Archivo para 28 octubre 2010

En la búsqueda de universos paralelos…

Los físicos sondearan los orígenes del cosmos el año que viene con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN con la esperanza de encontrar las primeras pruebas de  existencia de conceptos salidos de la ciencia-ficción como mundos ocultos y dimensiones extra que cambiarían totalmente la visión actual del universo y de cómo funciona.

“Universos paralelos, formas desconocidas de la materia, dimensiones extra… Estas no son las cosas baratas salidas de la ciencia ficción, sino teorías de la física muy concretas que los científicos están tratando de confirmar con el LHC y otros experimentos”, se menciono en el ultimo boletín del CERN.

Los teóricos del CERN expresan que se podría dar señales claras de dimensiones más allá de la longitud, anchura, profundidad y tiempo, simplemente al rastrear partículas que desaparecen – presumiblemente en dimensiones extra – para luego regresar a las clásicas cuatro. Al igual que universos paralelos también podrían estar ocultos dentro de estas dimensiones.

A continuación les dejo un video que me pasó @29alabs donde se explica cómo sería cada una de las posibles dimensiones extra:

About dimensions… Imagining the Tenth Dimension

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Abejas y el Problema del Viajante

Las abejas pueden encontrar la solución a un problema matemático complejo que mantendría ocupada a una computadora durante días. Científicos del Queen Mary y Royal Holloway de la Universidad de Londres han descubierto que las abejas aprenden a reconocer la ruta más corta posible entre las flores. Las abejas han demostrado que son efectivas al resolver el “Problema del Viajante”, y de hecho son los primeros animales en hacerlo.

El Problema del Viajante también conocido como Problema del Viajante de Comercio, es uno de los más famosos y de los más complejos de resolver. Consiste en encontrar la ruta más corta que le permita visitar todos los lugares en su ruta. Las computadoras pueden resolverlo mediante la comparación de la duración de todas las rutas posibles y elegir la más corta. Sin embargo, las abejas pueden hacerlo sin la ayuda de un ordenador y con un cerebro del tamaño de una semilla de pasto.

El profesor Lars Chittka de la Escuela de Ciencias Biológicas y Químicas del Queen Mary expreso: “En la naturaleza, las abejas tienen que enlazar cientos de flores de una manera que minimice la distancia de los viajes, y luego de forma fiable encontrar su camino a casa – no es una proeza trivial si usted tiene un cerebro del tamaño de una cabeza de alfiler. Sin embargo tales problemas del viajero mantienen supercomputadoras ocupadas por días. El estudio de cómo el cerebro de la abeja puede resolver tareas tan difíciles nos permitiría identificar los circuitos neuronales necesarios para la resolución de problemas complejos.”

El equipo utilizó flores artificiales controladas por computadoras para comprobar si las abejas siguen una ruta definida por el orden en que se descubrieron o si encontraban la ruta más corta. Después de explorar la ubicación de las flores, las abejas rápidamente aprendían a volar la ruta más corta.

Co-autor y colega, el Dr. Mathieu Lihoreau añade: “Hay una percepción común de que cerebros más pequeños limitan a los animales a solo ser simples máquinas de reflexión, pero nuestro trabajo con las abejas muestra avanzadas capacidades cognitivas con un número de neuronas muy limitada. Hay una necesidad urgente para entender el hardware neuronal que sustentan la inteligencia animal, y sistemas nerviosos relativamente simples, tales como los de los insectos hacen de este misterio más manejable.”

Nuestro estilo de vida se basa en redes tales como el tráfico en las carreteras, el flujo de información en la web y cadenas de suministro. Al comprender cómo las abejas pueden resolver ese tipo de problemas con un pequeño cerebro nos brindaría la oportunidad de mejorar nuestra gestión de estas redes sin necesidad de gastar mucho tiempo en una computadora.

 

Primeros animales en resolver el "Problema del Viajante".

Ondas magnéticas alteran la moral

Investigadores del MIT descubrieron  que impulsos magnéticos dirigidos al cerebro puede alterar  en las personas la capacidad de distinguir el bien del mal. En un nuevo estudio, los voluntarios fueron sometidos a pulsos magnéticos justo por encima y detrás de la oreja derecha, centrándose en el área del cerebro que se cree la zona del control de la moralidad.

Con los pulsos se pretende bloquear la actividad celular que contribuye al sentido del bien y del mal de los voluntarios. “Se cree de la moral como un comportamiento de muy alto nivel”, expresó el Dr. Liane Young, investigador principal del estudio, de la British Broadcasting Corporation. “El poder aplicar un campo magnético a una región específica del cerebro y cambiar los juicios de la moral en las personas es realmente sorprendente.”

Para ver el efecto de un pulso magnético de 500 milisegundos, los investigadores dieron a 20 voluntarios una serie de pruebas. En una prueba, se les dio un dilema ético: si un hombre deja a su novia cruzar un puente que él sabía que no era seguro. Los voluntarios basaron sus respuestas en base a cómo el escenario jugaba. Si la novia cruzaba el puente de forma segura, no era culpa del hombre. Los voluntarios basaron su decisión en el resultado del dilema, y no en el principio moral debido al pulso magnético, declararon los investigadores.

En otra prueba, los voluntarios fueron expuestos a 25 minutos de corrientes eléctricas débiles que impedían a las células del cerebro funcionar correctamente. Luego tenían que leer historias sobre personajes moralmente cuestionables y juzgar si las acciones de los personajes habían causado un daño. Los investigadores encontraron que los voluntarios habían aceptado acciones moralmente dudosas que resultaron en un final “feliz”.

 

Impulsos magnéticos alteran capacidad de distinguir el bien del mal.

Pruebas de materia obscura según Fermilab

Una pareja de investigadores podrían haber encontrado pistas sobre uno de los más grandes secretos del universo en el centro de la Vía Láctea. En su análisis de los datos del Fermi Gamma-ray Space Telescope, Dan Hooper científico del Fermilab, y Lisa Goodenough, una estudiante graduada en la Universidad de Nueva York, informaron que rayos gamma de muy alta energía procedentes del centro de la Vía Láctea eran originados por colisiones de materia oscura.

Básicamente Hooper y Goodenough identificaron un flujo anómalo de rayos gamma procedentes de la parte más interna de la Vía Láctea. La señal, que viene de un área concentrada de 100 años luz, no se parecía a ninguna otra fuente de la astrofísica convencional. “Consideramos todas las causas que podrían imitar la señal, y no se encontraron fuentes astrofísicas plausibles o mecánicas que pudieran producir una señal como ésta”, indicó Hooper.

Los astrofísicos desde hace mucho tiempo postulan una amplia gama de partículas de materia oscura, incluyendo los axiones, partículas súper pesadas y que se encuentran entre las “partículas masivas que interactúa débilmente o WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles).

Utilizando datos de los rayos gamma, Hooper y Goodenough identificaron la masa de un WIMP con un rango de 7.3 a 9.2 GeV, unas ocho veces más pesado que el protón. Y es de la misma masa que los candidatos a partículas de materia obscura de dos detectores: CoGeNT un experimento de la Universidad de Chicago situado en  la mina Soudan en Minnesota y DAMA, un experimento italiano situado en las montañas del Gran Sasso, cerca de Roma.

Steve Ritz investigador principal adjunto para el Large Area Telescope, instrumento del Fermi Gamma-ray Space Telescope expreso: “Creo que este es un documento muy interesante. Ellos están sin duda en lo cierto en que el centro galáctico es una región importante y que el Large Area Telescope se debe utilizar para buscar señales de una nueva física.”

Sin embargo también menciono que se necesitan más pruebas para descarta otras posibilidades. Tomará tiempo para que otros experimentos de materia obscura puedan confirmar o negar los resultados de Hooper y Goodenough y detectores como el CoGeNT y el DAMA están bien adaptados para ver los WIMPs de baja masa.

 

Fermi Gamma-ray Space Telescope

¿Alzheimer por transfusión sanguínea?

Un grupo de investigadores han descubierto que la enfermedad de Alzheimer puede ser transmitida en los seres humanos a través de la sangre. El estudio realizado por Lary Walker de la Universidad Emory y Mathias Jucker de la Universidad de Tubinga, dio como resultado que las placas del cerebro que se asemejan al Alzheimer, se formaban en los ratones cuando la proteína que es responsable de esta enfermedad se inyectaba en el vientre.

No fue hace mucho tiempo (año 2006) que el mismo grupo de investigadores encontró que se podría provocar las placas del Alzheimer en ratones sanos que fueran inyectados con muestras de placas provenientes de otros ratones.

En su segundo experimento, el grupo desarrollo la proteína beta-amiloide y la inyecto en el revestimiento del abdomen de ratones transgénicos. Por otra parte, otro grupo de ratones fueron inyectados con tejido cerebral sano. Al comparar los dos grupos después de un período de siete meses, los investigadores encontraron que los ratones inyectados con el tejido sano tenían un cerebro normal, mientras que los inyectados con tejido que tenía la proteína beta-amiloide había desarrollado placas muy similares a los encontrados en personas con Alzheimer.

Puesto que la beta-amiloide que se inyecto en el estómago causó la placa en sus cerebros, ha surgido una cuestión importante: ¿Puede la enfermedad de Alzheimer transmitirse en los seres humanos a través de una transfusión de sangre?

Si bien la incapacidad de responder a esta pregunta se puede atribuir al hecho de que este grupo de científicos no están directamente involucrados con la investigación en Alzheimer, sólo con un aspecto de la enfermedad (la placa), sus compañeros consideran que estas primeras investigaciones todavía no tienen implicaciones para el público en general además de que se necesitan hacer más pruebas ya que solo se ha llevado a cabo en ratones.

 

Placas seniles de un paciente con la enfermedad de Alzheimer.

 

Agujeros Blancos

Los científicos han creído por mucho tiempo que es posible crear un agujero blanco en el fregadero de la cocina. Ahora lo han demostrado experimentalmente.

Solo se tiene que encender el grifo de la cocina y el flujo constante de agua cayendo se esparce en una forma muy particular. Alrededor del punto de impacto existe una zona circular en la que una fina capa de líquido se mueve en forma radial y a gran velocidad. En el borde de esta región la capa de líquido se vuelve abruptamente más gruesa y en consecuencia fluye radialmente con una velocidad mucho menor. Este fenómeno es conocido como  “Salto Hidráulico”.

Este salto hidráulico ha desconcertado a los físicos durante un centenar de años (John Strutt, también conocido como Lord Rayleigh, publicó la primera descripción matemática del fenómeno en 1914). Este tipo de problemas hidrodinámicos son notoriamente difíciles de abordar.

En los últimos años, el estudio de los saltos hidráulicos se ha intensificado. Esto se debe a que varios físicos han señalado que los saltos hidráulicos son ejemplos de objetos mucho más exóticos: agujeros blancos, el equivalente de tiempo invertido de un agujero negro. (Un agujero blanco es una región que puede emitir ondas y partículas, pero que las ondas y las partículas no pueden entrar). Si bien eso es una conjetura interesante, nadie ha podido formular una  prueba experimental, hasta ahora.

Gil Janes de la Universite de Nice Sophia Antipolis en Francia proporciono exactamente la prueba que todo el mundo ha estado buscando. Un agujero blanco existe si el flujo de agua a través del salto hidráulico es más rápido que las ondas pueden viajar. Esto significa que las ondas pueden escapar del agujero, pero no puede entrar en él contra la corriente.

Para probarlo recurrieron al  “cono de Mach” que consiste en meter el dedo en el disco plano de agua y el flujo en forma de V alrededor de ella es el cono de Mach. El ángulo de la  forma de V es el valor fundamental que se necesita para medir la relación entre el flujo de agua en el disco circular y la velocidad a la que las ondas viajan en la superficie de esta agua, dos propiedades características de un agujero blanco.

Sus mediciones prueban por primera vez que el salto circular es de hecho tan exótico como todo el mundo supone. “Proporcionamos una demostración experimental de que el salto hidráulico circular representa la hidrodinámica de un agujero blanco”, menciono Gil.

 

Agujero Blanco

El futuro abastecimiento de la humanidad

Los seres humanos están haciendo un uso excesivo de los recursos del planeta y necesitará dos planetas Tierra para el año 2030, el Informe del Planeta Viviente advierte. De acuerdo con él, la demanda humana sobre los recursos naturales se ha duplicado en menos de 50 años y ahora están superando lo que la Tierra puede proporcionar. Si todos siguen con el mismo estilo de vida, los humanos necesitaran 2.75 planetas para sobrevivir.

La lista “Ecological Footprint” (huella ecológica) que se hace en base a la cantidad de tierra y el mar que cada persona necesita para proporcionar el alimento, ropa y otros productos que consumen y absorber el dióxido de carbono que emiten,  pone en primer lugar de tener la huella ecológica más grande a Emiratos Árabes Unidos seguido de los Estados Unidos de América y Kuwait siendo de los países que consumen más que lo que la Tierra puede proporcionar entre otros. Por cierto México se encuentra en el lugar 58.

Queda claro que ya no se puede ir actuando sin importancia ante tal situación, hay sobrepoblación, los recursos son cada vez menos, se acerca una inminente crisis del agua, y no olvidemos el calentamiento global, todo lo anterior trayendo como consecuencia para la humanidad una disminución en la calidad de vida sino es que ya lo estamos viviendo. Solo nosotros podemos invertir esta situación si es que queremos un mejor futuro, volverse sustentables puede ser una buena idea.

Más información en “Ecological footprint (most recent) by country”

http://www.nationmaster.com/graph/env_eco_foo-environment-ecological-footprint

 

La Tierra, nuestro hogar.