Francis (th)E mule Science's News

La ciencia de la Mula Francis = Relatos breves sobre Ciencia, Tecnología y sobre la Vida Misma

Archivo de 7/02/08

¿Llegaremos a los 100 años? (o el cambio climático aumenta nuestra esperanza de vida)

Publicado por emulenews en 7 Febrero 2008

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La teoría de la selección natural ha conservado mecanismos por los cuales mujeres sometidas a un ambiente hostil abortan con más facilidad los fetos de machos frágiles (los que en la edad adulta tienen un menor número de hijos). La teoría es muy antigua, “Natural selection of parental ability to vary the sex ratio of offspring“, Trivers & Willard, Science 1973, quienes estudiaron el número de nietos de una población de madres (abuelas) y demostraron que conforme las condiciones ambientales que afentan a la madre empeoran, la mujer tiende a alumbrar menos varones que hembras, lo que no ocurre cuando las condiciones son buenas, en las que prácticamente nacen el mismo número de varones y hembras.

La teoría ha sido verificada por muchos estudios posteriores, pero un artículo reciente lleva aún más lejos, el cambio climático también afecta. Los autores de “Ambient temperature predicts sex ratios and male longevity“, Catalano, Bruckner, and Smith, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2008, defienden que el cambio climático también afecta al cociente entre el número de varones y hembras que nacen, así como a la longevidad de los varones. El análisis lo han hecho con daneses, finanlandeses, noruegos y suecos nacidos entre 1878 y 1914. Usando un análisis de series temporales han encontrado que ambientes con temperaturas frías durante el embarazo predicen el nacimiento de un menor número de niños (varones) y una mayor duración de la vida de los hombres.

Pero nuestra mayor longevidad también puede afectar al cambio climático. En el artículo “Population aging and future carbon emissions in the United States“, Dalton et al., Energy Economics, 2008, se estima el efecto potencial del envejecimiento de la población en el consumo de energía y en las emisiones de dióxido carbónico (CO2) en EEUU. En un ambiente en el que la población decrezca, el envejecimiento de la población decrece las emisiones, pero si no es así, éstas se incrementan, y en el modelo muy simplificado de los autores, llega a superar los efectos de los cambios tecnológicos. Los autores sugieren que se necesitan más estudios, pero en cualquier caso el factor envejecimiento ha de ser tenido en cuenta en los modelos de predicción de los efectos futuros del tan “tarareado” cambio climático.

Hablando del envejecimiento de la población, se acaba de publicar el artículo “A systematic look at an old problem“, Kirkwood, Nature 2008, en el que se recuerda que, aunque los demógrafos llevan tiempo afirmando que el crecimiento sostenido de nuestra esperanza de vida tiene que parar algún día, hasta ahora este incremento sostenido no parece tener fin. No sólo está creciendo en el tercer mundo sino también en los países desarrollados más avanzados (según la OCDE) y en ellos está creciendo a un ritmo mayor que en los primeros, sorprendentemente. ¿Cuándo acabará este proceso? Nadie lo sabe. ¿Por qué envejecemos? Las teorías más actuales nos dicen que la acumulación de daños moleculares durante toda la vida es lo que nos lleva a ser más frágiles en la “tercera” (o ya “cuarta”) edad, generando desajustes biológicos que pueden llevar a enfermedades y eventualmente al fallecimiento. Estos daños moleculares individuales son esencialmente aleatorios, aunque su tasa de acumulación aumenta con la edad, con lo que los mecanismos de reparación y mantenimiento celular acaban por “no dar a basto”. Esta teoría explica los efectos genéticos (predisposición a ciertos “males”) así como la contribución de los efectos ambientales (como el “consumo” de cancerígenos, como el “tabaco”, o nuestro nivel de vida) en nuestra esperanza de vida.

Sin embargo, los autores de este interesante artículo de revisión se curan en salud y afirman que los avances en años recientes en la comprensión de los misterios del envejecimiento son espectaculares, pero sólo rascan la superficie de este problema extremadamente difícil. Ellos sugieren que sólo los avances en Biología de Sistemas, que permiten una visión holística de los mecanismos celulares podrá permitir una comprensión del mismo. Como preguntó uno de los asistentes a la conferencia “Biología molecular y bioinformática: dos ciencias destinadas a entenderse” impartada por Francisca Sánchez-Jiménez, catedrática de la Universidad de Málaga, en el marco de los “V Encuentros con la Ciencia“ ; (como preguntó uno de los asistentes) más o menos explícitamente, mi memoria ya me falla, “con todos estos avances (biología de sistemas, medicina genéticamente dirigida, …), ¿aumentará la esperanza de vida hasta hacernos eternos? ¿Qué pasará cuando todos vivamos 200 años?”. La pregunta no estaba relacionada con el tema de la conferencia y Kika la “toreó convenientemente”. Pero, quizás haya que pensar un poco sobre el tema ya que para 2040 se espera que nuestra esperanza de vida sean 100 años, ¿qué harás cuando llegues a los 100?

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La gloria de los agujeros (o cómo la luz interactúa con un agujero negro)

Publicado por emulenews en 7 Febrero 2008

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Los agujeros se “tragan” todo a su alrededor no es correcto. Sólo se “tragan” lo que alcanza en su trayectoria a la frontera de la superficie (atrapada) del agujero negro. Por ello, es posible estudiar la dispersión (scattering) de ondas (electromagnéticas, de campos escalares o gravitatorias) que inciden sobre un agujero negro. Esta dispersión conduce a fenómenos muy parecidos a los del arco iris y de las glorias. Por supuesto, estos fenómenos no se pueden observar en agujeros negros astrofísicos aunque si los miniagujeros negros son observados en el LHC (Cern) entonces podrán ser observados y estudiados en ellos.

En los artículos “Scattering of scalar waves from a Schwarzschild black hole“, Norma G. Sánchez, J. Math. Phys. vol. 17, pp. 688 (1976), y “Wave scattering theory and the absorption problem for a black hole”, Norma Sánchez, Phys. Rev. D 16, 937 – 945 (1977), se estudia la dispersión de ondas (escalares, que es el caso más sencillo) en un agujero negro de Schwarzschild (que no rota y que no posee carga eléctrica) para longitudes de onda mucho menores que el radio de Schwarzschild del agujero negro. Aunque las fórmulas analíticas resultantes no se pueden evaluar en el caso general, su evaluación para ciertos casos límite de forma asintótica es presentada. Resultados numéricos se pueden encontrar en el artículo “Orbiting cross sections: Application to black hole scattering“, Anninos et al., Phys. Rev. D 46, 4477 – 4494 (1992), en el que se considera la ondas que dan vueltas en espiral alrededor del agujero (orbiting cross sections or spiraling scattering). Los autores confirman los resultados analíticos anteriores.

Lo más interesante de todos estos artículos es la presencia de glorias (como las de los santos) debidas a la retrodispersión (backward glory scattering). Estas glorias son robustas y aparecen también para agujeros negros en rotación, Scattering of scalar waves by rotating black holes“, Glampedakis et al., Class. Quantum Grav. vol. 18 1939-1966, 2001.

¡ Qué bonito sería ver la gloria de un agujero negro ! ¡ Qué maravilla si fuera una gloria de ondas gravitatorias ! Para agujeros negros astrofísicos es prácticamente imposible. Aunque no se puede descartar que los avances en la tecnología actual permitan eventualmente estudiar sus efectos de interferencia en lentes gravitatorias.

Sin embargo, como afirman Glampedakis et al., alcanzar una comprensión teórica detallada de la dispersión de ondas en agujeros negros puede mejorar significativamente nuestro conocimiento de la física de los agujeros negros así como la propagación de ondas en espacio-tiempos curvados.

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