viernes, 28 de diciembre de 2012

¿El primer exoplaneta con vida?

Esta imagen podría formar ya parte de la historia

Ya sé que me despedí hace unos días de todos vosotros hasta el año que viene. Pero después de conocer la noticia, había que escribir algo, por muy corto que fuese. Porque de confirmarse, estamos ante una noticia que podría dar un vuelco, no solo a la historia de la ciencia, sino a  la historia de la humanidad. Una noticia que muchos estábamos esperando: el descubrimiento de vida más allá de nuestro planeta.

Según publica en su web, el telescopio espacial Kepler habría encontrado en nuestra propia galaxia un nuevo exoplaneta, bautizado como Kepler-61d. El exoplaneta sería dos veces más grande que nuestro planeta, y la distancia a su sol sería de 0,87 UA, algo menor que la distancia que separa a la Tierra del nuestro. Su estrella sería muy parecida a la nuestra, de tipo G, siendo su tamaño algo menor.

Hasta aquí nada especial. Las sorpresas llegan al conocer el análisis de su atmósfera. Está compuesto principalmente de dióxido de carbono (90%), siendo el resto básicamente nitrógeno, argón y oxígeno. Contiene también hidrógeno, en menor proporción. Y lo que resulta esperanzador, tiene un porcentaje de metano muy parecido al de nuestro planeta: 175 partes por millón, es decir, 0,000175%. Conviene recordar que, en la Tierra, la mayoría del metano procede de las actividades humanas. Su presencia en la atmósfera indica también que este exoplaneta tendría un ambiente muy beningo para la supervivencia de los compuestos orgánicos, con lo que ello puede significar para el desarrollo de vida basada en carbono.


Kepler61-d, visto en infrarrojo

Con la prudencia que merece una noticia así, los responsables científicos de la misión esperan poder ampliar los datos en las próximas semanas. Mientras tanto, te recomiendo que leas el enlace original de la noticia

lunes, 24 de diciembre de 2012

¡Feliz Navidad!



Desde La Aventura de la Ciencia queremos desearos a todos felices fiestas con esta estupenda máquina de Rube Goldberg. No es tan grande como esta otra, pero resulta muy apropiada para las fechas que se acercan.

Un servidor se despide ya hasta el año que viene que, por cierto, va a empezar fuerte. Este blog organizará la Edición 3,1415926535 del Carnaval de Matemáticas que se celebrará durante el mes de enero.

domingo, 16 de diciembre de 2012

Werner Forssmann, un hombre adelantado a su tiempo


El 1 de octubre de 1929, los periódicos de Berlín se hacían eco, en tono sensacionalista, de unos atrevidos experimentos que habría realizado un joven y desconocido médico llamado Werner Forssmann, del hospital de la Caridad de Berlín. Al parecer, Forssmann afirmaba haber introducido, primero a él mismo y luego a otros pacientes, una fina sonda de goma, de apenas un milímetro de diámetro, desde el codo hasta el corazón, a través de una vena. Y todo ello sin experimentar mayor dolor. Su jefe, Sauerbruch, sin embargo, le había tachado de charlatán y lo había despedido de forma fulminante.

Hasta ese momento, la trayectoria profesional de Forssmann había sido bastante discreta. Nacido en Berlín, el 29 de agosto de 1904, estudió medicina en la universidad de la capital. Su tesis doctoral, sobre la influencia del hígado en la química de la sangre, le permitió practicar consigo mismo por primera vez; durante cierto tiempo estuvo sacándose un litro diario de sangre para analizarla. Su esfuerzo apenas le sirvió para conseguir una plaza en el modesto hospital de Eberwalde, cerca de la capital alemana. 

Ya allí empezó a formarse en su cabeza una idea: la de buscar un nuevo camino para llegar al corazón, minimizando los peligros de lesión de una arteria coronaria o de la pleura al administrar una inyección intracardiaca. Y, a ser posible, sin la necesidad de suministrar anestesia general al paciente. Le fascinaba especialmente una reproducción de Éttiene Jules Marey en la que se le introducía a un animal un tubo hasta el corazón a través de la vena yugular.

El polígrafo con la sonda que utilizó Marey
para registrar los latidos del corazón

Forssmann descartó la vena yugular y se puso a buscar otro camino para llegar al corazón. Como bien sabía, la estructura del sistema circulatorio es tal que permite llegar desde cualquier parte del cuerpo hasta el ventrículo derecho; sólo había que utilizar un tubo flexible en lugar de uno rígido. Finalmente se decantó por una vena cubital del brazo izquierdo.

El médico alemán empezó haciendo experimentos con cadáveres. Para ello introducía el catéter por el codo hasta llegar al corazón. Todos concluyeron con éxito: la sonda alcanzaba siempre el corazón. Esto le permitió fijar la longitud de la sonda en 65 centímetros.

El siguiente paso era delicado. Una vez practicado con cadáveres, ¿cómo continuar? El presupuesto del pequeño hospital era insuficiente para comprar animales de experimentación. Y su jefe, el Dr. Schneider, rechazó la propuesta de Forssmann de ofrecerse él mismo como paciente en un ensayo. A espaldas de Schneider, Forssmann consiguió convencer a la enfermera Gerda Ditzen, la encargada de preparar el instrumental en la sala de operaciones, con la condición de que fuese ella misma la paciente.

Cierto día de verano de 1929, la sala de operaciones estaba lista para la pequeña intervención quirúrgica. Mientras preparaba a Ditzen en la mesa de operaciones, y sin que ésta se diese cuenta, Forssmann empezó a realizar en sí mismo el experimento. Él solo se anestesió localmente la zona del brazo, se abrió una vena y empezó a introducir el catéter hacia dentro, centímetro a centímetro. Cuando Ditzen se dio cuenta de lo que pasaba, no pudo detenerlo: la punta ya había llegado al ventrículo derecho de su corazón.

No surgieron complicaciones de importancia; de hecho, Forssmann, con la sonda en el corazón, se dirigió a la sala de rayos X del hospital, bastante alejada de donde él se hallaba, atravesando corredores y bajando una escalera muy inclinada, sin molestia ninguna. Le hicieron una radiografía y en la pantalla se podía ver con claridad la punta de la sonda dentro del corazón.

La espectacular prueba del método de Forssman

El éxito del procedimiento le valió un segundo ensayo, esta vez en una paciente terminal. Forssmann administró un medicamento directamente en el ventrículo derecho de la paciente, en lugar de hacerlo por la tradicional vía intravenosa. La autopsia confirmó que el catéter había alcanzado su objetivo y que el tratamiento había sido un éxito.

Poco después se trasladó al Hospital de la Caridad, y mientras estaba allí publicó los resultados de sus experimentos en un artículo que llamó “El cateterismo del corazón derecho”. El escándalo que se desató le pilló por sorpresa. Aunque regresó a Berlín dos años más tarde, apenas pudo retomar su labor investigadora. Fue despedido en el verano de 1932 a causa de su baja productividad. Abatido, decidió abandonar la cardiología y dedicarse a la cirugía y la urología. Ese mismo año se afilió al partido nazi y más tarde participaría en la Segunda Guerra Mundial como oficial médico.

Forssmann fue liberado de un campo de prisioneros en octubre de 1945. Volvió a su casa, pero durante varios años no pudo ejercer su profesión. Cuando lo hizo, se retiró a una pequeña y tranquila ciudad alemana, Bad Kreuznach, como especialista en urología de su hospital.

Durante muchos años, el revolucionario método ideado por Forssmann cayó en el olvido en Europa. Nadie se dio cuenta de las inmensas posibilidades que ofrecía: diagnóstico de malformaciones cardiacas, medición de la tensión en las diversas secciones del corazón y exploración radiológica del corazón, inyectando un medio contraste. Todas estas exploraciones, indispensables hoy en día para el diagnóstico de enfermedades del corazón, son posibles gracias al cateterismo cardiaco, que Forssmann probó primero en sí mismo.

Cómo iba a sospechar que, más de 25 años después, su trabajo se vería recompensado. En octubre de 1956, recibió una llamada que cambiaría su vida: le habían otorgado el Premio Nobel de Medicina, compartido con André Cournand y Dickinson Richards, quienes habían generalizado el uso del cateterismo cardiaco de Forssmann en Estados Unidos después de la Segunda Guerra Mundial.

La familia Forssman, esperando a que empiece
la ceremonia en Estocolmo 

Poco antes de serle otorgado el Premio Nobel, un científico americano llegaría a decir de él: “You are the typical man before his time”. 

Un hombre adelantado a su tiempo.


FUENTES:
  1. Werner Forssmann, a Pioneer of Cardiology, R. Forssman-Falck, The American Journal of Cardiology, 79, 651-660 (1997).
  2. Werner Forssmann: a German Problem with the Nobel Price, H.W. Heiss, Clinical Cardiology, 15, 547-549 (1992). 

jueves, 6 de diciembre de 2012

Visiones nocturnas de la Tierra


Veintidós días y trescientas doce órbitas ha necesitado el satélite Suomi NPP de la NASA para reunir las imágenes de este espectacular vídeo, en el que puedes ver a la Tierra de noche como nunca antes. Sobre un fondo completamente negro, nuestro planeta gira plácidamente, y la luz artificial de las ciudades ayuda a dibujar los continentes.

Suomi NPP, lanzado el 28 de octubre de 2011, es el primero de una nueva generación de satélites que recogerá datos tanto de las condiciones atmosféricas a corto plazo como de los cambios climáticos a medio y largo plazo. Entre otros instrumentos, cuenta con una cámara que registra luz en un rango que va desde el verde al infrarrojo. Su sensibilidad es tal que es capaz de detectar la luz de un solo barco en alta mar. De ahí que pueda captar con un nivel de detalle sin precedentes las luces de las ciudades, las auroras, el humo de los incendios y hasta el reflejo de la luz de la luna en las nubes. 




sábado, 1 de diciembre de 2012

Tormenta en el polo norte de Saturno



La imagen es impresionante: una enorme tormenta que ocupa la friolera de entre 3.000 y 4.000 kilómetros en el polo norte de Saturno. La foto fue tomada, una vez más, por la sonda Cassini el pasado 27 de noviembre.

No es la primera vez que la sonda Cassini sobrevuela el polo norte de Saturno. Pero, en la mayoría de las ocasiones anteriores, el largo invierno saturniano lo envolvía en la oscuridad e impedía apreciarlo con detalle. Ahora que ha llegado la primavera al planeta de los anillos, el Sol empieza a iluminarlo, lo que ha aprovechado la Cassini para tomar esta espectacular foto.

Pero eso no es todo. Esta tormenta se encuentra en el centro de una estructura aún mayor que, por su forma, se le conoce como el hexágono de Saturno. Estamos hablando de una formación de unos 25.000 kilómetros de diámetro, lo suficiente para que quepan en su interior hasta cuatro veces nuestro planeta. Una formación que también captó en todo su esplendor la sonda Cassini esta misma semana.


Sin palabras. 

El hexágono de Saturno fue fotografiado por primera vez por las sondas Voyager 1 y 2 a principios de la década de 1980. No se conoce nada parecido en todo el Sistema Solar, y lo que resulta más sorprendente, la forma del hexágono ha permanecido prácticamente invariable durante, al menos, tres décadas. Algo impensable para los terrícolas, dado que en nuestro planeta los fenómenos meteorológicos apenas se mantienen durante una semana.

Mientras los científicos buscan una explicación a la estructura y longevidad del hexágono de Saturno, nos conformaremos con disfrutar de la belleza de esta intrigante formación, que no es poco.

Crédito de las imágenes: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

domingo, 18 de noviembre de 2012

Cinco años de explosiones solares

(Imprescindible ver en HD)

"El Sol es un francotirador", decía esta semana el astrofísico Javier Rodríguez-Pacheco en Quo. "Gira sobre sí mismo y dispara: ¡pum, pum, pum!"  

La metáfora es muy apropiada, aunque habría que añadir que la frecuencia de estos disparos no es siempre la misma, y el calibre de sus balas tampoco. Eso depende del momento del ciclo solar en el que se encuentre nuestra estrella. Cada once años aproximadamente, el campo magnético solar se invierte: el norte se convierte en el sur, y el sur pasa a ser el norte. Estos cambios en el campo magnético alteran la superficie solar, produciendo las llamadas manchas solares, que liberan una enorme cantidad de radiación y partículas altamente energéticas (lo que conocemos como eyecciones de masa coronal). 

Durante un ciclo solar, el número de manchas solares varía considerablemente. Hay momentos de mínima actividad, en los que las manchas solares son muy pocas. Pero cuando la actividad es máxima, el número de manchas solares aumenta considerablemente, así como la intensidad de sus llamaradas y eyecciones de masa coronal. Aunque hasta ahora el campo magnético terrestre y la atmósfera nos han protegido de ellas, una de estas eyecciones especialmente grande podría tener graves consecuencias para nuestra civilización.

Los cambios en la actividad solar se pueden apreciar con claridad en el espectacular vídeo de arriba, que recoge todas las explosiones de rayos X que se han producido en nuestra estrella durante los últimos cinco años. Empieza en enero de 2008, cuando se inició oficialmente un nuevo ciclo solar. Al principio, todo está tranquilo y apenas se aprecian manchas solares. Pero a partir del minuto dos, comienza el espectáculo. La frecuencia e intensidad de las manchas solares se hace cada vez mayor, y en muchas de ellas se distinguen claramente los filamentos del campo magnético que se retuercen en la superficie solar. La grabación termina en agosto de este año, pero eso no significa que el Sol se haya calmado todavía: según los expertos, la actividad solar alcanzará su pico a mediados de 2013. Sólo entonces empezará a disminuir progresivamente, para terminar el actual ciclo solar en diciembre de 2019.

El vídeo ha sido grabado por la sonda espacial Hinode, que en japonés significa amanecer. Fruto de la colaboración entre JAXA (la agencia espacial japonesa), la NASA y Gran Bretaña, Hinode se dedica al estudio del Sol desde septiembre de 2006. 

[Fuente]

NOTA: Esta entrada participa en la XXXVI Edición del Carnaval de la Física, que vuelve a su casa en el blog Gravedad Cero para celebrar su tercer cumpleaños.

domingo, 11 de noviembre de 2012

Cincuenta años de exploración espacial británica

Lanzamiento de Ariel 1 (fuente)

El 26 de abril de 1962, el primer satélite británico, Ariel 1, fue lanzado desde Cabo Cañaveral, convirtiendo a Gran Bretaña en el tercer país que alcanza el espacio, después de la Unión Soviética y Estados Unidos. Fruto de la colaboración internacional entre Estados Unidos y Gran Bretaña, Ariel 1 fue construido y lanzado al espacio por la NASA, llevando a bordo experimentos diseñados por varias universidades británicas para estudiar la relación entre la radiación solar y cambios en la ionosfera.

Este año se ha cumplido medio siglo de ese evento, y para conmemorarlo, el servicio postal de Gran Bretaña, Royal Mail, ha diseñado seis sellos con espectaculares imágenes de nuestro Sistema Solar: Saturno y sus anillos, visto por la sonda Cassini; la atmósfera de Venus, captada por la Venus Express; Titán, la luna más grande de Saturno, donde la sonda Huygens aterrizó; un enorme cráter de impacto marciano fotografiado por la Mars Express; la accidentada superficie del asteroide Lutetia, que sobrevoló la sonda Rosetta; y, por último, no podía faltar el Sol, visto a través de los ojos del satélite SOHO. Todas estas imágenes pertenecen a misiones de la ESA, la agencia espacial europea, de la que Gran Bretaña es uno de sus miembros más activos.







Los sellos salieron a la venta el pasado 16 de octubre y se pueden comprar aquí.

No es la primera vez que Royal Mail se inspira en el espacio para sus sellos: ya 1990 diseñó una sobre astronomía y, un año después, otra que se llamaba Europe in space. Más recientemente, en 2002, sacó una hoja con cuatro sellos sobre astronomía, ya con imágenes reales captadas por el telescopio espacial Hubble. Y en 2007, coincidiendo con el cincuenta aniversario del programa de la BBC The sky at night, lanzó otra colección con seis imágenes astronómicas, la mayoría de ellas obtenidas de nuevo por el Hubble.

¡Que cunda el ejemplo!


jueves, 1 de noviembre de 2012

La historia de la Tierra en 90 segundos


¿Se puede contar la historia de nuestro planeta, desde el Big Bang hasta la actualidad, en apenas minuto y medio? Como nos demuestra melodysheep, el autor de este estupendo vídeo, la respuesta es que sí. Sólo hay que saber condensar en él los momentos más importantes de todos estos miles de millones de años. Es decir, la formación del Sol, la Tierra y la Luna, la aparición de vida en los océanos y su posterior evolución, el impacto del meteorito que acabó con los dinosaurios, la llegada de la raza humana, el desarrollo de la ciencia, la exploración espacial, ... 

En definitiva, noventa segundos que te dejan sin aliento y que merece la pena disfrutar en HD y a pantalla completa.


jueves, 25 de octubre de 2012

De paseo por el Sagan Planet Walk

Hoy me gustaría llevarte a dar un paseo por un sitio muy especial. Un sitio que me encantaría poder visitar la próxima vez que vaya a Nueva York. Un sitio dedicado a la memoria del maestro Carl Sagan: el Sagan Planet Walk.


Situado en el corazón de Ithaca, donde Sagan pasó casi treinta años trabajando en la Universidad de Cornell, el Sagan Planet Walk es una reproducción a escala 1: 5.000.000.000 del Sistema Solar. Empieza con el Sol emplazado en el Ithaca Commons, el centro comercial de la zona, y termina 1,2 kilómetros más allá con Plutón, colocado a las puertas del Sciencenter, un museo interactivo con más de 250 experimentos. (El paseo tiene ya unos años y por entonces Plutón no había sido degradado todavía de su condición de planeta.) Entre uno y otro se encuentran, convenientemente separados, el resto de los planetas del sistema solar.


Tanto el Sol como los planetas están representado por un monolito de piedra, con fotos en alta resolución y a todo color de la NASA, que incluyen las características físicas más importantes del mismo. Los monolitos fueron diseñados por el artista local Erin Caruth y están inspirados en los monumentos astronómicos de las antiguas civilizaciones.





El círculo de vidrio de la parte superior representa el tamaño del Sol; en los monolitos de los planetas este círculo contiene una reproducción a escala del planeta en cuestión, lo que sirve para comparar su tamaño con el de nuestra estrella. Esto es lo que se ve, por ejemplo, en el monolito de Saturno.



Concebido en 1995, el Sagan Planet Walk ha crecido durante estos años para incorporar el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter –con un hermoso meteorito de 49 kilos-, además de una audio guía gratuita narrada por el gran divulgador Bill Nye, más conocido como The Science Guy. También hay un pasaporte del sistema solar que se puede descargar desde la página web y que contiene información esencial sobre cada etapa de este paseo cósmico. (Ahí sí que han actualizado el estatus de Plutón y, por cierto, me gusta mucho lo que han puesto: “A medida que los científicos descubrieron otros mundos similares a Plutón, algunos de ellos incluso más grandes, era cada vez más difícil justificar la condición de planeta de Plutón. Este es uno de los grandes poderes de la ciencia: cuando aparecen nuevas evidencias, los científicos las evalúan sistemáticamente. Si las pruebas son sólidas, entonces tenemos que admitir que estábamos equivocados y cambiar nuestra visión.”) Este pasaporte es la guía perfecta para disfrutar del paseo, y puede resultar muy útil a profesores y padres que acudan con sus alumnos e hijos, respectivamente.

Por si esto fuera poco, la guinda del Sagan Planet Walk se puso hace unas pocas semanas. Desde el 28 de septiembre de 2012, el paseo incluye oficialmente la estrella más cercana al sol, Alfa Centauri, y que se encuentra a 4,3 años luz de nuestro planeta. Para conservar la escala, la pieza correspondiente se ha situado nada menos que en la isla de Hawaii. O lo que es lo mismo, ¡a más de 8.000 kilómetros de distancia del Sol! Esto lo convierte en la exposición permanente más extensa del mundo.


Me imagino por un instante en el monumento de Hawaii, dirigiendo la mirada hacia ese lejano lugar en Nueva York, donde una minúscula esfera de apenas 2,5 milímetros atrapada en un cristal representa a la Tierra. Una vez más se me vienen a la cabeza las palabras del maestro: “Nuestro planeta no es más que una solitaria mota de polvo en la gran envoltura de la oscuridad cósmica".



FUENTE:
Un punto azul pálido, de Carl Sagan. Editorial Planeta, 2006.

domingo, 21 de octubre de 2012

Placeres desconocidos: Joy Division y el primer púlsar observado



Nunca me ha atraído demasiado la música de Joy Division, aunque siempre se ha dicho que su disco Unkown Pleasures era una obra maestra del post-punk. Creo haberlo escuchado una vez, al menos, y eso es todo lo que recuerdo…

Lo que no conocía era la historia que hay detrás de su famosa portada, tal y como la cuenta en este vídeo su creador, el diseñador gráfico Peter Saville. Se trata de la imagen correspondiente a las señales recibidas por el primer púlsar observado. En octubre de 1967, el astrónomo Anthony Hewish y su estudiante de doctorado Joycelyn Bell detectaron, con el radiotelescopio de la Universidad de Cambridge, una señales de radio de corta duración y que se repetían de forma periódica (exactamente, cada 1,337 segundos). Después de descartar que se originasen en nuestro planeta, que fuese un ruido de fondo del aparato o cualquier otra fuente, los dos científicos se rindieron a la evidencia: las señales provenían de algún lugar lejano del Universo. Pero, ¿cuál podía ser el origen de una señales tan precisas y rítmicas? Aunque realmente no creían que se tratase de una civilización extraterrestre, bautizaron la señal como LGM1, de little green men, hombrecillos verdes. Esta posibilidad se desvaneció al poco tiempo, cuando se descubrieron otras tres fuentes que emitían señales de radio similares, pero a distintas frecuencias.

Las señales del primer púlsar observado, tal y como
aparecieron en la Enciclopedia de Astronomía de Cambridge.
Se le llamó CP 1919, conocido en la nomenclatura actual
como PSR 1919+21 (fuente)

Hoy sabemos que un púlsar (del inglés pulsating star, estrella pulsante) surge del remanente de una supernova, la violenta explosión en la que una estrella de gran masa expulsa todas sus capas exteriores a enormes velocidades. Pero no todo se destruye en una supernova: el núcleo de la estrella sobrevive a la explosión. La temperatura de su interior se vuelve tan alta que toda la materia se disocia en sus componentes más simples: protones, neutrones y electrones. Diversos procesos nucleares acaban convirtiendo casi toda la masa de la estrella en neutrones, compactada en un espacio muy reducido; una estrella de este tipo puede contener toda la masa del Sol en un radio de apenas 10-20 kilómetros, lo que equivale a una densidad de cientos de millones de toneladas por centímetro cúbico. Se dice entonces que ha nacido una estrella de neutrones.

El Púlsar del Cangrejo, que gira unas treinta veces por segundo,
se encuentra en el centro de la Nebulosa del Cangrejo,
fruto de una explosión de supernova sucedida en el año 1064
(fuente)

Algunas estrellas de neutrones giran sobre sí mismo a gran velocidad, lo que genera, debido a la presencia de los protones y electrones cargados eléctricamente, intensos campos magnéticos que emiten radiación de forma periódica, como si fueran faros cósmicos. Eso es un púlsar, cuya radiación puede ser captada en nuestro planeta como ondas de radio. Conviene aclarar que todos los púlsares son estrellas de neutrones, pero no todas las estrellas de neutrones son púlsares.

Una de las peculiaridades de los púlsares es que los polos
de su campo magnético, de donde salen los chorros de radiación,
en azul, no suelen coincidir con su eje de rotación, en verde
(fuente)

Un último apunte a la historia del primer púlsar observado. En 1974, Hewish recibió el Premio Nobel de Física por "su decisivo papel en el descubrimiento de los púlsares". La academia sueca se olvidó injustamente de Bell, cuando a todas luces ella fue la primera en advertir las señales de radio. 

NOTA: Esta entrada participa en la XXXV Edición del Carnaval de la Física que se celebra en el blog Últimas noticias del cosmos.

FUENTES:
  1. From here to eternity, John Gribbin & Mary Gribbin. National Maritime Museum, 2008.
  2. Un viaje al cosmos en 52 semanas, Antxón Alberdi y Silbia López de Lacalle. Consejo Superior de Investigaciones Científicas, 2007.

martes, 16 de octubre de 2012

Un continuo de estrellas desde la ISS



Últimamente tengo mucho trabajo y no me prodigo demasiado en el blog. Pero siempre hay tiempo si se trata de compartir un timelapse tan espectacular como este, hecho a partir de imágenes obtenidas, una vez más, desde la Estación Espacial Internacional (ISS). 

En esta ocasión, sin embargo, no se trata del clásico timelapse donde se eligen una serie de imágenes y se montan como si cada una fuese un fotograma del vídeo. Christoph Malin, el autor, ha decidido apilar las imágenes, de manera que una se solape con la siguiente, consiguiendo un efecto de continuidad realmente sorprendente. Pura psicodelia.

Como dice Phil Plait, eso debió ser lo que sintió el protagonista de 2001, Odisea en el espacio, ;-)



domingo, 7 de octubre de 2012

La pesadilla de un mejillón


Para ponernos en situación, imagínate que eres un mejillón que está agarrado plácidamente a los pilares de un embarcadero, cuando observas con horror que se acerca un ejército de estrellas de mar. Una de ellas se posa encima tuya con malas intenciones. ¿Puedes  protegerte del ataque de la estrella de mar?

Pues al menos en esta ocasión no. Y vamos a verlo de primera mano, gracias a una minúscula cámara colocada en el interior del mejillón. Como si se tratara de una película de terror, puedes ver cómo los pequeños tentáculos que tiene la estrella de mar en los brazos buscan un resquicio en el cierre de la cáscara. Y cuando lo encuentran, ya no hay marcha atrás. Los tentáculos consiguen abrir poco a poco la cáscara del mejillón y entonces la estrella de mar despliega su estómago, que literalmente se introduce en el interior de su víctima y expulsa una serie de jugos químicos que disuelven en un abrir y cerrar de ojos la carne del molusco. La sopa de nutrientes que queda es absorbida por la estrella de mar, que después recoge su estómago y se retira sin más, dejando atrás la cáscara vacía del pobre mejillón.

Pues eso, de pesadilla.


NOTA: Esta entrada participa en el XVII Carnaval de Biología que organiza en esta ocasión @Ununcuadio desde su blog Pero esa es otra historia y debe ser contada en otra ocasión.

viernes, 28 de septiembre de 2012

Breve historia del número cero


En la ciudad hindú de Gwalior, a 400 kilómetros de Nueva Delhi, se erigió a finales del siglo IX un pequeño templo dedicado al dios Visnú. Se llamó Chatur-bhuja, que significa, literalmente, “el que tiene cuatro brazos”.


La gente del pueblo, entusiasmada por la construcción del templo, decidió regalar a sus sacerdotes un enorme jardín para que éstos pudieran realizar todos los días una ofrenda de cincuenta guirnaldas de flores al dios Visnú. Las dimensiones del jardín, como quedó recogido en una placa conmemorativa, eran de 270 hastas de largo por 187 hastas de ancho (una hasta es una unidad de medida tradicional hindú que iba desde el codo hasta la punta del dedo índice, es decir, algo menos de medio metro).


En la siguiente imagen se puede apreciar el número 270 en el centro de la placa.


Merece la pena verlo ampliado, pues se trata de la primera representación que se conoce del número cero tal y como lo escribimos hoy.



Aunque los hindúes llevaban desde el siglo I trabajando con un sistema de numeración en base decimal, al principio sólo los números del uno al nueve tenían un símbolo particular. De hecho, al principio escribían el nombre de los números y, si la cifra era mayor que 9, utilizaban las distintas potencias de diez, cada una de las cuales tenía un nombre diferente, como ocurre hoy en día; diez, cien, mil, diez mil,…

El pueblo hindú no fue el único que trabajó con un sistema de potencias en base decimal –también lo hicieron los chinos y los egipcios-, pero ellos fueron más allá. En una decisión clave, quitaron cualquier referencia a los nombres que indicaban la base y su potencia, pero conservaron el símbolo del número y respetaron su posición. Así se desarrolló el primer sistema de numeración posicional.

No se sabe con exactitud cuándo ocurrió esto. El primer documento oficial que lo usa lleva la fecha 346 en el calendario Chedii, que se corresponde con nuestro año 594. Los estudiosos admiten que el uso de la notación posicional ya debía estar extendido en la India a partir del año 400 d.C.

Este sistema, sin embargo, tenía un problema importante. Si uno escribía 15, podía significar tanto ese número como 105, o bien 1005…En una notación posicional, donde el significado de un símbolo depende de su posición, resultaba fundamental especificar dicha posición sin ambigüedad.

Hoy sabemos que el problema se resuelve añadiendo un décimo símbolo, el cero. Pero las primeras civilizaciones tardaron varios siglos en encontrar una solución. Si un número era una cantidad determinada de cosas, ¿cómo podía asignarse uno a la ausencia de cosas, a la nada? En su descarga hay que admitir que, para los problemas que manejaban, la mayoría de las veces resultaba evidente por el contexto si 15 significaba realmente 15, 105 u otra cosa.

Numeración hindú alrededor del siglo V d.C. (fuente)

Alrededor del 500 d. C. Aryabhata, uno de los grandes matemáticos hindúes de su época, escribió su obra más famosa, Aryabhatiya. En ella ideó un sistema numérico posicional que todavía carecía de cero, pero que usaba la palabra 'kha', para expresar una posición vacía. Ese nombre sería utilizado posteriormente para designar al cero en la India. 

(fuente)

En algún momento posterior, esa palabra se convirtió también en símbolo, con la forma redondeada de un huevo de oca. Hay quien dice que el símbolo redondo del cero es consecuencia de operar con piedras o conchas sobre la arena. Al dejar una posición vacía se queda su contorno dibujado sobre la arena. Es una explicación más romántica, por así decirlo, pero con toda seguridad falsa.

En sus viajes a la India, los mercaderes árabes conocieron el cero y lo trajeron luego a la civilización occidental. También algunos matemáticos árabes contribuyeron, como Al Juarismi o Ibn Ezra, contribuyeron a la difusión de los hallazgos hindúes. La palabra que se usaba en sánscrito, “shunya”, se tradujo al árabe como “sifr” y luego se convirtió en nuestro cero a través del italiano. Y así fue cómo ha llegado hasta nuestros días el sistema de numeración decimal que todavía usamos hoy.

NOTA: Esta entrada participa en la Edición 3,141592 del Carnaval de Matemáticas que en esta ocasión organiza Marta Macho en ZTFNews.

FUENTES:
  1. Historia de las matemáticas en los últimos 10.000 años de Ian Stewart. Editorial Crítica, 2008.
  2. Historia de la Matemática de Carl B. Boyer. Alianza Editorial, 2012.
  3. Historia del cero de Manuel Hermán Capitán.
  4. Understanding ancient Indian mathematics de S.G. Dani.
IMÁGENES: El crédito de las imágenes es de Bill Casselman, salvo donde se indique lo contrario. 

viernes, 14 de septiembre de 2012

Levitación acústica


A primera vista puede parecer un truco de magia, pero no lo es. Se trata de un fenómeno físico conocido como levitación acústica, que consiste en mantener un objeto suspendido en el aire mediante ondas sonoras. En el montaje del vídeo se han utilizado dos pequeños altavoces enfrentados que generan ondas sonoras cuya frecuencia se encuentra justo por encima de lo que el oído humano es capaz de percibir, 22 kHz. Si se alinean de forma precisa ambos altavoces y se ajustan las ondas de forma que tengan la misma amplitud y frecuencia, se crean dos movimientos ondulatorios en sentidos opuestos que interfieren uno con otro, dando lugar a lo que se conoce como onda estacionaria.


(Fuente)

La principal característica de una onda estacionaria es que a lo largo de la misma hay diversos puntos, llamados nodos, que permanecen inmóviles. Un nodo se corresponde con aquel punto en el que la cresta de una onda -la parte más alta- coincide con el valle de la otra -la parte más profunda-, cancelándose ambas. Esto es lo que se llama interferencia destructiva.

En ausencia de gravedad, las gotas de un líquido con el tamaño, la densidad y la tensión superficial adecuadas descansarían plácidamente en los nodos sin moverse. Ahora bien, cuando se realiza este experimento en la Tierra hay que tener en cuenta también la acción de la gravedad. Pero si la onda sonora tiene la energía suficiente –cuanta más frecuencia tenga, mayor es su energía-, entonces sí es capaz de compensar la atracción gravitatoria, gracias a lo que se conoce como presión de radiación. En ese caso, el punto de equilibrio quedaría un poco por debajo del nodo.

(Fuente)

Además de resultar muy espectacular, la levitación acústica también tiene sus aplicaciones. Por ejemplo, puede servir para suspender en el aire pequeñas gotas de materiales fundidos con el fin de que se vayan enfriando y endureciendo. O mantener estático un objeto y poder manipularlo en determinados trabajos de precisión, como la fabricación de pequeños componentes electrónicos. También se emplea  para analizar muestras que no pueden entrar en contacto con un recipiente, ya sea por riesgo de contaminación o de reacción química.

Este último caso es el del vídeo del principio. Si una solución con sustancias farmacológicas se solidifica en un recipiente, el contacto con su superficie suele hacer que cristalice. Al cristalizar, las sustancias se vuelven menos solubles y el cuerpo no las asimila completamente. Mediante la levitación acústica, en cambio, se puede conseguir que la solución solidifique sin cristalizar, lo que podría ayudar al desarrollo de medicinas más eficaces.


NOTA: Esta entrada participa en la XXXIV Edición del Carnaval de la Física organizado por Hablando de Ciencia.

FUENTES:
  1. Levitación acústica, en Wikipedia.
  2. Acoustic levitation, en How Stuff Works.
  3. Efectos no lineales en la física clásica I: levitación acústica, en MiGUi.
  4. No magic show: Real-world levitation to inspire better pharmaceuticals, en Argonne National Laboratory. 

sábado, 8 de septiembre de 2012

Arrancan los Premios Bitácoras 2012


El pasado día 6 de septiembre se presentaron los Premios Bitácoras 2012, que este año cumplen ya su octava edición. Estos premios son uno de los más conocidos de la blogosfera en español, y cuentan con un total de 20 categorías distintas, entre ellas la de Mejor Blog de Ciencia.

Seguramente sea una osadía que un modesto blog como éste, con apenas año y medio de existencia, se presente a estos premios, con gigantes como Eureka, Scientia o Gaussianos, tres de mis preferidos. Pero como en cada categoría se pueden votar hasta a cinco blogs, quién sabe, a lo mejor piensas que este blog tiene un hueco entre tus elegidos.

Por eso voy a explicar los sencillos pasos que habría que dar si, por un casual, quisieras votarme:
  1. Regístrate en Bitácoras.com. Si no tienes una cuenta, puedes hacerlo de forma rápida mediante tu usuario de Facebook o Twitter.
  2. Una vez que hayas iniciado la sesión, haz click en este enlace o bien pincha en la imagen que aparece en la barra lateral del blog. Automáticamente te dirigirá a la página de Bitácoras para las votaciones, con el blog ya añadido a la categoría Mejor Blog de Ciencia.
  3. Que no se te olvide rellenar el captcha que aparece más abajo y haz click en Votar.
De los votos de los usuarios saldrán 3 finalistas por categoría que serán anunciados el 12 de noviembre. Entre ellos, los miembros del jurado escogerán al ganador de cada una de las categorías, excepto en la de Mejor Blog del Público.

Gracias de antemano por tu apoyo y suerte a todos los participantes.