Mesa redonda hispano-marroquí (o qué hacer por la tarde el Día de la Diversión Laboral)

“La inmigración en Andalucía: Desde la realidad hasta la gestión administrativa”

Martes 1 de abril de 2008, a partir de las 17:30 en la sede de la Plataforma del Voluntariado, situada en calle nueva, n° 13, 2ª planta (paralela a calle Larios).

En la mesa redonda participarán representantes de las siguientes entidades: MPDL-Málaga, Málaga Acoge, Asociación Marroquí para la Integración de los Inmigrantes, Seminario Interdisciplinar de Estudios sobre la Inmigración, así como el señor Coordinador Provincial de Políticas Migratorias de la Junta de Andalucía y la Directora Técnica del Área de Participación, Inmigración y Cooperación al Desarrollo del Ayuntamiento de Málaga. La jornada contará con la asistencia de 18 invitados de honor; 15 investigadores de Estados Unidos y 3 profesores universitarios marroquíes que vienen para conocer la realidad de la inmigración en Andalucía. Como es habitual en los encuentros que organizamos, el debate llevará la mitad del tiempo de la mesa redonda.
(La mesa redonda se organiza en colaboración con: Área de Participación Ciudadana, Inmigración y Cooperación al desarrollo del Ayuntamiento de Málaga, Consejería para la Igualdad y Bienestar Social de la Junta de Andalucía-Málaga, Consejería de Gobernación-Málaga).

ANUNCIO DE Ahmed Khalifa, Presidente de la Asociación Marroquí para la Integración de los Inmigrantes
www.asociacionmarroqui.com Aula B.4.10, E.T.S.I. Informática Campus de Teatinos, Universidad de Málaga

La resaca del cambio horario en España (o sobre los ritmos circadianos)

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Esta mañana debió sonar el despertador a las 7:00 am, y seguro que sonó, pero dormido lo apagué. A los 7:10 am la jugada se repitió. A las 7:20 también, si el manual del despertador no me engaña… a las 7:30 am me desperté y lo apagué…¿Por qué me ha costado despertarme esta mañana? El cambio horario en España quizás tenga la culpa. ¿O son los ritmos circadianos? En biología, los ritmos circadianos son fenómenos biológicos que se repiten en intervalos regulares de tiempo. Todos nosotros los sufrimos en nuestra propias carnes, todos los días, pero sólo los notamos días como hoy, por el cambio horario, o cuando retornamos de un largo viaje en avión.

El cambio horario (atraso o adelanto de una hora) es utilizado en una cuarta parte de los países de todo el mundo como medida de ahorro energético ya que permite aprovechar mejor la iluminación diurna. ¿Pero realmente afecta a nuestros ”relojes” circadianos? Sí, según el estudio presentado en el artículo Thomas Kantermann, Myriam Juda, Martha Merrow and Till Roenneberg, “The Human Circadian Clock’s Seasonal Adjustment Is Disrupted by Daylight Saving Time,” Current Biology, Volume 17, Issue 22, Pages 1996-2000, 20 November 2007. El estudio de Roenneberg, que le dará a la cerveza porque es de Munich, realizado con 55 mil personas, encontró que (si no usamos despertador) las horas de acostarse y levantarse están correlacionadas linealmente con las horas de ocaso y amanecer del Sol (estas horas cambian según la Tierra rota alrededor del Sol durante el año), pero no lo están con las horas “legales” impuestas por convenio social.

Lo más intersante de estudio es la parte que involucra a 50 personas, a quienes estudiaron durante las 8 semanas alrededor de las fechas del cambio horario (en primavera y otoño) durante dos años consecutivos, mostrando que su ciclo circadiano no se ajustó (no se adaptó) correctamente ha dicho cambio horario en primavera aunque sí en otoño. Lo mismo pasa con el “jet lag” que se sufre menos cuando cruzamos el “charco” hacia América que cuando retornamos a Europa.

Los resultados de estos estudios dependen de la persona (a algunos nos afecta más y otros les afecta menos). Además, a algunos nos afecta más por la mañana y a otros por la noche. Estos estudios se basan en un atributo psicométrico llamado cronotipo que se refiere al hecho de que algunos reaccioamos mejor (y preferimos) las horas matutinas y otros las vespertinas, como estudió Kleitman en su libro sobre el sueño “Sleep and Wakefulness,” 1939 (revisado en 1963). Se ha introducido el llamado Índice Cronotípico Matutino-Vespertino (“Lark-Owl Chronotype Indicator“, LOCI) de Roberts (1999). Como el índice LOCI varía de una persona a otro, el efecto del cambio horario depende nuestro valor LOCI. En general, el índice matutino se adapta mejor al cambio horario que el vespertino por lo que es de esperar que esta noche estemos más cansados que de costumbre.

La biología molecular de los ritmos circadianos será tema para un próxima entrada… muy interesante por cierto.

Disfruta en el trabajo con PicBreeder justo el día antes (o la evolución genética de gráficos en acción)

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Picbreeder: Collaborative Interactive Art Evolution (Genetic Art)
Kenneth O. Stanley (c) 2007 University of Central Florida

Kenneth O. Stanley y colaboradores han desarrollado un programa Java interactivo que nos permite hacer evolucionar una imagen utilizando algoritmos genéticos permitiendo alcanzar imágenes sugestivas de gran atractivo. Si te atreves, hoy que estarás con mal cuerpo por el cambio horario (aquí en España), podrás sonreir un rato a la espera de mañana, Día Internacional de la Diversión Laboral. La internet ayudará a que la UNESCO cumpla su objetivo mañana, sin lugar a dudas, en el primer mundo. Al menos hasta que las iniciativas OLPC (one laptop per children de Nicholas Negroponte, MIT) o el Intel ClassmatePC permitan que el tercer mundo también pueda disfrutar de la diversión laboral en internet.

El último en descubrir el teléfono fue Bell (o “el último de la fila” acaba siendo el primero)

“Los burros” fue el origen de “El último de la fila”, quienes popularizaron a Quimi Portet. Igualmente, el invento de Antonio Meucci fue el origen del invento de Bell, quien popularizó lo que ahora llamamos teléfono. Como nos cuenta Jürgen Schmidhuber, “The Last Inventor of the Telephone,” Science Vol. 319. no. 5871, p. 1759, 28 March 2008, en su comentario sobre la crítica al libro “The Telephone Gambit” de Seth Shulman, escrita por D. L. Morton Jr., “Tilting at a Myth,” Science Vol. 319. no. 5867, p. 1188, 29 February 2008. El susodicho libro trata sobre la disputa por la prioridad del descubrimiento entre Alexander Graham Bell y Elisha Gray, pero ninguno de ellos fue realmente el inventor. Los franceses dicen que el inventor fue Charles Bourseul, en 1854, por su concepción teórica del invento. Los italianos consideran a Antonio Meucci como el “padre” del invento, ya que tenía un teléfono “operativo” en 1857 (y así lo afirmó el Congreso Americano en 2002). Los alemanes consideran a Phillipp Reis como inventor del teléfono eléctrico en 1860. Comparados con estos pioneros, Bell y Gray llegaron bastante tarde (al menos tres lustros tarde).

Los escoceses consideran a Bell el “padre de la criatura” (patentó su invento en 1876), así considerado también en EEUU y Canadá. Lo que realmente hizo Bell fue comercializar y popularizar el invento creando una compañía telefónica que tuvo tanta influencia que modeló la opinión de los “masas” haciéndoles “creer” que era el gran inventor.

¿Qué nos muestra esta anécdota? Muchos inventos (y descubrimientos) ocurren simultáneamente en lugares muy alejados del globo, posiblemente sin conexión directa entre ellos, pero los que pasan a la historia como “padres” de la criatura, al menos para el “gran público”, son los que logran el éxito. Al menos en la cultura popular, el crédito siempre lo recibe el que ha tenido el éxito, el último de la fila, el último que contribuyó al invento olvidando las ideas originales, a los pioneros (a los “burros”).

Colón no se hizo famoso porque fue el primero en descubrir América, sino porque fue el último.

Bill Gates no se hizo famoso porque fue el primero en inventar “windows”, sino porque fue el último.

El análisis estadístico de “La Tumba Perdida de Jesús” en Discovery Channel aceptado como artículo de investigación en Annals of Statistics (pero no sin discusión, claro)

En el Documental de Discovery Channel sobre “La tumba perdida de Jesús”, el matemático Andrey Feuerverger afirmaba: “las posibilidades de que sea la tumba (contiene 6 nombres concretos juntos) son de 1 en 600, en el peor caso, y de 1 en un millón, en media.” Este análisis estadístico, muy criticado, se envió a una revista internacional como artículo y permaneció en “secreto” durante el proceso de revisión. Los revisores no han encontrado “fallos” en el mismo, con lo que el artículo acaba de ser aceptado (no sin discusión). El análisis estadístico es científicamente correcto. Aunque puede que la tumba sea un fraude por otras razones.

Aquí tenéis el enlace al comentario del Editor, el artículo, varios artículos que lo discuten (algunos a favor y otros en contra) y finalmente la respuesta del propio autor. Si os gusta la estadística y sabéis inglés, son de lectura recomendada. En otro caso, lo siento, no pienso traducir tanto material. Mi opinión personal es “la del pollo”, entre dos amigos se comieron un pollo, pero sólo uno disfrutó, el otro se quedó mirando. Estadísticamente, cada uno comió la mitad.

Editorial: Statistics and “The Lost Tomb of Jesus” Stephen E Fienberg
Statistical Analysis of an Archeological Find Andrey Feuerverger
Discussion of: Statistical Analysis of an Archeological Find Stephen Stigler
Discussion of: Statistical Analysis of an Archeological Find—A Bayesian View Joseph B. Kadane
Discussion of: Statistical Analysis of an Archeological Find Holger Hoefling and Larry Wasserman
Discussion of “Statistical Analysis of an Archeological Find” Camil Fuchs
Discussion of “Statistical Analysis of an Archeological Find” Don Bentley
Discussion of “Statistical Analysis of an Archeological Find” Julia Mortera and Paola Vicard
Discussion of: “Statistical Analysis of an Archaeological Find” Randall Ingermanson
Discussion of: Statistical Analysis of an Archeological Find–Skeptical counting challenges to an archaeological find Sheila Macdonald Bird
Response to Discussants: Statistical Analysis of an Archeological Find

PREMIO ABEL concedido a la teoría de grupos

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El estadounidense John G. Thompson y el francés Jacques Tits han sido distinguidos hoy con el premio Abel, considerado el Nobel de las matemáticas, por sus logros en el campo de la Teoría de Grupos, campo que podemos afirmar que nació tras el duelo a muerte que acabó con la vida de Evariste Galois, a los 20 años de edad, pero quien la noche anterior al duelo, temiendo lo peor, trató de revolucionar el conocimiento matemático sobre cuándo las raíces de polinomios se pueden expresar utilizando operaciones elementales, cosa que había descubierto pero no publicado, basándose en ciertos grupos de simetría de los polinomios, que se representaban mediante unos objetos matemáticos “curiosos”, los grupos resolubles. La teoría de Galois es sin lugar a dudas el nacimiento de la moderna teoría de grupos.

Los trabajos de Thompson y Tits han sido fundamentales para obtener la clasificación de todas las representaciones de grupos finitos, que modelan las transformaciones de simetría discretas (como las de los polígonos simétricos de n lados).

Uno de los grandes logros de Thompson, junto al fallecido Feit (que también merecería el Abel), fue probar el Teorema del Orden Impar, mostrar que muchos grupos de simetría finitos se pueden descomponer en cierto tipo de grupos “primos”, igual que la descomposición en números primos de los números naturales. Ello permitió concebir que se podría obtener una clasificación completa de los grupos finitos si se lograban clasificar estos grupos finitos “primos” (una especie de Tabla de los Elementos para los Grupos Finitos). El artículo de Thompson-Feit publicado en 1963 tenía 255 páginas y en aquel momento fue la demostración más larga de un teorema hasta entonces publicada. Además, fue el inicio de una serie de artículos de cientos de páginas para clasificar a los grupos más difíciles, los llamados “monstruos” (grupos “esporádicos”, que han de ser estudiados uno a uno). El mayor de ellos, llamado “El Monstruo”, culminación del trabajo de Thompson y Tits es un objeto en 26 dimensiones tan intrincado que sólo se puede “ver” bien en un espacio de 196883 dimensiones y que tiene más simetrías internas que átomos hay en el Sol.

Gracias a Thompson y Tits, hoy pensamos que ya se ha completado la clasificación de todos los grupos finitos. Si se escribe dicha clasificación ocupará más de 10000 páginas de desarrollos matemáticos complicados. Quizás la mayor obra de la Matemática en toda la historia.

Si te gusta (o gustó) el cubo de Rubik, para su resolución, “lo más natural” es aplicar la teoría de grupos. Aunque si no la conoces te diviertes más resolviéndolo.

El plástico de nuestras vidas (o sé ecológico y no mires con quién)

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Un estudio del gobierno de los EEUU muestra que la mayoría, tando jóvenes como ancianos, tenemos residuos plásticos (en concreto polímeros de bisfenol-A, BPA) en nuestro cuerpo. El artículo de Janet Raloff, “How Plastic We’ve Become. Our bodies carry residues of kitchen plastics,” Science News, 9 Feb. 2008, se hace eco de estos resultados que nos recuerdan que no sólo estamos rodeados de residuos plásticos por doquier, sino que nuestros alimentos también contienen residuos plásticos. Los plásticos que usamos en el microondas para calentar alimentos muchas veces adquieren “manchas”, que no somos capaces de quitar cuando los lavamos. El proceso también ocurre al contrario, nuestros alimentos reciben residuos de polímeros que acaban acumulados en nuestros cuerpos, incapaces de eliminarlos. Estos residuos tienen efectos sobre nuestra salud, que no se conocen en detalle, aunque los estudios realizados con animales de laboratorio (por ejemplo, roedores) muestran que pueden producir obesidad, azúcar, impotencia, etc.

En el nuevo estudio se ha partido de la orina de 2500 norteamericanos y se ha encontrado que en el 92% de los casos  contiene cantidades medibles de polímeros BPA (sólo unas pocas partes por milmillonésima). Por supuesto la Industria del Plástico norteamericana se ha defendido “atacando” el estudio acusándolo de falta de rigor. No han medido la concentración de BPA directamente sino de un residuo derivado que resulta de la excreción de BPA, luego “estrictamente” el estudio está sesgado. Los que han desarrollado el estudio se defienden afirmando que no existen pruebas de que los sujetos del estudio estén expuestos a dicho producto derivada, la única fuente posible, es consumir directamente BPA. La Industria además ha recordado que las cantidades son muy inferiores a las necesarias, según los estudios animales desarrollados en los últimos 15 años, para provocar enfermedades, defectos genéticos, etc. Sin embargo, el estudio afirma lo contrario, que las cantidades necesarias para provocar los residuos observados deben ser unas mil veces mayores (unos 100 microgramos en cada kilogramo del sujeto) y que pueden tener consecuencias.

Hace dos años se publicaron estudios japoneses que mostraban la contaminación en bebés por BPA debidos a los biberones y los recipientes de plástico usados en los microondas para calentar la papilla (Janet Roloff, “What’s Coming Out of Baby’s Bottle?,” Science News, 1999). De hecho los nuevos resultados muestran que los niños mayores concentraciones de BPA que los jóvenes, y estos que los adultos y ancianos. Además, la concentración en hombres un poco mayor que en mujeres. Sorprendentemente, las mujeres embarazadas también muestras niveles más altos que las que no lo están, lo que puede favorecer una gran transferencia de BPA para el feto.

¿Y la causa es el plástico en la comida? Los datos temporales (la hora del día del análisis) muestra claramente que los niveles son mayores después de las horas de las comidas principales del día (horario internacional, no español). La correlación parece que no ofrece dudas.

Debemos ser más ecológicos y evitar compras como éstas (destaco los juguetes y objetos que estén hechos de plástico y puedan ser mordidos por nuestros bebés). La fabricación de los plásticos constituye una fuente muy importante de contaminación (proceden del petróleo) y la mayoría no se pueden reciclar, por lo que debemos de comprobar las etiquetas y consumir sólo los que sean reciclables (como los P.V.C.), aunque recuerda, su reciclado también es un proceso muy contaminante. Hay plásticos llamados “ecológicos” pero son difíciles de encontrar en el mercado. Pero, como algunos afirman, se avecina un futuro negro para los plásticos.

En resumen, la Industria del Plástico (que mueve muchísimo dinero en todo el mundo) dice : ¡¡ Estamos a salvo, no os preocupéis !!  El estudio científico afirma : ¡¡ Cuidado, hay un gran problema !! Por supuesto, estas grandes diferencias en opinión son debidas a que la interpretación de los datos del estudio es difícil. ¿Quién tiene razón? Sólo estudios futuros podrán darnos la respuesta.

Ahh!! Recuerda que si vas al hipermercado, por favor, llévate tus propias bolsas de plástico… que no tengamos que llegar al extremo de los americanos.

Muy interesante el artículo de El País: “Adiós a la bolsa de plástico. ¿Llega la de almidón?”

¿Cómo estudiar para los exámenes? (o como para aprender hay que pasar el mal trago de los exámenes)

¿Cómo estudiar? Buena pregunta, que, como todas las buenas preguntas, tiene múltiples respuestas. El artículo de Jeffrey D. Karpicke and Henry L. Roediger, III, “The Critical Importance of Retrieval for Learning,” Science Vol. 319. no. 5865, pp. 966 – 968, 15 February 2008, trata de buscar una buena respuesta. ¿Cuándo hemos aprendido bien? Cuando el alumno es capaz de obtener la respuesta correcta a una pregunta (superar los exámenes). Los investigadores han estudiado el aprendizaje de palabras de un idioma extranjero mediante cuatro experimentos diferentes. En el primero, los alumnos estudian todo el vocabulario, reciben un examen “aleatorio”, vuelven a estudiar todo, vuelven a pasar un examen “aleatorio”, etc., (estudia todo y se le pregunta de todo). En  el segundo, cuando un alumno supera una questión en un examen, ya no se le vuelve a preguntar nunca más, pero sí sigue estudiándola (estudia siempre todo pero se le pregunta selectivamente). En el tercero, cuando el alumno supera una cuestión en un examen, ya no la vuelve a estudiar más, pero puede volver a caer en los exámenes (estudia selectivamente pero se le pregunta de todo). Y en el cuarto, cuando el alumno supera una cuestión, ya no se le vuelve a preguntar nunca más ni la vuelve a estudiar (estudio selectivo y exámenes selectivos).

¿Cuáles son los resultados? Volver a estudiar lo ya aprendido no mejora los resultados en los futuros exámenes. Sin embargo, “sufrir” repetidos exámenes de lo mismo sí mejora el recuerdo de lo aprendido. El estudio demuestra la enorme importancia de recordar periódicamente lo aprendido (“sufrir” exámenes repetidos) para reforzar los conocimientos (no hay que volver a estudiarlos pero sí hay que sufrir siendo cuestionado sobre ellos). La evaluación continua del conocimiento se muestra como extremadamente eficaz.

En los experimentos, alumnos universitarios han tenido que aprender reiteradamente una lista de 40 pares de palabras, donde una es en swahili y la otra en inglés (por ejemplo, mashua-boat), y sufrir exámenes sobre ellas, en los que se  les pergunta una de las dos palabras y tienen que recordar de memoria la otra (y escribirla correctamente). Los alumnos tras el primer estudio de los 40 pares fueron interrogados sobre cuántos recordarían una semana más tarde (sin conocer cómo se le obligaría a re-estudiar y ser re-examinado, es decir, en cuál de los 4 casos estaba). En media predijeron que recordarían el 50%. Sin embargo, sólo lograron recordar del orden del 21% de los pares.

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Porcentaje de aciertos acumulados en los exámenes (0.8 es nota de 8 sobre 10) en los cuatro casos.

Los resultados muestran que en el aprendizaje es más importante hacer exámenes que estudiar con objeto de lograr un recuerdo a largo plazo de lo estudiado (eso ya lo saben los que preparan oposiciones que buscan a alguien les haga preguntas sobre lo estudiado para recordarlo mejor). Estudiar repetidamente cosas sin recibir exámenes sobre ellas no produce ninguna mejora apreciable en el aprendizaje una semana más tarde. Como muestra la figura los resultados son dramáticos.

Un punto interesante del estudio es que, lo ya aprendido, volverlo a estudiar, no sirve de nada. Si ya lo sabemos por mucho que lo volvamos a estudiar, no vamos a recordarlo mejor. Además, el estudio para indicar que la velocidad con la que olvidamos lo que aprendido no depende de lo rápido que lo aprendiéramos, sino de la práctica (superación de test en este estudio) que hemos hecho de dichos conocimientos. Si no los practicamos, los olvidamos más rápidamente.

A nadie le gusta estudiar, pero menos aún superar exámenes. Sin embargo, esto último es lo mejor para aprender. Por lo que para superar los exámenes de “los otros” hay que realizar tests de auto-evaluación y superar los “nuestros propios”.

El blog ¿Cómo Estudiar? puede ser de vuestro interés.

El libro de Ken Bain titulado “Lo que hacen los mejores profesores universitarios” es interesante y tiene ideas para reflexionar y actuar (la web enlazada es un resumen). Os lo recomiendo.

“La buena docencia puede aprenderse”.

PS (22 feb. 2010): Os gustará el artículo de Mónica Salomone, “Dormir para ‘vaciar’ el hipocampo … y seguir aprendiendo,” El País, 22 feb. 2010 [visto en Menéame]. Os copio algunos extractos.

“Una noche en vela reduce la capacidad de asimilar conocimientos en casi un 40%”, explica el científico Matthew Walker

El sueño es necesario para aprender. El trabajo de Matthew Walker, de la Universidad de California en Berkeley, refuerza la teoría de que el sueño limpia la memoria a corto plazo y deja sitio libre para más información. Los recuerdos de los hechos del día se almacenarían temporalmente en el hipocampo -área identificada hace tiempo como importante en la memoria- para después ser enviados a la corteza prefrontal, que dispone, probablemente, de más capacidad. “Es como si el buzón de correo entrante del hipocampo se llenara, y simplemente no van a entrar mensajes nuevos hasta que se vacíe”, dice Walker. “Los recuerdos rebotarán hasta que duermas y los muevas a otra carpeta”. La limpieza del buzón del hipocampo tiene lugar sobre todo durante una fase del sueño llamada fase 2 del sueño no-REM. La mitad del tiempo de sueño transcurre en esta fase, explicó Walker, y “no podía creer que la naturaleza dedicara tanto tiempo a algo sin motivo”.

El proceso está íntimamente relacionado con el aprendizaje. En uno de sus experimentos más recientes, Walker hizo que 39 jóvenes aprendieran una tarea específica durante un tiempo determinado, a mediodía. Todos tuvieron resultados similares. Pero a las dos de la tarde la mitad de ellos durmió una siesta y la otra mitad no, y de nuevo a las seis se dedicaron a aprender. Esta vez los que no habían dormido tuvieron resultados peores, mientras que los de la siesta mejoraron.

Así que Walker repite un consejo que no sonará nuevo a los estudiantes: pasar la noche despierto estudiando antes del examen no es en absoluto una buena idea. “Una noche sin dormir reduce la capacidad de asimilar conocimientos en casi un 40%”; las regiones cerebrales implicadas “se cierran” durante la falta de sueño.

Conferencias en Málaga (CAC) = Presente y futuro de la ciencia y la tecnología

EL XI CICLO DE CONFERENCIAS “PRESENTE Y FUTURO DE LA CIENCIA YLA TECNOLOGÍA” ABORDARÁ LOS ASPECTOS MÁS RELEVANTES DEL CAMBIO CLIMÁTICO (Para lo poca Cultura Científica Malagueña, hay que aprovechar estas oportunidades) 

El Centro de Arte Contemporáneo de Málaga (CAC) acogerá desde el 1 al 29 de abril la undécima edición del ciclo de conferencias “Presente y Futuro de la Ciencia y la Tecnología”, que en esta ocasión ha elegido el cambio climático como tema princiapal. Además se abordarán temas sobre neurociencia, astrofísica, paleontología, biología molecular y arqueometría. Este ciclo pretende dar a conocer las claves del desarrollo científico y tecnológico, y presentar a la sociedad una visión más asequible de la ciencia. Las conferencias están organizadas por el área de Cultura del Ayuntamiento de Málaga, y cuenta con el patrocinio del ministerio de Educación y Ciencia, la Universidad de Málaga, la Fundación Unicaja, la entidad “2016 Málaga ciudad europea de la cultura” y el Centro de Arte Contemporáneo de Málaga. El ciclo está coordinado por el Laureano Moreno Real, Catedrático de Química Inorgánica de la Universidad de Málaga, junto con Antonio Heredia Bayona, Miguel Ángel García, Mª Ángeles Gómez de
la Torre y Rafaela Pozas.
Todas las conferencias se celebrarán a las 19,30 horas en el CAC (Calle Alemania s/n), salvo la del día 1 de abril que será a las 19,00 horas. La entrada es libre hasta completar aforo (HAY QUE IR TEMPRANO, LAS MÁS INTERESANTES SUELEN LLENARSE TODOS LOS AÑOS).

Programa:

  • 1 abril NEUROCULTURA Dr. Francisco Mora, Catedrático de Fisiología Humana de la Universidad Complutense de Madrid.
  • 3 abril FÓSILES, CULTURA E HISTORIA DE LA VIDA Dr. José Luis Sanz, Catedrático de Paleontología de la Universidad Autónoma de Madrid.
  • 8 abril CAMBIO CLIMÁTICO Y ENFERMEDADES INFECCIOSAS VECTORIALES Dr. Rogelio López-Vélez, Servicio de Enfermedades Infecciosas del Hospital Ramón y Cajal de Madrid.
  • 10 abril LA ENERGÍA OSCURA CUMPLE DIEZ AÑOS Dra. Licia Verde, Profesora ICREA en el ICE, Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC, Barcelona) y Visiting Senior Research Scientist, Princeton University, USA.
  • 15 abril QUIMERAS: DEL MITO A LA CIENCIA Dr. Miguel Ángel Medina, Profesor Titular de Bioquímica y Biología Molecular de la UMA.
  • 17 abril EL DESARROLLO SOSTENIBLE EN LA MÁLAGA DEL FUTURO D. Manuel Díaz Guirado, Concejal Delegado de Urbanismo del Ayuntamiento de Málaga.
  • 22 abril ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO EN ESPAÑA Dr. Manuel Castro Muñoz de Lucas, Catedrático de la Universidad de Castilla-La Mancha.
  • 24 abril ARQUEOMETRÍA Y RAYOS-X: APLICACIONES AL PATRIMONIO HISTÓRICO MALAGUEÑO Dra. Laura León Reina, Laboratorio de Difracción de Rayos-X , Servicios Centrales de Apoyo a la Investigación de la UMA.
  • 29 abril EL OTRO CAMBIO CLIMÁTICO: SEQUÍAS E INUNDACIONES. DOS CARAS DE LA MISMA MONEDA Dr. Millán Millán Muñoz, Director del Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo (CEAM-Valencia).

¿Es verdad que el campo magnético se invierte periódicamente? ¿Por qué?

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La película “El núcleo” (“The Core”) de 2003, dirigida por Jon Amiel, nos presenta un escenario apocalíptico debido a que el núcleo interior de la Tierra deja de rotar (en realidad el campo magnético lo genera los movimientos convectivos de la parte externa del núcleo que es “más líquida”) por lo que el campo magnético terrestre empiza rápidamente a desaparecer (mueren personas con marcapasos, las palomas migratorias pierden su orientación, ocurren supertormentas eléctricas en Italia, etc.). Claro, como no, el gobierno americano arregla el mundo “otra vez” mandando un supernavío al interior de la Tierra para con una explosión de una bomba nuclear conseguir que el núcleo vuelva a rotar… el absurdo de lo absurdo… “excavar hacia el centro de la Tierra (!) en una nave diseñada especialmente (!!) construida de material indestructible (!!!), llamado Unobtanium”.

Muchos amigos me preguntaron entonces si era verdad que el núcleo de la Tierra rotaba y que se invertía su giro y que podía llegar “a pararse”, y que … En su momento, años há, cuando aún no existía este blog, traté de contestar a sus preguntas lo mejor que pude… muchos no me entendieron… pero, claro, con unas cervezas en el cuerpo uno explica las cosas de forma “complicada”…

El reciente artículo de divulgación de David Gubbins, “Earth science: Geomagnetic reversals,” Nature 452, 165-167, 13 March 2008, resolverá la mayoría de las dudas de los que todavía duden sobre las inversiones de la polos del campo magnético terrestre (en la figura de arriba tenéis lo que según datos de rocas magnetizadas en estratos de diferente antigüedad han sido las inversiones del campo “más recientes”, la última hace unos 800 mil años hacia el estado que ahora llamamos “normal”).

No sólo el campo magnético de la Tierra cambia periódicamente de polaridad, sino también el de Nuestro Sol, que cambia cada 11 años, más o menos. En algunas estrellas estos cambios de la dirección del campo magnético se dan en ciclos mucho más cortos, por ejemplo, J.-F. Donati et al. “Magnetic cycles of the planet-hosting star τ Bootis,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Online Early Articles (2008), han encontrado inversiones con un periodo del orden de 1 año en la estrella tau de la constelación del Boyero (en realidad han observado una inversión entre las observaciones en 2006 y en 2007 y suponen que será un fenómeno periódico, que habrá que confirmar en el futuro).

Pero, volviendo al artículo de David Gubbins: ¿Ha tenido siempre la Tierra campo magnético? Sí, al menos durante los últimos 3000 millones de años, siendo siempre dipolar, con un polo norte y un polo sur (excepto durante los “breves” lapsos en los que se ha producido la inversión como tal), igual que un imán. ¿Quién genera este campo magnético? El núcleo exterior de hierro líquido está continuamente en movimiento convectivo, a velocidades promedio de un milímetro por segundo, y cuando corta las líneas de campo magnético genera un voltaje que refuerza el campo magnético original. Claro no todo el núcleo rota como un sólido, porque es líquido. Las diferentes zonas convectivas rotan en sentidos diferentes (horario y antihorario). El sentido “dominante”, la suma de todos los horarios y antihorarios no siempre da exactamente cero, todo lo contrario, es el que marca la dirección del campo magnético. Periódicamente las zonas “no dominantes” ganan a las “dominantes” y el campo magnético se invierte. Es un fenómeno no lineal que, aunque no se comprende todavía con todo detalle, se sabe que la convección del núcleo externo líquido es muy inestable.

¿Cómo se sabe que la polaridad del campo magnético terrestre se ha invertido en el pasado? Muchas rocas están magnetizadas en la dirección del campo magnético en el momento de su formación. En columnas sedimentarias se observa que esta magnetización cambia alternativamente conforme vamos profundizando (yendo más lejos en el pasado). También se han observados “tiras” magnéticas en la plataforma oceánica cerca de las dorsales oceánicas donde dos placas tectónicas “colisionan”. La “nueva” tierra que emerge en estas dorsales oceánicas queda magnetizada y muestra “tiras” magnéticas alternas en la actualidad. ¿Cuánto dura el proceso de una inversión? “Muy poquito”, unos miles de años. El campo se vuelve cada vez más débil hasta que se vuelve cero (pero como es inestable) y vuelve crecer poco a poco, pero invertido.  ¿Cuál es la periodicidad de las inversiones? Los datos geológicos “hablan” de una inversión cada 300 mil años, en media. La última fue hace 780 mil años. Entre inversiones, el campo a veces realiza una “excursión” al “otro lado” retornando al poco tiempo (un aborto de inversión). ¿Tienen algún patrón la inversiones? Los estudios estadísticos parecen indicar que son completamente aleatorias.

Y la pregunta del millón de dólares (digo, euros) ¿Nos estamos acercando a una nueva inversión? Puede que sí. Desde 1850 el campo magnético dipolar sea debilitado alrededor de un 5% por siglo y datos arqueológicos indican que en la época de los romanos, hace 2000 años, era aún más fuerte. Estos pueden ser indicativos del inicio de una inversión, pero pueden que se queden sólo en un “nuevo” aborto de inversión. No se sabe. Ni los experimentos por ordenador, cada día más precisos, ni los experimentos de laboratorio, parece que son lo suficientemente precisos como para permitirnos dar respuesta segura a esta cuestión.

¿Tiene razón la peli “El núcleo” sobre los efectos de una inversión? Un campo magnético más débil puede debilitar el efecto de apantallamiento de la magnetosfera con lo que aumentará la actividad de las auroras (boreales), habrá problemas en las comunicaciones electrónicas, en las redes de distribución de electricidad, pero se sabe muy poco de los detalles y magnitud de estos efectos. Lo que está claro es que la especie humana ha sobrevivido en el pasado múltiples inversiones por lo que no habrá ningún efecto apocalíptico significativo… o esperemos que para entonces, al menos, lo sepamos con mayor certeza.

Paseando por la ciudad casi a la velocidad de la luz (o mirando a través de un agujero de gusano)

Ver la realidad con ojos “relativistas”, a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, nos acerca a lo que podía pensar e imaginar la mente de Einstein cuando estaba desarrollando la teoría especial de la relatividad (según él se imaginaba a sí mismo “montado” en un rayo de luz). El artículo de U. Kraus, “First-person visualizations of the special and general theory of relativity,” Eur. J. Phys. 29, pp. 1-13 (2008), nos ofrece dicha posibilidad. Han preparado varios vídeos (arriba tenéis uno, abajo otro) donde visualizan cómo vería una persona en una “bicicleta relativista” una ciudad si pudiera alcanzar velocidad próximas a las de la luz (hasta del 95% de ésta). El artículo explica la teoría detrás de estas simulaciones, muy sencilla, por cierto.

 

La relatividad y los efectos relativistas me recuerdan la reciente polémica sobre si se podrán “fabricar” agujeros negros y agujeros de gusano en el futuro LHC del CERN, suscitada en los mass media gracias al artículo I.Ya. Aref’eva and I.V. Volovich, “Time Machine at the LHC,” ArXiv preprint, 25 Oct 2007, quienes sugieren un test del principio de causalidad en el LHC si éste observa mini-agujeros negros. Si la escala de la graveda cuántica es del orden de unos pocos TeV (tera-electrón-voltios, una unidad de energía) en las colisiones protón-protón en el LHC se podrían generar agujeros negros y agujeros de gusano. Éstos últimos son pequeñas “máquinas del tiempo” (regiones del espacio-tiempo con curvas temporales cerradas) que pueden violar el principio de causalidad (el nieto retornó al pasado desde el futuro y mató a su abuelo, ¿qué pasará?). Estos mini-agujeros de gusano violan ciertas principios físicos clásicos pero quizás estén permitidos por la física cuántica (que muchas veces se nos muestra muy exótica) y conducirían a un tipo de materia exótica, sorprendentemente, muy parecido a las propiedades de la “famosa” energía oscura que puebla el 72% del Universo. El artículo discuto cómo se podrían detectar (cuáles serían las señales) de este tipo de mini-máquinas del tiempo.

La idea de crear agujeros negros en grandes aceleradores de partículas no es nueva. Por ejemplo, véanse los artículos citados por Marcus Bleicher, “How to Create Black Holes on Earth?,” ArXiv preprint, 24 May 2007, y se basan en la existencia de dimensiones superiores (predichas por la teoría de cuerdas y sus variantes) de gran radio (del orden de micras). Sería absolutamente “alucinante” que se observarán mini-agujeros negros en el LHC. Aunque no se conocen las leyes físicas en detalle que regirían estos fenómenos lo que parece claro es que la traza dejada por estos objetos sería suficientemente distintiva. Por cierto, que no pasaría nada, que no se “tragarían” nuestro mundo ni nada de eso, como tendrían muy poca masa, se evaporarían (si la radiación de Hawking se realmente es cierta) en muy poco tiempo.

Y todo esto porque Michael S. Morris and Kip S. Thorne, “Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity,” American Journal of Physics 56, 395-412 (1988), presentaron los viajes en el tiempo a través de agujeros de gusano como un medio “bonito” de explicar física relativista. Con docentes así, la vida de los estudiantes es más fácil, ¿o no?.

La historia del espín (para quienes saben inglés)


http://www.lorentz.leidenuniv.nl/history/spin/goudsmit.html

La historia del espín contada por el propio Goudsmit, uno de sus descubridores, junto a Uhlenbeck, es muy interesante y recomendable para los aficionados a la Historia de la Física. Lamento no tener tiempo de traducirla (es traducción del danés al inglés, alguien tendría que traducirla al español).

¿Realmente es un avance sobre la conjetura de Riemann? (o sobre funciones L de Dirichlet de tercer grado)

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Cada semana se publican nuevas “demostraciones” de la Conjetura de Riemann, por ejemplo, Pedro Geraldo, “The nontrivial zeros of the Zeta Function lie on the Critical Line,” ArXiv preprint, 15 Mar 2008, cuyo abstract reza “a characterization of the solutions of the equation: zeta(z) = 0 (…) is used to give a proof for Riemann is Conjecture”, o se realizan “grandes” avances hacia una demostración, por ejemplo, R. Acharya, “Realization of the Riemann Hypothesis via Coupling Constant Spectrum,” ArXiv preprint, 17 Mar 2008, cuyo abstract  indica que “We present a Non-relativistic Quantum mechanical model, which exhibits the realization of Riemann Conjecture,” o también Stefano Beltraminelli, Danilo Merlini, Sergey Sekatskii, “A Hidden Symmetry Related to the Riemann Hypothesis with the Primes into the Critical Strip,” ArXiv preprint, 10 Mar 2008, que presentan “two new equivalent formulations of the Riemann Hypothesis (…) [using] a “hidden symmetry”, a global symmetry which connects the region outside the critical strip with that inside the critical strip.”

Sin embargo, el problema es extremadamente difícil y los avances en las “líneas oficiales” de ataque son lentos, o no tanto. El 12 de marzo de 2008, durante una conferencia en el American Institute of Mathematics (AIM), dos investigadores británicos exhibieron el primer ejemplo conocido de función L transcendente de tercer grado. Las funciones L de Dirichlet son generalizaciones de la función zeta de Riemann, que comparten con ella ciertas propiedades que permiten hablar de la Conjetura de Riemann Generalizada, aplicable a todas ellas, incluida la zeta de Riemann (conjetura desde 1859). Las funciones L pueden ser algebraicas, son fáciles de obtener, y transcendentes, objetos difíciles donde los haya. El postdoc Ce Bian y su director Andrew Booker, gracias al uso de ordenadores, más de 10 mil horas, es un “gran avance” en el campo de las funciones L de grado alto (hace 30 años se determinó la primera función L transcendente de segundo grado y algunos pensaban que la primera de tercer grado tardaría más en ser descubierta).

¿Cumple la nueva función L descubierta la conjetura de Riemann? Sus primeros ceros han sido calculados y parece que sí, pero se necesitan experimentos con ordenador intensivos para confirmar este resultado para, digamos, los primeros millones de ceros. Muchos ya están a la obra… Como dice Dorian Goldfeld, experto en teoría de números de la Universidad de Columbia, EEUU, “This discovery is analogous to finding planets in remote solar systems. We know they are out there, but the problem is to detect them and determine what they look like. It gives us a glimpse of new worlds.”

Las funciones L de Dirichlet comparten muchas propiedades con la función zeta de Riemann y se caracterizan por varios parámetros: el nivel, el grado y el parámetro de Langland. La zeta de Riemann tiene nivel 1, grado 1 y parámetro de Langland 0. Las funciones L son algebraicas si el parámetro de Langland es un número racional (cociente de enteros) o algebraico (raíz de un polinomio de coeficientes enteros), en otro caso, es transcendente.

Las funciones L aparecen en gran número de resultados en teoría de números, son el “Santo Grial” de esta rama de las matemáticas. Por poner sólo un ejemplo, la demostración de Andrew Wiles del Último Teorema de Fermat utiliza en uno de sus pasos cruciales que ciertas series de Dirichlet asociadas a curvas elípticas son de hecho funciones L algebraicas de grado 2.

Sin entrar en detalles técnicos, la Conjetura de Riemann nos indica cómo están distribuidos los números primos entre todos los números. En la primera foto veis a Russell Crowe el actor que protagonizó (nominado pero no recibió el Óscar) la película “Una mente maravillosa,” que ganó el Óscar a mejor película y a mejor director en 2001, basada en la biografía de John Forbes Nash Jr. (Nobel de economía en 1994) escrita por Sylvia Nasar, bestseller que estuvo nominado al premio Pulitzer, aunque no lo ganó. Recordad (1) que el premio Nobel de economía no es como el resto de los premios Nobeles, lo concede un banco, está muy ”politizado” y casi todos los años genera un gran número de críticas, (2) el libro de Nasar se lee muy fácil, en castellano le llamaron “Una mente prodigiosa“, donde la autora se recrea en el comportamiento homosexual de Nash, que incluso llegó a seducir a alguno de sus alumnos, y (3) que Nash tuvo su gran ataque “final”, justo antes de abandonar la investigación, cuando trabajando en la demostración de la conjetura de Riemann, creyendo que estaba a punto de obtenerla, le dijeron que un ruso se le había adelantado, y aunque más tarde se descubrió un error en su demostración, ya Nash estaba “perdido para la ciencia” en un hospital.

La película, como es de esperar en el “castro” Hollywood, recorta todo lo “escabroso” de la vida de este gran genio y nos presenta un ejemplo más de matemático loco. Aunque quizás no tan loco como el protagonista de “Pi, fé en el caos.”

Conferencia en la Universidad de Málaga = “El nacimiento de la Ingeniería Industrial”

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Conferencia: “El nacimiento de la Ingeniería Industrial”

Lección Magistral de Graduación ETSI Industriales

Ponente: Prof. Dr. D. Manuel Silva. Catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Zaragoza

Fecha: 27 de marzo de 2008. 12.00 horas

Lugar: Salón de Actos de la E.T.S de Ingeniería Industrial

Organiza: E.T.S de Ingeniería Industrial

Láseres de agujeros negros, radiación de Hawking del universo y energía oscura (o a ver cómo le damos un Premio Nobel a Stephen Hawking)

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Stephen Hawking con su primera (arriba) y su segunda (abajo) esposas.

Volvemos a la carga… tras la Semana Santa con un comentario sobre Stephen Hawking, genio donde los haya, quien todavía no ha recibido el Nobel, pero a quien mucha gente “parece que quiere” dárselo. El descubrimiento experimental de la radiación de Hawking, si le pilla vivo (tiene 66 años), merecerá dicho galardón, sin lugar a dudas.

Vivir con Stephen no debe ser fácil. Su primera mujer Jane (Hawking) casi se suicida, aunque le sacó buen rendimiento económico a su libro “Travelling to Infinity: My Life with Stephen“. Su hija Lucy (Hawking) es alcohólica. Y su antigua enfermera, Elaine Mason, de la que se divorció en 2006 fue acusada múltiples veces de maltratar a una mente tan prodigiosa. Lo dicho, vivir con Stephen no debe ser fácil. Pero volvamos al grano.

Unos quieren darle el Nobel a Hawking encontrando un análogo óptico del horizonte de sucesos de un agujero negro y observando la radiación de Hawking en una fibra óptica no lineal: Thomas G. Philbin, Chris Kuklewicz, Scott Robertson, Stephen Hill, Friedrich König, Ulf Leonhardt, “Fiber-Optical Analog of the Event Horizon,” Science, Vol. 319. no. 5868, pp. 1367 – 1370, 7 March 2008. La analogía entre un agujero negro para la luz y una catarata en un río para una canoa, muy poco conseguida por cierto, lleva a los autores a afirmar que un horizonte se forma cuando la velocidad local en un medio excede a la velocidad “natural” de las ondas en dicho medio, con lo que proponen la demostración de la existencia de un horizonte de sucesos “artificial” en el frente de onda de pulsos ultracortos que se propagan en fibras ópticas de cristal fotónico, también llamada microestructuradas, “fibras con agujeros” en plan llano. Por supuesto, sólo observan el fenómeno óptico a nivel clásico, en concreto, el corrimiento hacia el azul de la luza en el “horizonte” (frente de onda). El artículo es curioso y proponen esta técnica como posible modelo experimental, para en un futuro, poder detectar la radiación de Hawking, un fenómeno claramente cuántico. Las tecnologías de óptica cuántica están bastante avanzadas, pero a mí “me huele” que tardarán bastante en observar la radiación de Hawking, entre otras cosas porque lo que proponen es un experimento “ya realizado muchas veces” (aunque nadie buscó ver efectos cuánticos) y hasta ahora nadie ha visto efectos cuánticos (quizás porque nadie los ha buscado).

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En la figura de arriba se observa cómo se propaga un pulso (amarillo) en una fibra óptica no lineal (A) que recibe radiación infrarroja (flecha roja) que pretende “atravesarlo”. En el diagrama (B), donde se muestra un sistema de referencia que se mueve junto al pulso, podemos observar dos horizontes de sucesos clásicos (los dos puntos negros). El pulso infrarrojo de prueba es ralentizado hasta que su velocidad de grupo alcanza la del pulso no lineal (amarillo). El primer punto (trasero o por la izquierda) corresponde al horizonte de un “agujero blanco” y el segundo punto (delantero o por la derecha) al de un “agujero negro”. La luz infrarroja de prueba es corrida hacia el azul en el “agujero blanco” debido a la dispersión óptica en dicho horizonte. En la figura (C) se muestra el que sería el resultado del experimento cuántico “interesante”, la “teórica” observación de la radiación de Hawking. Cuando no incide pulso infrarrojo, el horizonte de sucesos podría emitir pares de fotones “cuánticos” correspondientes a ondas de frecuencias positivas en la parte exterior del horizonte acopladas a ondas de frecuencia negativa al otro lado del horizonte. Este efecto se vería reforzado por la pendiente creciente de la onda de choque que se produce en el pulso no lineal. La radiación de Hawking, de hecho, incrementaría la propia luminosidad del pulso no lineal. Por supuesto los investigadores sólo han observado el fenómeno clásico (figuras A y B), el corrimiento al azul de la luz de prueba que incide sobre el pulso no lineal. Los resultados de la figura C son solamente teóricos y sujetos a que Hawking “tenga razón”.

Una cosa interesante de este artículo en Science, que ya parece típico en muchos artículos de esta revista, es la enorme diferencia de longitud entre el artículo publicado en la revista (solamente de 3 páginas, 4 según la numeración pero la primera y la última sólo son media página) y la longitud del Material Online Suplementario de, nada más y nada menos, 45 páginas y 61 referencias (el de la revista sólo tiene 21, mal contadas, pues algunas son notas al margen). ¡¡ Increíble !! Si te lees el artículo de la revista, “prácticamente no te enteras de nada”. Necesitas leer el suplemento… cosas de revistas como Science y Nature, que quieren ahorrar páginas y se están aprovechando de la Internet. ¿Pero aparecerán las citas en el suplemento en los análisis de citas de servidores como Scopus o ISI Web of Science? Ya lo veremos. Si no aparecen, están haciendo un flaco favor a los autores de los correspondientes artículos.

Seamos positivos. Si se descubre la radiación de Hawking en fibra óptica tendría gran número de aplicaciones tecnológicas. Las ya bautizadas como “láseres de agujeros negros”, por ejemplo, en U. Leonhardt and T.G. Philbin, “Black Hole Lasers Revisited,” ArXiv preprint, March 5, 2008, ya que la existencia de dos horizontes de sucesos en pulsos no lineales permite un fenómeno de dispersión “superlumínica” (quizás sería mejor decir “supersónica” ya que no violan la relatividad especial de Einstein) que lleva a la amplificación de la producción de partículas en el caso de bosones (como los fotones). Por supuesto, los cálculos analíticos de este efecto son extremadamente difíciles, por lo que sólo hay cierta evidencia numérica, que puede ser discutible actualmente.

Pero sigamos con Hawking. Otros quieren darle el Nobel estudiando la posiblidad de medir la radiación de Hawking a nivel cosmológico (en agujeros negros sería una medida astrofísica), utilizando el Universo en su totalidad. El artículo de Jae-Weon Lee, Hyeong-Chan Kim, Jungjai Lee, “Is dark energy from cosmic Hawking radiation?,” ArXiv preprint, March  13, 2008, sugiere que la energía oscura (el 72% del Universo) en realidad es la radiación de Hawking de un horizonte de sucesos cósmico. Los cálculos teóricos indicad que, aunque la temperatura de este tipo de radiación de Hawking es extremadamente pequeña, es sorprendentemente de la magnitud apropiada para explicar la energía oscura y además cumple una ecuación de estado compatible con los datos cosmológicos observados, gracias a la enorme entropía que está contenida en el área de este horizonte de sucesos cosmológico. Dos grandes problemas resueltos de un “plumazo” ¡¡ increíble !! Eso sí, tanto el horizonte de sucesos cosmológico como la entropía de la radiación deben cumplir un principio holográfico con objeto de que haya coincidiencia con los parámetros cosmológicos observados y la “holografía cósmica” todavía no forma parte de la corriente estándar en física de partículas y cosmología. Aún así, el modelo es simple y explica varios misterios de la energía oscura (que los tiene y muchos, aunque algunos piensen lo mismo que pensaban del “éter” en el s. XIX, que se resolverán “pronto”) de forma consistente.

¿Se observará la radiación de Hawking? ¿Se observará antes de que Hawking muera? No lo sabemos, pero el tiempo dirá.

Mi entrada número 100 y mi obsesión por las estadísticas

Sí, lo confieso, soy un obseso de las estadísticas (aunque no al extremo de ajustar una ley de potencias y verificar la ley de Zipf). Siendo esta mi entrada número 100, me gustaría anotar que he tenido 6293 visitas totales, que el mejor día fue el 18 de febrero, lunes, gracias al “Efecto Menéame”, que he recibido 29 comentarios, y que me voy a tomar unos días de asueto… aprovechando la Semana Santa… retorno el lunes de “resaca”.

Por si te interesa, mis entradas más leídas en todos los tiempos (los 77 días de vida de este blog) han sido “La marea baja en Venecia” (440), “Gravity machine” (324), “Dualidad onda-partícula” (216), “Motor homopolar” (204), “Bernoulli no explica por qué vuelan” (191), … y “Una rosa azul para mi mujer” (151), que por cierto es una “santa” dejándome “currar” en este blog a costa de tiempo que podría dedicarle a ella. Besos, te quiero.

Por qué se vuelve blanco el Ricard al añadirle agua (o burbujas de aceite en mezclas de alcohol y agua)

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El pastís francés (con marcas tan conocidas como Ricard o Pernod) tiene un sabor parecido al raki turco, aunque los anises españoles son mucho más dulces. Ambos se beben mezclados con agua, lo que le da un color “alechado”. Para mi sorpresa, he visto a (solo algunos) franceses y (a muchos) turcos comer con pastís o con raki, respectivamente. Para mi paladar (yo en Turquía prefería comer con ayran), estos anisados cambian totalmente el sabor a la comida, pero supongo que a quienes tienen acostumbrado el gusto no les importa. Conozco algunos catadores de vinos fumadores que cuando dejaron de fumar se encontraron con que no podían catar “correctamente,” no eran capaces de reconocer y diferenciar variedades de vino que antes, siendo fumadores, les eran triviales. Por supuesto, tras cierta adaptación, del orden de un año y pico, recuperaron sus habilidades y, para su sorpresa, con significativas mejoras…  se sentían capaces de matizar mucho más que antes, cuando el “fondo de ruido” del sabor a tabaco se lo impedía.

Siempre que un amigo francés toma pastís, me pregunto, ¿por qué, siendo transparente en botella, se vuelve blanco y opaco al mezclarse con agua? La respuesta siempre me ha sido fácil: tendrá una sustancia que reacciona con el agua y que lo vuelve turbio. Nunca me he molestado en buscar dicha sustancia… la noticia publicada en Nature ”Food Science: The origins of la louche,” Nature 452, 130-131 (13 March 2008), me ha aclarado que las burbujas, como en el cava, son importantes así como cuál es dicha sustancia.

El “enlechado” (“la louche” francesa) de bebidas como la absenta española (hace años la probé, con moderación, y no era para “tanto”), el ouzo griego, o el pastís francés se debe a la formación de gotas “blancas” de un aceite de anís que es insoluble en agua, una emulsificación espontánea. En botella, estas bebidas son una mezcla (solución) homogénea de tres componentes: agua (55%), alcohol (45%), y “aceite” (0.1%). Este “aceite” es principalmente trans-anetol, un éster con un olor muy particular que le da a estas bebidas anisadas el “toque” de anís. El trans-anetol es soluble en etanol (alcohol) pero muy insoluble en agua. En botella, las proporciones de etanol, agua y aceite son tales que el aceite es todaíva soluble en la mezcla, por lo que ésta aparece como transparente. Sin embargo, cuando mezclamos la bebida con agua, el aceite ya no es soluble en el resultado. El gran descenso de la solubilidad del aceite en la nueva mezcla crea una gran supersaturación que resultan en la formación (nucleación) de un gran número de burbujas (de aceite), aprovechando pequeñas fluctuaciones en la concentración. Aunque la cantidad de aceite es pequeña genera un gran número de burbujas micrométricas debido a que la tasa de nucleación es muy alta. El color blanco proviene de la dispersión de la luz en este “mar” de burbujas.

El artículo técnico comentado en la noticia de Nature es de Elke Scholten, Erik van der Linden, and Herve This, “The Life of an Anise-Flavored Alcoholic Beverage: Does Its Stability Cloud or Confirm Theory?,” Langmuir, 24 (5), 1701 -1706, 2008. La formación de gotas de tamaño micrométrico se debe a la poca solubilidad en agua de la sustancia fotosensible llamada trans-anetol, uno de los componentes de las bebidas espirituosas anisadas. El radio de estas pequeños burbujas crece muy despacio, por lo que el color “alechado” se mantiene durante mucho tiempo. La razón se atribuyó a  que tenían una baja tensión interfacial, sin embargo, nadie la había medido. Ese es el objetivo del artículo, su medida.

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Las nuevas medidas de la tensión interfacial para diferentes mezclas de son más altas de lo esperado y parece que contradicen la aplicabilidad del modelo de (coalescencia) de Ostwald (“ripening”) al “alechado” del pastís. Dicho modelo para la dinámica del cambio de radio de las burbujas debida a las presiones interfaciales de Laplace (la diferencia de presión entre el interior y exterior es inversamente proporcial al radio de curvatura de la burbuja) moduladas por la solubilidad del gas (en el interior de la burbuja), … (dicho modelo) nos indica que las burbujas grandes crecerán a costa de la desaparición de las burbujas más pequeñas. La fotografía de arriba muestra este efecto experimentalmente. El crecimiento de las burbujas grandes debido al efecto de Ostwald es debido a la difusión del aceite a través de la pared de la burbuja con lo que está caracterizado por un crecimiento lineal del radio como función del tiempo.

Los resultados de este nuevo trabajo tratan de comprender el hecho de que el crecimiento de las burbujas de “aceite” en la mezcla agua-pastías es extremadamente lento, lo que permite que éstas sobrevivan en la mezcla durante días, semanas, e incluso meses. La razón parece ser que las burbujas muy pequeñas (de unos 0,2 micras) no sufren el fenómeno de coalescencia de Ostwald como en otra sustancias, en las que las burbujas grandes “se comen” a las pequeñas. Los autores concluyen experimentalmente que la tensión interfacial entre el aceite en las burbuajs y la concentración de agua+etanol en el exterior decrece conforme la concentración de etanol crece. Sorprendentemente, aunque la tasa de crecimiento de las burbujas debida al efecto de Ostwald debería decrecer conforme la concentración de agua crece, lo que corresponde a una disminución de la solubilidad del aceite en el medio exterior conforme la concentración de agua en éste crece, los resultados experimentales muestran exactamente lo contrario, la tasa de crecimiento de las burbujas decrece conforme crece la concentración de etanol. Esto indica que a más cantidad de agua, más estable es la mezcla (emulsión), sin embargo, de nuevo los experimentos contradicen las ideas preestablecidas, un incremento de la cantidad de etanol lleva a un incremento de la estabilidad de la emulsión.

Las teorías actuales son incapaces de comprender los resultados experimentales encontrados. Los parámetros tenidos en cuenta: la tensión interfacial, la solubilidad del aceite en el medio, y la diferencia de densidad entre el aceite y el medio son incapaces de comprender todos los efectos observados en este sistema de 3 componentes. Nuevos parámetros deberán ser estudiados experimentalmente con objeto de obtener nuevas teorías que expliquen todos los efectos observados. 

Si tienes a mano una copa de pastís (yo tengo una de Ricard), brinda conmigo por los avances de la ciencia.

¿Realmente la expansión del universo se está acelerando? (o nunca hay que descartar otras hipótesis)


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La expansión acelerada del universo, aparentemente causada por la misteriosa energía oscura, puede deberse a una mala interpretación de la homogeneidad de la distribución de materia en el Universo, o así se afirma en el artículo de George Ellis, “Cosmology: Patchy solutions,” Nature 452, 158-161, 13 March 2008, que revisa varios artículos recientes sobre este tema. La energía oscura causa problemas más “gordos” que el problema que resuelve, la aparente aceleración de la expansión detectada en los estudios de supernovas tipo Ia utilizadas como candelas para medir las distancias en el universo lejano (a grandes corrimientos Doppler). ¿Puede explicarse esta expansión sin necesidad de nueva física, sea energía oscura, constante cosmológica no nula o la famosa quintaesencia (un tipo de anti-gravedad)? Estudios recientes han encontrado una explicación alternativa mucho más sencilla: la no homogeneidad de la distribución de materia en nuestro entorno cercano dentro del Universo puede ser la responsable de la aparente “segunda” inflación en la nos encontramos.

Las soluciones de las ecuaciones de Einstein para la gravedad a escala de todo el Universo tienen soluciones muy sencillas si se supone que la materia está distribuida de forma homogénea (de la misma forma en todas partes) e isótropa (de la misma forma mirando en todas direcciones). Esta hipótesis es consistente con las observaciones (claro, a gran escala, como en el fondo de microondas cuando quitamos el efecto de la vía láctea y los efectos de la velocidad de la Tierra, muy bien ilustrado aquí) pero no es una consecuencia de las ecuaciones sino el llamado Principio Cosmológico (también llamado de Copérnico): Las características del Universo cercano no son especiales de ninguna forma, sino típicas del resto del Universo en su totalidad.

El Principio Cosmológico es “razonable” pero no ha sido verificado experimentalmente. No es fácil. Este principio es consistente con las medidas de distancia más lejanas (gracias a las supernovas Ia) sólo si alguna forma de energía oscura existe. Sin embargo, investigaciones recientes han mostrado que si obviamos el Principio de Copérnico y consideramos que nuestra distribución de materia local (“cercana” a nosotros) es especial, entonces la energía oscura no es necesaria.
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La primera posibilidad es que inhomogeneidades locales en la distribución de materia requieren un proceso de promediado de las ecuaciones de Einstein a escala pequeña que conduce a una fuerza repulsiva (“backreaction” o retroreacción), un término que ha de ser añadido a las ecuaciones “suavizadas” que modelan el Universo a gran escala (véase, p.ej., Syksy Rasanen, “Evaluating backreaction with the peak model of structure formation,” ArXiv preprint, 31 Jan 2008). Sorprendentemente, los resultados de este término repulsivo son similares a los de la energía oscura.

Claro, estas inhomogeneidades locales también afectan a nuestras observaciones cosmológicas de fuentes lejanas, que sufren un proceso de lente gravitatoria (enfoque) que puede cambiar significativamente la luminosidad aparente de fuentes lejanas. Aunque los resultados dependen de la distribución exacta de materia en nuestro entorno local (algo no conocido con detalle) hay varias distribuciones compatibles con los resultados observados para supernovas Ia de gran corrimiento al rojo (gran z).

Investigadores como Teppo Mattsson, “Dark energy as a mirage,” ArXiv preprint, revised version 23 Dec 2007, han encontrado una interpretación “natural” de los efectos observados en la anisotropía del fondo de microondas, la nucelosíntesis de los elementos, el corrimiento hacia el rojo de las supernovas Ia lejanas y la expansión de Hubble, entre otros efectos, que son compatibles con cierto tipo de vacíos de materia cercanos y una distribución de materia en el Universo de un 90% de materia oscura y un 10% de materia (bariónica), nada de energía oscura, y un Universo de unos 14.8 mil millones de años. Es decir, si vivimos en una “burbuja casi vacía” entonces la energía oscura es un espejismo.

La misma idea, que estamos en un región del Universo con una densidad anormalmenet baja, en una burbuja “vacía” y por tanto rodeados del resto del Universo con “más” materia, ya había sido presentada en el artículo de revisión de la francesa Marie-Noëlle Célérier, “The Accelerated Expansion of the Universe Challenged by an Effect of the Inhomogeneities. A Review,” ArXiv preprint, 7 Jun 2007.

Por supuesto, estas ideas “no convencionales” que están en contra del stablishment en Cosmología han sido recibidas con gran excepticimo por la mayoría de cosmólogos en activo. Aún así, como se comenta en Stephon Alexander, Tirthabir Biswas, Alessio Notari, Deepak Vaid, “Local Void vs Dark Energy: Confrontation with WMAP and Type Ia Supernovae,” ArXiv preprint, 1 Mar 2008 , la verificación experimental de la existencia de estas inhomogeneidades locales, aunque es difícil, no es imposible y promete eliminar la “odiosa” energía oscura, cuyas propiedades físicas nos resultan extremadamente difíciles de “comprender” y “aceptar” (requieren términos de energía negativa, anti-gravitatorios, …).

Si fue una “desagradable” sorpresa la energía oscura hace 10 años, quizás pronto (el lanzamiento de Planck está previsto por la ESA para el 31 de octubre de 2008 ) descubramos una nueva sorpresa, pero esta vez más “agradable”, no estabámos tan equivocados en 1998 sobre el Universo como lo estamos ahora.

Caminar o tomar el bus, ¿qué es mejor para ir a trabajar? (o qué pasa con la bici, eh!!!)

Imaginemos que para ir a trabajar tenemos dos opciones: tomar el autobus que tiene una regularidad de 20 minutos o ir caminando si de esta forma tardamos más o menos lo mismo que en autobus (claro, pero de forma menos descansada). ¿Qué es mejor, esperar el autobus o empezar a caminar? Este interesante problema de teoría de la decisión ha sido analizado en dos artículos recientes: Justin G. Chen, Scott D. Kominers, Robert W. Sinnott, “Walk versus Wait: The Lazy Mathematician Wins,” ArXiv preprint, 27 Jan 2008, y Anthony B. Morton, “A Note on Walking Versus Waiting,” ArXiv preprint, 25 Feb 2008.

En el primero de los artículos se considera un problema “de colegio”: tenemos que recorrer d kilómetros en la ruta de un autobus, con n paradas, separadas por una distancia d_i desde el punto de inicio; si vamos andando por el mismo recorrido del autobus, pasaremos por cada parada y nos plantearemos la pregunta, qué hacer, continuar andando (mucho más saludable, por cierto) o esperar a que llegue el autobus y tomarlo para el recorrido que nos queda; obviamente si, mientras estamos entre una parada y la siguiente, pasa un autobus, lo perderemos y obviamente si paramos en la siguiente parada, tendremos que esperar más. Los autores construyen un modelo matemático de este problema y logran resolverlo para un caso particular. Sin entrar en los detalles, su solución es la obvia, el vago es el que llega antes en promedio, esperar al autobus en la primera parada es lo óptimo. Pero, ¿realmente es así?

En el segundo artículo se considera que tienen que tener alguna ventaja los que no son vagos, para ello estudian la estrategia siguiente: esperar un intervalo de tiempo determinado y si no llega un autobus en dicho tiempo, empezar a caminar hasta la siguiente parada, esperar cierto tiempo y repetir la jugada. ¿Existe algún tiempo de espera en las paradas que haga que esta estrategia (la de los “saludables”) sea mejor que esperar a que llegue el autobus el tiempo que sea necesario (la de los ”vagos”)? La respuesta del nuevo análisis es afirmativa. Si conocemos el tiempo promedio de llegada de los autobuses entonces la estrategia óptima es: si este tiempo es más pequeño que el tiempo que requiere ir de una parada a la siguiente, debemos esperar; si este tiempo es mayor que dos veces el tiempo que requiere ir de una parada a la siguiente, conviente caminar; en otro caso, es estadísticamente indistinto ponerse a caminar o esperar y la decisión depende de la confianza que uno tenga en que va a poder coger el autobus en alguna de las próximas paradas.

Los análisis matemáticos de ambos artículos son sencillos y los interesados en los detalles no tendrán problemas en seguirlos. De todas formas, yo prefiero ponerme a andar los días en los que los autobuses reducen su frecuencia horaria, en Málaga, domingos y festivos, además, si puedo evitar tomar un autobus, lo evito, aunque no siempre puedo. ¡¡ A caminar !!

Asociación Ruedas Redondas (la bicicleta sin carril bici es un peligro, pero a quien le gusta, disftuta).

Domesticación del burro y de la mula (pero no de la Mula Francis, afortunadamente)

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¿Habéis estado en Mijas “pueblo”? Una de sus atracciones para turistas son los famosos “burro taxi” (como el de la foto, el number one). El burro es un animal importante, no sólo para Mijas, sino también para toda la cultura mediterránea. Por ejemplo, el año pasado se celebró el Congreso Internacional ”The Role of the Donkey and the Mule in the Culture of the Mediterranean“, en la Isla de Hydra, cerca de Atenas, Grecia, del 12 al 14 de octubre de 2007. ¿Cómo se domesticó al burro? El artículo de divulgación “Domestication of the donkey,” no puede pasar desapercibido en este blog, que comenta como noticia la publicación del artículo técnico de Stine Rossel, Fiona Marshall, Joris Peters, Tom Pilgram, Matthew D. Adams, and David O’Connor, “Domestication of the donkey: Timing, processes, and indicators,” PNAS | March 11, 2008 | vol. 105 | no. 10 | 3715-3720.

El equipo de investigación dirigido por la Dra. Fiona Marshall (en su web tenéis su foto junto a un cráneo de burro) ha estudiado 10 esqueletos de burros encontrados en cuevas dedicadas a los burros en el complejo funerario de uno de los primeros faraones de Egipto, mostrando que hace 5000 años el burro estaba en sus primeras fases de domesticación (los burros encontrados parecen animales salvajes, pero muestran aperos que indican que eran animales domésticos). El ancestro salvaje del burro es el asno salvaje africano (Equus africanus) que sólo ha poblado África y partes de Arabia. Los estudios zooarqueológicos indica que los burros fueron domesticados por los egipcios hace unos 6000 años. Aunque hay pruebas de que los burros también fueron domesticados en el Sahara hace unos 9000 años por pastores saharauis. En general, la domesticación de animales por el hombre empezó hace unos 11000 años.

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El nuevo estudio ha utilizado marcadores genéticos que muestran que la domesticación del asno salvaje se desarrolló “pronto”, antes de que su código genético sufriera los cambios que hoy en día observamos. También han estudiado los metacarpos de los esqueletos encontrados que son más parecidos a los del asno salvaje que a los del burro moderno, aunque cambian mucho de un esqueleto a otro, y en algunos son una versión intermedia de los de ambas especies.

Todos los esqueletos de Abydos muestran aperos y ciertas patologías en sus huesos consistentes con el hecho de que eran utilizados como animales de carga. Las similitudes morfológicas con los asnos salvajes, incluso siendo usadas como bestias de carga, muestran que el fenotipo de los burros evolucionó significativamente durante los primeros periódos dinásticos en Egipto. Los estudios confirman resultados de otros investigadores que muestran que la domesticación de los animales fue un proceso lento y mucho más complicado de lo que se había pensado en el pasado.

Hay que destacar que el burro fue fundamental en la Historia de la humanidad ya que la domesticación del asno salvaje transformó todos los sistemas antiguos de transporte en Africa y Asia y afectó a la organización de las primeras ciudades y de las sociedades nómadas (pastoriles). No sólo en Mijas disfrutamos de los burros…

Asociación de Amigos del Burro (Burrolandia, cerca de Madrid)

Asociación para la defensa del burro

No he sido capaz de encontrar la web de la “Asociación Malagueña de Amigos del Burro,” Pasaje Esperanto, 1, 29007 Málaga (Tel: 952 391 799, Tel: 952 391 790). Si alguien quiere o puede ayudar… no vendría mal un enlace.