Físicos españoles diseñan una lente de superresolución capaz de mostrar detalles con λ/500

Físicos españoles han diseñado por ordenador una superlente con un poder de resolución de  λ/500, es decir, capaz de mostrar detalles hasta 500 veces más pequeños que la longitud de onda de luz utilizada. El secreto es usar como lente una guía de onda geodésica esferoidal. Lo sorprendente de la nueva superlente es que el índice de refracción del material del que está hecha puede ser positivo, al contrario de otras propuestas basadas en metamateriales (con índice de refracción negativo). Las propiedades de la nueva superlente del equipo español, formado por físicos de la Universidad Complutense de Madrid y de la Universidad de Sevilla, se ha demostrado mediante simulaciones por ordenador y habrá que esperar unos años hasta que sea posible fabricarla (y verificar sus propiedades en laboratorio). El mayor inconveniente de la nueva superlente es que actúa solo en una banda muy estrecha de frecuencias (es decir, su implementación física solo funcionaría para luz láser con un color muy específico); la banda es extremadamente estrecha, como muestra la figura de abajo; usando luz láser convencional su poder de superresolución baja mucho ( con frecuencias en una banda cuya anchura sea el 0,0005% de la longitud de onda, el poder de resolución se reduce a λ/30) y la lente pierde sus “superpoderes” (se nota que acabo de ver online la charla de Sergio Palacios, “Superhéroes, vampiros, Santa Claus y un poco de física“). Aún así, descubrir una lente de superresolución con un poder de  λ/500 a cierta frecuencia es todo un logro para la ciencia española del que todos nos debemos sentir orgullosos. El artículo técnico es Juan C Miñano, Ricardo Marqués, Juan C González, Pablo Benítez, Vicente Delgado, Dejan Grabovickic and Manuel Freire, “Super-resolution for a point source better than λ/500 using positive refraction,” New Journal of Physics 13: 125009, 9 dic. 2011 [copia gratis en ArXiv].

Una correlación no implica una relación causal

He visto esta figura en Twitter y me ha encantado. Muy ilustrativa. Fuente: Vali Chandrasekaran, “Correlation or Causation? Need to prove something you already believe? Statistics are easy: All you need are two graphs and a leading question. But correlation may not imply causation, but it sure can help us insinuate it,” Bloomberg Businessweek, 12 Dec. 2011.

Los cuatro consejos de Steven Weinberg, Premio Nobel de Física 1979, a los jóvenes investigadores

Cuatro consejos para sobrevivir en las aguas del oceáno de la investigación: (1) Nada o ahógate; (2) mientras no te ahogues, dirígete a la zona de aguas peligrosas; (3) disfruta mientras nadas; y (4) estudia el estilo de otros nadadores. Nadie lo sabe todo y tú no tienes que ser el primero. Nos recuerda Steven Weinberg que cuando acabó su carrera universitaria la investigación en física le parecía un océano inmenso que tenía que explorar antes de ponerse a desarrollar su propia tesis doctoral. Le parecía que no sabía casi nada de física, pero gracias a los grandes físicos que le enseñaron en sus cursos de doctorado descubrió que para sobrevivir en el océano tenía que nadar o ahogarse. Weinberg cuenta con sorpresa que lo hizo y le funcionó. Obtuvo en poco tiempo un doctorado y aprendió que “nadie lo sabe todo y él no tenía que ser el primero.” Permíteme una  traducción libre de los cuatro consejos de Steven Weinberg en “Scientist: Four golden lessons,” Concepts, Nature 426: 389, 27 Nov. 2003.

Nos cuenta Weinberg que cuando estaba dando clases a finales de los 1960 en el MIT (Massachusetts Institute of Technology) un estudiante le dijo que quería cambiar de tema de investigación desde la teoría de la relatividad general a la física de partículas, donde trabajaba Weinberg, porque los principios de la primera eran bien conocidos y los de la segunda un enorme embrollo. Weinberg confiesa que pensó que él no lo hubiera hecho, pero ahora cree lo contrario. Hay que meterse en líos porque allí es donde está la acción.

El tercer consejo de Weinberg es que hay que perder el tiempo, no basta con seguir las indicaciones del director de tesis, incluso si él nos guía hacia la solución de problemas importantes. Nadie sabe en qué momento de la historia serán resueltos los problemas realmente importantes. Nunca podrás saber cuáles son los problemas correctos que te llevarán a la gloria, por lo que la mayoría de los problemas en los que te enfrasques serán una pérdida de tiempo. No importa, si quieres ser creativo, tienes que asumir que tendrás que pasar la mayor parte de tu tiempo trabajando en problemas que no son creativos.

El último consejo de Weinberg es aprender algo de la historia de la ciencia, o al menos de la historia de tu rama de la ciencia. No hay que olvidar que pequeños descubrimientos en apariencia, en el momento oportuno, producen toda una revolución en una rama de la ciencia, con repercusiones en la tecnología y en toda la sociedad. No hay que olvidar que los protagonistas de estos descubrimientos muchas veces no son conscientes de lo revolucionario de su aportación y Weinberg es un buen ejemplo. Quién le iba a decir a Weinberg que su artículo de solo 3 páginas “A Model of Leptons” iba a ser la teoría correcta que describe la unificación electrodébil, el núcleo del modelo estándar, la teoría que le dio el Premio Nobel de Física en 1979.

En una entrevista en 2003, Weinberg confesó que en 1967 creía que la teoría correcta de la interacción fuerte era una teoría gauge con simetría rota, pero que aplicó dichas ideas a una partícula llamada mesón rho y dedujo que tenía que tener una masa cero, algo obviamente falso (tiene una masa de unos 750 MeV). Por fortuna, un día tuvo la feliz idea de aplicar su teoría a la interacción débil; aún así, el modelo SU(2)xU(1) que presentó en su artículo de 1967 era solo un ejemplo sencillo de una posible teoría de este tipo para la interacción débil. Weinberg pensaba entonces que la teoría correcta tenía que ser más complicada. Más aún, hasta 1971 varios experimentos apuntaban a que su teoría era errónea. Weinberg también confesó que pensaba en 1967 que su teoría era renormalizable, como demostró ‘t Hooft en 1971, pero que trató de demostrarlo por el camino erróneo (la formulación canónica de la teoría); solo aprendió en detalle las técnicas de integrales de camino que utilizó ‘t Hooft tras estudiar el trabajo de este último. De hecho, el artículo de Weinberg fue muy poco citado entre 1967 y 1971, pero desde entonces se ha convertido en uno de los artículos más citados de toda la historia y de la revista Physical Review Letters donde se publicó. 

Por cierto, a los jóvenes investigadores les recomiendo los siguientes consejos sobre cómo impartir una conferencia utilizando PowerPoint: Joseph A. Gallian (University of Minnesota Duluth), “Advice on Giving a Good PowerPoint Presentation,” Math Horizons, March 2006.

Atención, pregunta: ¿Por qué crees que los científicos publican artículos científicos?

 

Quizás no conozcas a Bertrand Meyer, quizás no conozcas a Eiffel, el lenguaje de programación que le ha hecho famoso. Meyer es uno de los padres del concepto de reusabilidad de código en el contexto de la programación orientada a objetos. Bueno, no importa. En su blog Meyer se preguntó por qué publicamos y ofreció 4 respuestas: (1) publicity, para dar publicidad a nuestras investigaciones, (2) exam, para demostrar nuestras competencias como investigador, (3) business, para sustentar el gran negocio que hay detrás de las publicaciones, y (4) ritual, porque ser científico significa publicar. Nos lo contó en “The Modes and Uses of Scientific Publication,” Bertrand Meyer’s technology blog, 22 Nov. 2011. Para animarte a leer su entrada (aunque no seas informático) te resumo sus posturas.

Publicity. El primer objetivo de toda publicación es decirle a todo el mundo que se ha descubierto algo: ¡Mira que listo soy! Meyer nos recuerda que en s. XIX los profesores financiaban de su bolsillo sus laboratorios y necesitaban darle publicidad a sus descubrimientos. Pero la publicidad no es el único objetivo de las publicaciones, si lo fuera todo el mundo publicaría en ArXiv o en su propia página web y punto.

Exam. La carrera académica de los investigadores depende de sus publicaciones. Que a uno le acepten un artículo en una conferencia relevante o en una revista impactada es igual que superar un examen. El proceso de revisión por pares es similar a someterse a un tribunal examinador que determina si nuestro trabajo aprueba o suspende el examen.

Business. Muchas conferencias científicas son un gran negocio para los organizadores. Aunque se organicen sin ánimo de lucro aparente, la verdad es que cuando son un éxito de asistentes son también un gran negocio. Muchas conferencias separan los artículos en dos tipos, porque ahora está de moda que una baja tasa de aceptación de artículos sea interpretada como un indicativo de la alta calidad. Los artículos que no superan el corte son aceptados por una vía alternativa (artículos cortos o pósteres que no cuentan en la tasa de aceptación que se publicita en la web del evento) con objeto de no perder ingresos con las cuotas de inscripción. Todo un negocio. Meyer no lo menciona, pero muchas revistas internacionales, incluso muchas impactadas, son también un buen negocio para las editoriales y sus editores.

Ritual. Porque ser científico significa pertenecer a un club de amigos que lo saben todo de nada, la secta de los que trabajan en el mismo tópico y que comparten un ritual de iniciación común que incluye asistir a las conferencias del club y publicar en las revistas del club. Meyer se centra en los detalles del club de los que trabajan en ingeniería del software. Cada club tiene sus rituales pero lo que es innegable es que el ritual de publicar es común a casi todos los clubes.

Meyer acaba su entrada preguntando: Y tú, ¿por qué publicas? ¿Está tu respuesta en la lista? ¿Qué otras razones justifican que publiques? Usa los comentarios si te apetece opinar (y si quieres opinar en inglés, usa los comentarios de la entrada de Meyer).