedad la creencia en una vida tras la muerte ha sido un tema recurrente. Caronte, en la mitología griega, era el barquero que tras la muerte y previo pago de unas monedas ayudaba a las almas a atravesar el río Leteo para que desde la otra orilla olvidara su vida recién acabada y pudiera reencarnarse en otro ser.

Representación del pesaje del alma por Osiris donde se decidía si el difunto pasaba a la vida eterna o bien abandonaba su condición de inmortal

Las religiones orientales han creído siempre en la reencarnación. Es un espectáculo ver como el río Ganges en Varanasi (Benarés), la India, recibe diariamente a multitud de ancianos que una vez intuyen la muerte emigran a esa ciudad para morir en el río sagrado desde donde acceder a una reencarnación favorable.

Los tibetanos, profundamente creyentes en la transmigración de las almas, buscan a los lamas entre cualquier niño del mundo donde se haya podido reencarnar su predecesor. Curioso es el caso de Osel, el niño español, granadino, que pasó desde los 6 años a los 18 recluido en un monasterio cuando el Dalai Lama lo reconoció como una reencarnación del Lama Yeshe. Osel, una vez cumplidos los 18 años, decidió salir de la vida monacal que le habían impuesto y volver a España, donde intentando permanecer en el anonimato se le ha visto participar en una manifestación contra la guerra de Irak como a un joven más.

Osel, el niño Lama a sus 24 años

El cristianismo tradicional niega que exista vida más allá de la muerte, pues consideran que cada uno de nosotros deberíamos esforzarnos en esta vida para expiar nuestros pecados y con ello alcanzar el paraíso.

Quizá, la ciencia nunca consiga obtener respuestas a preguntas como las que han propiciado esta entrada. Cada uno de nosotros, una vez llegue el momento de abandonar nuestra existencia vital, seremos los únicos protagonistas de tan singular descubrimiento.

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¿Debemos temer a la muerte?

DSN: De Madrid al cielo

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 08 May 2010 19:46:00 +0000

Contiene audio de fondo

Este fin de semana he tenido la oportunidad de visitar uno de los tres complejos que la NASA tiene en el mundo para la observación del espacio, en el municipio madrileño de Robledo de Chavela. La NASA Deep Space Network, DSN, es capaz de detectar señales del espacio durante las 24 horas del día gracias a que cada una de sus instalaciones situadas en Canberra (Australia), Goldstone (Estados Unidos) y Robledo de Chavela (España) están separados 120 grados entre sí cubriendo con ello los 360 grados del globo.

La instalación española, sin embargo, tuvo un protagonismo especial gracias al papel director ejercido aquel día en el que Neil Armstrong fue enviado a bordo del Apolo XI para dar sus famosos pasos sobre la Luna, hace ya más de 40 años.

La DSN depende de la JPL (Jet Propulsion Laboratory), institución del gobierno de EEUU donde trabajan más de 5.000 ingenieros en construcción de satélites espaciales y en desarrollo de diferentes proyectos de la NASA.

El complejo de Robledo

Aislado del mundanal ruido, y sobre todo de contaminación radioeléctrica, en un bucólico valle rodeado de encinas, robles y vacas paciendo placidamente se encuentran dispersas un conjunto de 6 antenas de diferentes tamaños cada una de las cuales está preparada para captar señales más allá de la distancia de la Luna a la Tierra, donde se considera que empieza el espacio profundo.

La joya de la corona lo constituye sin duda la antena de mayor envergadura, de 70 metros diámetro, algo más que el tamaño de la plaza de toros de Las Ventas. La parte móvil de la antena, capaz de hacerla girar, tiene un peso de unas 3.500 toneladas. La zona donde se encuentran los amplificadores de señal, en el foco de la antena, se haya a una temperatura cercana al cero absoluto, a -270ºC, para evitar el ruido térmico.

Esta antena seria capaz de detectar una señal 20.000 veces menor que la emitida por la pila de un reloj. Dicho de otra manera, estas antenas serían capaz de detectar la energía consumida por la bombilla de una linterna enviada a distancia de Júpiter o Saturno.

Las antenas desarrollan tres funciones principales, seguimiento, telemetría y telemando. El seguimiento implica saber donde está en todo momento el vehículo espacial, telemando es el envío de señales a las sondas para que realicen determinadas funciones y telemetría es la recepción de la información que estas naves envían a la Tierra.

El complejo está a cargo de 40 misiones diferentes más allá de la Luna.

Voyager I y II

Con objeto de inspeccionar los confines de nuestro sistema solar dos naves fueron lanzadas en el 1977, con sólo unos meses de diferencia entre ambos lanzamientos, desde Cabo Cañaveral. Aunque ambas han cumplido sobradamente sus objetivos, gracias a su sistema de alimentación con energía nuclear se espera que sigan adentrándose en el espacio exterior y enviando información a la Tierra hasta por lo menos el 2030.

Estas naves se desplazan a una velocidad superior a los 60.000 km/h. La frontera del sistema solar no está completamente definida debido a su variación en función del viento solar. Ademas, gracias a los viajeros se descubrió que la superficie del sistema solar no tiene una forma esférica sino elipsoidal.

En estos momentos, la voyager I es la nave humana más alejada de la Tierra y está a punto de abandonar el sistema solar. Las antenas del DSN, recibieron señal del voyager I este año a casi tres veces la distancia que existe desde el Sol a Plutón (el planeta más alejado de la Tierra).

Es la antena mayor, la de 70 metros, la encargada de recibir las señales de los viajeros. En concreto el viajero 1, el más alejado, es seguido por la antena de Madrid y el viajero 2 por la de Australia.

Antes de los voyager otras sondas, llamadas pioneer, fueron lanzadas al espacio. El último pioneer detectado fue en el 2003, a 12 mil millones de kilómetros de la Tierra, nada comparado con los 16,2 billones de kilómetros a los que se encuentra actualmente el voyager I.

Explorando Saturno, Titán y el origen de la Tierra.

Otro de los grandes proyectos participados por la DSN es la exploración del planeta Saturno y sus lunas gracias a la nave Cassini y a su sonda Huygens. La nave Cassini es la nave espacial más sofisticada jamás construida por el hombre.

Se cree que la principal luna de Saturno, Titán, presenta el mismo estado que presentó la Tierra hace miles de millones de años, por ello, la exploración de esta luna, representa un viaje al pasado de nuestro planeta para desvelar muchos secretos sobre los orígenes del mismo.

SETI

Adicionalmente a los trabajos de captación de señales emitidos por los satélites, en el complejo de Robledo se están utilizando también las antenas como radiotelescopios con objeto de recibir cualquier señal proveniente del espacio exterior como pudiera ser aquella emitida por civilizaciones extraterrestre.

Recientemente, el eminente físico Stephen Hawking alertó sobre el peligro que suponía la emisión de señales con ánimo de contactar con otras potenciales civilizaciones. En este caso las antenas ejercen el papel pasivo que recomienda Hawking, pudiendo recibir señales del exterior pero no emitirlas.

El astrofísico ha declarado que lo más probable es que exista vida más allá de la Tierra, pero que en el caso de que estos seres quisieran venir a la Tierra lo harían con ánimo de abastecerse de recursos para luego marchar. Hawking dijo "Para mi cerebro de matemático sólo los números me hacen creer que la existencia de los extraterrestres es perfectamente posible. El gran reto es predecir que forma tendrían los extraterrestres.

El efímero mundo de los olores

noreply@blogger.com (Juan Ramón Ruiz Jiménez) — Sat, 24 Apr 2010 11:30:00 +0000

A pesar de ser uno de los cinco sentidos al que menos importancia le damos lo cierto es que es precisamente el olfato el sentido más desarrollado con el que contamos. El ser humano es capaz de diferenciar miles de fragancias diferentes y con ellas despertar las emociones que tras ellas se esconden.

En la película "El perfume", basada en el libro homónimo de Patrick Süskind, se narra la historia de una persona que posee el don especial de captar hasta el más sutil de los olores, y que se encuentra atrapado por una única obsesión en su vida: condensar en un frasco todos los olores de las mujeres por las que se ve cautivado. Para ello, requiere matar a aquellas que lo poseen para obtener, por medio de la alquimia, el más preciado tesoro: su fragancia.

Enamorarse por el olfato

En la química del amor, presentan un papel protagonista unas sustancias químicas denominadas feromonas que exhaladas por nuestro cuerpo son capaces de hacernos caer bajo el embrujo de cupido.

Un determinado perfume bajo el epitelio de nuestra persona amada puede conseguir anular nuestra voluntad y alienarnos ante la persona que lo transmite. En el artículo "Oxitocina: la hormona social", también se trató la influencia de otra sustancia química, la oxitocina, generada cuando sentimos atracción hacia alguien.

La profesora de fisiología de la Universidad de San Francisco, Norma McCoy, publicó un trabajo en la revista "Physiology and Behaviour" donde aseguraba que las feromonas sintetizadas sobre la base de un perfume producían un aumento del atractivo sexual ante los hombres que tenían presentes. En la web podemos encontrar muchos perfumes que contienen feromonas y que aseguran una atracción irresistible a aquel que lo utilice.

Impresora de aromas

La difusión de olores a distancia, haciendo uso de internet, lleva tiempo rondando la mente de muchos investigadores. Un equipo de científicos de la Universidad de Huelva está desarrollando un nuevo estándar de lenguaje informático capaz de transmitir algo tan efímero y sutil como el olor. El nuevo lenguaje lo han bautizado como XML Smell.

Otra empresa, la alemana ConVisual, está trabajando en un chip capaz de emitir hasta cien olores, con un determinado móvil, por medio de sms.

El olfato como ayuda para combatir el Alzheimer

Al parecer el área de la memoria y del olfato comparte zonas comunes en nuestro cerebro y por tanto la anosmia, deterioro de la capacidad olfativa, se convierte en uno de los primeros síntomas para aquellos que posteriormente podrían desarrollar la enfermedad.

Asimismo se está descubriendo que una buena gimnasia para recuperar la memoria es exponer al paciente a un buen número de olores que despierten el área dormida. La brisa tenue de un atardecer de verano en un antes visitado paraje de costa puede evocar una tormenta de recuerdos mucho mayor que algunos pesados ejercicios de memoria que requieren, a veces, de vano esfuerzo mental.

Oler las emociones

Siempre se ha dicho que la comunicación es la habilidad por equilibrar tres aspectos, el verbo, el tono de voz y la postura, sin embargo parece existir otro cuarto aspecto mucho más sutil y que nunca consideramos, el olor.

Psicólogos de la Universidad de Heinrich Heine de Düsseldorf aseguran que los sentimientos y emociones se pueden transmitir químicamente por medio de sustancias captadas por el olfato. Se ha descubierto que cuando una persona siente miedo provoca la aparición de moléculas en el sudor que advierten de nuestro situación emocional.

Más sorprendente son algunas evidencias de detección de males que nos acechan a los seres humanos como el cáncer, gracias al uso del olfato del perro.

Olores que matan

Con la misma intensidad que algunos aromas atraen otros tienen la misma capacidad para lo contrario. En el reino animal existen muchos ejemplos de utilización de la emisión de fétidos olores para protegerse de sus enemigos. Mofetas, hienas, ... protegen de esta forma su espacio vital cuando se sienten amenazados. Los leones marinos cuentan con una de las halitosis más letales del mundo animal

Se cuenta que una de las mejores armas con las que contaban las tribus hunas era su pestilente olor que cultivaban para debilitar al enemigo en el frente de batalla.

Aromaterapia

Tras este mundo de olores existe una disciplina de la medicina alternativa que persigue el equilibrio del cuerpo induciendo a la psique a través del aroma expelido por diferentes aceites esenciales capaz de atacar determinadas dolencias. Los aceites no son ingeridos sino que se aplican sobre la piel para que el olfato realice el trabajo curativo.

El poder curativo de estos aceites esenciales es un tema controvertido que tiene tantos incondicionales defensores como escépticos. En cualquier caso, curativo o no, todos hemos experimentado como ciertas fragancias, como el sándalo, promueven un estado de armonía mental que nos induce a la relajación.

Quizá, quien sabe, en mi próxima entrada pueda incrustar una esencia aromática que ofrezca una mejor experiencia a aquel que entre en la web.