Rebajar la edad de votar de 18 a 5 años no altera el resultado de las elecciones

En España sólo pueden votar los mayores de edad, es decir, los mayores de 18 años. ¿Qué pasaría si en las elecciones estatales y autonómicas pudieran votar los menores de edad? Nada cambiaría en los resultados para los dos grandes partidos. Se han presentado fotos de políticos tanto a adultos como a niños. Las fotos eran de políticos franceses, desconocidos tanto para los adultos como para los niños. Los adultos tenían que elegir al político más competente. Los niños tenían que elegir el mejor capitán de un “hipotético” barco para un juego por ordenador. Sorprendentemente, los resultados de adultos y niños coinciden entre sí y con los resultados electorales de las elecciones a las que se han presentado dichos políticos. Así lo han demostrado los suizos John Antonakis y Olaf Dalgas de la Universidad de Lausana en el estudio publicado hoy en Science, “Predicting Elections: Child’s Play!“). ¡A qué cosas se dedican los suizos mientras contemplan las bellas vista del lago Lemán! Irles bien, les ha ido bien, ya que lo han publicado en Science.

En “La República”, Platón afirma que “… Imagínese un barco en el que hay un capitán que es más alto y más fuerte que cualquiera de la tripulación, pero es un poco sordo, tiene problemas de visión y poco conocimiento de navegación.” Platón afirma que la tripulación (es decir, los votantes) es incapaz de elegir un capitán competente (es decir, un gobernante), porque les engañan las apariencias. Platón utiliza esta parábola para sugerir que los votantes carecen de facultades y conocimiento racional a la hora de elegir a sus gobernantes.

En la democracia ideal, los políticos son elegidos por su competencia. Pero la realidad está muy alejada del caso ideal. ¿Cómo si no han sido presidentes Reagan o los Bush? O en el caso andaluz, Chaves, o en el venezolano, Chávez. Factores como la apariencia física y los rasgos faciales son mucho más importantes que la competencia (inteligencia y capacidad de liderazgo). En la vida diaria estamos acostumbrados a “valorar” a una persona por su aspecto físico y aplicamos la misma regla en las elecciones a políticos. Sin embargo, está demostrado que la inteligencia de los adultos no se puede predecir a partir de su apariencia física. De hecho, existe una gran variación en la competencia de los políticos. ¿Votamos los adultos en gran parte como votaría un niño?

En un experimento, 684 adultos suizos tuvieron que elegir entre pares fotos de políticos franceses (elegidos entre 57 de los que se presentaron a las elecciones parlamentarias en 2002) el más competente como gobernante. El 72% de las veces eligieron al que realmente ganó las elecciones. En un segundo experimento, 841 menores, de los cuales 681 eran niños entre 5 y 13 años, jugaron a un juego por ordenador en el que tenían que viajar en barco desde Troya a Ithaca. Debían elegir un capitán para su barco entre los mismos pares de fotos de políticos franceses que se ofrecieron a los adultos. El 71% de las veces eligieron al que realmente ganó las elecciones. El resultado no cambia si se separan los menores en dos tramos de edad, por un lado los 160 mayores de 13 y por otro el resto.

Un estudio de la correlación entre ambos resultados estadístico muestra que es imposible saber si un resultado electoral ha sido votado sólo por adultos, sólo por niños, o por adultos y niños.

“Arqueología cósmica” en el telescopio Subaru: luz ultravioleta de galaxias de hace 12 mil millones de años

 

El telescopio Subaru en Hawai se está especializando en la “arqueología cósmica”. Ha detectado la radiación ultravioleta de 17 galaxias con un corrimiento al rojo que indica que las estamos viendo como eran hace 12 mil millones de años, menos de mil millones de años desde el inicio de la Gran Explosión. Esta radiación, que ioniza los átomos de hidrógeno, marca el final de la “era cósmica oscura” y el inicio de la llamada “era cósmica de la reionización.” El descubrimiento ha sido realizado por investigadores japoneses y franceses, como nos lo cuenta el propio servicio de prensa del telescopio Subaru en “Strong UV Radiation Detected in the Most Distant Galaxies,” February 24, 2009 , con motivo de la publicación del artículo de I. Iwata et al., “Detections of Lyman Continuum from Star-forming Galaxies at z~3 through Subaru/Suprime-Cam Narrow-band Imaging“, The Astrophysical Journal 692: 1287-1293, 20 Feb. 2009 , ArXiv preprint.

En la “era cósmica oscura” el universo estaba formado sólo por átomos de hidrógeno y partículas elementales libres, no existían ni estrellas, ni galaxias. Esta era acabó cuando el primer objeto astronómico del universo empezó a emitir radiación a una longitud de onda más corta que 91.2 nanómetros, radiación que es suficiente para ionizar un átomo de hidrógeno, es decir, separar su protón y su electrón.  Conforme más objetos astronómicos se fueron formando, el universo fue transitando hacia la “era cósmica de la reionización” dominada por esta “radiación ionizante” y en la que se formaron la mayoría de los objetos astronómicos.

¿Qué objetos astronómicos fueron los responsables de generar la “radiación ionizante”? Podrían ser cuásares que albergan agujeros negros supermasivos. Sin embargo, se han encontrado pocos cuásares tan antiguos. Dicha época estaba dominada por un gran número de galaxias. ¿Cómo podrían generar “radiación ionizante”? 

Los investigadores han utilizado el telescopio Subaru, que tiene la cámara de mayor campo de visión (0.5 grados) entre todos los telescopios terrestres, junto con unos filtros especiales que permiten medir la radiación ionizante de forma muy eficiente, para observar la radiación ionizante de amplios campos de galaxias. Por ejemplo, en una muestra de 198 galaxias, han encontrado que 17 de ellas emiten radiación ionizante. Antes sólo se habían detectado 2 galaxias de este tipo. Por tanto, las galaxias jóvenes emitían mucho más radiación inonizante de lo que se pensaba. Y su contribución es muy importante para el inicio de la “era cósmica de la reionización.”

Estereometamateriales – la “repera” en materiales fotónicos configurables

No sé a vosotros, pero a mí los avances en fotónica de metamateriales me apabullan. Que se pueda curvar la luz a gusto o lograr la invisibilidad de un objeto me resulta casi mágico. Pero los avances en nanofotónica de metamateriales son más sorprendentes aún. Se acaba de publicar en Nature Photonics un nuevo concepto, los estereometamateriales, basados en apilar tridimensionalmente nanounidades que permiten configurar las propiedades ópticas del metamaterial resultante. ¡Increíble! El artículo técnico es Na Liu, Hui Liu, Shining Zhu, Harald Giessen, “Stereometamaterials,” Nature Photonics, Advance Online Publication 22 Feb 2009 .

La Estereoquímica es la rama de la Química que estudia las propiedades tridimensionales de las moléculas. Los estereoisómeros son materiales que tienen la misma fórmula química pero diferente disposición espacial de los átomos que forman la molécula. Las propiedades químicas de los estereoisómeros pueden ser muy diferentes entre sí.

En fotónica, un metamaterial es un medio estructurado, que consiste en la disposición espacial “ordenada” de un conjunto de celdas elementales cuyo tamaño es menor que la longitud de onda de la luz (que incidirá sobre el metamaterial). Los metamateriales pueden ser diseñados con propiedades exóticas, como índices de refracción negativos (permitividad y permeabilidad efectivas ambas negativas). Los estereometamateriales nanofotónicos son metamateriales cuyas celdas elementales están formadas por elementos que se pueden configurar tridimensionalmente con ciertos grados de libertad. Por ejemplo, la figura de arriba muestra una celda unidad de un metamaterial formada por dos resonadores en “U” (split-ring resonators o SRRs) que pueden rotar entre sí un ángulo ajustable. El metamaterial estará formado por muchas de estas celdas dispuestas en un matriz plana o tridimensional. Controlando el ángulo entre las ”U” en cada celda unidad se puede lograr configurar a medida muchas de las propiedades fotónicas del metamaterial resultante.

El estudio presentado por Na Liu y sus colaboradores es tanto teórico, con modelos aproximados basados en un formalismo lagrangiano y resultados numéricos precisos, como experimental. La figura de arriba muestra la transmitancia óptica en el infrarrojo cercano bajo incidencia normal medida experimentalmente en función de la frecuencia para 3 diferentes ángulos de rotación entre los resonadores en “U”. Han fabricado los resonadores en oro y los han insertado en un fotopolímero que sirve de dieléctrico separador. Los resultados experimentales y teóricos coinciden en gran medida.

Es difícil imaginar la infinidad de aplicaciones que tendrán estos nuevos metamateriales gracias al control de sus propiedades fotónicas que posibilitan los grados de libertad de sus celdas elementales. Conformen vayan surgiendo ya las iremos relatando.

Una nanomáquina lee el ADN letra a letra: un sueño cumplido

 

Imagina el futuro. Nanomáquinas monomoleculares que toman una hebra de ADN y la leen letra a letra como tú estas leyendo este texto. ¿Queda mucho para ello? No tanto, la empresa Nanopore de Oxford ha desarrollado un nanoporo (que puedes ver en acción en el vídeo) que hace exactamente eso, lee nucleótido a nucleótido una hebra de ADN de forma continua, identificando cada guanina (G), adenina (A), timina (T) y citosina (C). Han logrado una exactitud media de un 99.8% en cadenas de ADN de hasta 500 bases. La gran empresa Ilumina ha invertido 18 millones de dólares en Nanopore para que en unos años tengamos nanoporos integrados en chips de secuenciamiento automático de ADN para aplicaciones biomédicas.

El artículo técnico es James Clarke et al., “Continuous base identification for single-molecule nanopore DNA sequencing,” Nature Nanotechnology, Published online: 22 February 2009 (suplementary information). Dada su importancia, la noticia ha sido comentada por muchos, por ejemplo, Daniel MacArthur, “Towards direct reading of DNA with protein nanopores: Oxford Nanopore demonstrates proof of principle,” February 23, 2009 ; “Nanopores reliably identify DNA bases,” R&D Magazine, Feb. 25, 2009 ; “Nature Nanotechnology paper shows DNA base identification using a nanopore,” 23rd of February, 2009 .

“The science of nanopore DNA sensing is now accurate and reliable enough to support a breakthrough industrial technology,” said Professor Hagan Bayley, founder of Oxford Nanopore and an author of the paper. “The simplicity and versatility of nanopores as a sensing system has intrigued academic researchers for nearly two decades. We anticipate that with the fast pace of the science, nanopore devices will soon be used for the measurement of DNA and many other molecules.”

El nanoporo reconoce las bases de ADN en una concentración salina alta (800 mM) con un porcentaje de acierto del 99.9% (G), 99.7% (T), 99.8% (A), y 99.99% (C). En los casos en los que falla, el error no es aleatorio, la ambigüedad sólo involucra 2 bases entre las 4 posibles. La siguiente figura muestra una salida típica del nanoporo (nota que pA significa una corriente de picoamperios) durante 1 sólo segundo. Como vemos ha detectado más de 25 bases. Desde la compañía están trabajando duramente para mejorar este sistema y los 18 millones de dólares de la compañía Ilumina les ayudarán bastante para tratar de acelerar su proceso de comercialización.

Una de las ventajas más interesantes del nanoporo es que también puede detectar la citosina metilada, muy útil en estudios epigenéticos y en la genética del cáncer. ¿Algún defecto? Todavía no han econtrado un enzima que corte las bases de una molécula de ADN larga (de miles o decenas de miles de nucleóticos) garantizando que todas caigan en el nanoporo.

El futuro anticipado por la ciencia ficción, cada día más próximo.

El viviparismo en tiburones primitivos es más antiguo de lo que se pensaba

Tiburón ovíparo: Puesta de un huevo y nacimiento de un alitán en el Aquarium Finisterrae de A Coruña.

Tiburón ovovivíparo: Parto de un tiburón ángel en el Deep Sea World de Escocia.

Tiburón vivíparo: Parto de un tiburón limón en libertad (se ve el cordón umbilical y la placenta).

La mayoría de los tiburones son ovovivíparos (vídeo del centro). Los huevos eclosionan en el interior de los oviductos de la madre. Las crías (réplicas en pequeño del adulto) subsisten gracias a una unión al saco vitelino, hasta que salen al exterior en el parto. Sólo algunos son ovíparos (vídeo de arriba), ponen huevos como otros peces. Lo más sorprendente es que también hay tiburones vivíparos (vídeo de abajo), como los mamíferos, en los que los embriones están conectados mediante la placenta con la madre, alimentándose de la sangre que reciben a través de la placenta. Son tiburones vivíparos el tiburón azul, el punta de aleta blanca y el tiburón martillo. Tanto tiburones ovovivíparos como vivíparos realizan una cópula en el mar en la que sus dos penes  (pterigópodos), ubicados entre las aletas pélvicas, fertilizan dos huevos que las hembras atesoran en sus oviductos. Esta cópula requiere complejos rituales de cortejo, que en los grandes tiburones suelen ser bastante violentos resultando en múltiples cicatrices en las hembras. 

Los tiburones modernos evolucionaron a partir de unos “tiburones” (peces) primitivos, hibodontos, que vivieron en el Carbonífero (hace entre 345 y 270 millones de años) y se extinguieron en el Cretácico (hace entre 135 a 70 millones de años) siendo reemplazados por los precursores de los tiburones modernos. Los investigadores pensaban que el viviparismo en tiburones era una evolución moderna (no se observa en otros peces). Sin embargo, John A. Long, del Museo Victoria de Melbourne (Australia), ha descubierto en un fósil “perdido” en su museo de un pez primitivo llamado placodermo (de hace unos 380 millones de años) con un embrión en su interior que muestra el cordón umbilical. Más aún, un reexamen de dos ejemplares adultos de otra especie de placodermo, que contenían en su interior a otro animal de menor tamaño, aparentemente también un placodermo, supuestamente ingerido en el momento de la catástrofe que fosilizó sus restos, muestra que en realidad se trata de embriones gestándose en el cuerpo de su madre. Nos lo cuentan Per E. Ahlberg, “Palaeontology: Birth of the jawed vertebrates,” News and Views, Nature 457: 1094-1095, 26 February 2009 ; Tana Oshima, “La cópula pionera de los peces prehistóricos,” Ciencia, El Mundo, 26 febrero 2009 (portada en Menéame); y Europa Press, “Descubren un fósil de 380 millones de años de un embrión conectado por el cordón umbilical a su madre,” La Vanguardia, 28 dic 2008 (portada en Menéame). El artículo técnico es John A. Long, Kate Trinajstic, Zerina Johanson, “Devonian arthrodire embryos and the origin of internal fertilization in vertebrates,” Nature 457: 1124-1127, 26 February 2009 .

El viviparismo, incluyendo la cópula con fertilización interna y la gestación de crías, apareció en peces muy primitivos, como los placodermos, que surgieron hace unos 430 milliones de años y se extinguieron en el periodo Devónico hace unos 360 milliones de años, y es mucho más antiguo de lo que se pensaba, aunque sólo se conserva en ciertos tipos de tiburones.

Puedes perder peso comiendo más y sin hacer ejercicio si tu gen FTO es el adecuado, aunque con la adrenalina por la nubes

La obesidad es un grave problema en la sociedad moderna. Influyen tanto factores ambientales como genéticos. Uno de estos genes se llama FTO, del que hay varias versiones en humanos. Dependiendo de la que te haya tocado tenderás a ser obeso o no serlo. ¿Cómo actúa FTO? Regula la actividad del sistema nervioso simpático. Para los que tienen la versión “protectora contra la obesidad” del gen FTO no hay problema en adelgazar comiendo más y sin hacer ejercicio. Así lo han comprobado Julia Fischer y su grupo en ratones de laboratorio.

Nos lo cuenta Sadaf Shadan, “Obesity: Fat chance,” News and Views, Nature 457: 1095, 26 February 2009 , quien nos comenta el artículo de Julia Fischer et al. “Inactivation of the Fto gene protects from obesity,” Letter, Nature advance online publication 22 February 2009 . 

Fischer et al. han estudiado ratones (mutantes) que no expresan dos copias del gen Fto (llamados ratones Fto-/-) y los han comparado con ratones normales, que expresan ambas copias (Fto+/+), y con ratones que sólo expresan una de ellas (Fto+/-). La falta del gen Fto no afecta al desarrollo embrionario del ratón, aparentemente, pero a las 6 semanas tras el nacimiento los ratones Fto-/- tienen un peso corporal entre un 30-40% menor que los ratones normales o los de tipo Fto+/- . Esta reducción de peso está asociada a una pérdida muy marcada de tejido graso blanco. De hecho, prácticamente está ausente a los 15 meses de vida.

La pérdida de peso no está asociada a una menor ingesta calórica. De hecho, estos ratones comen una proporción mayor de comida respecto a su volumen corporal que los ratones normales. Para comprobarlo con mayor seguridad han sido sometido ambos tipos de ratones a una dieta alta en grasas y los ratones mutantes Fto-/- han ganado mucho menos peso que los ratones normales. Parece que los ratones Fto-/- consumen más energía en su actividad diaria aunque no se observan diferencias con la de los ratones normales (no es que hagan más ejercicio, ni mucho menos). La única explicación que Fischer et al. encuentran para este mayor consumo energético es que estos ratones presentan una actividad mayor en el sistema nervioso simpático, es decir, unos niveles de circulación de adrenalina y noradrenalina mucho mayores.

Further studies will have to determine the molecular basis of FTOcontrolled sympathetic regulation and potential direct mechanisms in control of substrate cycling, possibly leading to the identification of new therapeutic targets in the treatment of obesity.

Ojos de “camaleón” en un pez pelágico de cabeza transparente

El “mar abierto” (la zona pelágica del océano) nos reserva muchos misterios aún por desvelar. Esta región del océano donde el agua no cubre la plataforma continental está repleta de organismos llamados pelágicos. Se estima que es la región de mayor biodiversidad de la Tierra. La zona más estudiada es la epipelágica (desde la superficie hasta los 200 m.) donde hay suficiente luz para que las plantas realicen la fotosíntesis y donde se concentran la mayoría de los organismos pelágicos conocidos. La zona mesopelágica (desde los 200 m. hasta los 1000 m.) es una zona de penumbra donde penetra un poco de luz, pero es insuficiente para la fotosíntesis. Una región prácticamente desconocida que el grupo de investigación de Bruce Robison del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey (Monterey Bay Aquarium Research Institute o MBARI) está estudiando desde hace 10 años con cámaras submarinas montadas en pequeños submarinos controlados por control remoto. Las sorpresas que han encontrado son increíbles.

En el año 2004 observaron en vivo y capturaron para el laboratorio varios peces de la especie Macropinna microstoma, llamados “spookfish” en inglés, sin nombre popular en español. A la izquierda tenéis una foto. Este pez con cabeza “transparente” fue descubierto en 1939 en capturas con redes. Hasta 2004 no se supo que tenía una cabeza transparente ya que su tejido es frágil, colapsaba con el cambio de presión y se rompía durante su captura con redes.

¿Por qué tienen sus ojos protegidos por una membrana “cabeza”? Se cree que para permitirles alimentarse de sifonóforos, unos celentéreos (medusas) que viven en colonias y que presentan muchísimos tentáculos venenosos que podrían dañarle sus ojos cuando se alimenta.

¿Pero cómo se alimenta si tiene los ojos mirando hacia arriba (figura A arriba)? ¿Cómo ve su comida? Encima de la boca, delante de la cabeza, tiene dos glándulas olfativas (que parecen ojos en la figura de abajo y le dan una “pose” triste). Se pensaba que las utilizaba para comer y que los ojos eran para defenderse de los predadores.

La “paradoja” para los biólogos se resolvió en 2004 gracias a las imágenes en vídeo del MBARI. Las cámaras submarinas se acercaron a uno de estos peces y el pez movió los ojos, dirigiéndolos hacia adelante en dirección a la cámara (figura B arriba). Para los científicos fue una gran sorpresa comprobar que la gran y compleja musculatura de estos ojos tubulares (documentada desde 1942) tenía una justificación obvia: rotar los ojos para poder mirar hacia adelante mientras se está comiendo. El artículo técnico es Bruce H. Robison, Kim R. Reisenbichler, “Macropinna microstoma and the Paradox of Its Tubular Eyes,” Copeia 2008, No. 4, 780-784 . Cuatro años de espera para que el “secreto” de los ojos de estos peces haya sido publicado.

Escribo esta entrada porque ha sido portada de Menéame “Resuelven el misterio del pez de cabeza transparente,” enlazando al artículo del periodista Antonio Martínez Ron. La noticia presenta ciertas imprecisiones, no es completamente cierto que “Acaban de resolver uno de los enigmas que intrigaba desde hacía años a los biólogos marinos: la utilidad de la cabeza transparente del pez Macropinna microstoma y sus ojos tubulares.”  Tampoco que “los investigadores han llegado a la conclusión de que este mecanismo le permite aumentar su ángulo de visión y detectar mejor a sus depredadores.” Al menos no es lo que afirman los investigadores en su artículo técnico. De todas formas, el vídeo de youtube que acompaña a la entrada de Antonio merece la pena. Así que lo repito aquí.

“Leer el pensamiento” utilizando luz infrarroja

Te dan a elegir entre dos bebidas (por ejemplo, Coca Cola y Pepsi Cola). Antes de que pronuncies tu respuesta, el espectroscopio de infrarrojo cercano que te han conectado en la frente “lee tu pensamiento” y en un 80% de los casos acierta tu respuesta. Así lo han demostrado dos científicos canadienses, Sheena Luu, alumna de doctorado, y su director de tesis Tom Chau, de la Universidad de Toronto. Han utilizado una nueva técnica para observar el cerebro en funcionamiento de forma no invasiva, sin riesgos para la salud y relativamente barata que se llama espectroscopía en el infrarrojo cercano (Near-infrared spectroscopy o NIRS) que han aplicado a la imaginería del cortex prefrontal. La técnica permitirá “leer el pensamiento” al menos en los procesos de toma de decisión evaluados experimentalmente. El estudio ha utilizado nueve personas, a las que se les ha pedido que eligieran entre dos bebidas diferentes (no, no han utilizado Coca Cola y Pepsi Cola, pero podrían haberlo hecho).

La noticia ha aparecido en muchos medios, yo destacaría a Tami Freeman “Optical imaging: reading your mind?,” Medical Physics Web, IOP, Feb 13, 2009 . El artículo técnico, para los interesados en los detalles del estudio, es Sheena Luu, Tom Chau, ”Decoding subjective preference from single-trial near-infrared spectroscopy signals,” Journal of Neural Engineering 6: Art. No. 016003, 2009 (otra página de Tom Chau).

La diferencia entre esta nueva técnica y otras similares es que requiere un entrenamiento mínimo. Otros sistemas requieren que la persona piense que realiza cierta acción (un cálculo mental, por ejemplo) que no tiene nada que ver con su toma de decisión. Dicho pensamiento activa gran número de áreas cerebrales y facilita el reconocimiento de la decisión tomada. Es una lectura de pensamiento ”forzado,” que dificulta el uso de dichos sistemas con niños pequeños y en personas con dificultades de aprendizaje. En el nuevo sistema esto no es necesario. Tom Chau se ha especializado en dispositivos “pediátricos” para niños con discapacidades y este requisito es fundamental en su trabajo. En palabras de Luu: 

“This is the first system that decodes preference naturally from spontaneous thoughts,” said Sheena Luu. “When your brain is active, the oxygen in your blood increases and, depending on the concentration, it absorbs more or less light,” Luu explained. “In some people, certain parts of their brains are more active when they don’t like something, and in some people they’re more active when they do like something.”

“Preference is the basis for everyday decisions,” she explained. When children with disabilities can’t speak or gesture to control their environment, they may develop a learned helplessness that impedes development. “If we limit the context – limit the question and available answers, as we have with predicting preference – then mind-reading becomes possible.”

¿Para qué sirve este estudio? Los interfaces cerebro-ordenador (brain-computer interface o BCI) son importantes para decodificar los procesos cerebrales de toma de decisiones con objeto de ayudar a las personas discapacitadas, tanto los que tienen problemas para comunicarse como los que tienen problemas de movilidad. Este tipo de sistemas ayudarán a que puedan controlar, por ejemplo, el teclado de un ordenador o el ratón para poder navegar por internet. 

¿Cuál es la gran ventaja del nuevo estudio? Ya hay otros sistemas que hacen lo mismo, pero son mucho más caros y es muy difícil que sean portátiles. Un sistema óptico como el NIRS podría ser incorporado fácilmente a un teléfono móvil o a una PDA y ampliaría enormemente las posibilidades de comunicación de muchos discapacitados.

¿Cómo es el sistema? Es una banda elástica que se acopla en la cabeza a la altura de la frente que tiene una red de fibras ópticas que emiten en luz infrarroja directamente hacia el cortex prefrontal del cerebro. La banda contiene 16 diodos emisores en parejas de dos, uno emitiendo a 690 nm y otro a 830 nm, y tres detectores asociados. Los 48 canales de información se inyectan a un software de tratamiento de señales que es la parte fundamental del lector de pensamiento. Para cada uno de los 9 participantes, realizaron 60 pruebas. Las 4 primeras eran para enseñar al sistema a reconocer cada decisión y las 56 restantes se usaron para verificar el estudio. Un 80% de aciertos no está nada mal. Sheena Luu defenderá su tesis doctoral próximamente.

Las revistas internacionales son muy caras: qué pueden hacer los científicos al respecto

Mucho se ha escrito sobre lo caras que son las subscripciones a revistas internacionales. Más aún, en plena crisis financiera. Muchas universidades están prescindiendo de sus subscripciones a algunas revistas y/o paquetes de revistas. ¿Por qué son tan caras las revistas? Son un negocio. ¿Se podrían vender a un precio mucho más barato? Sí, sin lugar a dudas, pero las editoriales perderían beneficios. ¿Qué pueden hacer los científicos al respecto? Poco o mucho según se mire. Si eres un científico de renombre y quieres crear una revista internacional, piénsatelo bien y opta por autoeditartela o recurrir a una editorial sin ánimo de lucro. Haberlas ailas. Si eres científico que quieres publicar un artículo en una revista, a similar índice de impacto y adecuación a tu artículo, elige la que tenga la subscripción más barata. ¿Dónde comprobarlo? Ulf Rehmann recopila todos los años un listado de precios de subscripción a revistas de matemáticas (el actual es el de 2008) “Math Journal Price Survey, based on AMS 2008 data ordered by Price per Page.” Como nos comenta el propio autor al respecto, Ulf Rehmann (Bielefeld, Alemania), 2003:

Scientists are writing the content, scientists have developed and are maintaining the tools (like TeX) to format the content, and provide printer-ready work, do the peer review for free, give it for free to the publishers, and then buy it back from them for an incredible amount of money. (…) It is possible to produce high ranked journals for as little as 15 US Cents/page or less (Annals of Mathematics, Documenta Mathematica) and to broadcast them for free on the Internet, there are journals charging 4 US Dollars and more per page!

Os recomiendo la lectura de Joan S. Birman, “Scientific Publishing: A Mathematician’s Viewpoint,” AMS Notices, 47: 770-774, 2000 , que leí ya hace años y del que traduzco un extracto junto a algunos comentarios de propia cosecha.

La revista de la Association for Logic Programming (ALP) era publicada (hasta noviembre de 1999) por la gran editorial Elsevier con el nombre Journal of Logic Programming (JLP). La revista había pasado de 0.28 $/página en 1984 a 0.88 $/página en 1999. Un incremento que le pareció excesivo a la ALP quien quiso negociar el precio de la subscripción (a la baja) con Elsevier. Tras 16 meses de negativas, todos los 50 miembros del comité editorial renunciaron. La asociación fundó una nueva revista Theory and Practice of Logic Programming (TPLP) que es publicada por Cambridge University Press. El precio de la subscripción se redujo en un 55%. Elsevier creó a su vez otra revista de corte similar The Journal of Logic and Algebraic Programming (JLAP) para no perder negocio, claro.

¿Quiénes estaban en el comité editorial de JLP que renunció? Alain Colmerauer (Universidad de Marsella, Francia), creador de Prolog, Robert Kowalski (Imperial College, Londres), creador del paradigma de programación lógica, Jeff Ullman (Universidad de Stanford, EEUU), el informático más citado en el mundo, o John McCarthy (Universidad de Stanford, EEUU), uno de los fundadores del campo de la Inteligencia Artificial y ganador del premio Turing.

¿Cómo están ambas revistas en este momento? Muy similares tanto en índice de impacto (JLAP 0.873 y TPLP 0.778 en JCR-2007), como a número de artículos publicados al año (JLAP algo más que TPLP) y en general en cuanto a prestigio (creo yo; yo no trabajo en programación lógica). Pero en cuanto a precio, la subscripción institucional a JLAP vale 1201$/año (en 2008) y a TPLP vale 540$/año (en 2009). ¡Gran diferencia! ¿Debería un autor tener en cuenta este dato? La mayoría no lo hará. Yo creo que muchos enviarán el artículo a una y si se lo rechazan lo enviará a la otra (con los cambios oportunos).

Imagina que un grupo de científicos quieren crear una revista. ¿Qué pueden hacer? Contactar con una editorial (grande o pequeña) quien pondrá el precio de la subscripción. ¿Y si quieren que la revista sea lo más barata posible? Autoeditarse su propia revista mediante una organización sin ánimo de lucro. El mejor ejemplo, la editorial Mathematical Sciences Publishers que se creó en la Universidad de Warwick para fundar la revista Geometry and Topology (G&T) y ahora tienen 8 revistas. Sus precios de subscripción son los más bajos posibles:

MSP is a non-profit organization, run by and for mathematicians, which is dedicated to publishing journals and books at the lowest possible cost and distributing them to the mathematical sciences community as freely as possible. (…) Subscription costs will be kept as low as possible consistent with our aims, with a price structure which comprises a basic charge for electronic subscription plus a small additional charge (to cover the extra costs) for paper copy.

Editar una revista en papel y online es caro. La subscripción a G&T en papel es de 380$ (en 2008) y online de 250$ (en 2008). El volumen de 2008 fueron unas 2600 páginas luego son unas 0.15 $/página. Que no está nada mal.

Por cierto, ¿qué cobra el editor principal de una revista internacional? Normalmente la editorial les pone un administrativo (o secretaria) y les paga un sueldo entre 6000 $ y 22500 $ al año por su labor.

wikiFactor: la última vuelta de hoja del índice-h de Hirsch

Ha tenido éxito Hirsch con su famoso índice-h (su artículo ha sido citado más de 210 veces en el ISI WOS). Todo el mundo está aplicando su índice a todo “lo habido y por haber.” Ahora le ha tocado a la wikipedia. Carl McBride, que no os engañe el nombre, pertenece al Departamento de Química Física de la Universidad Complutense de Madrid, se ha querido apuntar a la “moda Hirsch”  y ha introducido el wikiFactor, la aplicación directa del índice-h de Hirsch a la wikipedia. ¿Qué diferencia el índice-h del wikiFactor? Un factor de 1000. Nada más y nada menos. Hirsch cuenta en “pesetas” y McBride cuenta en “miles de liras”. Carl McBride, “wikiFactor: a measure of the importance of a wiki site,” ArXiv preprint February 19, 2009 . Menos mal que Carl no ha querido aburrirnos mucho y su artículo sólo tiene una página. Más que suficiente, por supuesto, en este caso.

El índice-h de Hirsch se define como el número de artículos, h, que han recibido al menos h citas. El wikiFactor (wF) se define como el número de páginas de la wiki, w, que han recibido al menos 1000*w accesos. Como ocurre con el índice-h el wikiFactor se puede calcular rápidamente en pocos segundos. Este árduo trabajo de investigación ha sido financiado por el Proyecto de Investigación con código FIS2007-66079-C02-01 , y otras fuentes de financiación de la Comunidad de Madrid. Sin lugar a dudas, un dinero público muy bien invertido.

Disculpas: Carl, si lees esto, perdón por la ironía, ¡es envidia! Ya me hubiera gustado a mí que se me ocurriera esta idea. Lo mismo hasta te citan tanto como a Hirsch.

Para los interesados, la financiación pública de Carl está bien aprovechada en sus múltiples publicaciones (tiene un índice-h de 13, sino lo he calculado mal) con artículos muy interesantes entre los que destacaría C. Vega et al. “Can simple models describe the phase diagram of water?,” Journal of Physics-Condensed Matter 17: S3283-S3288, 2005 , y C. McBride et al. “The range of meta stability of ice-water melting for two simple models of water,” Molecular Physics 103: 1-5, 2005 (este último, su artículo más citado por el momento con afiliación española). Su artículo más citado es su primer artículo según su web, en concreto, C. McBride et al. “Molecular dynamics simulations of liquid crystal phases using atomistic potentials,” Molecular Physics 93: 955-964, 1998 (citado 42 veces en el ISI WOS).

Gran parte del trabajo de Carl se centra en la aplicación de técnicas de química-física computacional para tratar de comprender el extremadamente complicado diagrama de fases del agua. En la figura tenéis el resultado obtenido experimentalmente.

El mayor brote de rayos gamma (GRB 080916C) acerca la gravedad cuántica al mundo de Planck

Todos los experimentos indican que la velocidad de la luz es constante. La mayoría de estos experimentos son a baja energía. ¿Podría la velocidad de la luz cambiar su valor a alta energía? Algunas teorías de gravedad cuántica en las que el espacio-tiempo es una especie de espuma que fluctúa continuamente así lo sugieren. John Ellis (entrevistado por Punset en su despacho en el CERN en un programa de Redes) y sus colaboradores mostraron cómo utilizar las propiedades de los grandes brotes de rayos gamma (gamma-ray bursters o GRBs) para responder a esta cuestión. Permiten restringuir el valor de la escala de masas M a la que los efectos cuántico-gravitatorios conducen a una variación de la velocidad de la luz de tipo lineal o cuadrática . Nos lo contaron en “Robust Limits on Lorentz Violation from Gamma-Ray Bursts,” ArXiv preprint 6 Oct 2005 . Para obtener buenas estimaciones se requieren GRBs muy energéticos. El más energético hasta el momento ha sido observado por la sonda espacial Fermi y aparece en el siguiente vídeo (sólo 7 espectaculares segundos).

Se presenta en el artículo ”Fermi Observations of High-Energy Gamma-Ray Emission from GRB 080916C,” Science 19 February 2009 . El vídeo muestra una porción de 60º de cielo alrededor de la posición reconstruida del brote de rayos gamma GRB080916C a cámara rápida: empieza 200 segundos antes del brote y acaba a los 400 segundos tras su fin. Cada fotograma está separado 5 segundos en tiempo real. Los puntos azul oscuro son eventos con energía menor de 100 MeV, los puntos verdes son los eventos entre 100 MeV y 1 GeV, y los puntos rojos tienen energías superiores a 1GeV. 

El observatorio astronómico Fermi encontró en septiembre de 2008 la fuente más potente de rayos gamma GRB 080916C, gracias a su Telescopio de Gran Área (Large Area Telescope o LAT) y su sistema de monitoreo de grandes brotes de rayos gamma (Gamma-Ray Burst Monitor o GRBM). Se estima que el fotón más energético de dicha fuente tiene una energía y un corrimiento de .

El mejor límite inferior anterior para la masa M basada en otros GRBs era, como corrección lineal a c(E), , y como corrección cuadrática era  de . Mediante otro tipo de procedimientos, las mejores estimaciones de estos límites inferiores eran   (colaboración HESS) y (colaboración MAGIC). La nueva fuente GRB 080916C permite mejorar estos límites hasta alcanzar los siguientes:

Un gran resultado experimental sin lugar a dudas ya que estos valores están muy cerca del límite esperado, la masa de Planck (el “reino de la gravedad cuántica”):

PS (22 feb 2009): Ciencia Kanija como siempre dando en la diana “Telescopio Fermi de la NASA ve el estallido de rayos gamma más extremo,”  20 feb 2009.

Posible explicación de los multimuones observados en el Fermilab

El 29 de octubre de 2008 nos despertamos todos los aficionados a ArXiv con la obligación de leer un artículo de 68 páginas, que se dice pronto. Yo fui de los “remolones” (y “antiecologistas”). Lo imprimí en papel esa misma mañana y tardé varios días en sacar tiempo para leerlo. El artículo de la CDF Collaboration del Fermilab se titulaba “Study of multi-muon events produced in p-pbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV .” Quería escribir una entrada sobre el mismo, pero estaba liado (“mi yo teórico”) con Garrett Lisi y acabé borrando el borrador (cuando acumulo más de 20 borradores sin tocar acabo borrándolos todos y empezando desde cero). Muchos otros se me adelantaron (nueva física más allá del Modelo Estándar interesa a todo el mundo, incluso aún sin confirmar). Kanijo nos lo tradujo en “¿Se ha encontrado una nueva física en el viejo Tevatron?,” 4 noviembre 2008, aunque Daniel Marín se le adelantó con “¿Qué demonios ocurre con los muones?,” 3 noviembre de 2008, siendo noticia de portada en Menéame, por cierto, con el “comercial” pero pésimo título “El Tevatrón encuentra una nueva partícula en contra del Modelo Estándar.” Y ya se sabe que si otros alcanzan portada en Menéame con una noticia, a uno se le quitan las ganas de volver a la carga con ella, por mor a no parecer un “loro.” Pero estos temas acaban resurgiendo en la carpeta de borradores, cual “ojos del Guadiana.”

Al grano, mientras los físicos experimentales del detector D0, también en el Fermilab, están tratando de encontrar más pruebas de lo observado en el detector CDF, muchos grupos de teóricos están trabajando duramente tratando de explicar dicha “anomalía.” Entre las explicaciones publicadas, la que más me gusta,  a mí que ni soy experto ni soy la persona más indicada para presumir de “gustos” teóricos, es la de P. Giromini, F. Happacher, M. J. Kim, M. Kruse, K. Pitts, F. Ptohos, S. Torre, “Phenomenological interpretation of the multi-muon events reported by the CDF collaboration,” ArXiv preprint, 31 oct 2008 . Esta explicación de físicos del Fermilab se publicó 2 días tras la publicación del resultado experimental por lo que es obvio que conocían la “anomalía” antes que el resto del mundo, lo que parece que no ha gustado a algunos “envidiosos.” 

La explicación de Giromini et al. parece que funciona mejor que lo inicialmente parecía como nos aclaran Riccardo Barbieria, Lawrence J. Hallb, Vyacheslav S. Rychkova, Alessandro Strumiac, “Multi-muon events at the Tevatron: a hidden sector from hadronic collisions,” ArXiv preprint, 12 feb 2009 .

Una partícula escalar (sería la primera de este tipo observada experimentalmente hasta el momento, mientras no aparezca el bosón (escalar) de Higgs) débilmente acoplada con el Modelo Estándar (con el quark up) con una masa en reposo de unos 15 GeV podría explicar bastante bien los resultados experimentales (curva azul en la figura de arriba). El modelo explica bastante bien la vida media (“duración de la anomalía”) de unos 30 ps (picosegundos) y otros propiedades más técnicas de la “anomalía.” La interacción mostrada en la figura de arriba (como O5) no es renormalizable, luego ha de interpretarse como un modelo “efectivo” (aproximado) a baja energía de una teoría “correcta” a alta energía. Los autores proponen dos posibles modelos renormalizables (a alta energía) compatibles con el modelo O5 a baja energía.

El primer modelo utiliza un acoplamiento especial para un bosón de Higgs con una masa grande, alrededor de un 1 TeV (modelo LH en la figura de la izquierda). El segundo modelo se basa en una interacción entre quarks mediada por fermiones pesados , con masas del orden de 1 TeV (modelo LF en la figura de la izquierda). Estos modelos, en realidad, son modelos “efectivos” renormalizables de una teoría subyacente más allá del Modelo Estándar.

¿Para qué sirven estos modelos? Aparte de para explicar la anomalía del CDF. Su utilidad más obvia es en relación con la materia oscura.

Resumamos. Los autores proponen la existencia de una partícula escalar de masa en reposo  del orden de 15 GeV, débilmente acoplada con el Modelo Estándar, pero fuertemente acoplada con partículas (U o H) con masa del orden de 1 TeV. ¿Qué serán estas posibles partículas de masa en la región de 1 TeV? Candidatos ideales para la materia oscura. Si es así, se explicaría el exceso de positones observado en los rayos cósmicos por los italianos de la misión espacial PAMELA. De hecho, el espectro del exceso de positones observado se ajusta muy bien con los modelos propuestos por Giromini et al. Más aún, los datos de ATIC también se ajustan bastante bien. La figura de más abajo muestra la buena calidad de estos ajustes.

Lo dicho, “dos pájaros muertos por un solo tiro.”

La prueba de fuego para este modelo será el descubrimiento en el LHC de las partículas U o H (imposibles de detectar en el Tevatrón).

Documental BBC sobre Andrew Wiles y el Último Teorema de Fermat

Es un vídeo/documental antiguo (1996) pero yo no lo conocía. Está en inglés, pero merece la pena. Aunque tiene un toque de “prensa rosa” que le quita muchos puntos.

He descubierto este vídeo gracias a Américo Tavares y su blog.

Pagar por publicar tiene sus ventajas o quien trabaja gratis es un…

Investigación: la mejor inversión del dinero público de la mayoría en el disfrute de una minoría.

Investigar sin publicar no es investigar. El investigador que publica, gana prestigio. La revista en la que publica gana dinero. La editorial de la revista gana mucho dinero. Las grandes editoriales ganan muchísimo dinero. Algunos datos: “En el mundo se publican unas 24.000 revistas científicas, unos 2.500.000 artículos al año. Teniendo en cuenta que el valor medio por revista es de 1.500 € al año, estamos hablando de un negocio que reporta unos diez mil millones de euros por año y al que se le calculan márgenes de beneficio cercanos al 30%. Elsevier, el mayor emporio editorial tiene en su catálogo más de 2000 revistas, lo que le supone beneficios de hasta 600 millones de euros.”

El investigador que publica: investiga, escribe el artículo, formatea el artículo en el “estilo” de la revista, acepta e incorpora de su propia mano todas las sugerencias del editor, y cede los derechos de explotación y copyright de su trabajo a la revista. TODO GRATIS. Sólo por el prestigio de haberlo hecho (si lo logra publicar claro, aunque hoy en día, si no lo publicas en un sitio, acabas publicándolo en otro). Trabajar gratis para que otros se enriquezcan con tu trabajo. ¡Qué trabajo!

Aún así, los “trabajadores gratis” (digo, investigadores) del tercer mundo (latinoamerica, Asia, África, etc.) tienen grandes dificultades para publicar su trabajo. Así que se ven obligados a pagar por publicar. Literalmente. Las revistas de acceso gratuito (“open access”) en las que paga el que escribe para que los lectores potenciales no tengan que pagar por leer, están siendo el “nicho” natural de los investigadores del tercer mundo, “indeseables” en muchas de las revistas “convencionales” del primer mundo. El resultado: Si quieres publicar, además de trabajar “gratis” tienes que pagar. ¡Qué negocio para las grandes editoriales!

Muchas revistas de acceso libre ya tienen índice de impacto y como aparecen en el JCR son muy atractivas. Gobiernos como el de China están pagando un sobresueldo a sus investigadores por cada artículo publicado. Muchos están utilizando este dinero para pagarse los gastos de publicación en revistas de acceso libre con índice de impacto.

Nos lo cuentan James A. Evans, Jacob Reimer, “Open Access and Global Participation in Science,” Science 323: 1025, February 19, 2009 . La figura de la izquierda muestra el incremento porcentual en el número medio de citas de una publicación por aparecer en una revista de acceso gratuito (“open source”) de pago respecto al hacerlo en una revista convencional (de publicación gratuita), según datos de citas en el ISI (Thomson). En concreto, un estudio de 26.002.796 de artículos que muestra claramente la influencia del acceso libre en los países en vías de desarrollo. Los que menos pueden pagar son los que más tienen que pagar si quieren un buen índice de citas (impacto del artículo). Como siempre, el primer mundo pisoteando al resto.

Si te hacen un favor, te sientes obligado a devolverlo. Así es la naturaleza humana. Si lees gratis un artículo, te sientes obligado a citarlo. Así lo afirman la mayoría de los estudios sobre el impacto de las revistas de acceso libre. De eso se aprovechan las grandes editoriales que buscan el negocio por el negocio. Es su trabajo, sacarnos “dinero”. Hace años el dinero era necesario. Imagina lo que cuesta recibir un artículo escrito a mano y convertirlo en un artículo editado con buena calidad. Hoy en día, con LaTeX y similares, ¿tiene razón de ser que cuesten tan caras las suscripciones a las revistas de prestigio? ¿Tiene sentido que nos parezca “peor” el trabajo de un iraní que el de un alemán, a priori, sin saber nada más?

Algunos ejemplos extraídos del JCR 2007:

Subject “Optics” #1 Optics Letters 3.711, y  #2 Optics Express (OE) 3.709. OE es de “pago por publicar.”

Subject “Mathematics, Applied” #1 International Journal of Nonlinear Science and Numerical Simulation (IJNSNS) 5.099, y #2 Communications in Pure and Applied Mathematics 2.696 . IJNSNS es de “pago por publicar.”

Subject “Biochemical Research Methods” #1 Nature Methods 15.478, y #2 Molecular & Cellular Proteomics (MaCP) 9.425. MaCP es de “pago por publicar.”

Podría poner muchos más ejemplos.

En honor a la verdad debo destacar que tanto OE como MaCP (y muchas de las revistas de acceso gratuito del primer mundo) admiten la posibilidad de declararse “pobre” una vez aceptado el artículo y permiten publicar sin pagar “excepcionalmente”. La revista de los chinos IJNSNS no ofrece dicha posibilidad (no lo indican en su web).

Posibilidades de que el bosón de Higgs sea encontrado en el Tevatrón

Ya lo comenté con anterioridad en este blog. El valor que más me “agrada” para la masa del bosón de Higgs es justo por encima del límite superior obtenido por el LEP2 del CERN, 114 GeV, de hecho, unos 120 GeV. Esta posibilidad tiene un gran defecto. Tanto para el LHC del CERN como para el Tevatrón del Fermilab lo peor de lo peor es una masa en reposo del Higgs entre 120 y 130 GeV. Bueno, no tanto. Como muestra la figura (de la colaboración CDF del Fermilab) si la masa se encuentra entre 114 y 182 GeV, es decir, entre 120 y 195 veces la masa del protón, hay unas posibilidades de un 25% de que el Tevatrón descubra el Higgs en el año 2011 (si es que recibe presupuesto para seguir funcionando hasta entonces). ¿Llegará el LHC a tiempo para ganar la carrera hacia el Higgs? ¿Obama y el gobierno de EEUU preferirá cortar el presupuesto del Tevatrón justo antes del descubrimiento? Todo un problema para el “orgullo” americano, como nos cuenta Adrian Cho, “LHC Delays Give Tevatron a Shot at Higgs Boson,” Science 323: 993-995, 20 February 2009 .

Algunos clamaron (en mi opinión, con razón) que el LEP2 del CERN se paró justo antes del descubrimiento del Higgs. La “lucha” entre el LHC y el Tevatrón (muchos científicos colaboran en ambos simultáneamente, luego es una “lucha” en el sentido “sano” del término) se está convirtiendo en una “lucha política.” Obama dió la sorpresa. ¿Volverá a dar la sorpresa permitiendo que el Tevatrón le siga los pasos?

El Tevatrón tiene una oportunidad única. El LHC está teniendo más problemas de los esperados. Se pretende reiniciarlo en octubre de 2009 (con un coste en factura eléctrica adicional de 10 millones de dólares), esperemos que haya suerte, pero los problemas detectados sugieren que (al menos durante el año 2010) no se podrán alcanzar los 7 teraelectrónvoltio (TeV) para los que fue diseñado inicialmente. Sólo se alcanzarán 5 TeV con objeto de prevenir futuros daños. Problemas de diseño ¿menores? en una máquina tan complicada sugieren ir a lo seguro y no arriesgar lo más mínimo. Nos lo recuerda en “Safety precautions delay start-up of hadron collider,” News in Brief, Nature 457: 949 , 18 February 2009 .

Oportunidades como ésta sólo ocurren una vez en la vida, estarán pensando los responsables del Fermilab.

PS: Más información en Graeme Stemp-Morlock, “Is Higgs Competition Healthy?,” Blog in FQxi, Feb. 19, 2009 ; James Morgan, “Race for ‘God particle’ heats up,” Science reporter, BBC News, Chicago, 17 February 2009 ; “La “Máquina de Dios” tiene rival” visto en Menéame; Traducción de Kanijo, “El Fermilab se acerca al bosón de Higgs,” Ciencia Kanija, 18 febrero 2009 .

La trayectoria de un solo electrón vista en directo y grabada en vídeo

El vídeo presenta trayectorias de un solo electrón en Helio líquido enfriado a pocos grados Kelvin. El electrón genera una pequeñísima burbuja (de 2 nm (nanómetros) de radio) invisible para una cámara fotográfica. Gracias a pulsos acústicos de gran amplitud la burbuja “explota” (es amplificada) hasta alcanzar un radio de 10 μm (micras), suficiente para ser fotografiada, para luego volver de nuevo a su tamaño original. Aplicando un tren (una serie) de pulsos acústicos separados 30 ms (milisegundos) entre sí se puede grabar un vídeo de la trayectoria de un único electrón en esta cámara de burbujas de Helio. Nos lo cuenta Gary A. Williams, “Looking at electrons,” Physics 2: 14, 2009 .

Este trabajo ha requerido más de 20 años de investigación experimental de Humphrey J. Maris, de la Universidad de Brown, EEUU, también llamado “Mr. Electron Bubble,” y sus colaboradores. En concreto, el vídeo es parte del trabajo de tesis doctoral de Wei Guo, que ya ha abandonado Brown, pero no sin antes publicar varios artículos. Podemos destacar W. Guo, D. Jin, G. M. Seidel, H. J. Maris, “Experiments with single electrons in liquid helium,” Physical Review B 79: Art. No. 054515, February 17, 2009 , versión gratis. Otro artículo, otro más, y el vídeo original en Brown.

La figura (a) muestra un electrón en Helio líquido a 2.4ºK (un poco por encima de su límite de superfluidez, 2.18 ºK) que se mueve hacia arriba y hacia la izquierda por una diferencia de potencial de 150 V aplicada en un electrodo en la parte superior de la figura. La figura (b) muestra un electrón en Helio superfluido a 1.5 ºK desde la parte superior hasta la parte inferior de la figura. El movimiento en zigzag, muy evidente en esta foto, indica que el electrón no se mueve libremente sino que está acoplado a un vórtice del superfluido. Le pasa algo parecido a lo que le pasaría a un coche arrastrado por un tornado, da vueltas alrededor de su eje. La figura (c) muestra la generación de electrones por una fuente radioactiva emisora de radiación beta (electrones) que se ha colocado en la parte inferior de la figura. Se ve claramente el “chorro” de electrones hacia arriba.

¿Qué fuente de electrones se ha utilizado en el vídeo y en las figuras (a) y (b) ? Ninguna. ¿Cómo? En la parte inferior de la figura hay una placa metálica de oro (que recubre el transductor acústico o altavoz que genera los pulsos acústicos amplificadores). Los investigadores creen que dicha placa genera los electrones por fotoemisión. Pero lo que tienen claro es que ellos no han puesto ninguna fuente de electrones como tal. También podría ocurrir que fueran electrones de rayos cósmicos pero algo menos plausible.

¿Para qué sirve esta técnica? Aparte de para producir “vídeos” de electrones, la técnica se va a utilizar para visualizar el comportamiento de los vórtices en Helio líquido superfluido por debajo de 1 ºK, aunque para ello se está actualmente mejorando el transductor acústico para que sea más eficiente y disipe menos energía en el líquido (que afecte menos al movimiento de dichos vórtices).

La foto secreta de la Mula Francis: ¿en qué lugar del mundo se sacó esta foto?

They might look like the footprints of giants or of alien visitors, but the quasi-geometric shapes adopted by some elongated lakes or ponds have a natural explanation. The shores of such water bodies are washed by high-angle waves, which make them prone to instability caused by erosion and deposition of shoreline sand or gravel, say Andrew Ashton of the Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts and his colleagues (Andrew D. Ashton, A. Brad Murray, Ryan Littlewood, David A. Lewis, and Pauline Hong, “Fetch-limited self-organization of elongate water bodies,” Geology 37: 187-190, 2009 ). Their simulations show that this process creates cusp-shaped capes and spits, and that the effect of these on wave patterns often leads to cusps on opposite shores ‘attracting’ one another. The cusps ultimately link up, forming bridges that divide the water body into a series of smaller, often oval, lakes.

Extracto de RESEARCH HIGHLIGHTS, Nature 457: 938, 19 February 2009 .

El récord de factorización de números utilizando computadores cuánticos

El récord, el número más grande factorizado por un algoritmo cuántico, se ha logrado mediante una implementación cuántica del algoritmo de las sumas de Gauss utilizando tecnología de resonancia magnética nuclear (NMR). Hasta donde yo tengo constancia, el récord corresponde a la siguiente factorización

N = 32.193.216.510.801.043 = 179.424.673 x 179.424.691

Fue obtenido por Xinhua Peng y Dieter Sute, “NMR implementation of Factoring Large Numbers with Gauss Sums: Suppression of Ghost Factors,” ArXiv preprint 24 March 2008 . El récord no es ninguna maravilla pero es un claro indicativo de que la computación cuántica avanza, a pequeños pasos, pero sin pausa.

Peter Shor desmostró que los algoritmos cuánticos son más eficientes que los algoritmos clásicos en ciertos problemas, como la factorización de números. Su algoritmo, basado en usar la transformada de Fourier implementada mediante un algoritmo cuántico, así lo demostró. Este algoritmo fue utilizado en 2001, por IBM, para factorizar 15 = 3×5, utilizando una implementación basada en resonancia magnética nuclear (NMR) de un ordenador cuántico de 7 cubits. Parece poco, pero fue un gran logro en su momento. De hecho, incluso algunos dudan de que fuera una implementación cuántica “correcta” por lo que dicho logro ha sido repetido en 2007 por otros autores “supuestamente” haciéndolo del todo bien (unos, otros). Que yo tenga constancia, nadie ha factorizado un número mayor de 15 mediante al algoritmo cuántico de Shor.

Sin embargo, hay otros algoritmos de factorización de números utilizando ordenadores cuánticos. Que no resuenen las campanas, la mayoría de estos otros algoritmos cuánticos no son más eficientes que un algoritmo clásico equivalente. Pero son algoritmos cuánticos más fáciles de implementar con las incipientes tecnologías cuánticas actuales. Una implementación cuántica del algoritmo de las sumas de Gauss utilizando tecnología NMR (como la usada por IBM). Michael Mehring et al., “NMR Experiment Factors Numbers with Gauss Sums,” Phys. Rev. Lett. 98: Art. No. 120502, 2007 , logró factorizar, tatachín, tatachán, el número

N = 157573 = 13 x 17 x 23 x 31

No es mucho, pero tampoco es poco. La técnica parece “escalable” aunque “sufre”, en su estado actual, mucha decoherencia cuántica. Los autores han tratado de factorizar un número un “poco” más grande

N = 1062885837863046188098307 = 790645490053 x “ruido cuántico”

pero sólo con un éxito parcial: La decoherencia sólo les ha permitido observar experimentalmente uno de sus factores (el indicado arriba), el resto de los factores aparecen “ocultos por el ruido cuántico”.

Un poquito más tarde, los mismos autores avanzaron un poquito más aún: M. Stefanak et al., “NMR implementation of exponential sums for integer factorization,” WSPC Proceedings, September 6, 2007 , lograron factorizar

N = 6920989 = 17 x 443 x 919

Sin embargo, les salió competencia. Usando la misma técnica (con ligeros avances) T. S. Mahesh et al., “Factorizing numbers with the Gauss sum technique: NMR implementations,” Phys. Rev. A 75: Art. No. 062303, 2007 , lograron factorizar un número un poquito más grande (la figura muestra el resultado experimental “limpiado”)

N = 52 882 363 = 67 x 79 x 97 x 103

 

Estos avances pueden parecer poco. El algoritmo cuántico de factorización de números basado en resonancia magnética nuclear (NMR) que se ha utilizado no es más eficiente que un algoritmo clásico equivalente (no tiene nada que ver con el famoso algoritmo de Peter Shor) por lo que alguien podría decir que el récord sigue siendo N=15. En mi opinión, este avance es importante porque nos muestra los progresos que se están realizando actualmente en la computación cuántica “escalable”. La NMR está considerada la técnica más prometedora para el desarrollo de un futuro ordenador cuántico “útil”. Y, en mi opinión, no está defraudando.

Para números más grandes el problema más importante de esta técnica es que a veces no es fácil distinguir en los picos de la NMR factores próximos, es decir, el pico cubre más de un entero (por ejemplo, p y p+1) y aunque es fácil decir cuál de los dos es el factor correcto no podemos afirmar rotundamente que el algoritmo haya determinado dicho factor unívocamente. Nos lo recuerda Jonathan A. Jones, “NMR implementations of Gauss sums,” Physics Letters A 372: 5758-5759, 1 September 2008 . La tesis doctoral de Wolfgang Merkel, “Factorization of numbers with physical systems,” 2007 , será una buena fuente de más información sobre la técnica NMR y las sumas de Gauss.

¿Tiene que ser políticamente correcta la ciencia? Un detector de mentiras basado sólo en la voz, ¿es un timo?

Francisco Lacerda, profesor del departamento de fonética de la Universidad de Estocolmo, ha publicado un artículo en una revista de investigación en el que acusa (en su título) de “charlatanería” a una empresa privada. La empresa quería emprender medidas judiciales. La revista se ha lavado las manos y ha decidido retirar el artículo de su página web (en papel no puede hacerlo, obviamente). La razón, los abogados de la revista han observado comentarios “potencialmente difamatorios” (el artículo parece que acusa de mentirosa a la empresa). ¿Qué habría dicho un juez al respecto? No lo sabemos. Francisco Lacerda afirma que él no ha acusado de mentiroso a nadie. Pero en inglés “charlatanry” connota mentira. Y así lo han visto claramente desde el comité editorial de la revista. ¿Problemas lingüísticos para una especialista en fonética? ¿Debe ser la ciencia “políticamente correcta,” al menos en lo que se publica por escrito en revista internacionales? Nos lo cuenta Natasha Gilbert, “Swedish authorities embroiled in furore over academic freedom. Journal removes paper from website after company threatens legal action,” Nature News, Published online 16 February 2009 ; Adrian Cho, “Brouhaha Over Controversial Forensic Technology: Journal Caves to Legal Threat,” ScienceNOW Daily News, 10 February 2009 , y Adrian Cho, “Journal Flinches as Article on Voice Analyzer Sparks Lawsuit Threat,” Science 323: 863 , 13 February 2009 .

La libertad de los científicos está en juego. El artículo titulado “Charlatanry in forensic speech science: a problem to be taken seriously,” se publicó en la revista internacional “International Journal of Speech, Language and the Law” en diciembre de 2007. Francisco Lacerda y Anders Eriksson criticaban la tecnología LVA (Layered Voice Analysis) desarrollada por la empresa Nemesysco Limited, una compañía de Israel. El fundador de la empresa Amir Liberman emprendió medidas legales por difamación contra los autores y su abogado informó a la revista el 3 de noviembre de 2008 pidiendo que el artículo fuera retractado. La revista retiró el artículo unas semanas más tarde.

NOTE FROM PUBLISHER, December 4 2008: “We have received complaints from Mr Liberman and Nemesysco Limited about the content of this article and particularly that the allegations made against them in it were highly defamatory, containing many inaccuracies and misleading statements. (…) The article will no longer be made available in electronic form through the Equinox website.

La agencia del gobierno sueco para la ciencia (Swedish Research Council) considera que esta acción de la revista atenta contra la libertad de la investigadores.

“Freedom of research would be in great danger if companies and organizations that are not satisfied with the content of scientific articles could get them removed through threats of court action.”

Por cierto, ¿de qué va la tecnología LVA? Básicamente se trata de un detector de mentiras basada en la voz. El sistema a partir de una grabación de la voz es capaz de determinar si una persona miente o dice la verdad. Francisco Lacerda trata de demostrar en su artículo que la técnica en realidad no funciona (es un timo). Brevemente, ¿por qué no funciona? Porque no puede funcionar.

No he podido leer el artículo de Lacerda (no aparece entre los artículos seleccionados en su página web ni he sido capaz de encontrarlo en su blog).

¿Hay algún problema con que la técnica funcione o no? Sí, ya que algunos gobiernos la están utilizando. Por ejemplo, 25 “ayuntamientos” en el Reino Unido lo utilizan para verificar la verdad en personas que reclaman ayudas para la vivienda y pensiones. El Ministerio de Trabajo y Pensiones británico está estudiando extender este sistema a todo el país. Por ejemplo, nos cuenta Cho en Science que en el “London Borough of Harrow” lo llevan utilizando desde mayo de 2007: “en nuestra opinión, ha sido un gran éxito”, dice Fergus Sheppard, portavoz de Harrow. “Estimamos que hemos ahorrado con su uso 520 mil libras esterlinas.” Para Lacerda no es ético que un gobierno pueda utilizar una tecnología que, en su opinión, no tiene base científica y esencialmente engaña a la gente.

ABSTRACT: A lie detector which can reveal lie and deception in some automatic and perfectly reliable way is an old idea we have often met with in science fiction books and comic strips. This is all very well. It is when machines claimed to be lie detectors appear in the context of criminal investigations or security applications that we need to be concerned. In the present paper we will describe two types of “deception” or “stress detectors” (euphemisms to refer to what quite clearly is known as “lie detectors”). Both types of detection are claimed to be based on voice analysis but we found no scientific evidence to support the manufacturers’ claims. Indeed, our review of scientific studies will show that these machines perform at chance level when tested for reliability. Given such results and the absence of scientific support for the underlying principles it is justified to view the use of these machines as charlatanry and we argue that there are serious ethical and security reasons to demand that responsible authorities and institutions should not get involved in such practices.

Sarkozy insulta a los científicos franceses u otra metedura de pata del marido de Bruni

El siguiente vídeo presenta un discurso del Presidente Sarkozy (en francés con subtítulos en inglés) dictado el 22 de enero de 2009 en el que arremete contra el sistema de ciencia, tecnología e innovación francés. Insulta públicamente a sus científicos. ¿Para qué? Para justificar unas reformas del sistema universitario francés. ¿A qué os recuerda? La respuesta de los científicos y universitarios franceses no se ha hecho esperar: manifestaciones multitudinarias contra el gobierno. En una palabra: vergonzoso.

Todos los medios científicos mundiales se han hecho eco de la gran metedura de pata del marido de Carla Bruni. Por ejemplo, Declan Butler, “Strike stalls reform of French universities. Sarkozy on the ropes as scientists take to the streets,” Nature, Published online 13 February 2009 ; Declan Butler, “French scientists revolt against government reforms. Strike threatens to undermine Sarkozy’s overhaul of universities,” Nature 457: 640-641, 2009 ; y y Declan Butler, “Entente pas cordiale,” Nature Blog, February 05, 2009 .

Qué se puede esperar de un presidente que en el G8 se “emborracha” junto a Putin.

 

Antoine Destemberg, “Commentaire du discours de Nicolas Sarkozy du 22 janvier,” mercredi 11 février 2009 .

“Discours à l’occasion du lancement de la réflexion pour une Stratégie Nationale de Recherche et d’Innovation,” Palais de l’Élysée – Jeudi 22 janvier 2009 .

 Todo esto me recuerda la época en la que nuestro ex-presidente tomaba decisiones a golpe de “decretazo.”