CIENCIA

UNIVERSOS RAMIFICADOS

2011-08-25T14:07:00.002+02:00

Los universos paralelos existen realmente, según el descubrimiento matemático efectuado por científicos de Oxford, descrito por un experto como “uno de los desarrollos más importantes en la historia de la ciencia”.
Se dice que la teoría del universo paralelo, propuesta por primera vez en 1950 por el físico estadounidense Hugh Everett, ayuda a explicar los misterios de la mecánica cuántica que han desconcertado a los científicos durante décadas.
En el universo de “muchos mundos” de Everett, cada vez que se explora una nueva posibilidad física, el universo se divide. Dado un número de alternativas posibles resultantes, cada una de ellas se realiza en su propio universo.
Un motorista que se libra por un pelo de un accidente, por ejemplo, podría sentirse afortunado de haber escapado. Pero en un universo paralelo, otra versión del mismo motorista habría muerto. Y en otro universo más veríamos al motorista recuperarse tras una estancia en el hospital. El número de escenarios alternativos es infinito.
Es una idea extraña que ha sido descartada como fantasiosa por muchos expertos. Pero la nueva investigación realizada en Oxford demuestra que ofrece una respuesta matemática a los acertijos cuánticos, por lo que no debería ser descartada ligeramente – y sugiere que el doctor Everett, que era estudiante de doctorado en la Universidad de Princeton cuando propuso su teoría – podría estar en el camino correcto.
Según comentarios del doctor Andy Albrecht (físico de la Universidad de California, Davis) en la revista New Scientist: “Este trabajo será acogido como uno de los desarrollos más importantes en la historia de la ciencia”.
De acuerdo a la mecánica cuántica, no se puede decir que algo exista a nivel subatómico hasta que no sea observado. Hasta entonces, las partículas ocupan una nebulosa de estados “superpuestos”, en la que estas pueden tener simultáneamente espines “arriba” y “abajo”, o aparecer en lugares diferentes al mismo tiempo.
Las observaciones parecen “forzar” a la partícula a adoptar un estado particular de realidad, en un modo similar a lo que sucede a una moneda que esté girando por el aire, y de la que solo se podrá afirmar que muestra “cara” o “cruz” una vez que se la atrape.
Según la mecánica cuántica, las partículas no observadas se describen como “función de onda”, y representan a un conjunto de múltiples estados “probables”. Cuando un observador realiza una medición, la partícula es forzada a adoptar una de esas varias opciones.
El equipo de la Universidad de Oxford, dirigido por el doctor David Deutsch, demostró matemáticamente que la estructura del universo (ramificado como un árbol) creada por este al dividirse en versiones paralelas de si mismo, puede explicar la naturaleza probabilística de los resultados cuánticos.

CIEN AÑOS DE RELATIVIDAD

2009-09-21T18:30:00.001+02:00

La Teoría de la Relatividad del Premio Nobel de Física Albert Einstein cumplió este lunes 100 años. De hecho, el 21 de septiembre de 1909, Albert Einstein, de tan sólo 30 años, la presentó por primera vez en público en Salzburgo (Austria), a pesar de haber sido publicada cuatro años antes, en 1905, en los Anales de la Física.

Según explica Ria Novosti, esa obra revolucionó la Física y abrió una nueva era en el desarrollo de la ciencia, a pesar de que fuera acogida fríamente por los colegas del joven científico. Así, en el gimnasio de la escuela Andrae, donde se llevó a cabo en 1909 la reunión de investigadores en ciencias naturales y médicos alemanes, la famosa fórmula 'E=Mc2' (Energía igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado) no causó sensación. Los presentes resultaron incapaces de captar las ideas innovadoras de Einstein.

Doce años más tarde, en 1921, el científico obtuvo el Premio Nobel de Física por su explicación del efecto fotoeléctrico y sus numerosas contribuciones a la Física teórica, pero no por la Teoría de la Relatividad, pues el científico a quien se encomendó evaluarla simplemente no entendió la teoría.

Las investigaciones de Einstein comunicaron fuerte impulso al desarrollo de la energía atómica, pero él mismo siempre advertía contra los peligros de ese nuevo tipo de armamento. El genio de la Física fue un pacifista. En 1999 la revista 'Time' lo calificó como "El hombre más destacado del siglo XX".

ARRANCA EL LHC

2008-09-12T19:56:00.003+02:00

El 10 de Septiembre de 2008, a las 10:25 hora local, los científicos lanzaron un único rayo de protones por los 27 kilómetros del Gran Colisionador de Hadrones en el laboratorio del CERN cerca de Ginebra, en Suiza, en la dirección de las manecillas del reloj.
Los protones han dado la primera vuelta completa en el acelerador de partículas más potente del mundo, entre los hurras y felicitaciones de los físicos que se habían reunido para esta ocasión.
El viaje se inició a las 09:30, cuando Lyn Evans, líder del proyecto LHC, y su equipo lanzaron protones al anillo. El itinerario se cubrió en cortos pasos de algunos kilómetros a fin de que los físicos pudieran aprender a controlar el rayo, que viaja a un 99,9998% de la velocidad de la luz. El túnel del LHC está lleno de aparatos llamados colimadores, que hacen girar el rayo cada pocos kilómetros. Evans y su equipo han abierto los colimadores uno a uno cuando han tenido la seguridad de que podrían dirigir con precisión los protones.
La máquina ha funcionado mejor de lo que nadie esperaba. Los físicos sólo han necesitado 55 minutos para dirigir los rayos por la totalidad de los 27 kilómetros y el LHC ha funcionado al primer intento, mucho mejor de lo que nadie se atrevía a esperar.
Con anterioridad, Evans hábía declarado que no sabía cuánto tiempo necesitaría su equipo para dirigir el rayo. "Nos costó 12 horas hacer circular un rayo por el Gran Colisionador de Electrones Positrones" dijo Evans. El Colisionador LEP era el antecesor del LHC, que fue cerrado en el año 2000.
Los físicos que trabajan en dos de los gigantescos experimentos (CMS y ATLAS) han visto partículas atomizadas en sus detectores cuando los protones se estrellaban contra los colimadores situados junto a los detectores.
Pero el día también ha contado con su drama. Durante la noche, falló parte del sistema criogénico que mantiene el anillo a 1,9 Kelvin (justo por encima del cero absoluto).
El anillo tiene que estar frío para que los poderosos imanes funcionen. Los físicos han conseguido resolver el problema durante la noche y empezar las pruebas del día como estaba programado. Evans confía en hacer circular inicialmente los rayos muchas veces en la dirección de las manecillas del reloj. El equipo intentará repetir el experimento a últimas horas de hoy, pero enviando los protones en la dirección contraria.
No obstante, pasarán varias semanas hasta que los físicos aceleren dos rayos de protones que viajen en direcciones opuestas con toda la energía de 7 teraelectronvoltios y choquen frontalmente

DINERO PARA EL CEREBRO

2008-04-26T14:58:00.004+02:00

El estudio da respaldo científico al antiguo supuesto de que tener una buena reputación supone para las personas un estímulo psicológico. Hacer un cumplido a alguien parece activar el mismo centro cerebral de gratificación que si se le paga dinero, según declararon recientemente unos científicos japoneses.
Declararon que el estudio da respaldo científico al antiguo supuesto de que tener una buena reputación supone para las personas un estímulo psicológico.
"Hemos descubierto que estas clases aparentemente distintas de gratificación (buena reputación o dinero) están codificadas biológicamente por la misma estructura neural, el estriato" declaró el Dr. Notihiro Sadato, del Instituto Nacional Japonés de Ciencias Fisiológicas de Okazaki, Japón.
"Esto nos proporciona la base biológica de nuestra experiencia diaria de que la reputación personal se percibe como una gratificación", declaró Sadato por e-mail.
El equipo de Sadato estudió a 19 personas sanas utilizando una técnica de imágenes cerebrales conocida como imagen por resonancia magnética funcional (fMRI).
En una serie de experimentos, las personas jugaban a un juego en el que se les comunicaba que una de cada tres cartas tenía un premio en efectivo. Luego los investigadores monitorizaban la actividad cerebral que se desencadenaba cuando los sujetos obtenían un premio en metálico. En una segunda serie se informaba a las personas de que estaban siendo evaluadas por extraños basándose en la información obtenida a partir de un cuestionario de personalidad y de un vídeo que habían hecho.
Los investigadores monitorizaron las reacciones a esas falsas evaluaciones, incluido cuando los sujetos creían que los extraños les felicitaban.
Ambos tipos de recompensa provocaron actividad en el área cerebral relacionada con la gratificación. Sadato declaró que el hallazgo supone un importante paso hacia la explicación de los comportamientos humanos sociales complejos, como por ejemplo el altruismo. El hecho de que la gratificación social esté biológicamente codificada sugiere que "la necesidad de pertenecer... es esencial para los humanos", declaró Sadato, cuyo estudio aparece en la revista Neuron. Un estudio similar, publicado en la misma revista por Caroline Zink y sus colegas del Instituto Nacional de Salud Mental, descubrió que la misma región cerebral estaba activa cuando la persona procesaba información relativa al estatus social.
Declararon que el descubrimiento podría tener implicaciones en la manera en que la situación social afecta al comportamiento y a la salud.
Los investigadores crearon una jerarquía social artificial en la que 72 participantes jugaban a un juego interactivo de ordenador con premios en dinero.
Se asignó a los participantes un estatus social que, se les dijo, estaba basado en su habilidad en el juego. Los investigadores monitorizaron su actividad cerebral mientras se mostraban a los participantes fotografías de jugadores inferiores y superiores que supuestamente jugaban al mismo juego en distintas salas. Zink y sus colegas detectaron un aumento en la actividad del centro de gratificación del cerebro cuando las personas ganaban dinero o cuando veían que su situación social aumentaba. "El procesamiento de información jerárquica parece ser innato... y poner de relieve lo importante que es para nosotros", declaró Zink.

GRAVEDAD CUANTICA DE BUCLES

2008-04-15T09:34:00.002+02:00

La Gravedad cuántica de bucles (LQG, por Loop Quantum Gravity) es una teoría cuántica propuesta del espacio-tiempo, que mezcla las teorías aparentemente incompatibles de la mecánica cuántica (MC) y la relatividad general (RG). Como teoría de la gravedad cuántica, es el competidor principal de la teoría de las cuerdas (ST), aunque quienes sostienen esta última exceden en número a quienes sostienen la teoría de bucles por un factor, aproximadamente, de 10 a 1.
Los éxitos principales de LQG son:
- Una cuantización no perturbativa de la geometría del 3-espacio, con operadores cuantizados de área y de volumen.
- Un cálculo de la entropía de los agujeros negros físicos.
- Una prueba de facto de que no es necesario tener una teoría de todo para tener un candidato razonable para una teoría cuántica de la gravedad.
Sus defectos principales son:
- No tener todavía un cuadro de la dinámica sino solamente de la cinemática.
- No ser todavía capaz de incorporar (por la suya N.T.) la física de partículas.
- No ser todavía capaz de recuperar el límite clásico de acuerdo con el principio de correspondencia.
LQG es el resultado del esfuerzo por formular una teoría cuántica substrato-independiente. La teoría topológica de campos cuánticos proporcionó un ejemplo, pero sin grados de libertad locales, y solamente finitos grados de libertad globales. Esto es inadecuado para describir la gravedad, que incluso en el vacío tiene grados de libertad locales, según la relatividad general.
La longitud de Planck (Lp) es la distancia o escala de longitud por debajo de la cual se espera que el espacio deje de tener una geometría clásica. Una medida inferior previsiblemente no puede ser tratada adecuadamente en los modelos de física actuales debido a previsibles efectos cuánticos extraños.
La longitud de Planck forma parte del sistema de unidades natural, y se calcula a partir de tres constantes fundamentales, la velocidad de la luz, la constante de Planck y la constante gravitacional. Equivale a la distancia que recorre un fotón, viajando a la velocidad de la luz, en el tiempo de Planck.

EL TRABAJO CIENTIFICO

2008-02-26T12:56:00.002+01:00

El estudio de la evolución proporciona un ejemplo excelente de cómo los científicos abordan su trabajo. Observan la naturaleza y realizan preguntas acerca del mundo natural; preguntas que pueden ser puestas a prueba mediante experimentos y nuevas observaciones, y elaboran hipótesis acerca de la evolución basadas en evidencias comprobables. A medida que los científicos recopilan nuevos resultados y hallazgos, continúan refinando sus ideas. Las hipótesis formuladas pueden ser alteradas o incluso rechazadas de plano si sale a la luz alguna evidencia convincente que las contradiga. Algunas hipótesis científicas están tan bien establecidas que no parece posible que ninguna evidencia nueva pueda alterarlas. Estas hipótesis ampliamente aceptadas y sólidamente fundamentadas se convierten en teorías. En el lenguaje popular una teoría significa una corazonada o una especulación. No es así en ciencia. En ciencia, la palabra teoría se refiere a una explicación exhaustiva de una característica importante de la naturaleza que esta fundada en multitud de hechos recopilados a lo largo del tiempo. Las teorías también permiten a los científicos hacer predicciones acerca de fenómenos todavía no observados.
Un buen ejemplo es la teoría de la gravedad. Tras cientos de años de observaciones y experimentos, los hechos básicos de la gravedad fueron comprendidos. La teoría de la gravedad es la explicación de esos hechos básicos. Luego los científicos usan la teoría para hacer predicciones acerca de cómo la gravedad funcionará en diferentes circunstancias. Dichas predicciones se han verificado en incontables experimentos, confirmando la teoría. La evolución reposa sobre unos cimientos igualmente sólidos, formados por observación, experimentación y evidencias que confirman su validez.

QUARKS Y GLUONES

2008-02-19T19:33:00.002+01:00

Uno de los mayores retos teóricos a los que se enfrentan los físicos es comprender cómo las partículas elementales más diminutas dan lugar a la mayor parte de la masa visible del universo.
Las diminutas partículas conocidas como quarks y gluones son los bloques constituyentes para partículas mayores como protones y neutrones, los cuales a su vez forman átomos. Sin embargo, los quarks y gluones se comportan de forma muy distinta a esas partículas mayores haciendo que su estudio sea más difícil.
John Negele, Profesor W.A. Coolidge de Física en el MIT, habló sobre la teoría que gobierna las interacciones de quarks y gluones, conocida como cromodinámica cuántica (QCD), durante una presentación el 17 de febrero en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Boston.
Negele describió cómo los científicos usan supercomputadores y un concepto llamado Teoría de Campo Reticular para imaginar el comportamiento de los quarks y gluones, las partículas más pequeñas conocidas.
“La búsqueda de la comprensión de los bloques fundamentales que forman la naturaleza ha llevado a la exploración de sucesivas capas de mundos dentro de mundos”, dijo Negele, que también ostenta un cargo en el Laboratorio de Ciencia Nuclear del MIT.
Las moléculas se construyen a partir de átomos, los átomos de electrones y núcleo, el núcleo de protones y neutrones. Esas interacciones se comprenden bastante bien. El siguiente paso en el proceso es desvelar las interacciones entre quarks y gluones, las cuales son radicalmente distintas de aquellas observadas en partículas mayores y necesitan de una aproximación distinta para estudiarlas.
Hay varios factores que hacen que el estudio de las interacciones entre quarks y gluones sea más complejo. Por ejemplo, los quarks están confinados en partículas mayores, por lo que no pueden ser separados y estudiados de forma aislada. También, la fuerza entre dos quarks se hace mayor conforme se alejan, mientas que la fuerza entre un núcleo y un electrón, o dos nucleones en un núcleo, se hacen menores conforme su separación aumenta.
Estas diferencias pueden explicarse mediante la propiedad de libertad asintótica, por la cual David Gross, David Politzer y el profesor de física del MIT Frank Wilczek, compartieron el Premio Nobel de 2004. Esta propiedad describe cómo la fuerza generada por el intercambio de gluones se hace más débil cuando los quarks se acercan y aumenta cuando los quarks se separan. Como consecuencia, ninguna de las técnicas analíticas usadas para resolver con éxito los problemas de física atómica y nuclear puede usarse para analizar los quarks y gluones.
En lugar de esto, los físico usan la Teoría de Campo Reticular para estudiar las interacciones QCD. Usando potentes supercomputadores, los investigadores pueden analizar la QCD representando el espacio-tiempo en una retícula de cuatro dimensiones de puntos discretos, como un cristal.
Los cálculos están siendo realizados por ordenadores especialmente construidos para este propósitos, tales como el BlueGene/L de 360 Teraflops en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.
En su charla, Negele describió las ideas básicas de cómo se resuelve la QCD usando una retícula de espacio-tiempo y mostró resultados seleccionados de los cálculos de propiedades de protones, neutrones y otras partículas de interacciones fuertes.

GRAVEDAD CUANTICA DE BUCLES

2008-02-07T16:21:00.000+01:00

Los orígenes de la Gravedad Cuántica de Bucles pueden rastrearse hasta los años 80, cuando Abhay Ashtekar, ahora en la Universidad de Pennsylvania State en University Park, rescribió las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General en un marco de trabajo cuántico. Smolin y Carlo Rovelli de la Universidad del Mediterráneo en Marsella, Francia, desarrollaron más tarde las ideas de Ashtekar y descubrieron que en el nuevo marco de trabajo, el espacio no es suave y continuo sino que consta de trozos indivisibles de 10-35 metros de diámetro. La Gravedad Cuántica de Bucles define el espacio-tiempo como una red de enlaces abstractos que conecta estos volúmenes de espacio, más que como nodos enlazados en un mapa de ruta aérea.
Desde el principio, los físicos notaron que estos enlaces podrían curvarse sobre otros para formar estructuras similares a trenzas. Lo curioso de estas trenzas era, sin embargo, que nadie comprendía su significado. "Ya conocíamos las trenzas en 1987", dice Smolin, "pero no sabíamos si correspondía a algo físico".
Entra Sundance Bilson-Thompson, un físico de partículas teóricas de la Universidad de Adelaida en el Sur de Australia. Sabía poco sobre la gravedad cuántica cuando, en 2004, comenzó a estudiar un viejo problema de la física de partículas. Bilson-Thompson trataba de comprender la verdadera naturaleza de lo que los físicos piensan que son las partículas elementales – aquellas sin subcomponentes conocidos. Estaba perplejo por la plétora de estas partículas en el modelo estándar, y comenzó a preguntarse cómo serían en realidad las partículas elementales. Como primer paso hacia las respuestas de esta pregunta, desempolvó algunos modelos desarrollados en los años 70 que postulaban la existencia de unas entidades más fundamentales llamadas preones.
Así como los núcleos de los distintos elementos están formados por protones y neutrones, estos modelos basados en preones sugieren que los electrones, quarks, neutrinos y cualquier otra cosa, están hechos de unas partículas hipotéticas más pequeñas que portan la carga eléctrica e interactúan unas con otras. Los modelos finalmente se toparon con problemas, sin embargo, debido a que predecían que los preones tendrían más energía que las partículas de las que se suponían formaban parte. Este error fatal hizo que los modelos se abandonasen, aunque no se olvidasen por completo.

CAFE Y DIABETES

2008-02-03T21:25:00.000+01:00

Reducir la cafeína podría ayudar a quienes padecen la forma más generalizada de diabetes a controlar mejor sus niveles de azúcar en sangre, declararon los científicos el lunes pasado.
El suministro de cafeína a un pequeño grupo de personas que padecen diabetes de tipo 2 hizo que sus niveles de glucosa en sangre aumentaran a lo largo del día, en especial después de las comidas, según ha descubierto el Centro Médico de la Universidad Duke de Durham, Carolina del Norte.
En una entrevista telefónica, James Lane (el psicólogo médico de Duke que dirigió el estudio) declaró "La cafeína parece alterar el metabolismo de la glucosa de manera que puede ser dañina para quienes padecen diabetes de tipo 2".
La cafeína se encuentra en el café, en el té y en muchos refrescos.
La diabetes es una situación en la que los niveles de glucosa en sangre del individuo son excesivamente altos. Un exceso de glucosa en sangre puede dañar los ojos, los riñones y los nervios, y la diabetes también puede originar enfermedades cardiovasculares, apoplejías y amputación de miembros.
La diabetes de tipo 2 es la forma más ligada a la obesidad.
Los nuevos descubrimientos parecen estar en contradicción con investigaciones anteriores sobre diabetes y cafeína. Estudios anteriores indicaban que quienes bebían café presentaban un riesgo reducido de diabetes tipo 2, y quienes bebían más café presentaban el riesgo más bajo.
Los investigadores han utilizado una nueva tecnología (un diminuto monitor de glucosa insertado bajo la piel del abdomen) para evaluar continuamente los niveles de glucosa de 10 pacientes, con un promedio de edad de 63 años.
Los días en que los participantes recibían cuatro tabletas de cafeína, equivalentes a cuatro tazas de café, sus niveles medios diarios de azúcar aumentaban en un 8 por ciento en comparación con los días en los que esas mismas personas recibían cuatro tabletas placebo, declaran los investigadores en la publicación Diabetes Care.

EL SANTO GRIAL DE LA FISICA

2008-02-03T21:15:00.000+01:00

Isaac Newton escribió su teoría de la gravedad en 1689, y sus ecuaciones siguen usándose hoy en día para enviar a sondas espaciales a los límites exteriores del sistema solar.
Entonces ¿qué es lo que posiblemente no esté funcionando en nuestra comprensión de la gravedad?
No obstante, hay problemas con la teoría de Newton. No describe demasiado bien la órbita de Mercurio, el planeta más cercano al Sol, y tal y como Newton sabía muy bien, no dice nada en absoluto sobre qué es realmente la fuerza de la gravedad.
Hubo que esperar más de 200 años para que el genio de Albert Einstein descubriese una teoría más profunda.
La teoría general de la relatividad de Einstein describe a la fuerza que llamamos gravedad, como el resultado de los pliegues y curvas del espacio y del tiempo (o más precisamente “espaciotiempo”) causados por objetos pesados como el Sol y la Tierra.
El Espacio tiempo está curvado.Este es un concepto extraño, pero muchos de nosotros usamos a diario la teoría de Einstein cuando entramos en nuestros coches y activamos el sistema de navegación por satélite.
Sorprendentemente, el hecho de que la Tierra pliegue el tiempo, ha de ser tenido en cuenta, pues de otro modo nuestros sistemas de posicionamiento errarían 11 kilómetros cada día.
Los observatorios Ligo intentan descubrir ondas gravitacionales. La teoría del espaciotiempo curvado de Einstein predecía de forma impecable la órbita de Mercurio y muchos otros fenómenos extremos del universo.
Tal vez, la prueba más compleja de la teoría de Einstein vino de los púlsares binarios: dos estrellas tan masivas como el sol, pero encogidas hasta tener el tamaño de una ciudad, que se orbitan la una a la otra miles de veces por segundo.
Einstein predijo que estas exóticas estrellas deberían retorcerse hacia dentro en espiral, la una hacia la otra, a medida que liberan energía en forma de ondas gravitatorias. Estos cambios en la violenta danza de los púlsares binarios ya han sido observados, y suceden al ritmo predicho por Einstein, pero las ondas gravitatorias propiamente dichas siguen sin ser vistas. Este es el objetivo de los observatorios Ligo cerca de Seattle y Nueva Orleáns.
Las ondas gravitatorias, tal y como las predijo Einstein, son uno de los fenómenos más extraños de la naturaleza.
¡Son una porción de espacio tiempo que viaja, se estira y se encoge! Si existen, deberían estar atravesándote en este momento, mientras lees este artículo, acelerando y retrasando tu reloj, y estirando y encogiendo tu cabeza, afortunadamente en una cantidad menor al tamaño de una partícula subatómica.
Así pues no las sientes, pero de forma notable, los observatorios Ligo podrían ver sus efectos. La observación de ondas gravitatorias podría ser otro triunfo extraordinario para Einstein, pero ni siquiera esto satisfaría a físicos como yo.
Las leyes de Einstein deben romperse en los corazones de los agujeros negros.
Y esto es así porque sabemos que existen lugares en el universo donde Einstein debe fracasar. En el corazón de un agujero negro, soles gigantescos colapsados en un solo punto de densidad infinita, la teoría de Einstein se rompe.
E incluso de forma más importante, si retrocedemos hasta el comienzo del tiempo, el propio Big Bang, la imagen del espacio y del tiempo dada por Einstein deja de ser adecuada. Nosotros, los físicos, nos enfrentamos de este modo a un problema muy profundo. Si queremos entender verdaderamente cómo, e incluso tal vez por qué, comenzó el universo, entonces debemos conocer qué aspecto tenían el espacio y el tiempo justo en el momento de su nacimiento.
Tal teoría, si existe, se conocería por lo que se ha dado en llamar teoría cuántica de la gravedad, una teoría que suplante a la de Einstein y funcione no solo en el mundo de los planetas, estrellas y galaxias, sino también en el mundo subatómico de los agujeros negros, y en el propio instante en que comenzó el universo.
Esta búsqueda es el “santo grial” de los físicos del siglo XXI.

DIMENSIONES EXTRA

2008-02-01T18:01:00.000+01:00

Cuando el mayor acelerador de partículas del mundo comience a funcionar a finales de este año, nuevas partículas exóticas pueden ofrecer un destello de la existencia y formas de dimensiones extra.
Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison y la Universidad de California-Berkeley dicen que las reveladoras firmas de dejadas por una nueva clase de partículas podrían distinguir entre posibles formas de dimensiones espaciales extra, predichas por la Teoría de Cuerdas.
La Teoría de Cuerdas, que describe las partículas fundamentales del universo como diminutas cuerdas vibrantes de energía, sugiere la existencia de seis o siete dimensiones espaciales invisibles además del tiempo y las tres dimensiones espaciales que vemos habitualmente.
De la misma forma que un instrumento musical determina su sonido, la forma de estas dimensiones determina las propiedades y comportamiento de nuestro universo de cuatro dimensiones, dice Gary Shiu, autor principal de un artículo que apareció en el ejemplar del 25 de enero de la revista Physical Review Letters.
“La forma de las dimensiones es crucial debido a que, en la Teoría de Cuerdas, la forma en que la cuerda vibra determina el patrón de las masas de la partículas y las fuerzas que sentimos”, dice el profesor de física de la UW-Madison.
Calibrar tal forma debería avanzar nuestro conocimiento y predicciones del mundo de cuatro dimensiones, dice Shiu. “Hay una miríada de posibilidades de formas para las dimensiones extra. Sería útil conocer una forma de distinguir unas de otras y tal vez usar los datos experimentales para restringir el conjunto de posibilidades”.
Tal evidencia experimental podría aparecer en los datos de un nuevo acelerador de partículas, el Gran Colisionador de Hadrones, preparado para que empiece su funcionamiento a finales de este año en Ginebra, Suiza.
En un acelerador, el impacto frontal de núcleos atómicos a casi la velocidad de la luz puede crear brevemente partículas de alta energía muy inestables, las cuales decaen rápidamente en una lluvia de otras de menor energía que son detectables. Los patrones característicos de decaimiento sirven como huellas de las efímeras partículas exóticas y, posiblemente, la forma de las dimensiones invisibles.
Junto a sus colegas Bret Underwood y Kathryn Zurek de la UW-Madison y Devin Walker de la UC-Berkeley, Shiu demuestra en el nuevo estudio que los patrones de firma de partículas conocidas como gravitones Kaluza-Klein (KK) pueden distinguir entre geometrías extra-dimensionales propuestas.
¿Cómo? Shiu compara el efecto a una sala oscura en la que los patrones de sonido que resuenan en los muros pueden revelar la forma de la sala. De forma similar los gravitones KK son sensibles a las formas de las dimensiones extra y, a través de su decaimiento, pueden revelar pistas sobre tal forma.
El actual estudio muestra que, en simulaciones, incluso las pequeñas variaciones geométricas llevan a diferencias visibles en las firmas de los gravitones KK, dice Underwood.
Basándose en esos resultados, dice Shiu, “Al menos en principio, se pueden usar los datos experimentales para comprobar y restringir la geometría de nuestro universo”.
El año pasado, Shiu y Underwood informaron de que las pistas para geometrías dimensionales podrían ser visibles en los patrones de la radiación cósmica dejada por el Big Bang. El nuevo trabajo complementa la aproximación anterior, dicen. “Cuantas mayores pistas tengamos, mejor idea tendremos sobre la física subyacente”, dice Shiu.
Underwood añade, “Si los datos de la cosmología y la física de partículas concuerdan, es una indicación de que estamos en el camino correcto”.
El trabajo fue patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencia, el Departamente de Energía de los Estados Unidos, la Research Corp. Y la Comunidad Presidencial de la Universidad de California.

EFECTO CASIMIR

2008-01-15T10:31:00.001+01:00

El efecto Casimir es un fenómeno célebre en mecánica cuántica. ¡Sin embargo su análogo en física clásica existe!. Fue predicha en 1978 por Michael Fisher y Pierre Gilles de Gennes. Físicos alemanes la han medido directamente por primera vez.
Para comprender lo que han hecho los investigadores, debemos volver al origen del concepto de campo de fuerza en física.
En física, un campo de fuerza es definido por el valor de la fuerza que puede ejercer en todos los puntos del espacio sobre una partícula. Así, para definir el campo electromagnético, consideramos un fluido de partículas cargadas en el espacio, y las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo son implícitamente las ecuaciones que dan el movimiento de tal fluido cargado en respuesta a las fuerzas electromagnéticas. Así como los movimientos de los fluidos son combinaciones de rotaciones, de traslaciones y dilataciones, los diferentes términos de las ecuaciones de Maxwell dan expresiones para índices de rotación y de dilatación en un fluido cargado sometido a campos eléctricos y magnéticos.
Podemos ir más lejos con esta imagen de fluido. En efecto, éste puede resultar de la condensación de un gas, y aunque se emplea una descripción continua para las ecuaciones de un campo, nunca es el límite de una descripción discreta de partículas. Así, los fenómenos vinculados a la transición de fase líquido/gas pueden intervenir en una descripción precisa de una teoría de los campos, particularmente en teoría cuántica de los campos. Es por eso que existe una mecánica estadística de los campos.
El campo de las transiciones de fase en física clásica es muy rico. Existe en particular un fenómeno importante que es el de los fluidos críticos. Cuando un gas se transforma en líquido, en ciertas condiciones de temperatura y de presión, aparecen en general dos fases, líquida y gaseosa, transformándose una en la otra al mismo tiempo. Es entonces que unas burbujas de líquido y de gas aparecen y desaparecen como consecuencia de las fluctuaciones térmicas y crecen y desminuyen con arreglo a la dirección en la cual la transición de fase evoluciona. Al final, no habrá más que líquido o gas.No obstante, existe para un fluido una temperatura y una presión que define lo que se llama el punto crítico, el tamaño de las fluctuaciones es entonces macroscópico. El fluido no es ni verdaderamente un gas ni verdaderamente un líquido y basta un pequeño cambio de presión, por ejemplo, para que directamente el fluido pase en bloque a una única de las fases.
Resulta que las fluctuaciones clásicas en este estado son análogas a las de un campo cuántico. En particular, debería ser posible realizar el análogo del efecto Casimir como Pierre-Gilles de Gennes y Michael Fisher lo predijeron con sistemas que posean el análogo del punto crítico con dos fases constituidas por dos líquidos.

AVANCES CIENTIFICOS

2008-01-08T21:17:00.001+01:00

En la tradicional selección de los diez mejores avances científicos del año realizada por la revista Science en estas fechas, el descubrimiento de la variación genética humana ocupa el primer puesto de 2007. “Durante años hemos analizado cómo y cuánto se parece una persona a otra, e incluso nuestra semejanza con otros simios -explica Robert Coontz, sudirector de Science -. Este año, avances desde diversos frentes nos mostraron por primera vez cuánto difiere el ADN de dos individuos. Es un salto conceptual enorme que cambiará desde cómo tratan los médicos la enfermedad hasta cómo nos vemos a nosotros mismos y cómo protegemos nuestra privacidad”.
El segundo puesto ha sido para la reprogramación celular de células madre adultas, llevada a cabo por equipos científicos japoneses y estadounidenses.
Además, los científicos consultados por Science han destacado el descubrimiento del origen de los rayos cósmicos en galaxias con núcleos activos alimentados por agujeros negros, el conocimiento de la estructura de un receptor de la adrenalina que regula los sistemas internos y podría mejorar los tratamientos de numerosas enfermedades, los avances en óxidos metálicos de transición, un modelo teórico (efecto Hall) que permite manipular el espín de los electrones, la relación entre memoria e imaginación, la nueva química de síntesis, el hallazgo de que los linfocitos que luchan contra virus y tumores se especializan para proporcionar al organismo protección a corto o a largo plazo, o el ordenador que demostró que una partida de damas termina en tablas si no se cometen errores, considerado un hito de la inteligencia artificial

RADIACIONES NO TAN PELIGROSAS

2007-12-04T09:36:00.000+01:00

Tras el lanzamiento de las bombas atómicas estadounidenses sobre Japón durante la Segunda Guerra Mundial, pasando por el accidente de 1957 en una instalación secreta soviética ubicada en Siberia, siguiendo con las minas alemanas de uranio, y finalizando en el escape de radiación nuclear de Chernobyl en 1987, los investigadores están descubriendo que las estimaciones de los peligros a largo plazo parecen demasiado pretenciosas, tal y como informó ayer viernes el diario aleman Der Spiegel..
En lugar de las decenas de miles de muertos por cáncer (u otras enfermedades relacionadas con la radiación) esperados tras estos incidentes, los casos documentados han sido de solo unos cientos, afirma el diario germano. Los investigadores muestran que los problemas de salud, incluyendo las deformaciones genéticas, también han sido exagerados.
El trabajo incluye datos de investigaciones realizadas por el Centro de Investigaciones para la Salud y el Medioambiente de Neuherberg (Alemania) - que es el instituto para la protección contra la radiación más grande de Europa. También se añaden datos de investigaciones realizadas en el seno del proyecto Investigación de Riesgos por Radiación en el Sur de los Urales (financiado por la Unión Europea), y del Instituto Nacional contra el Cáncer de los EE.UU., así como de un estudio epidemiológico nipón-estadounidense.
“Por razones encomiables, muchos críticos han exagerado enormemente los riesgos para la salud de la radioactividad”, comentó a Der Spiegel Albrecht Kereller, biólogo de Munich especializado en radiación. “Pero al contrario de lo que la mayoría de la gente cree, el número de víctimas tras estos incidentes no fue de decenas de miles en absoluto”.

REACTOR NUCLEAR PORTATIL

2007-12-03T20:43:00.000+01:00

El reactor nuclear portátil tiene el tamaño de un jacuzzi. Tiene la forma de una taza de sake, rellena con un núcleo de hidruro de uranio rodeado de una atmósfera de hidrógeno.
El mes pasado se creó la compañía Hyperion Power Generation para desarrollar el reactor de fisión nuclear ideado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, tras lo cual llegará al sector privado. Si todo va según lo planeado, Hyperion podría contar con una fábrica en Nuevo México para finales del 2012, fecha en que comenzaría la producción de 4.000 de estos reactores.
Aunque produciría 27 megavatios válidos de energía térmica, a Hyperion no le gusta pensar en su producto como un reactor. Es autocontenido, no incluye partes móviles y por ello, no necesita la presencia de un operador humano.
De hecho, al ser tan seguro, Hyperion prefiere llamarlo unidad, batería, o módulo, tal y como nos indica Deborah Blackwell, portavoz de la compañía. Al igual que una pila AA normal, que nunca se abre para ver sus compuestos químicos internos - sino que simplemente se instala - nunca tendrás que abrirla o manejarla.
Otis Peterson, científico del LANL, cubrió la patente del reactor nuclear de fisión en 2003. En teoría, el reactor emplea cristales de uranio e isótopos de hidrógeno para crear un equilibro interno auto-regulado. Al tratarse de un concepto tan nuevo, los activistas anti-nucleares aún no están muy seguros de como reaccionar. Pero la palabra “escéptico” tal vez peque de demasiado generosa para las primeras reacciones, ante la afirmación de Hyperion, de que se trata de una fuente de energía limpia.
Todo el concepto es una locura y no merece la pena que le prestemos atención, comenta el director ejecutivo del grupo de estudios de Los Álamos, Greg Mello. Por supuesto, teniendo en cuenta el alto nivel de amiguismo, corrupción, ignorancia y entusiasmo oficial, es posible que los peces gordos hagan algo de dinero con esto durante las fases iniciales, antes de que los cuervos vuelvan a posarse en sus perchas.
El Consorcio para la Transferencia Tecnológica de Laboratorios Federales podría, no obstante, diferir de esta opinión. El grupo, que engloba a 700 laboratorios, y que fue creado por el Congreso para promocionar las actividades de transferencia tecnológica entre los sectores público y privado, ha dado la bienvenida a la invención de Peterson, y en octubre de 2003, durante unas conferencias en Hawaii, la definió como “desarrollo tecnológico asombroso”. Peterson, que en la actualidad se ha retirado del LANL, se ha convertido en el jefe científico de Hyperion, comenta la portavoz Blackwell.
Blackwell es la directora de la empresa Purple Mountain Ventures, que se describe a si misma como una empresa capitalista especializada en la comercialización de los desarrollos tecnológicos generados por los laboratorios LANL. Purple Mountain patrocina y financia así mismo a la compañía CIVA, una empresa local que desarrolla el software de modelaje sobre pandemias creado por LANL. Según Blackwell, el reactor Hyperion tiene el potencial necesario para solucionar la crisis energética.
El laboratorio está trabajando muy duro con pizarras bituminosas y arenas de alquitrán, pero no hay forma de obtener la energía necesaria para mantener las instalaciones. Así, esta batería nuclear podría resultar todo un logro, y podría proveer de la energía necesaria para el suministro de una ciudad pequeña y sus labores industriales.
Blackwell cree que estas baterías podrían emplearse también en las bases militares, así como en los países en desarrollo, donde la pobreza es el resultado de la ausencia de electricidad y la falta de agua limpia. Esta semana, Hyperion se encontrará con sus primeros clientes potenciales, pero Blackwell espera entrar pronto en contacto con Naciones Unidas y con asociaciones humanitarias internacionales.
No obstante, hasta ahora los defensores de la causa anti-nuclear no se tragan las afirmaciones que aparecen en la web de Hyperion.
“La industria nuclear nunca te cuenta la historia completa”, comenta Jay Coghlan, director ejecutivo de un organismo de vigilancia nuclear de Nuevo México. “Las cuentas de los subsidios de los contribuyentes, los gastos financieros y medioambientales relacionados con las actividades mineras, el enriquecimiento de uranio y el almacenamiento de residuos, no aparecen nunca reflejados”.

EL EXTRAÑO MESON

2007-11-24T14:36:00.000+01:00

Los físicos del experimento Belle del KEK laboratory en Japón descubrieron un curioso mesón bautizado Z (4430). Según algunos, se trataría de una partícula compuesta de cuatro quarks. Tal cosa parece imposible o casi en el marco de la teoría de la cromodinámica cuántica.
Desde su introducción en el mundo de la física de las partículas al principio de los años 1960 por Gell-Mann, Ne'eman y Zweig, los quarks no han dejado de intrigar a los físicos por su comportamiento anormal respecto al de otras partículas elementales. Sin embargo, la teoría de las interacciones fuertes que dominaban el mundo de los hadrones construida con ellos, se mostró particularmente perfecta para describir experimentos en los aceleradores.
No obstante, las ecuaciones de la QCD (cromodinámica cuántica) que describen los intercambios de gluones entre los quarks, y son responsables de la estructura compuesta de los protones y de los neutrones, son notoriamente difíciles de resolver a causa de su estructura no lineal. Lo que hace que no siempre se comprenda muy bien por qué los quarks quedan confinados en los hadrones, aunque se ha progresado mucho desde finales de los años 1960, es casi siempre imposible predecir la masa de los protones y de los neutrones sin utilizar ordenadores.
A pesar de todo, la teoría implica de modo bastante sólido que los quarks pueden unirse sólo por pares de partícula-antiparticula, para formar mesones, y por tres para formar bariones.
Fué pues con una cierta sorpresa que los experimentadores ocupados en analizar los productos de las reacciones de colisiones entre electrones y positrones, con el experimento BaBar del Stanford Linear Accelerator Center y Belle en el KEK Laboratory, descubrieron importantes indicadores de la presencia de mesones constituidos por cuatro quarks.
¿Un estado excitado del charmonium?
De buenas a primeras, esto no parecía la explicación más plausible. En efecto, los mesones, como los bariones, siendo compuestos a ejemplo de los átomos, poseen niveles de energía y pueden encontrarse en un estado excitado. La primera hipótesis presentada era pues que precisamente en presencia de este fenómeno con un mesón en estado de reposo y llamado aún charmonium porque está compuesto por un quark en reposo y por un antiquark en reposos (el reposo designa un estado cuántico análogo al espín para este tipo de quark), lo encontramos justamente en estado de desintegración de uno de los mesones inestables que podían interpretarse como constituido por 4 quarks.
No todos los físicos están todavía convencidos y algunos piensan que son necesarios aún nuevos experimentos. En efecto, si la existencia de un mesón con cuatro quarks se confirmara, habría que reexaminar las ecuaciones de la QCD, si no la teoría de las interacciones nucleares fuertes en si misma.

CLASICA Y CUANTICA

2007-11-17T18:44:00.001+01:00

“La comunidad física está en su mayor parte dividida en dos grupos”, dijo Johannes Kofler a PhysOrg.com. “Un grupo cree que la teoría cuántica subyace bajo el mundo clásico, y que la física clásica proviene de la cuántica. El otro grupo cree que la física cuántica tiene que cambiarse. Este prohíbe que la mecánica cuántica funcione a nivel macroscópico en el mundo clásico postulando leyes adicionales”.
Kofler pertenece al primer grupo. Él y Caslav Brukner, ambos de la Universidad de Viena y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austriaca de Ciencias, han desarrollado una novedosa aproximación teórica a la comprensión de la transición entre la física cuántica y la clásica.
Su trabajo ha sido publicado en Physical Review Letters bajo el título, “Classical World Arising out of Quantum Physics under the Restriction of Coarse-Grained Measurements (El mundo clásico surgiendo a partir de la física cuántica bajo la restricción de medidas de grano grueso)”.
“Nuestra motivación es comprender cómo el mundo clásico surge de la física cuántica”, dijo Kofler. “La aproximación establecida en la investigación es la decoherencia donde se tiene que tener en cuenta la complejidad de los sistemas e interacciones con el entorno”. Es esta interacción con el entorno lo que hace entrar en juego a la decoherencia, destruyendo la coherencia cuántica y haciendo imposible observar los fenómenos cuánticos. “Creemos haber encontrado un proceso complementario a la decoherencia que explica la transición de la cuántica a la clásica”.
En lugar de referirse al entorno de un sistema, o incluso al cambio de las leyes cuánticas, Kofler y Brukner crearon un marco de trabajo teórico que hace hincapié en el uso de aparatos de medida. Es su precisión restringida lo que limita la observabilidad de los fenómenos cuánticos.
“Usamos un espín giratorio como sistema modelo”, expuso Kofler vía correo electrónico. “Existe una condición que todas las teorías clásicas deben obedecer, llamada desigualdad de Leggett-Garg, pero la cual puede violarse en la mecánica cuántica”.
Kofler y Brukner demostraron que la evolución temporal de un sistema cuántico, no importa lo macroscópico que sea el sistema, no puede ser tratado en sentido clásico. “Simplemente porque algo sea grande no significa que pueda ser descrito por la física clásica”. Entonces, volviendo al caso del espín, continúa: “Espines arbitrariamente grandes pueden tener una evolución temporal cuántica y violar la desigualdad de Leggett-Garg”.
Luego los dos realizaron medidas de grano grueso que se usan en condiciones reales, tales como las situaciones a las que nos enfrentamos a diario, a la que normalmente está limitada la resolución de los aparatos. “Si te limitas a ti mismo a medidas de graso grueso del espín”, explica Kofler, “lo que obtienes son las leyes de movimiento clásico Newtoniano”.
“Empieza con un sistema de espín de tamaño macroscópico y la ecuación de Schrödinger que produce la evolución cuántica en el tiempo. Restringe la precisión de tus medidas y verás como surge la física Newtoniana”. Kofler explica que las medidas en la mecánica cuántica cambian generalmente el sistema. “Pero bajo nuestras medidas gruesas este cambio es tal que es posible una descripción clásica”.
Kofler admite que por ahora este trabajo no está completo. “Es de recibo decir que el surgimiento de la física clásica a partir de la teoría cuántica aún no ha sido conseguida por nadie”, dijo.
Pero él y Brukner siguen siendo optimistas de que en algún momento serán capaces de tener una comprensión completa de cómo nuestro mundo clásico bien conocido surge a partir del extraño mundo de la física cuántica.

BUCLE DE TIEMPO

2007-11-17T11:28:00.001+01:00

Un físico del Technion (el Instituto Tecnológico de Israel) ha desarrollado un modelo teórico de una máquina del tiempo que podría permitir a las futuras generaciones viajar al pasado. En su estudio, el célebre teórico del viaje en el tiempo Amos Ori, profesor de la Facultad de Física, proporciona soluciones prácticas para diversas cuestiones que han sido vistas durante mucho tiempo por otros expertos como obstáculos para la realización de ese legendario viaje.
La teoría de Ori es concretamente un conjunto de ecuaciones matemáticas que describen las condiciones hipotéticas, definibles básicamente como "curvas cerradas en el tiempo" que, si son establecidas, podrían llevar a la formación de una máquina del tiempo.
Hipótesis anteriores sobre el viaje en el tiempo están bien fundamentadas en la teoría General de la Relatividad de Einstein. El famoso físico Stephen Hawking ha llamado al viaje en el tiempo "un tema importante para la investigación", pero también ha propuesto algunos de los más fuertes desafíos al concepto. La Relatividad General establece, entre otras cosas, que la atracción gravitatoria de grandes objetos, entre ellos los planetas, realmente puede curvar el tiempo y el espacio. La investigación sobre el viaje en el tiempo está basada en curvar el espacio-tiempo para que la línea del tiempo se curve sobre sí misma hasta formar un bucle.
Sabemos que una cierta curvatura está siempre presente, pero el concepto de la máquina del tiempo es hacer que sea lo bastante fuerte y que tome la forma precisa para que las líneas del tiempo formen bucles cerrados.
El bucle de tiempo tomaría la forma de un vacío en forma de anillo, dentro del cual el tiempo se curvaría hacia atrás sobre sí mismo, con lo que una persona que viajase alrededor del bucle podría remontarse más atrás en el tiempo con cada vuelta. Una esfera conteniendo materia, concretamente polvo, envolvería a su vez al bucle.
Aunque la posibilidad del viaje en el tiempo nunca se ha eliminado, los científicos han identificado varios desafíos físicos.
Ori dirige su atención a la posibilidad de que las condiciones iniciales formen un punto en el que reine un campo gravitatorio infinito, que nadie podría atravesar (en lugar de crear un bucle para el viaje en el tiempo). Su sistema impediría que tal cosa ocurriera. "El núcleo interno está matemáticamente protegido", afirma Ori "y es fácil demostrar que ninguna irregularidad podría penetrar en él".
Ori admite que persisten serias dudas sobre la estabilidad global de una máquina del tiempo. Sus propios cálculos, hechos en colaboración con Dana Levanony, y los de otros físicos, sugieren que la evolución de una máquina del tiempo dependería de un abanico muy estrecho de condiciones iniciales, que podrían ser difíciles, o incluso imposibles, de lograr. También está trabajando para demostrar matemáticamente las formas en que podría lograrse tal configuración.
"Si se lograran las condiciones iniciales apropiadas, la máquina de tiempo evolucionaría por sí misma, sin necesidad de ninguna intervención adicional", explica Ori. "Ello puede compararse a disparar hacia un barco con un cañón. Una vez que el cañón se apunta del modo apropiado y se dispara, la bala de cañón acaba impactando contra el barco, guiada tan sólo por las leyes de la física".
"La máquina es espacio-tiempo en sí misma", apunta Ori. Según él, si lográsemos crear en un área del espacio una distorsión del tiempo de las características descritas, o sea permitiendo a las líneas del tiempo cerrarse sobre sí mismas, podríamos posibilitar a generaciones futuras viajar hacia atrás en el tiempo, pero no más atrás de la fecha de activación de la máquina. No sería posible retroceder más, porque se requiere que en el punto de destino del pasado la máquina ya haya sido construida.

EL KILOGRAMO

2007-11-17T11:25:00.001+01:00

¿Una Mejor Definición del Kilogramo?

Dos profesores estadounidenses, concretamente un físico y un matemático, dicen que es el momento de definir el kilogramo de una forma nueva y más exacta. Han lanzado una campaña dirigida a redefinir el kilogramo como la masa de un número muy grande, pero especificado con precisión, de átomos de carbono-12.
Menéame

Resulta que hoy en día nadie puede definir el kilogramo con seguridad, al menos no de un modo que no cambie con el paso del tiempo. El kilogramo oficial, un cilindro hecho hace 118 años, de platino e iridio, ha estado perdiendo masa, aproximadamente 50 microgramos en la última comprobación. El cambio está ocurriendo a pesar de su cuidadoso almacenamiento en unas instalaciones especiales cerca de París.

Esa alteración no es aceptable para un estándar del que depende el mundo para definir la masa.

Ahora, Ronald F. Fox (de la Escuela de Física del Instituto Tecnológico de Georgia) y Theodore P. Hill (de la Escuela de Matemáticas del Tecnológico de Georgia) afirman que ya es tiempo de redefinir el kilogramo de una forma que garantice un patrón inmutable, que sea el mismo hoy, mañana, o dentro de 118 años.

Este estándar que proponen eliminaría la necesidad de un objeto físico para definir qué es un kilogramo.

Hay por lo menos otras dos propuestas para redefinir el kilogramo, y están en discusión. Éstas incluyen reemplazar el cilindro de platino-iridio por una esfera de átomos de silicio puro, y otra emplear un dispositivo conocido como "balanza de Watt" para definir el kilogramo utilizando la energía electromagnética. Las dos ofrecerían una mejora sobre el estándar existente pero no son tan simples como el estándar que Fox y Hill han propuesto, ni tan exactas, según ellos.

Con la nueva definición propuesta por Fox y Hill se alcanzarían, según dicen, los mismos niveles de estabilidad que en las definiciones del segundo y la velocidad de la luz.

PREMIO NOBEL DE FISICA

2007-11-17T10:54:00.000+01:00

El Premio Nobel de Física premia la tecnología que ha permitido reducir el tamaño de los discos duros
El francés Albert Fert y el alemán Peter Grunberg ganaron el premio Nobel de Física 2007 por su descubrimiento de una tecnología reciente que permite leer la información almacenada en los discos duros, anunció este martes el comité Nobel.
El descubrimiento de esta tecnología, llamada magnetoresistencia gigante (GMR), "revolucionó las técnicas que permiten la lectura de la información almacenada en un disco duro", indicó el comité en un comunicado. La GMR puede "ser considerada una de las primeras aplicaciones reales del prometedor campo de la nanotecnología", dijo la Real Academia Sueca de las Ciencias. Este ámbito de investigación en nanociencias está en plena expansión.
La GMR tiene un impacto muy importante en las tecnologías de la información y de la comunicación. Ha permitido, en particular, elaborar los cabezales de lectura que equipan hoy en día todos los discos duros.
Los dos premiados descubrieron la GMR en 1988, durante trabajo realizados de manera separada. Fert y Gruenberg descubrieron que breves cambios magnéticos en un sistema de GMR conducían a enormes diferencias en resistencia eléctrica. Por su parte, estas diferencias provocan cambios en la corriente del cabezal de lectura que escanea un disco duro para detectar los unos y los ceros en que se almacena la información. Como resultado, el cabezal puede leer áreas magnéticas menores y más débiles, y esta sensibilidad permite que la información se almacene con mayor densidad en el disco duro.
Abert Fret, de 69 años, nacido en Carcassone (sur de Francia) es director científico de la Unidad Mixta de Física del Centro Nacional de Investigación Científica Thales desde 1995. Peter Grünberg, de 68 años, es profesor en el Instituto Forschungszentrum Julich, en Alemania.
El año pasado, dos estadounidenses, John Mather y George Smoot, habían compartido el premio por sus trabajos sobre las radiaciones cósmicas, que respaldan la teoría del Bing Bang para explicar el origen del universo.
El Nobel de Física es el segundo premio atribuido esta semana. El de Medicina abrió la semana de los Nobel el lunes, recompensando a dos investigadores estadounidenses, Mario Capecchi y Oliver Smithies y a un británico, Martin Evans, por el trabajo de creación de ratones transgénicos que abrió un nuevo horizonte a la investigación de enfermedades como el Alzheimer o el cáncer

CEREBRO Y AUTOCONTROL

2007-11-17T10:52:00.000+01:00

Localizan en el cerebro de los médicos el autocontrol ante el dolor de sus pacientes
El estudio ha sido conducido por Jean Decety, Profesor de Psicología y Psiquiatría de la Universidad de Chicago, y Yawei Cheng del Instituto de Neurociencia, Universidad Nacional Yang-Ming en Taipei, Taiwan, y sus colegas.

Dado que los doctores y personal sanitario análogo ocasionalmente tienen, como parte de la terapia, que realizar actos que causan dolor físico a sus pacientes, es crucial que sean capaces de mantener su autodominio, sin dejarse influir emocionalmente por quejidos u otras manifestaciones de dolor. Sólo conservando la cabeza fría, se aseguran de cumplir su tarea con la máxima eficacia, alejando la posibilidad de cometer un error por estar nerviosos ante el sufrimiento de su paciente. Mediante el entrenamiento y la acumulación de experiencia, aprenden a lograr evadirse de esas emociones.

Investigaciones anteriores, incluyendo una realizada en el laboratorio de Decety, mostraron que el circuito neural que registra el dolor se activa al ver a una persona experimentando dolor. Esta respuesta es automática, y puede reflejar la reacción de pánico desarrollada evolutivamente ante señales de peligro, como ver a alguien sufriendo una situación negativa que acaso también podría alcanzarnos a nosotros.

La investigación de Decety y el equipo taiwanés muestra que las personas podemos aprender a controlar esa respuesta automática.

El equipo realizó su investigación en Taiwan con dos grupos homogéneos de hombres y mujeres con una edad promedio de 35 años y niveles socioeconómicos y educativos similares (un grupo de 14 médicos y otro de 14 personas de otras profesiones, sin experiencia en acupuntura). El examen se basó en MRI funcional.

Las respuestas cerebrales fueron registradas mientras los individuos de ambos grupos observaban breves videoclips. En algunos de ellos, se mostraba a personas siendo sometidas a prácticas de acupuntura, con agujas en regiones de la boca, manos, y pies. En otros videoclips, aparecían pacientes siendo tocados con bastoncillos de algodón. Las imágenes se mostraban por orden aleatorio.

En el grupo de control, el escaneo reveló que el circuito del dolor se activaba ante los videos de la primera clase, pero no al ver los de la segunda.

Los médicos, en cambio, no registraron en ningún momento tal incremento en la actividad de la región cerebral relacionada con el dolor, sin importar si los videoclips eran de un tipo o del otro. Además, también a diferencia del grupo de control, registraron un incremento en la actividad de ciertas áreas frontales del cerebro, que constituyen el circuito neuronal relacionado con la regulación de las emociones y el control cognitivo.

NUEVA ESPECIE DE SIMIO

2007-11-17T10:47:00.000+01:00

Arqueólogos norteamericanos han descubierto la antigua mandíbula de lo que sería una nueva especie de simio muy cercana al último ancestro común de gorilas, chimpancés y seres humanos, reveló un estudio divulgado esta semana, que cuestiona una de las teorías vigentes sobre la evolución de los primates.

El fósil, de diez millones de años de antigüedad y completo, con 11 dientes, fue hallado en 2005 en unos depósitos de barro volcánico de la región Nakali, en Kenia, al este del valle de Rift, por un equipo de investigadores japoneses y kenianos. Éstos afirman que llena lo que hasta hace poco era una especie de vacío en el registro de fósiles.

Estudios genéticos sugieren que los humanos y los grandes simios evolucionaron por separado a partir de un ancestro común, hace unos ocho millones de años, pero los paleontólogos han luchado por encontrar fósiles de los ancestros de los grandes simios del Africa moderna de los últimos 13 millones de años.

Sin embargo, científicos han encontrado mucha evidencia de fósiles de grandes simios en Europa y Asia en ese periodo, y también observaron algunas similitudes entre algunos de esos simios y los simios africanos contemporáneos.

Eso llevó a algunos paleontólogos a especular con que el ancestro común de simios y humanos había abandonado Africa y evolucionado en varias especies diferentes, y que una de esas especies volvió luego al continente para convertirse en el eslabón faltante entre el hombre y sus parientes primates más cercanos.
Pero esta nueva evidencia parece debilitar esa teoría, y no es la única.

Además de esta nueva especie keniana de simio antiguo (apodado Nakalipithecus nakayamai), recientemente surgió evidencia de otro antiguo simio africano.
En agosto, un equipo de paleontólogos japoneses y etíopes anunció que había descubierto en 2006 y 2007 fósiles de dientes de 10 millones de años de antigüedad, en la región Afar de Etiopía. Los científicos indicaron que los dientes probablemente pertenecían a una especie "proto-gorila", que bautizaron Chororapithecus abyssinicus.

Antes de esto, la última vez que un fósil homínido de este periodo fue encontrado en Africa fue en Kenia, en 1982.

La evidencia de que Africa fue el hogar de varios ancestros de los simios en la mitad y el final del periodo mioceno arroja dudas sobre la teoría de que los ancestros de los simios africanos contemporáneos se extinguieron completamente en el continente y fueron luego reintroducidos desde Europa o Asia, indican los autores en las Actas (Proceedings) de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

Y aunque serán necesarios más hallazgos de fósiles para desarrollar el árbol genealógico de los simios africanos modernos, "es probable que estos homínidos africanos del periodo mioceno tardío sean más o menos cercanos al último ancestro común de los grandes simios africanos y los humanos", concluyeron los autores.