Las escamas de los cocodrilos no están codificadas en sus genes y se forman por fractura mecánica

Las plumas, los pelos y las escamas de muchos reptiles tienen un origen morfogenético, su organización espacial tiene como origen el mecanismo de reacción-difusión ideado por Turing, diferenciándose en el embrión a partir de primordios. Sin embargo, las escamas de los cocodrilos tienen un origen diferente, no están controlados por la genética y su morfología es aleatoria a partir de unas estructuras que se fracturan de forma mecánica; por tanto, su origen es biomecánico en lugar de morfogenético. De hecho, la geometría de las escamas en las partes derecha e izquierda de la cabeza es muy diferente. Un nuevo artículo en la revista Science ha combinado análisis de imágenes mediante técnicas de gráficos por ordenador con imágenes de los tejidos en el microscopio. La figura que abre esta entrada muestra cómo se agrieta la piel de un embrión de cocodrilo durante su desarrollo. En la imagen E45 no se observa ninguna grieta, pero en la E55 ya se observan varias grietas primarias a ambos lados de la mandíbulo superior (marcadas con puntas de flecha). En la imagen E65 se observan grietas secundarias   que conectan las grietas primarias. En la imagen E75 se observan las primeras escamas definitivas. El artículo técnico es Michel C. Milinkovitch et al., “Crocodile Head Scales Are Not Developmental Units But Emerge from Physical Cracking,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI]. PS (4 ene 2013): El artículo ha sido portada de Science (339: 78-81, 4 Jan. 2013) y se incluye un slideshow.

La termocronometría indica que el Gran Cañón del Colorado fue excavado hace unos 70 millones de años

Cómo y cuándo se formó el Gran Cañón del Colorado ha sido objeto de controversia desde hace más de 150 años. La mayoría de los geólogos creía que se formó hace entre 5 y 6 millones de años. Se publica en Science un nuevo estudio que apunta a que el Gran Cañón ya fue exacavado hace unos 70 millones de años, con una profundidad de unos pocos cientos de metros. La nueva medida se ha obtenido por termocronometría utilizando granos de un mineral llamado apatita (Ca5(PO4)3F). Se han utilizado dos variantes de esta técnica basadas en isótopos de helio, ⁴He/³He, y de uranio-torio, (U-Th)/He, conduciendo ambas a un resultado similar. La termocronometría permite determinar cuándo el mineral sufrió un enfriamiento observando el contenido de isótopos en sus cristales. El nuevo artículo técnico es R. M. Flowers, K. A. Farley, “Apatite 4He/3He and (U-Th)/He Evidence for an Ancient Grand Canyon,” Science Express, Nov. 19, 2012 [DOI]. Los interesados en conocer más detalles sobre la termocronometría disfrutarán con David L. Shuster, Kenneth A. Farley, “4He/3He thermochronometry,” Earth and Planetary Science Letters 217: 1-17, 2003 [copia pdf gratis].

Messenger (NASA) encuentra agua helada en los polos de Mercurio

Hoy se publican en Science Express tres artículos que muestran una evidencia muy firme para la existencia de agua en forma de hielo en los cráteres que se encuentran en sombra de forma permanente en los polos del planeta Mercurio; se cree que el origen de esta agua líquida está en los impactos de cometas y asteroides ricos en elementos volátiles. Estos tres resultados han sido obtenidos gracias al satélite Messenger de la NASA. El espectrómetro de neutrones de Messenger ha medido los neutrones de alta energía que se producen bajo la superficie del planeta a partir de los rayos cósmicos que inciden sobre el planeta; se ha observado un déficit de neutrones en los cráteres en sombra y se cree que es debido a su absorción por agua helada. Las medidas por radar indican zonas brillantes asociadas a la presencia de hidrógeno, lo que apunta a que el hielo está recubierto de una fina capa de hidrógeno. Las medidas topográficas indican que la distribución de hielo es estable, lo que indicaría que el hielo se acumula en las regiones permanentemente en sombra. Más información en la página web de Messenger. Los tres artículos técnicos son David J. Lawrence et al., “Evidence for Water Ice Near Mercury’s North Pole from MESSENGER Neutron Spectrometer Measurements,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI], Gregory A. Neumann et al., “Bright and Dark Polar Deposits on Mercury: Evidence for Surface Volatiles,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI], y David A. Paige et al., “Thermal Stability of Volatiles in the North Polar Region of Mercury,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI].

El 14% de la masa de la galaxia NGC 1277 está en su agujero negro supermasivo

Estimar la masa del agujero negro supermasivo central de una galaxia es muy difícil pues requiere un modelo de la distribución de la materia oscura de su halo y ajustar el movimiento (cinemática) de muchas de sus estrellas utilizando la solución de Schwarzschild. Se publica en Nature que la pequeña galaxia lenticular NGC 1277 tiene el 14% de su masa (ordinaria, no oscura) concentrada en su agujero negro central; se estima gracias al telescopio espacial Hubble que su masa es de 120 ± 40 mil millones de masas solares (M⊙) y que la de su agujero negro supermasivo es de 17 ± 3 mil millones M⊙ (este valor corresponde a un 59% de la masa visible del bulbo galáctico estimada utilizando su luminosidad). ¿Con qué comparar estos valores? Hasta ahora, la galaxia récord, con un porcentaje del 11%, era la pequeña galaxia NGC 4486B. La mayoría de las galaxias tienen porcentajes mucho más pequeños. Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, tiene una masa de unos 4,1-4,3 millones M⊙, enorme, pero ridícula comparada con lo 400-600 mil millones M⊙ de la masa visible de la Vía Láctea (la masa total, incluyendo materia oscura, ronda unos 1,0-1,5 billones de M⊙). ¿Para qué sirve el nuevo descubrimiento? Lo interesante es que este tipo de galaxias pequeñas y compactas, aunque muy raras en la época actual del universo, eran galaxias típicas para corrimientos al rojo de z ≈ 2; se cree que estas galaxias nos ayudarán a entender las galaxias compactas que se observan a altos corrimientos al rojo, para las que no podemos estimar con precisión la masa de su agujero negro supermasivo central. Estos agujeros negros son claves para entender la formación y evolución galáctica en el universo temprano. El artículo técnico es Remco C. E. van den Bosch, Karl Gebhardt, Kayhan Gültekin, Glenn van de Ven, Arjen van der Wel, Jonelle L. Walsh, “An over-massive black hole in the compact lenticular galaxy NGC 1277,” Nature 491: 729–731, 29 November 2012 [copia gratis, gracias a César @EDocet].

Observan en tiempo real cómo funciona una batería de litio en la escala nanométrica

Diagrama de fases Fe-F-Li (izda) e ilustración esquemática (dcha) de la propagación del frente de la reacción química a través de una nanopartícula de FeF2. (C) Nature Communications

Seguro que tienes muchas baterías de litio en casa y sabes bien que su vida útil es bastante corta (con recargas diarias aguantan solo un par de años). En muchas aplicaciones (como los automóviles eléctricos) se necesita que tengan una vida útil mucho más larga (al menos una década). Para desarrollar las baterías de litio del futuro es necesario comprender cómo funcionan los electrodos en la nanoescala. Gracias a una nanocelda electroquímica y un microscopio electrónico de transmisión se ha podido observar el transporte de los iones de litio en el electrodo en tiempo real durante la descarga y la recarga. El electrodo de la celda está formado por nanopartículas de FeF₂ de unos 10-20 nm de diámetro depositadas sobre una fina capa de carbono; el transporte del litio por la superficie provoca la formación de una capa exterior de nanocristales de LiF y de átomos de Fe de unos 1-3 nm de grosor. Las imágenes en tiempo real permiten ver los detalles de este proceso, que dura solo unos pocos minutos, y cuya morfología recuerda a una descomposición espinodal. La figura que abre esta entrada ilustra la difusión de los iones de litio con carga positiva a través de la superficie de la nanopartícula de FeF₂ y la formación de un frente (como el de un fuego en un monte) que barre rápidamente toda la superficie; una vez barrida la superficie, el proceso ocurre hacia el interior, pero de forma mucho más lenta, capa a capa, hasta alcanzar un grosor de unos pocos nanómetros. Este estudio de Feng Wang (BNL, Brookhaven National Laboratory, NY, EEUU) y sus colegas permitirá conocer con sumo detalle el transcurso de las reacciones físico-químicas de los iones de litio en los electrones, lo que se espera que permita optimizar el funcionamiento de las baterías. El artículo técnico es Feng Wang et al., “Tracking lithium transport and electrochemical reactions in nanoparticles,” Nature Communications 3: 1201, 13 Nov 2012 [copia gratis].

Hoy comienzan las IV Jornadas CPAN que reúnen en Granada a los físicos españoles de alta energía

 

“El Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) celebra su cuarto congreso en Granada, del 26 al 28 de noviembre. Durante estos días se dan cita expertos españoles en la búsqueda del bosón de Higgs, la física de neutrinos o la física nuclear, entre otras disciplinas.” Enlace a la web de las IV Jornadas CPAN (enlace a la página Indico con las slides).

Habrá una conferencia pública en el Parque de las Ciencias de Granada el 27 de noviembre a las 19:30, con entrada libre hasta completar aforo, a cargo de Álvaro de Rújula, físico teórico del CERN y del Instituto de Física Teórica (IFT, Universidad Autónoma de Madrid-CSIC), titulada “El Higgs, la partícula maldita.”

“El pasado 4 de julio, los dos mayores experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula. Es muy probable que se trate del bosón de Higgs, la partícula predicha en los años 60 del siglo pasado por, entre otros, Peter Higgs, y que sería la llave para explicar el mecanismo que origina la masa de las partículas elementales, que es tanto como decir que explicaría por qué nuestro Universo es como es. Si esta nueva partícula es el bosón de Higgs habremos encontrado la pieza que faltaba para completar el Modelo Estándar de Física de Partículas, la teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones. Su descubrimiento ha costado más de medio siglo y ha requerido la construcción del instrumento científico más grande y complejo jamás construido, el LHC. En esta conferencia, el físico teórico Álvaro de Rújula hará un recorrido por la historia de esta búsqueda y expondrá la importancia del hallazgo de la que se ha dado en conocer como la partícula de Dios, una incorrecta traducción de La partícula maldita (The goddamn particle), el nombre con el que el Nobel Leon Lederman la bautizó en uno de sus libros por su dificultad para ser detectada.”

El proyecto Consolider CPAN 2010 aúna a 26 grupos de investigación españoles en física de altas energías. Entre ellos, los españoles que participan en el CERN, “unos 570 físicos e ingenieros españoles, 200 en el LHC, a los que hay que sumar una importante comunidad de físicos teóricos. Estos científicos se dan cita cada año en las Jornadas CPAN para compartir los avances logrados en sus respectivos campos y debatir los progresos futuros. El CPAN tiene un papel crucial, ya que sufinalidad es crear un centro estable que promueva la participación española en este tipo de grandes proyectos internacionales.”

“Las IV Jornadas CPAN de Granada cuentan con la presencia de uno de los científicos que ha dirigido la búsqueda del bosón de Higgs en el LHC. Se trata de Jim Virdee, profesor del Imperial College de Londres y anterior portavoz del experimento CMS, uno de los dos grandes detectores del acelerador de partículas del CERN.” Pero además del Higgs también se hablará de la “física del sabor” (flavor physics), de los futuros aceleradores de partículas, de la física de Astropartículas, y de la física nuclear. Además, en las Jornadas CPAN también se realizará la entrega de los terceros premios de divulgación científica que convoca el proyecto.

Por cierto, hasta el 11 de diciembre, la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada acoge la exposición “El instrumento científico más grande jamás construido: Una exposición del CERN.”

“El bueno, el malo y el feo” en las revistas de acceso gratuito (open access)

El número de revistas de acceso gratuito está creciendo a un ritmo anual increíble. El último año se añadieron 1200 al listado que aparece en el Directorio de Revistas de Acceso Gratuito (DOAJ, Directory of Open Access Journals). No es un problema que haya muchas, el problema es saber cuáles son buenas y acabarán teniendo un impacto significativo en los próximos años. ¿Enviarías un artículo a revisión al Electronic Journal of Biology? ¿Son buenos los editores de Aquatic Biosystems? ¿Recomendarías a uno de tus estudiantes de doctorado o postdocs enviar un artículo al International Journal of Computer Science and Network? Estas tres revistas están entre las últimas 78 que se incorporaron al DOAJ en el último mes. Por su juventud, estas revistas aún no tienen factor de impacto en el listado de Thomson Reuters y no lo tendrán en al menos tres años. ¿Qué índice bibliométrico podemos usar para determinar la calidad de una nueva revista?

Jelte Wicherts (Univ. Tilburg, Países Bajos) propone usar un índice de transparencia, que la revista explique en su web de forma clara cosas como su temática y lectores objetivo, sus procedimientos de revisión por pares y su tasa de aceptación/rechazo. Según Wicherts, las mejores revistas del DOAJ son las más tranparentes. ¿Cómo se calcula este índice? Mediante una encuesta, de manera similar a como se valoran películas. Se pasa un cuestionario entre un muestra de investigadores y se asigna un valor del índice de transparencia a la revista. Sin embargo, a mucha gente no le gusta este tipo de medida subjetiva y prefieren un índice bibliométrico numérico, en apareciencia más aséptico.

Un nicho de investigación no es fácil de descubrir. Los especialistas en bibliometría y quienes aspiren a serlo tienen aquí un problema interesante y útil que resolver. El desarrollo de un índice bibliométrico para medir la calidad de revistas científicas emergentes, que combine sencillez y precisión, será objeto de gran número de propuestas y publicaciones en los próximos meses. La bibliometría tiene mucho intrusismo entre matemáticos y físicos, como Hirsch, el autor del famoso índice-h, quizás alguno de los lectores de este blog esté ahora mismo pensando en cómo resolver este problema bibliométrico.

A bote pronto, se me ocurre un índice de impacto potencial calculado como el exponente de la potencia en un ajuste de la evolución anual del índice-h de la revista utilizando una ley de potencias; este índice sería útil para los primeros cinco años de vida de una revista. Obviamente, sin una investigación estadística detallada que confirme la “aparente” utilidad del índice, cualquier propuesta caerá en saco roto.

Francis en ¡Eureka!: Lo que nos desvela el cerebro de Einstein

Ya puedes escuchar el audio (podcast) “El cerebro de Einstein” en mi sección ¡Eureka! del programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Pido perdón por haber dicho en dos ocasiones “circunvalaciones” en lugar del término correcto “circunvoluciones,” lo siento, el directo y los nervios me han jugado una mala pasada… Como siempre, una versión escrita de la charla.

El cerebro de Einstein tiene una historia muy curiosa y apasionante. La noche que murió Albert Einstein, el 18 de abril de 1955, a los 76 años de edad, su hijo Hans Albert dio permiso para un examen forense y para que su cerebro fuera preservado para su futuro estudio científico. El encargado de la tarea fue el patólogo Thomas Harvey, Hospital de Princeton, quien realizó 14 fotografías y luego lo cortó en 240 rodajas que incrustó en un bloque de resina para su conservación. Harvey no era un especialista en neuropatología y como no pudo justificar haber obtenido el permiso de Hans Albert antes de su autopsia, fue despedido del hospital.

Luego robó el cerebro y se le quedó en su casa…Por lo que parece, Harvey se obsesionó tanto con el encéfalo de Einstein, que lo robó y se dio a la fuga. Nadie supo de él hasta que un periodista en 1978 se encargó de buscar a Harvey y descubrió que aún tenía el cerebro de Einstein guardado en la cocina de su casa. La neuróloga Marian C. Diamond contactó con Harvey a principios de los 1980 para solicitarle acceso al encéfalo de Einstein y realizó un primer análisis científico que publicó con Harvey de coautor en Marian C. Diamond, Arnold B. Scheibel, Greer M. Murphy Jr., Thomas Harvey, “On the brain of a scientist: Albert Einstein,” Experimental Neurology 88: 198-204, April 1985. Más aún, en 1997 un periodista llamado Michael Paternini contactó de nuevo con Harvey y juntos decidieron devolverle el encéfalo de Einstein a su nieta, quien no lo aceptó. Cruzaron el país con el cerebro de Einstein en el maletero del coche y Paterniti escribió una novela con la historia titulada “Driving Mr. Albert,” 1998.

Hay gente para todo, parece imposible que pudiera ocurrir esto… Pues resulta que Harvey en su autopsia también extrajo los ojos de Einstein y se los entregó a un oftalmólogo llamado Henry Abrams, que los guardó durante más de 40 años en la caja de seguridad de un banco de Filadelfia. Cuentan que, aún hoy, el doctor Abrams acude una o dos veces del año a la cámara de seguridad del banco y contempla los ojos del genio, con los que asegura experimentar “una profunda conexión.” Según dice “Son claros como el cristal y dan sensación de profundidad”. Realmente increíble. Pero lo que nos interesa es la publicación de un nuevo análisis de las 14 fotografías del encéfalo de Einstein.

¿Cuál es el término correcto cerebro o encéfalo? El nombre correcto es encéfalo. El cerebro es la parte más grande del encéfalo, con sus dos hemisferios (izquierdo y derecho) y presenta en su superficie pliegues irregulares llamados circunvoluciones o giros cerebrales. El encéfalo humano, además del cerebro, contiene el cerebelo y el tronco encefálico (donde está el bulbo raquídeo).

Vayamos a la noticia, que aporta de novedoso el nuevo artículo sobre el encéfalo de Einstein. El autor del nuevo estudio, Dean Falk (Univ. Estatal de Florida en Tallahassee, EEUU) ya publicó en 2009 un estudio sobre el cerebro de Einstein basado en unas pocas fotografías conservadas. Descubrió que el encéfalo de Einstein presenta mayor densidad de neuronas en algunas partes y una proporción más alta de lo normal de células gliales (células que ayudan a las neuronas transmitir los impulsos nerviosos). Pero resulta que en el año 2010, los herederos de Harvey cedieron todos sus materiales al Museo Nacional del Ejército de Salud y Medicina (NMHM) en Silver Spring, Maryland, EEUU. Entre estos materiales había 14 fotografías inéditas. Gracias a esta cesión se ha realizado un nuevo estudio, publicado en la revista Brain. El objetivo del doctor Falk y sus colegas es frenológico, pues pretenden entender el origen de la gran inteligencia y creatividad de Einstein comparando su encéfalo con el 85 humanos “normales.” El estudio es Dean Falk, Frederick E. Lepore, Adrianne Noe, “The cerebral cortex of Albert Einstein: a description and preliminary analysis of unpublished photographs,” Brain, First published online: November 16, 2012.

Qué características particulares tiene el cerebro del genio. El encéfalo de Einstein pesa 1,23 kg, un peso por debajo de la media que es 1,4 kg (aunque el peso presenta mucha variabilidad, entre 1 kg y 2 kg). Presenta ciertas circunvoluciones y pliegues que son raros. La parte relacionada con el control motor de la cara y la lengua (asociados al lenguaje y la expresividad) son mucho más grandes de lo normal; además su corteza prefrontal  (que está ligada a la capacidad de planificar, centrar la atención y perseverar) también es más grande de lo normal. En los lóbulos frontal, parietal y occipital, tiene circunvoluciones con una geometría más complicadas de lo normal. También tiene muy desarrollada la región asociada a la música.

¿Se puede descubrir el secreto de la genialidad y de la creatividad de Einstein estudiando la anatomía de su cerebro? Este problema es como la cuestión de qué fue primero el huevo o la gallina. El encéfalo tiene gran plasticidad y va cambiando durante nuestra vida conforme vamos aprendiendo. Por ejemplo, el hipocampo de los taxistas de Londres es más grande que el de un individuo medio; se cree que esto es debido a la gran plasticidad del encéfalo, aunque no se han hecho estudios detallados de su evolución en el tiempo durante la vida laboral de los taxistas. Por tanto, no podemos saber qué características del encéfalo de Einstein tienen un origen genético y fueron responsables de su genio, y cuáles son resultado de la adaptación al entorno y sus hábitos de trabajo. Se sabe que el coeficiente intelectual varía con la edad (tanto en tests como en escáneres) y que gemelos criados en entornos diferentes tienen coeficiente de inteligencia diferente. El entorno donde se crió Einstein era muy enriquecedor, se le animó a ser independiente y creativo, no solo en ciencia, también en música (recibió clases de piano y violín). La mente es un músculo que se entrena. Otro ejemplo son los maestros de ajedrez activan regiones del cerebro que en una persona normal están dedicadas a otras cosas. Por ejemplo zonas activadas en reconocer caras son activadas para jugar al ajedrez.

Si no lo has hecho aún, este es el momento de escuchar el audio “El cerebro de Einstein.”

Carnaval de Matemáticas: La olvidada prueba del nueve

En el podcast de SciFri, “Steven Strogatz: The Joy Of X,” 23 Nov 2012, le preguntan a Strogatz por qué funciona la prueba del nueve (“casting out nines” en inglés) y no sabe contestar. Como buen matemático y como buen profesor no tiene miedo en confesar que nunca se ha preocupado por buscar la razón detrás de esta prueba, por ello no puede contestar a la pregunta. Todo ello me ha traído a la memoria la prueba del nueve, que no siempre funciona, como muestra este dibujo de Luis Vives, “Aritmética. Segundo Grado,” Zaragoza, 1949. ¡Qué no te acuerdas de la prueba del 9! Solo hay dos opciones, o eres muy joven, o eres un poco desmemoriado. Veamos como nos la explica Vives en su libro.

Nota dominical: ¿Por qué Albert Einstein fue considerado un procomunista?

La revolución de noviembre de 1918 llevó a Alemania desde la monarquía del Reich a la República democrática de Weimar. Carl Einstein (1885-1940), historiador y crítico de arte, anarquista militante, se alistó en el partido comunista (KPD) tras el levantamiento espartaquista (Spartakusaufstand) de enero de 1919. La policía ferroviaria en Bamberg, Baviera, detuvo el 14 de junio de 1919 a Einstein cuando viajaba desde Berlín a Nuremberg con pasaporte falso. Toda la prensa documentó el caso. El apellido Einstein estaba en boca de todos, pero no, no era Albert Einstein (1879-1955), sino Carl. Sin embargo, los antirrelavistas alemanes Paul Weyland (1888-1972) y Ernst Gehrcke (1878-1960) aprovecharon la propaganda comunista asociada al apellido de Einstein para criticar por el frente político al gran físico judío, que a partir de entonces nunca más pudo quitarse el sambenito de procomunista, que le acompañó hasta su muerte. Nos cuenta esta curiosa historia Jeroen van Dongen, “Mistaken Identity and Mirror Images: Albert and Carl Einstein, Leiden and Berlin, Relativity and Revolution,” Physics in Perspective 14: 126-177, 2012 [arXiv:1211.3309].

El 13 de noviembre de 1918 Albert Einstein impartió una conferencia a favor de la revolución de noviembre en la que advirtió con rotundidad su oposición a la “tiranía de la izquierda” por su violencia y falta de democracia. Pero unos meses más tarde la prensa decidió acusarle de “rojo,” comunista y anarquista. En diciembre de 1919 decidió escribir un artículo en el periódico Neues Wiener Journal para aclarar sus ideas políticas: “En varios periódicos soy retratado como un simpatizante de los comunistas y anarquistas, obviamente debido a una confusión con alguien que tiene mi mismo apellido. No hay nada más alejado a mi pensamiento que las ideas anarquistas.” Obviamente, su artículo no sirvió de nada. Las repetidas apariciones del apellido del comunista Carl Einstein en la prensa berlinesa, muchas veces omitiendo el nombre de pila, fueron las causantes de la reputación “roja” de quien recibiría el Premio Nobel de Física en 1922.

Albert Einstein tuvo problemas para obtener una plaza de profesor honorífico en la Universidad de Leiden, Holanda, que había sido gestionada por Hendrik A. Lorentz (1853-1928). Su mujer Elsa Einstein-Löwenthal le llegó a escribir en mayo de 1920: “¡Así que nadie te quiere por tus creencias socialistas! ¡Incluso en Holanda! Hazme un favor y no actúes como un socialista furioso. (…) Por favor, pon punto y final a estos rumores estúpidos que te consideran un violento revolucionario. (…) Ya es bastante malo que no vayas a recibir el Premio Nobel por ello. Deberías poner fin a esta situación cuanto antes. ¡Un espíritu crítico como tú no puede ser un comunista!”

Las ideas revolucionarias de Einstein en ciencia hicieron que se asociara el adjetivo “revolucionario” a su apellido en una época en la que en Berlín ser “revolucionario” era sinónimo de ser comunista y anarquista. Ya en Estados Unidos, el FBI le abrió un expediente acusado de procomunista. Cierto es que Einstein defendió en público a sus amigos que también fueron acusados de comunistas (algunos entre ellos estaban afiliados al Partido Comunista, entonces ilegal). De hecho, el número del 5 de abril de 1949 de la revista Life mostraba un retrato de Einstein dentro de una serie de fotografías de personajes famosos acusados de comunistas.

Ya para acabar me gustaría recordar que Carl Einstein tiene una relación con España, fue portavoz del Grupo Internacional de la Columna Durruti y fue herido en combate durante la Guerra Civil Española. Tras la victoria de los militares franquistas, Einstein continuó con su ideal de la lucha en España intentando ayudar a los refugiados anarquistas en Francia, donde el gobierno de Vichy le internó en un campo de refugiados, por su origen judío y por venir exiliado desde España. Ante el acoso de las tropas nazis escapó del campo, suicidándose antes de caer prisionero en manos de los fascistas en 1940.

PS: Sobre este tema recomiendo leer a César, “Einstein y… el comunismo,” Experientia Docet, 25 Jul. 2010. Un extracto para abrir boca: “Einstein tenía unas ideas políticas muy claras y las expresaba sin ambages. Sin embargo no le gustaba “pertenecer” a nada, por lo que permanecía en la periferia de cualquier grupo al que respaldase, a menudo criticándolo tanto como lo alababa. Nunca fue miembro del partido comunista, pero sus ideas de izquierdas le hicieron frecuentar la compañía de numerosos grupos de tendencias comunistas. (…) En mayo de 1949, escribió para Monthly Review un artículo titulado “¿Por qué socialismo?” en el que describía los problemas que él veía en el mundo, desde el racismo a la pobreza, y cómo el socialismo podía representar una vía de solución (aquí, el original en inglés; aquí, la traducción al español). Este artículo atrajo la atención del FBI, que ya tenía un expediente sobre las actividades relacionadas con el comunismo de Einstein abierto en 1932.”

Logran teletransportar el estado cuántico de cien millones de átomos de rubidio

Trozo del esquema del experimento. Click para verlo ampliado y completo.

Físicos chinos han logrado teletransportar el estado (la información cuántica) de un conjunto de unos 100 millones de átomos de rubidio a otro conjunto similar en una distancia de 150 metros; para ello han utlizando fotones entrelazados enviados a través de una fibra óptica. Por supuesto, este experimento no tiene nada que ver con el teletransporte de objetos tipo Star Trek y similares. El logro de Xiao-Hui Bao y sus colegas podría tener aplicaciones en el campo de las redes de comunicación basadas en información cuántica, para el desarrollo de sistemas de enrutado (routers) que requieren almacenar el estado cuántico de un conjunto de cubits sin que haya una demolición previa de su estado. La tasa de éxito alcanzada en el nuevo artículo es de solo un 88%, por lo que todavía se esperan grandes mejoras en el futuro. Nos lo ha contado KFC, “First Teleportation from One Macroscopic Object to Another,” The Physics arXiv Blog, November 15, 2012, quien se hace eco del artículo técnico de Xiao-Hui Bao et al., “Quantum teleportation between remote atomic-ensemble quantum memories,” PNAS, Published online before print, Nov 9, 2012 [arXiv:1211.2892].

Lo que nos dice el encéfalo de Einstein sobre su gran inteligencia y creatividad

Dos fotografías laterales (izda. y dcha.) del encéfalo de Albert Einstein. Click  para ampliar. (C) National Museum of Health and Medicine in Silver Spring, Maryland.

La frenología es una pseudociencia cuyo objetivo es entender la mente, la personalidad y el comportamiento humanos gracias a la anatomía del cráneo y del encéfalo. Se ha publicado en la revista científica Brain un estudio sobre la anatomía del encéfalo de Albert Einstein basado en una serie de 14 fotografías recién descubiertas que Thomas Harvey tomó en 1955 antes de cortarlo en 240 rodajas. El objetivo de Dean Falk (Universidad Estatal de Florida en Tallahassee, EEUU) y sus colegas es frenológico, pues pretenden entender el origen de la gran inteligencia y creatividad de Einstein comparando su encéfalo con otros 85 publicados en la literatura científica. ¿Qué nos dice este encéfalo sobre la gran inteligencia y creatividad del gran genio del s. XX? Nada. Lo siento si pensabas que diría algo, pero nadie sabe qué relación pueden tener ciertos plieges y circunvoluciones con las asombrosas habilidades cognitivas de Einstein. Por ello, podemos concluir que este estudio pseudocientífico publicado en Brain solo ha servido para darle publicidad a dicha revista. El Editor Principal debe estar contento. El artículo técnico es de acceso gratuito, así que si quieres consultarlo, adelante: Dean Falk, Frederick E. Lepore, Adrianne Noe, “The cerebral cortex of Albert Einstein: a description and preliminary analysis of unpublished photographs,” Brain, First published online: November 16, 2012. Se han hecho eco de este estudio mucha gente, como Michael Balter, “Why Einstein Was a Genius,” Science NOW, 15 November 2012 (Findings, Science 338: 1015, 23 November 2012).

Por qué no hubo datos nuevos sobre el bosón de Higgs en el canal difotónico en HCP2012 (Kioto)

No hay respuesta oficial, pero Jester, “Higgs: what’s new,” Résonaances, 14 Nov 2012, nos ofrece una respuesta oficiosa bastante razonable. “En ATLAS se ha observado una discrepancia entre la masa del Higgs medida en el canal H→γγ, unos 123,5 GeV, y en el canal H→ZZ→4ℓ, unos 126,5 GeV; esta diferencia es mayor que la resolución en energía esperada en dichos canales, así que se está investigando su posible causa; por ello no se han publicado nuevos datos en ambos canales. En CMS no se ha publicado el nuevo análisis en el canal  H→γγ porque la señal del Higgs se ha reducido más de lo esperado, hasta una significación estadística menor que la presentada el 4 de julio; también se está investigando su posible causa.” Según Jester, “antes de final de año se publicarán estos resultados,” una vez se decida la explicación oficial que los acompañará.

¿Por qué me parece muy razonable la opinión de Jester? Muchos me criticaron cuando el 3 de julio de 2012 anuncié en este blog que no se descubriría el bosón de Higgs hasta diciembre de 2012. ¡Qué torpe es Francis equivocándose de forma tan garrafal! El 4 de julio recibí bastantes “zas, en toda la boca…” (que ahora están muy de moda). La razón de mi “error” es muy sencilla. Si el bosón de Higgs observado en el LHC era el predicho por el modelo estándar era imposible que se alcanzaran 5 sigmas de significación estadística, necesarias para un descubrimiento, salvo que hubiera una fluctuación a favor garrafal. Has leído bien, he dicho imposible porque la estadística no miente (si tú y yo compramos un pollo, y yo me lo como entero sin darte ni una pizca, ambos hemos comido la mitad).

¿Por qué entonces ATLAS y CMS anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula? Porque en el canal H→γγ se observó un exceso en la señal del Higgs más allá de la predicción del modelo estándar que implicó que los datos mostraran más de cinco sigmas de certeza estadística “antes de tiempo.” Este exceso, inesperado para todo el mundo, ha sido motivo de decenas y decenas de artículos teóricos en los últimos meses, que han tratado de explicar el porqué el “nuevo” bosón es un “impostor” del Higgs que presenta una señal reforzada en este canal, pero no en los demás; nadie antes había estudiado esta posibilidad pues a nadie se le había ocurrido que pudiera pasar algo tan “exótico.” Obviamente, si todos estos artículos teóricos apuntan en la línea equivocada y el bosón de Higgs observado el 4 de julio no es un “impostor,” como parecen indicar la combinación oficiosa LHC+Tevatron+LEP y los nuevos datos del LHC en otros canales, todo el mundo espera que las señales del Higgs observadas en el canal  H→γγ disminuyan en significación estadística hasta el punto de que no hubieran permitido el descubrimiento anunciado el pasado verano. A nadie le gusta aflojar el acelerador, pero a veces hay que frenar un poco. En mi opinión, todo indica que el anuncio del 4 de julio fue precipitado. La física de partículas experimental es así de dura, a veces te da una de cal y otras una de arena.

En mi opinión no es ningún problema que el canal H→γγ vuelva al cauce marcado por el modelo estándar, como debe ser (si uno se tiene a todas las pruebas experimentales actuales sin ningún prejuicio). En este sentido las razones que ATLAS y CMS hayan podido esgrimir para retrasar el anuncio de los nuevos resultados en este canal no serán tan graves como para retrasar aún más la publicación de los nuevos resultados y en las próximas semanas se harán públicos. El descubrimiento del bosón de Higgs es un resultado experimental cada día más robusto, pero aún así pueden pasar estas cosas. Lo más complicado para los “jefes” de las colaboraciones ATLAS y CMS, y para la dirección del CERN, es decidir como lidiar con los medios ante este tipo de inconvenientes, el pan de cada día en la física de partículas en los últimos 80 años. La decisión que tomen será la mejor, con toda seguridad, pues será pensada por grandes mentes.

El modelo estándar concuerda bien con los datos (salvo por el canal H → γγ donde no se ha actualizado aún la señal). Como acaba su entrada Jester, “la versión más simple y aburrida del Higgs, la predicha por el modelo estándar mínimo, es la que está emergiendo de los datos del LHC.” La Naturaleza se nos muestra sutil, pero no malvada.

Un investigador español agradece en un artículo científico al INEM la financiación recibida

“The first author would like to thank Spanish INEM for its funding support. The authors would also like to acknowledge partial support by the EU FP7/2007-2013, under GA 205294 (HIRF SE project), from the Spanish National Projects TEC2010-20841-C04-04, CSD200800068, and from the Junta de Andalucia Project TIC5327.” Clemente Cobos Sánchez et al., “Gradient-Coil Design: A Multi-Objective Problem,” IEEE Transactions on Magnetics 48: 1967-1975, June 2012. Me he enterado gracias a un tuit de Javier del Campo ‏(@fonamental), ver al final de esta entrada.

El INEM, Instituto Nacional de Empleo, ya no existe. Ahora se llama Servicio Público de Empleo Estatal (SEPE), desde la publicación de la Ley 56/2003 de 16 de diciembre. Lo que no quita que sea muy curioso que el primer autor de un artículo científico le agradezca la financiación recibida. No tengo más información, pero creo que puedo suponer sin equivocarme que tras haber finalizado su beca de investigación está disfrutando de la paupérrima cotización por desempleo. Recuerdo a los despistados que los dos últimos años de las becas predoctorales en España (FPI y FPU) corresponden a un contrato (creo que por obra y servicio) que cotiza para el desempleo, con lo que los becarios tienen derecho a 6 meses de desempleo tras su beca (no estoy seguro, pero creo haber oído que en algunas universidades españolas los FPI, pero no los FPU, están contratados durante los 4 años, luego tienen 12 meses de desempleo). Os dejo el tuit original…

fer #recerca avui a l'estat espanyol: "The first author would like to thank Spanish INEM for its funding support" http://t.co/hyZ7Bdj2—
Javier del Campo (@fonamental) November 22, 2012

Paul Frampton, físico británico, condenado a 4 años y 8 meses de cárcel en Argentina

Ya lo conté en “Paul Frampton, el físico británico encarcelado en Argentina por posesión de narcóticos.” En el aeropuerto de Ezeiza, Buenos Aires, fue detenido por hacer de “mula” con una maleta que contenía 2 kilogramos de cocaína. Afirma que una modelo que conoció en un chat le engañó. Pero la Justicia no le ha creído y el lunes pasado fue condenado a 4 años y 8 meses de prisión. Ahora está en la cárcel de Devoto. La sentencia será recurrida. Más información, por ejemplo, en Virginia Messi, “Condenan a un físico inglés que cayó en Ezeiza con cocaína,” Clarín, 21 Nov. 2012.

“Detenido por la Policía de Seguridad Aeroportuaria (PSA) el 23 de enero pasado, Paul Howard Frampton (68 años, reconocido físico teórico inglés, profesor de la Universidad de Carolina del Norte, EE.UU.) basó su defensa en su personalidad “narcisista” que le impidió darse cuenta del engaño que le había tendido una banda de narcotraficantes. Pero no logró convencer a la Justicia: el lunes el Tribunal Oral en lo Penal Económico N° 1 lo condenó a cuatro años y ocho meses de prisión (una pena baja, pues la máxima para el delito de contrabando de estupefacientes es de 16 años), le permitirá pedir la expulsión del país a mediados del año 2014.

En uno de los mensajes SMS que intercambió con su “novia” llegó a escribir “Esto en Bolivia no vale nada, en Europa vale millones.” El fiscal Mario Villar usó estos SMS para sustentar la culpabilidad de Frampton. Él dijo que los había escrito en broma. También se le encontró en el bolsillo un papelito escrito de su puño y letra en el que se leía: “1 grm/200.000 U$S. 2.000 grms/400.000 U$S” . En el juicio él dijo que lo había escrito tras ser detenido, pero los testigos de la detención lo desmintieron.”

Lo que nos ha contado una ocultación estelar sobre el planeta enano Makemake

Plutón fue desterrado del reino de los planetas para pasar a reinar en el de los planetas enanos (o plutonianos). Junto a Plutón, encontramos a Eris, Makemake, Haumea y Ceres. Makemake fue descubireto en 2005 en el cinturón de Kuiper, a mitad de distancia entre Plutón y Eris. Observaciones previas indicaban un diámetro de 1420 ± 60  km (tres cuartas partes del de Plutón o Eris), una temperatura superficial media de −243 °C (30 K) y, gracias a los estudios espectroscópicos, una superficie cubierta con metano, etano y nitrógeno (congelados). Plutón posee atmósfera, Eris no; ¿posee atmósfera Makemake? Gracias a una ocultación estelar el 23 de abril de 2011 se ha descubierto que no tiene una atmósfera como la de Plutón, aunque no se puede descartar del todo que tenga alguna, en cuyo caso su presión superficial tendría un límite superior entre 4 y 12 nanobars. La ocultación indica que la forma de Makemake es elipsoidal con diámetros proyectados de 1430 ± 9  km y 1502 ± 45  km; su albedo geométrico en la banda V es de 0,77 ± 0,03 (que hay que comparar con el de Plutón y el de Eris, 0,52 y 0,96 resp.); la densidad del planeta se estima en 1,7 ± ​​0,3  g/cm³. El artículo técnico es J. L. Ortiz et al, “Albedo and atmospheric constraints of dwarf planet Makemake from a stellar occultation,” Nature 491: 566-569, 22 Nov. 2012. Más información en español (con vídeo) en Nuño Domínguez, “Plutón tiene un hermano más brillante,” Materia.es, 21/11/2012.

Publicado en Nature: Un estudio en ratones apunta a que cierto tipo de autismo podría ser reversible

El autismo causado por la “hiperconectividad” neural asociada a la producción de proteínas fuera de control podría ser reversible gracias al uso de inhibidores de dichas proteínas. Los trastornos del espectro autista afectan a una de cada ciento diez personas. Nahum Sonenberg (Univ. McGill en Montreal, Canadá) y su equipo ha creado un nuevo modelo animal para el autismo, “ratones autistas” y ha logrado revertir los síntomas. Estos ratones genéticamente modificados carecen del gen Eif4ebp2, asociado a la proteína 4E-BP2 que suprime la traducción de ciertos ARN mensajeros; bloquear Eif4ebp2 permite que las proteínas asociadas a estos ARN mensajeros sean sintetizadas por encima de los niveles normales. Los ratones que carecen de Eif4ebp2 presentan muchos síntomas parecidos al autismo, como una interacción social pobre, comunicación alteranda y comportamientos repetitivos. Sonenberg y sus colegas han descubierto que cierto grupo de proteínas llamadas neuroliginas proliferan en ausencia de Eif4ebp2; estas proteínas se encuentran en la membrana de las neuronas, ayudando a crear y mantener las conexiones (sinapsis) entre ellas. La producción de neuroliginas en exceso produce una “hiperconectividad” que genera una propensión a la sobreestimulación; ciertas hipótesis asocian este fenómeno al trastorno de espectro autista. Los síntomas son reversibles gracias a una molécula que bloquea la traducción de esta familia de proteínas; con este tratamiento se reduce la hiperconectividad sináptica y desaparecen en los ratones los síntomas similares al autismo que habían exhibido previamente. Obviamente, que nadie se equivoque. El medicamento utilizado es muy tóxico y solo en menos del 1% de los autistas se asocia el trastorno a problemas genéticos. Sin embargo, se abre una puerta a la esperanza, algo que nunca está de más. Nos lo cuenta Dan Jones, “Autism symptoms reversed in mice. Neural ‘hyperconnections’ caused by runaway protein production can be undone,” Nature News, 21 November 2012, quien se hace eco del artículo técnico de Christos G. Gkogkas et al, “Autism-related deficits via dysregulated eIF4E-dependent translational control,” Nature, AOP, 21 Nov. 2012 [Supplementary Info.].

Francis en La Mecánica del Caracol: El tren de gravedad o que pasaría si…

En el programa de Radio Euskadi de Eva Caballero, “La Mecánica del Caracol,” hoy respondo una pregunta de un oyente: qué pasaría si una pelota atravesase la Tierra a través de un túnel desde la superficie hasta su antípoda. Si te apetece escucharlo, hazlo en el siguiente audio desde el minuto 38:00. Disfrútalo.

Más info en la wikipedia “Gravity train.” ¿Y qué pasa si el viaje no es hasta la antípoda sino hasta cualquier otro lugar? El camino más rápido sigue un túnel con forma de braquistócrona; más info en Amanda Maxham, “Brachistochrone inside the Earth: The Gravity Train,” UNLV Department of Physics and Astronomy, September 26, 2008.

La producción del bosón de Higgs y de la cerveza

Esta figura ilustra como se “fabrica” un bosón de Higgs en las colisiones protón contra protón del LHC (CERN), junto a una botella de cerveza “Boson de Higgs” de Hopfenstark. La cerveza es fabricada mezclando cinco componentes básicos: malta (normalmente, de cebada, agua, levadura, agregados y otros aditivos (como lúpulo). La cerveza y el vino son las bebidas más utilizadas para aportar polifenoles con actividad antioxidante a nuestra dieta. En la cerveza los polifenoles provienen de la cebada y el lúpulo. Muchos estudios científicos sugieren que el consumo moderado de cerveza y/o vino podría tener efectos beneficiosos para la salud (prevenir ciertas enfermedades, particularmente ateroesclerosis y cáncer). Pero la mayoría de nosotros no consume cerveza y vino por dichos efectos. ¿Para qué queremos “fabricar” el bosón de Higgs? ¿Qué queremos entender del universo gracias al bosón de Higgs?

Francis en ¡Eureka!: El estado actual de la búsqueda del bosón de Higgs

Francis en ¡Eureka!, La Rosa de los Vientos, Onda Cero: “El bosón de Higgs.” Sigue este enlace para escuchar el audio…

Esta semana se han publicado nuevos resultados sobre la partícula de Higgs. Se han publicado el miércoles pasado en un congreso celebrado en Kioto, Japón. Muchos físicos tienen la esperanza de que el nuevo bosón descubierto el 4 de julio de este año sea una puerta hacia el futuro de la física de partículas; sus propiedades deberían diferir de las predicciones teóricas del modelo estándar de la física de partículas. Pero por ahora todos los datos apuntan a que se trata del bosón de Higgs, aunque la confirmación definitiva puede costar algunos años.