Francis en Trending Ciencia: La física cuántica de la fotosíntesis

Sigue este enlace si quieres escuchar mi nuevo podcast en Trending Ciencia, que contesta una pregunta/petición formulada por Ces. Como siempre una transcripción del audio.

He elegido como tema para mi nuevo podcast sobre física la respuesta a una pregunta que me ha hecho uno de los lectores de mi blog, Ces, sobre la fotosíntesis y la física cuántica. Ces ha leído que la tasa de conversión de fotones en electrones en la clorofila alcanza el 90% gracias a la física cuántica. En realidad se trata de un mito. Igual que es falso que sólo usemos el 10% de nuestro cerebro, también es falso que la fotosíntesis tenga una eficiencia de más del 90%. La eficiencia máxima de la fotosíntesis como proceso bioquímico que produce biomasa a partir de radiación solar tiene una eficiencia máxima que ronda el 10%. Si sólo tenemos en cuenta los procesos que ocurren en las moléculas de clorofila, la eficiencia de la conversión de la energía de los fotones incidentes en el proceso de transferencia de electrones tiene una eficiencia que ronda el 50%. La eficiencia de más del 90% se refiere al proceso llamado “hopping” por el cual el fotón incidente en una molécula de clorofila produce una onda de tipo excitón que se mueve de forma sucesiva por varias moléculas de clorofila hasta alcanzar la molécula de clorofila “P” que realiza la transferencia de un electrón entre dos moléculas, una dadora de electrones y otra aceptora de electrones. Permíteme que explique todo esto en más detalle.

La luz del Sol que es activa para la fotosíntesis es la que se encuentra en la banda entre 400 y 700 nm; recuerda que la luz con 400 nm tiene color azul y que la luz con 700 nm tiene color rojo. Como la clorofila absorbe mal en el centro de esta banda, los colores verdes, las hojas de los árboles son verdes (en lugar de negras). Se estima que como mínimos el 5% (y en muchos casos hasta el 10%) de la luz solar en la banda de 400 a 700 nm que incide sobre las hojas de las plantas se refleja y por tanto no es útil para la fotosíntesis.

Los fotones que inciden sobre la molécula de clorofila provocan su transición energética a un estado excitado, cuya relajación posterior se utiliza para producir energía. Los fotones en la banda activa para la fotosíntesis, entre 400 y 700 nm, tienen una energía media por mol de fotones de 205 kJ (kilojulios). La energía necesaria para activar el sistema fotosintético fotosistema II (PSII) es la de un fotón con una longitud de onda de 680 nm, es decir, de unos 176 kJ/mol. Por otro lado, para el sistema fotosintético fotosistema I (PSI) es la energía de un fotón de 700 nm, es decir, 171 kJ/mol. Por tanto, en promedio, el 6,6% de la energía solar incidente se pierde en forma de calor durante la relajación de los estados excitados de la clorofila.

También se pierde energía en el ciclo de Calvin que sintetiza los carbohidratos a partir de CO2 y la energía capturada. En la fotosíntesis C3, el ciclo de Calvin consume tres moléculas de ATP (adenosín trifosfato) y dos de NADPH (nicotinamida-adenina-dinucleótido-fosfato) para asimilar una molécula de CO2 (dióxido de carbono) en un carbohidrato (glucosa) y generar la molécula necesaria para cerrar el ciclo. La síntesis de las tres moléculas de ATP requiere 12 protones (4 cada una) y las dos  moléculas de NADPH requiere absorber 8 fotones.  Todo esto por cada molécula de CO2 asimilada, proceso que requiere una energía de 1388 kJ por mol. Un sexto de un mol de glucosa, es decir, el carbono que le aporta la molécula de CO2, contiene unos 477 kJ. Por ello, en el ciclo de Calvin para la fotosíntesis C3 se pierde el 24,6% de la energía solar incidente. Sumando todos los efectos, en la fotosíntesis C3 la máxima cantidad de energía solar que se transforma en carbohidratos es del 12,6%.

Algo parecido ocurre en el caso de la fotosíntesis C4. Hay tres subtipos para el ciclo de Calvin en este caso. Sin entrar en detalles, se pierde el 28,7%  de la energía contenida en la radiación solar incidente. Por tanto la eficiencia máxima de conversión de energía en la fotosíntesis C4 se estima en un 8,5%. Pero no queda todo ahí, también hay pérdidas adicionales en la respiración que se produce en la mitocondria. Estas pérdidas dependen de varios factores. De nuevo sin entrar en detalles, se estima que entre el 30% y el 60% del a energía se pierde.

En resumen, tomando el porcentaje mínimo para todas las pérdidas de energía que hemos indicado, la eficiencia máxima de conversión de energía del Sol en biomasa en la fotosíntesis C3 es del 4,6% (de cada 1000 kJ de energía incidente sólo se transforma en biomasa 46 kJ) y en la fotosíntesis C4 es del 6,0% (de cada 1000 kJ de energía solar incidente sólo se transforma en biomasa 60 kJ).

Artículo técnico para los interesados en los detalles de estos cálculos: X.G. Zhu, S.P. Long, D.R. Ort, “What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energy into biomass?,” Curr. Opin. Biotechnol. 19: 153-159, 2008.

Por supuesto, los oyentes me dirán que he tenido en cuenta demasiados efectos y que Ces en mi blog sólo estaba interesado en la eficiencia de la conversión de fotones en electrones en la clorofila. Permíteme considerar este proceso en detalle.

Un fotón incide sobre una “antena” molecular, un complejo proteíco formado por varias proteínas que contiene los pigmentos fotosintéticos (pongamos que sean moléculas de clorofila) y es absorbido excitando una molécula de clorofila, es decir, un electrón pasa desde un estado HOMO (siglas de orbital molecular ocupado de mayor energía) hasta un estado excitado no ocupado de mayor energía. Pocos picosegundos más tarde, esta molécula excitada decae, es decir, el electrón pasa desde el estado excitado a un estado LUMO (siglas de orbital molecular desocupado de menor energía) emitiendo un nuevo fotón. En este proceso la molécula vibra y pierde energía disipando calor. Obviando esta disipación térmica, la diferencia de energía entre los estados HOMO y LUMO debe corresponder a la energía del fotón absorbido por la molécula y a la energía del fotón emitido.

En las antenas moleculares fotosintéticas hay varias moléculas de clorofila que se excitan en secuencia a saltos (en inglés se habla de “hops” y al proceso se le llama “hopping” [también se utiliza el término "transferencian del excitón"]. Estos saltos acaban en una molécula de clorofila especial llamada clorofila “P” cuyo papel es la conversión del fotón en un electrón. La clorofila P está cerca de dos moléculas, una aceptora de electrones y otra dadora de electrones (DPA). Cuando la clorofila P se excita con un fotón (DP*A), decae en un proceso con dos etapas separadas: en la primera etapa transfiere un electrón a la molécula aceptora de electrones (DP+A-) y en la segunda etapa recibe un electrón de la molécula dadora de electrones (D+PA-), quedando en un estado no excitado tras este proceso.

La eficiencia energética de este proceso de conversión de energía la de un fotón en la transferencia de un electrón se puede calcular usando las leyes de la termodinámica. Podemos suponer que se trata de un ciclo de Carnot con un foco caliente, la energía de la molécula excitada, y un foco frío, la energía de la molécula en su estado fundamental. Asumiendo que la molécula de clorofila se comporta como una molécula en un gas, el cálculo resulta en una eficiencia máxima del 75%. Sin embargo, la clorofila in vivo no está en un gas y se encuentra acoplada a proteínas, lo que reduce la eficiencia a un valor entre el 57% y el 67%. Y en estos cálculos se ha omitido el trabajo requerido en las transiciones en las moléculas aceptora y dadora de electrones, lo que reduce la eficiencia de este ciclo de Carnot en como mínimo un 7% adicional.

En resumen, la eficiencia de la conversión de energía de un fotón a la de un electrón ronda el 60% en el mejor caso, siendo lo habitual que no supere el 50%. Pero entonces, ¿por qué comenta Ces en mi blog que ha leído que la eficiencia cuántica de la conversión de un fotón en un electrón en la fotosíntesis supera el 90%?

Más información sobre estos cálculos en Jérôme Lavergne, Pierre Joliot, “Thermodynamics of the Excited States of Photosynthesis,” BTOL-Bioenergetics, 2000 [pdf gratis].

La razón es sutil, pero sencilla. La eficiencia superior al 95% en la transferencia de energía en la fotosíntesis que mucha gente escribe en artículos de divulgación (yo mismo lo he escrito en mi blog en 2009) se refiere a la transferencia de los fotones entre moléculas de clorofila cercanas. El proceso que lleva los fotones desde la molécula de clorofila que ha capturado el fotón de la luz solar y la molécula de clorofila “P” que realiza la transferencia del electrón. El proceso de “hopping” tiene una eficiencia cercana al 95% gracias a la física cuántica, como se publicó en la revista Nature en el año 2007. Podemos decir que en este proceso de “hopping” se ejecuta un algoritmo cuántico de búsqueda que canaliza el fotón hasta la clorofila “P”.

En mi blog puedes leer “La conexión entre la fotosíntesis y los algoritmos cuánticos,” 2009, y “Publicado en Nature: Biología cuántica y computación cuántica adiabática en la fotosíntesis a temperatura ambiente,” 2010.

En 2007, Gregory S. Engel (de la Universidad de California en Berkeley) y sus colegas estudiaron la fotosíntesis en la bacteria fototrópica verde del azufre (Chlorobium tepidum). Según su estudio experimental mediante espectroscopia bidimensional utilizando la transformada de Fourier, el proceso de “hopping” corresponde a la propagación coherente de una onda cuántica de tipo excitón que transfiere la energía del fotón capturado hasta el centro químico activo donde se realiza la transferencia del electrón [por eso al "hopping" también se le llama transferencian del excitón]. La onda cuántica se propaga por las moléculas de clorofila durante cientos de femtosegundos y se comporta como si “visitara” de forma simultánea varios caminos posibles y eligiera el óptimo para llegar al centro activo. Engel y sus colegas afirmaron en su artículo de 2007 que el proceso es análogo al algoritmo cuántico de Grover, capaz de buscar un elemento dado en un vector de n componentes desordenadas en un número de pasos igual a la raíz cuadrada de n (cuando un algoritmo clásico requiere mirar al menos todos los elementos, es decir, un tiempo proporcional a n). Aunque el estudio experimental publicado en el año 2007 se realizó con a baja temperatura, unos 77 Kelvin, los autores afirmaron que el mismo mecanismo debe ocurrir a temperatura ambiente.

Recomiendo leer a Roseanne J. Sension, “Biophysics: Quantum path to photosynthesis,” News and Views, Nature 446: 740-741, 12 April 2007. El artículo técnico original es Gregory S. Engel et al. “Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems,” Nature 446: 782-786, 12 April 2007.

De hecho, en el año 2010, se publicó en Nature otro artículo que comprobó dicho hipótesis, demostrando que el que dicho mecanismo también se da a temperatura ambiente. Elisabetta Collini (de la Universidad de Padua, Italia, aunque realizó la investigación trabajando en la Universidad de Toronto, Canadá) y sus colegas demostraron en un alga fotosintética que el mecanismo de “hopping” utiliza la coherencia cuántica incluso a temperatura ambiente. Pero repito, estos estudios, no implican que la eficiencia de la conversión de los fotones en electrones sea superior al 90%, como me preguntaba Ces en mi blog.

Recomiendo leer a Rienk van Grondelle, Vladimir I. Novoderezhkin, “Photosynthesis: Quantum design for a light trap,” Nature 463: 614-615, 4 Feb 2010. El artículo técnico es Elisabetta Collini et al., “Coherently wired light-harvesting in photosynthetic marine algae at ambient temperature,” Nature 463: 644-647, 4 Feb 2010.

En resumen, espero haber contestado la pregunta de Ces de forma satisfactoria, aunque haya omitido muchos detalles técnicos. La fotosíntesis como proceso de conversión de energía solar en biomasa tiene una eficiencia máxima alrededor del 10%. El proceso fundamental que ocurre en la clorofila que permite la conversión de la energía de un fotón en la transferencia de un electrón tiene una eficiencia del orden del 50%. Y el proceso cuántico que tiene una eficiencia superior al 90% es el proceso de “hopping” por el que el fotón capturado en una molécula de clorofila recorre varias moléculas hasta llegar a la molécula de clorofila “P” que realiza la transferencia del electrón como tal.

Y esto es todo por hoy. Si te ha gustado la trancripción y quieres oír el podcast, sigue este enlace en Trending Ciencia.

Francis en ¡Eureka!: La clonación de células troncales pluripotentes humanas

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace para disfrutarlo. Como siempre una transcripción libre.

La noticia de la semana ha sido la clonación de células madre humanas. Desde que se clonó la oveja Dolly en 1996 muchos investigadores han tratado de clonar células humanas por sus aplicaciones en medicina regenerativa. ¿Por qué ha costado tanto tiempo clonar células humanas? La oveja Dolly fue clonada a partir de una célula adulta mediante una técnica llamada transferencia nuclear somática. Se tomó el núcleo de una célula de la glándula mamaria de una oveja y se introdujo en un óvulo no fecundado y sin núcleo. Fueron necesarios 277 embriones fallidos para producir un nacimiento y en 2003, la oveja Dolly murió de vejez prematura (vivió la mitad que una oveja normal).

Todas las células tienen el mismo ADN en su núcleo, pero son muy diferentes entre sí (basta comparar una neurona y una célula de la piel). Pero todas las células pueden nacer a partir de células troncales pluripontentes, las llamadas células madre, capaces de diferenciarse en cualquier otra célula del cuerpo. Shoukhrat Mitalipov (del Centro Nacional de Investigación en Primates de Oregón, en EEUU) y sus colegas, entre ellos la embrióloga española Nuria Martí, emigrada a EEUU por los recortes en ciencia en España, han logrado aplicar la técnica utilizada con la oveja Dolly a células humanas.

Algunos oyentes recordarán que un científico surcoreano, el Dr. Hwang, experto en células madre, afirmó haberlo logrado en marzo de 2004, pero en diciembre de 2005 se descubrió había falsificado los datos de sus experimentos sobre la clonación de embriones humanos. Se levantó un gran escándalo y fue condenado a dos años de cárcel por un tribunal de Seúl. Ha costado casi 10 años de intenso trabajo lograr la clonación humana y lo más curioso es que la clave ha sido utilizar la cafeína.

Recomiendo leer a Gretchen Vogel, “Human Stem Cells From Cloning, Finally,” News & Analysis, Science 340: 795, 17 May 2013, y a David Cyranoski, “Human stem cells created by cloning. Breakthrough sets up showdown with induced adult lines,” Nature 497: 295–296, 16 May 2013. El artículo técnico es Masahito Tachibana et al., “Human Embryonic Stem Cells Derived by Somatic Cell Nuclear Transfer,” Cell, AOP, 15 May 2013. La cafeína se introdujo en la clonación de monos en S.M. Mitalipov, “Reprogramming following somatic cell nuclear transfer in primates is dependent upon nuclear remodeling,” Human Reproduction 22: 2232-2242, 2007.

En español recomiendo leer a Nuño Domínguez, “La clonación humana, cuestión de cafeína,” esMateria, 17 mayo 2013, y a Alfredo Pascual, “Nuestra generación no verá un órgano clonado, y mucho menos un ser humano,” El Confidencial, 17 mayo 2013.

Prensa rosa: Por qué me interesa una noticia científica y no otra

Yuri S. Kivshar es uno de los popes del campo de investigación al que yo me dedico. Kivshar tiene un índice h de 69 y la friolera de 758 artículos en revistas impactadas (según el ISI Web of Science); entre ellos, 116 Optics Letters y 73 Physical Review Letters. Su artículo más citado (“Dynamics of solitons in nearly integrable systems“) ha sido citado 886 veces. En 2005 me sorprendió que empezara a publicar más de 52 artículos al año (más de un artículo a la semana) y el año pasado (2012) publicó 70 artículos, incluyendo 5 Physical Review Letters. Son muchos artículos y no todos pueden ser buenos, pero la mayoría son muy buenos (al menos para los que trabajamos en mi campo).

Francis in Mapping Ignorance: Transferencia anómala de calor de lo frío a lo caliente

Te recomiendo leer mi última contribución al blog Mapping Ignorance, “Read it twice: Heat transfer from a cooler body to a hotter body,” May 16, 2013. El primer párrafo, en inglés, dice “Without any conflict with the second law of thermodynamics, heat can flow from a cooler but constantly heated body to another thermally connected and constantly hotter body. This anomalous heat transfer has been demonstrated in a two-phase liquid-vapor system composed of a Rayleigh–Bénard convection (RBC) cell filled one-half with normal liquid helium and one-half with helium vapor.” Seguir leyendo…

Mi contribución se basa en el artículo de Pavel Urban, David Schmoranzer, Pavel Hanzelka, Katepalli R. Sreenivasan, and Ladislav Skrbek, “Anomalous heat transport and condensation in convection of cryogenic helium,” PNAS 110(20): 8036-8039, May 14, 2013; además recomiendo consultar a Joseph J. Niemela, “Weather and anomalous heat flow occurring near absolute zero,” PNAS 110(20): 7969-7970, May 14, 2013.

Francis en ¡Eureka!: El grafeno magnético que puede revolucionar la espintrónica

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace para disfrutarlo. Como siempre una transcripción libre.

El grafeno es el material de moda que recibió el Premio Nobel de Física en 2010. Sus numerosas propiedades hacen que sus aplicaciones parezcan casi infinitas. Pero empecemos por el principio, ¿qué es el grafeno? La mina de una lápiz está hecha de grafito, un material que se puede exfoliar fácilmente. El grafito está compuesto por láminas de átomos de carbono fuertemente enlazados entre sí, pero estas láminas están débilmente enlazadas unas con otras, de tal forma que al arrastrar la punta del lápiz sobre una hoja de papel se desprenden bloques de láminas de grafito que quedan adheridas al papel. El grafeno es una lámina de grafito de un solo átomo de grosor. El grafeno está formado por carbono puro, como el diamante, colocado en una estructura hexagonal similar a la del un panal de abejas. Konstantin Novoselov y André Geim, ambos de la Universidad de Manchester, recibieron el Premio Nobel de Física en el año 2010 por desarrollar un nuevo procedimiento para fabricar grafeno de forma industrial mediante una técnica de exfoliación del grafito. El grafeno es el material de moda en nanociencia y nanotecnología por sus sorprendentes propiedades físicas y químicas. Es el material con la mayor conductividad térmica y eléctrica conocido, es el más delgado, el más ligero, el más duro, el más flexible… Muchas de las propiedades del grafeno son dignas del libro de los récords Guinnes.

Francis en Trending Ciencia: Mitos sobre el bosón de Higgs

Ya puedes escuchar mi nuevo podcast sobre Física para Trending Ciencia. Permíteme una transcripción escrita del audio.

El año 2012 pasará a los anales de la historia de la física por el descubrimiento del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, cerca de Ginebra (el famoso LHC por sus siglas en inglés Large Hadron Collider). La única partícula predicha por la teoría del modelo estándar de las partículas elementales que aún faltaba por encontrar permitirá estudiar el campo de Higgs, responsable de que haya partículas con masa, y las propiedades del universo cuando solo tenía una billonésima de segundo tras la gran explosión (el big bang). Además, muchos físicos creemos que la física del campo de Higgs podría ser una puerta hacia el descubrimiento de nuevas leyes físicas más allá del modelo estándar. Alrededor de la partícula de Higgs se han generado un gran número de mitos y malentendidos. Muchos físicos evitan ideas matemáticas y conceptos abstractos cayendo en analogías inadecuadas que en lugar de ayudar al profano solo le confunden más. En este podcast trataré de aclarar algunos de los mitos sobre el bosón de Higgs; no están todos, pero espero haber incluido los más comunes.

Francis en ¡Eureka!: Tres posibles fragmentos del bólido de Tunguska

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, de Onda Cero Radio, ya está disponible. Sigue este enlace para escucharlo. Como siempre, una transcripción escrita con imágenes y enlaces a los artículos técnicos.

El evento de Tunguska ocurrió a las 7:17 de la mañana (hora local) del 30 de junio de 1908 en una región apartada de Siberia cerca del río ruso Tunguska. Hay muchas teorías que tratan de explicar lo que ocurrió, pero ¿cuál es la teoría más aceptada por la ciencia actual? Se cree que el evento de Tunguska fue causado por un meteoro que se quemó en la atmósfera terrestre de entre 50 y 80 metros de diámetro, que entró en la atmósfera a unos 20 km/s y con una inclinación entre 30 y 45 grados respecto a la horizontal. Lo más probable es que fuera un trozo de un cometa con una densidad similar a la del cometa Halley (unos 0,6 g/cm³), que quizás contuviera un núcleo rocoso más pequeño. La explosión ocurrió a entre 8 y 10 km de altura liberando una onda de choque que provocó grandes daños en un área de unos 2.000 kilómetros cuadrados (como la provincia más pequeña de España, Guipúzcoa). La explosión fue detectada por numerosas estaciones sismológicas de la época y por una estación barométrica (que mide la presión atmosférica) en el Reino Unido. Incendió y derribó cientos de miles árboles. La Primera Guerra Mundial y la Revolución Rusa de 1917 retrasaron la primera expedición científica de la Academia Soviética de Ciencias hasta 1921 (durante el gobierno de Lenin) dirigida por Vernadsky y Kulik que pretendía encontrar nuevos meteoritos para la colección de la Academia de Ciencias de Rusia. La expedición no alcanzó el epicentro y se repitió en 1927. Allí observaron árboles que estaban de pie, pero sin ramas ni hojas, a modo de postes de teléfono. Se cree que les podó la onda de choque expansiva de la explosión en la atmósfera. Sin embargo, nunca se encontraron meteoritos o fragmentos del supuesto meteoro, ni tampoco un cráter de impacto provocado por el mismo.

Esta semana ha sido noticia la publicación de tres meteoritos encontrados en la zona de Tunguska que podrían ser fragmentos del bólido. ¿Qué se sabe sobre estos nuevos meteoritos?Andrei E. Zlobin (del Museo Geológico del Estado de Vernadsky, de la Academia Rusa de Ciencias, en Moscú) publica en un famoso servidor por internet de artículos científicos llamado ArXiv que encontró en 1988 tres rocas similares a meteoritos que presentan rastros de fusión térmica y que podrían ser fragmentos del meteoro de Tunguska. La misión de Zlobin en la expedición a Tunguska de 1988 era estudiar el efecto del calor generado en la explosión del bólido en la corteza del tronco y de las ramas de los árboles de la región. Su estudio estimó que el pulso de calor en en los árboles fue entre 13 y 30 J/cm², capaz de quemar la corteza, pero no de fundir las piedras en el suelo. En la expedición se hicieron decenas de agujeros en la turba del suelo para buscar rocas fundidas. Entre el 24 y el 26 de julio de 1988, acamparon cerca de la orilla del río Khushmo y Zlobin, a título personal, buscó meteoritos en la zona de aguas poco profundas cerca de la orilla del río. Recogió más de 100 rocas con un peso total de 1,5 kg que fueron llevadas a Moscú. Entre esas rocas se han encontrado los nuevos tres meteoritos.

El nuevo artículo técnico es Andrei E. Zlobin, “Discovery of probably Tunguska meteorites at the bottom of Khushmo river’s shoal,” arXiv:1304.8070, 29 Apr 2013. Yo destacaría un artículo anterior que estudió las propiedades térmicas del impacto es Andrei E. Zlobin, “Quasi Three-dimensional Modeling of Tunguska Comet Impact (1908),” Planetary Defense Conference held on March 5-8, George Washington University, 2007 [pdf gratis].

Francis en Trending Ciencia: El entrelazamiento entre cubits de diamante

Disfruta de mi nuevo podcast para Trending Ciencia siguiendo este enlace. He elegido como tema para mi nuevo podcast sobre física una noticia sobre mecánica cuántica, en concreto, un nuevo récord de distancia en el entrelazamiento de dos cubits de estado sólido implementados mediante cristales de diamante (ya hablé de ello en este blog). El grupo de investigación del Prof. Ronald Hanson, de la Universidad Técnica de Delft, Países Bajos, ha publicado online en Nature el pasado 24 de abril un artículo cuyo primer autor es su estudiante de doctorado Hannes Bernien, que ya apareció en el servidor de preprints arxiv el 26 de diciembre del año pasado, en concreto, el artículo arxiv:1212.6136.

El artículo técnico es H. Bernien et al., “Heralded entanglement between solid-state qubits separated by three metres,” Nature, AOP 24 April 2013 [arXiv:1212.6136]. Recomiendo leer también a Richard Van Noorden, “Diamond shows promise for a quantum Internet. Crystal could be used to connect distant quantum networks,” Nature News, 24 Apr 2103.

Entrelazar cubits de estado sólido en distancias grandes es muy difícil pues se requiere un protocolo con una partícula que actúa como mediadora que recorra dicha distancia. Entrelazar dos cubits implementados con diamante en una distancia de 3 metros parece poco, pues esta distancia es muy pequeña comparada los casi 200 km que se logran con cubits implementados con fotones, pero trabajar con cubits implementados con diamante es mucho más difícil.

Pero antes de discutir más sobre este logro, permíteme recordar qué es el entrelazamiento cuántico, qué son los cubits implementados en celdas de diamante y por qué son tan interesantes.

Francis en ¡Eureka!: La cultura entre las ballenas jorobadas y otros animales

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, que puedes disfrutar siguiendo este enlace. Como siempre una transcripción libre del audio.

El ser humano vive en sociedad y bajo cierta cultura, que nos influye desde que nacemos. Muchas veces se ha dicho que la educación cultural nos diferencia de los demás animales. ¿Hay cultura entre los animales? Las personas aprendemos unas de otras mucha información necesaria para nuestras vidas, pero además transmitimos esta información a nuestros descendientes en forma de acerbo cultural. Que un comportamiento sea natural o cultural no tiene nada que ver con el nivel de complejidad o la importancia de dicha conducta, sino sólo con el modo en que se trasmite la información necesaria para su ejecución. Los hábitos culturales se aprenden. La cultura está bien documentada en los chimpancés, de hecho, son animales muy culturales y no existe una cultura común de todos los chimpancés como especie. Cada grupo tiene sus propias tradiciones sociales, alimentarias, sexuales,  y por ello todos los intentos de reintroducir en la selva a los chimpancés criados en cautividad fracasan, porque desconocen la cultura del grupo de chimpancés silvestres en el que se incorporan. El problema es que demostrar la existencia de cultura en otros animales es muy difícil. Lo ideal sería estudiar un nuevo comportamiento desde su origen hasta su integración en todo el grupo. Por primera vez se ha logrado hacerlo con una técnica de alimentación en las ballenas jorobadas llamada “lobtail” o golpear con la cola.

Recomiendo leer a Karen Ravn, “Humans are not the only copycats. Imitation drives culture development in some monkey and whale species,” Nature News, 25 Apr 2013; el artículo técnico Jenny Allen, Mason Weinrich, Will Hoppitt, Luke Rendell, “Network-Based Diffusion Analysis Reveals Cultural Transmission of Lobtail Feeding in Humpback Whales,” Science 340: 485-488, 26 Apr 2013, y Erica van de Waal, Christèle Borgeaud, Andrew Whiten, “Potent Social Learning and Conformity Shape a Wild Primate’s Foraging Decisions,” Science 340: 483-485, 26 Apr 2013.

Francis en Trending Ciencia: Los cabellos de Pelé, la diosa hawaiana de los volcanes

Ya puedes disfrutar de mi nuevo podcast de Física en Trending Ciencia, grabado el 19 de abril de 2013, sigue este enlace para escuchar el audio. He elegido como tema para mi nuevo podcast sobre física un artículo publicado en la prestigiosa revista Physical Review Letters titulado “Delayed Capillary Breakup of Falling Viscous Jets” (rotura capilar retrasada de chorros líquidos viscosos en caída) aparecido el 15 de abril en el número 14 del volumen 110 de dicha revista. Este artículo afirma haber resuelto una famosa paradoja  en la física de los chorros líquidos viscosos, como los chorros líquidos de miel o de lava. Quizás te sorprenda que aún haya cosas que desconocemos sobre los chorros líquidos viscosos, pero así es. Arman Javadi (École Normale Supérieure en Paris, Francia) y sus colegas han desarrollado una nueva teoría, basada en un extenso número de experimentos, que permite explicar el porqué la miel puede producir chorros de varios metros de longitud y sólo unos milímetros de grosor, algo imposible para líquidos no viscosos como el agua. Este fenómeno es paradójico porque la teoría convencional que explica la formación y rotura de los chorros líquidos afirma que la viscosidad no influye en la longitud del chorro líquido antes del momento en que empieza a gotear. La nueva teoría de Arman Javadi y sus colegas explica porque la rotura se retrasa y el chorro alcanza longitudes de vértigo. Quizás nunca has hecho la prueba, pero un chorro de miel puede alcanzar más de 7 metros y medio de longitud antes de romperse en gotas.

El artículo ténico es A. Javadi, J. Eggers, D. Bonn, M. Habibi, and N. M. Ribe, “Delayed Capillary Breakup of Falling Viscous Jets,” Phys. Rev. Lett. 110: 144501, 2013.

Pero antes de nada, permíteme recordarte una curiosidad que gustará sobre todo a los aficionados a la geología y la vulcanología. Los llamados cabellos de Pelé. Pelé en la mitología hawaiana, es una diosa del fuego, el relámpago, la danza, los volcanes y la violencia. Según esta mitología, Pelé es una de las hijas de Haumea y Kane Milohai. Se caracteriza por ser una diosa salvaje y rabiosa, que según la tradición de los nativos, habitaría en el volcán Kīlauea. Por ello es que Pelé es considerada como la responsable de las erupciones de dicho volcán. Entre los vulcanólogos, Pelé es famoso por sus cabellos, los cabellos de Pelé, unas hebras de vidrio basático formados en fuentes de lava, cascadas de lava y coladas de lava de alta velocidad que se observan en algunas erupciones volcánicas hawaianas. Lo que se observa es una especie de manojo de hebras de vidrio de color dorado, cada una con menos de 0,5 mm de diámetro y una sorprendente longitud de hasta 2 metros Las hebras reciben el nombre de Pelé la diosa de volcanes en la mitología Hawaiana. La nueva teoría Arman Javadi y sus colegas para la rotura de chorros líquidos viscosos permite explicar los primeros instantes de su formación, antes de su solidificación.

Francis en ¡Eureka!: El hipocampo de humanos, ratas y murciélagos

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, ya está disponible. Si te apetece escucharlo, sigue este enlace (se corta en el minuto 7:31, puedes escucharlo completo a partir del minuto 02:08:00 en el programa completo). Como siempre una transcripción libre del audio.

El cerebro es fascinante y fuente de múltiples noticias científicas. Esta semana  ha sido noticia una parte del cerebro llamada hipocampo que actúa como un sistema GPS que nos permite movernos por nuestro entorno. ¿Qué es esta parte del cerebro llamada hipocampo? El hipocampo es una parte del cerebro con forma de letra “S” que recuerda a un caballito de mar, de ahí su nombre. En el cerebro humano hay dos hipocampos, uno en el hemisferio izquierdo y otro en el derecho. Cada uno está formada por unos 20 millones de neuronas, aunque el número depende de la edad y de otros factores, como la profesión. Los oyentes recordarán el caso de los taxistas de Londres, que tienen que aprenderse un gran número de lugares y las rutas más rápidas entre estos lugares; en el año 2000 se publicó un estudio que demostraba que el hipocampo de los taxistas de Londres está más desarrollado y tiene mayor volumen que el de una persona normal. En los años 1970, se lanzó la hipótesis de que hipocampo almacena un “mapa cognitivo,” es decir, una representación neuronal de nuestra posición y orientación en el espacio (por ejemplo, del salón de nuestra casa o del camino hasta nuestro lugar de trabajo). Múltiples estudian han demostrado que hay neuronas en el hipocampo que actúan como ”células de posición” que disparan potenciales de acción cuando nos encontramos en cierto lugar; diferentes neuronas representan diferentes lugares y las neuronas próximas entre sí representan lugares próximos entre sí. Según la hipótesis del “mapa cognitivo,” el hipocampo actúa como el sistema GPS que guía nuestro coche.

Francis en TrendingCiencia: Cifrado cuántico desde un avión a 300 km/h

Mi nuevo podcast en Trending Ciencia ya está disponible. Si te apetece escuchar el audio, sigue este enlace. Como siempre una transcripción.

Mi nueva noticia de Física es sobre computación cuántica; en concreto, sobre cifrado cuántico, también llamado criptografía cuántica. Físicos de la Agencia Espacial Alemana (conocida por sus siglas en alemán DLR) y de la Universidad de Ludwig Maximilians en Múnich (conocida por sus siglas LMU), han logrado ejecutar el protocolo cuántico de distribución de claves llamado BB84 desde un avión moviéndose a 290 km/h hasta una estación receptora en tierra situada a unos 20 km de distancia. ¡Increíble!

Sebastian Nauerth (del LMU) y sus colegas han publicado su logro el 31 de marzo en la revista Nature Photonics. El artículo técnico es Sebastian Nauerth, Florian Moll, Markus Rau, Christian Fuchs, Joachim Horwath, Stefan Frick & Harald Weinfurter, “Air-to-ground quantum communication,” Nature Photonics, AOP 31 Mar 2013. También recomiendo leer a Hamish Johnston, “Quantum signal sent from aircraft,” Physics World, Apr 5, 2013; y a John Timmer, “Quantum encryption keys obtained from a moving plane. A technical demonstration shows that an exchange with satellites is possible,” Ars Technica, Apr 2 2013.

Francis en ¡Eureka!: Los Australopithecus sediba y su relación con los Homo

Ya puedes disfrutar del audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero. Sigue este enlace y disfruta. Como siempre una transcripción libre del audio.

La evolución de los humanos a partir de los australopitecos aún no está del todo clara. Se afirmó que Lucy, un Australopithecus afarensis, era el antecesor del género Homo. Se publica esta semana nuevos datos sobre lo que podría ser el eslabón entre los australopitecos y los humanos. Los humanos somos homínidos del género Homo que nos caracterizamos por caminar erguidos sobre dos pies, por tener un cerebro grande (en relación con los demás simios) y un dedo pulgar que nos permite manipular objetos. Los homínidos más antiguos son los Australopithecus (palabra que significa “simio sudafricano”) cuya antigüedad está entre hace unos 4 millones de años y unos 2 millones de años. Se cree que el género Homo evolucionó a partir de los Australopithecus, gracias a un esqueleto muy completo de una mujer joven descubierto en 1974 en Hadar, Etiopía, bautizado como Lucy (para algunos la “abuela de la humanidad”) que podía trepar a los árboles y caminar sobre dos pies. Tenía una capacidad craneana pequeña, de unos 680 centímetros cúbicos y una altura de un metro y 55 centímetros. Se cree que caminaba erguida y tenía capacidad prensil en sus manos. Se cree que sabía usar el fuego, pero no producirlo y se protegía en cuevas. Se cree que vivía de recolectar semillas, raíces, frutos y ocasionalmente comía carne.

Colección especial de artículos en la revista Science sobre los Australopithecus sediba. Resumen de los seis nuevos artículos por Lee R. Berger, “The Mosaic Nature of Australopithecus sediba,” Science 340: 163-165, 12 April 2013.

Francis en Trending Ciencia: Récord de velocidad en una fibra óptica

Muchos me habéis pedido en alguna que otra ocasión un podcast de La Ciencia de la Mula Francis. Por ello, me he apuntado a Trending Ciencia el nuevo blog de podcast de ciencia. Nos puedes seguir por Twitter, en nuestro canal en ivoox y vía suscripción en iTunes; el feed general para los feed-adictos).

Puedes oír mi primer podcast para Trending Ciencia siguiendo este enlace. Como ya sabes que es mi costumbre, aquí realizaré una transcripción del podcast (bastante literal), e incluiré figuras y enlaces al artículo técnico. ¡Que lo disfrutes!

He elegido como tema para mi primer podcast sobre física un curioso avance en las tecnologías de fibra óptica. Un equipo de físicos de la Universidad de Southampton, ciudad costera del sur de Inglaterra (Reino Unido) ha logrado fabricar un cable de fibra óptica muy especial. Muy especial por tres razones. La primera porque en esta fibra óptica la luz se propaga a casi la velocidad de la luz… en el vacío. Exactamente al 99,7% de la velocidad de la luz en el vacío. Obviamente, han utilizado una fibra óptica hueca, rellena de aire. La segunda razón de que esta nueva fibra publicada en un artículo en la revista Nature Photonics, aparecido online el pasado 24 de marzo, es que han logrado unas pérdidas de sólo 3,5 dB/km. Un número bajo comparado con otras fibras ópticas huecas fabricadas en el pasado. Y finalmente, la tercera razón por la que este logro alcanzado por Francesco Poletti y sus colegas de la Universidad de Southampton es tan especial es que han alcanzado un ancho de banda de 1,48 terabits por segundo. Si una línea de banda ancha de 20 megabits por segundo te parece muy rápida, la nueva fibra alcanza casi un millón y medio de megabits por segundo.

El artículo técnico es F. Poletti et al., “Towards high-capacity fibre-optic communications at the speed of light in vacuum,” Nature Photonics 7: 279–284, Published online 24 March 2013. Figura de la fibra y sus pérdidas, figura de los modos de propagación, y figura que confirma la latencia y figura que confirma el ancho de banda alcanzado.

Francis en ¡Eureka!: El telescopio espacial Kepler le da la razón a Einstein

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa de radio La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace si quieres disfrutar del audio. Como siempre, una transcripción libre del audio.

El telescopio espacial Kepler de la NASA, cuya misión es buscar planetas extrasolares, ha sido noticia esta semana por confirmar la teoría de Einstein, ¿qué es lo que ha logrado? El telescopio espacial Kepler de la NASA fue lanzado al espacio en marzo de 2009. Su misión es descubrir nuevos planetas extrasolares y en especial “exotierras”, exoplanetas similares en tamaño a la Tierra y situados en la zona habitable de su estrella. Kepler observa de forma continua una región del cielo con 170 000 estrellas. Utiliza un espejo de 1,4 metros de diámetro y una cámara digital de 42 CCDs, con un total de 95 megapíxels. Muchas de las estrellas estudiadas son sistemas estelares binarios, formados por dos estrellas. Kepler ha sido noticia esta semana porque uno de sus candidatos a exoplaneta gigante gaseoso ha resultado ser una (micro)lente gravitacional. Un ejemplo de cómo la gravedad curva y magnifica la luz de una estrella como predice la teoría general de la relatividad de Einstein.

Noticia en inglés: ”Gravity-bending find leads to Kepler meeting Einstein,” Phys.org, Apr 4, 2013. Artículo técnico: Philip S. Muirhead et al., “Characterizing the cool KOIs. V. KOI-256: A mutually eclipsing post-common envelope binary,” The Astrophysical Journal 767: 111, 2013.

Kepler ha descubierto un candidato a planeta que ha resultado ser un fenómeno mucho más interesante y especial. ¿Cómo ha ocurrido este descubrimiento? El telescopio espacial Kepler detecta exoplanetas con el método del tránsito: mide el brillo de una estrella de forma continua y si observa una disminución en el brillo con un patrón característico, se infiere la posible existencia de un planeta que ha pasado por delante de la estrella. Kepler sólo nos ofrece candidatos a planetas que han de ser confirmados de forma independiente por telescopios terrestres o por otros métodos de observación. La disminución de la luz de una enana roja fue interpretada como candidato a planeta gigante gaseoso. Las observaciones posteriores con el telescopio Hale en San Diego para confirmar si era o no un planeta, mostraron que lo que se estaba viendo en realidad no era un planeta alrededor de la enana roja, sino un sistema binario formado por una enana blanca (cuyo tamaño es similar a nuestra Tierra, aunque su masa es similar a la del Sol) y la enana roja (de mayor tamaño). La disminución del brillo observada en la enana roja se debía al paso de la pequeña enana blanca por delante de la enana roja. Este ejemplo no fue descartado como candidato a planeta porque la gravedad de la enana blanca actuaba como una lente que amplificaba la luz de la enana roja. Por ello, la disminución de la luz de la enana roja fue mucho más pequeña de lo esperado, al ser magnificada por la gravedad de la enana blanca. Lo bueno es que este falso positivo a dado lugar a un ejemplo casi perfecto de lo que predijo Albert Einstein, una microlente gravitacional.

Francis en ¡Eureka!: Robots biomiméticos de Boston Dynamics

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, ya está disponible. Si te apetece escucharlo, sigue este enlace. Como siempre, una transcripción libre del audio.

Los militares necesitan robots capaces de moverse en un campo de batalla por un terreno con todo tipo de accidentes (arena, rocas, fango, nieve, etc). Los proyectos DARPA son los mayores impulsores de la robótica móvil. ¿Cómo se logra desarrollar este tipo de robots todo terreno? Los robots todo terreno son un gran reto para los ingenieros. Para diseñar estos robots se suele imitar el comportamiento de animales, es decir, se usa la  biomimética. La selección natural durante cientos de millones de años ha permitido que muchos animales evolucionen hasta adquirir sistemas de locomoción realmente sorprendentes y muy eficientes en consumo energético. Muchos ingenieros especialistas en robótica se inspiran o tratan de imitar estos sistemas de locomoción en sus proyectos. Siempre, el primer paso es estudiar la biomecánica del movimiento del animal, desvelar sus secretos para poderlos incorporar al diseño del robot. Hoy vamos a hablar de los robots biomiméticos de la compañía Boston Dynamics, fundada por el ingeniero Marc Raibert del Instituto Técnico de Georgia (el Georgia Tech) situado en Atlanta (EEUU), que recientemente ha sido noticia por la publicación en la prestigiosa revista Science de su último robot.

Lograr que un robot camine por la arena del desierto no es fácil. Muchos oyentes recordarán lo que le pasó a Spirit, el rover marciano de la NASA, que quedó atrapado en la arena de Marte en mayo de 2009. Spirit tenía seis ruedas todo terreno pero no pudo escapar. El nuevo robot de la compañía Boston Dynamics hubiera podido escapar de la arena por que no utiliza ruedas sino patas. Se llama RHex y es un hexápodo. Cada una de sus seis patas imita el movimiento de las patas del lagarto de cola de cebra (Callisaurus draconoides), un lagarto que se mueve a gran velocidad sobre la arena del desierto sin hundirse. El movimiento de las patas de este lagarto es parecido a las brazadas de un nadador en el agua de una piscina, casi es como si el lagarto “nadara sobre la arena”. Los investigadores han estudiado en detalle las fuerzas que ejercen las patas sobre los granos de arena y las han utilizado para diseñar la forma y el algoritmo de control de cada pata del robot. RHex es un pequeño robot de 13 centímetros y 150 gramos, pero es capaz de moverse a 2,5 kilómetros por hora sobre arena. Si el rover Spirit hubiera tenido un diseño similar hubiera podido escapar de la trampa de arena marciana sin problemas.

Más información en “El ‘sprint’ de los lagartos inspira un robot para conquistar mundos arenosos,” esmateria.com, 22 Mar 2013, que incluye el siguiente vídeo.

Francis en ¡Eureka!: El universo según el telescopio espacial Planck de la ESA

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace para escuchar audio, son sólo 9 minutos. Como siempre una trasncripción libre del audio.

En el programa del 30 de diciembre de 2012 auguramos que una de las grandes noticias de 2013 sería los datos sobre el fondo cósmico de microondas del telescopio espacial Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA). Esta semana se han publicado los primeros datos, ¿han sido tan revolucionarios como se esperaba? Para muchos de nosotros ha sido una decepción, pues los datos que podrían ser más revolucionarios no se han publicado aún. El telescopio espacial Planck mide la radiación de fondo cósmico de microondas con una precisión sin precedentes, pero el análisis de los fenómenos más sutiles, que experimentos anteriores no podían observar, está resultando más difícil de lo esperado. Los científicos responsables de la misión Planck han prometido nuevos datos para dentro de unos seis meses (sobre la polarización) y para dentro de un año (sobre los modos B), resultados muy importante para conocer los detalles de la inflación cósmica. Aún así,  los resultados publicados esta semana son muy interesantes.

Muchos oyentes se preguntarán, ¿qué es el fondo cósmico de microondas que observa el telescopio espacial Planck? Todo el mundo ha oído hablar de la teoría del big bang (o gran explosión). En los primeros instantes del universo no había átomos, que se formaron cuando el universo tenía unos 380 mil años y una temperatura promedio de unos 4000 Kelvin. El plasma de protones, de carga positiva, y electrones, de carga negativa, se transformó en un gas neutro de átomos de hidrógeno cuando éstos se combinaron y el universo se volvió casi transparente a la luz, como es hoy en día. El plasma era luminoso porque las partículas con carga eléctrica absorben y reemiten fotones (partículas de luz). El fondo cósmico de microondas es el resultado de la luz que llenaba el universo cuando tenía sólo 380 mil años. Esta luz era visible (con un color blanquiazul parecido al de un tubo fluorescente). Al enfriarse el universo, la temperatura de la radiación se redujo y ahora mismo es muy fría, de sólo 2,72 55 Kelvin (grados sobre el cero absoluto de temperatura). Se trata de fotones de microondas, con frecuencias entre 25 y 1000 GHz (los teléfonos móviles emiten microondas por debajo de los 2 GHz) [que corresponden a longitudes de onda entre 1 cm y 0,3 mm, más o menos]. Como curiosidad, alrededor del 1% de la nieve que se veía en los televisores de tubo de rayos catódicos, cuando no sintonizaban ningún canal, era fondo cósmico de microondas recogido por la antena del televisor.

Si el fondo cósmico de microondas se formó cuando el universo tenía 380.ooo años, ¿cómo es posible que nos dé información sobre los primeros instantes del big bang? El fondo cósmico de microondas es muy homogéneo e isótropo, mires hacia donde mires en el universo siempre parece igual. Pero por fortuna muestra unas pequeñísimas variaciones (llamadas anisotropías). La temperatura del fondo cósmico de microondas varía menos de 0,0005 Kelvin, es decir, entre 2,725 y 2,726 Kelvin. Estas variaciones tan pequeñas son las que se muestran en los mapas del fondo cósmico de microondas. Se cree que el origen de estas anisotropías son las fluctuaciones cuánticas primigenias del universo, que han sido amplificadas por la expansión cósmica. También hay fluctuaciones de primer plano debidas a la gravedad de la materia y la energía que existe ahora mismo en el universo; las galaxias, los cúmulos galácticos y otras grandes estructuras del universo afectan al fondo cósmico de microondas. Por ello podemos aprender muchas cosas sobre el universo primigenio y sobre el universo actual gracias al análisis del mapa del cielo en microondas que nos ha ofrecido el telescopio espacial Planck de la ESA.

Los nuevos datos indican que el universo es más viejo de lo que se pensaba. ¿Cómo se puede saber la edad del universo midiendo el fondo cósmico de microondas? Me gustaría aclarar que no es verdad que ahora sabemos que el universo es más viejo, como han dicho algunos medios. Los últimos datos del telescopio espacial Wilkinson MAP de la NASA indicaban que el universo tenía una edad de 13.772 millones de años con un error de 59 millones de años. La nueva medida del telescopio espacial Planck de la ESA indica que el universo tiene 13.798 millones de años con un error de sólo 37 millones de años. El nuevo valor de la edad del universo está dentro del margen de error de la medida anterior. Por tanto, no es correcto decir que el universo es ahora más viejo. Sólo podemos decir que ahora conocemos mejor la edad que tiene. Esta edad se obtiene aplicando la teoría de la relatividad de Einstein para explicar el “sonido” de las fluctuaciones del fondo cósmico de microondas. Igual que al escuchar música podemos saber qué instrumento musical la interpreta. Se puede analizar el espectro multipolar de la radiación cósmica y saber qué parámetros del universo la explican.

¿Qué sabemos ahora sobre el contenido de materia, materia oscura y energía oscura del universo? Quizás el resultado más sorprendente de Planck ha sido un cambio en las proporciones del contenido del universo actual. En concreto, contiene menos energía oscura de lo que se pensaba. Sólo el 68,3% del universo es energía oscura, cuando hace una semana se creía que era el 71,4%. Por tanto, la cantidad de materia ha crecido. Hoy sabemos que el contenido de materia oscura del universo es del 26,8%, cuando hace una semana se creía que era del 24%, y el materia ordinaria (lo que los físicos llamamos materia bariónica) también ha crecido hasta un 4,9% del universo. No son cambios muy grandes, pero el error experimental en los nuevos valores es mucho más pequeño, luego son valores mucho más fiables. Además, ahora sabemos que hay sólo 3 tipos de neutrinos. Medidas anteriores del fondo cósmico de microondas habían sugerido que podría haber un cuarto tipo, un neutrino estéril, pero la nueva medida de Planck lo descarta de forma definitiva. Más aún, Planck indica que la suma de las masas de los neutrinos es menor de 0,23 eV (aunque no impone un límite inferior). 

¿Se ha observado algo anómalo o inesperado sobre el universo? El telescopio espacial WMAP observó una anomalía en el fondo cósmico de microondas llamada con el curioso nombre de “eje del mal” y una mancha fría en la dirección de la constelación de Eridanus, llamado “punto frío de Eridanus”. Muchos expertos pensaban que era un error instrumental de WMAP y que el telescopio espacial Planck no observaría la misma anomalía. Sin embargo, para sorpresa de todos, estas dos anomalías también se observan en los nuevos datos. Estas anomalías podrían indicar que hay algo sobre el universo a gran escala que aún no entendemos bien.  Sin embargo, muchos físicos creen que no es algo preocupante porque estas anomalías están cerca del plano de la eclíptica (el plano del sistema solar donde están los planetas). Quizás lo que no entendemos bien son las fuentes de microondas en el entorno del sistema solar. Como siempre, el universo guarda secretos que han de ser desvelados por los cosmólogos y astrofísicos.

Como siempre, si no has oído aún el audio, sigue este enlace. 

Francis en ¡Eureka!: Marte fue habitable porque fluyó agua potable en su superficie

Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en el programa La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Sigue este enlace para oír el audio. Como siempre, una transcripción libre del audio.

El pasado martes 12 de marzo, la NASA dio una rueda de prensa sobre la misión Curiosity en Marte. Se afirmó que uno de los objetivos más importantes del rover Curiosity ya se ha cumplido. ¿Cuál era este objetivo? Una de las grandes preguntas sobre el planeta Marte que se pretende responder con la misión Curiosity es si Marte fue un planeta habitable en el pasado. Misiones marcianas anteriores han descubierto que ahora mismo hay agua helada enterrada en el subsuelo marciano, e incluso que en el pasado fluyó agua líquida por la superficie de Marte, que hubo mares y lagos en diferentes crácteres marcianos. Otro rover de la NASA llamado Opportunity, que lleva en Marte desde 2004 y aún sigue en activo, descubrió que el agua líquida fluyó en la superficie marciana; pero parece ser que era agua muy ácida (con un pH muy alto bajo), parecida a un mar muy salado, poco propicio para la aparición de la vida. Uno de los objetivos más importantes del rover Curiosity, un laboratorio físicoquímico móvil de casi una tonelada de peso que se encuentra en el cráter Gale en el planeta Marte, era encontrar huellas de agua potable, agua con condiciones ideales para la aparición de la vida. Dos instrumentos de Curiosity, llamados SAM y ChemIn, han descubierto que en el cráter Gale hubo un lago de agua “dulce”, agua con un pH neutro y con muy pocas sales minerales. Un ambiente ideal para la aparición de la vida.

Más información en Daniel Marín, “¡Marte fue habitable en el pasado! (Bitácora de Curiosity 24),” Eureka, 12 Mar 2013, y en inglés en “NASA Rover Finds Conditions Once Suited for Ancient Life on Mars,” NASA News, 12 Mar 2013.

Esto significa que Marte fue habitable en el pasado, lo que no significa que fuera un planeta “con vida” ni siquiera bacteriana. ¿Podría detectar Curiosity la presencia de bacterias vivas en Marte? No, Curiosity no puede detectar vida bacteriana, incluso si las bacterias estuvieran presentes en alguna de las muestras de suelo que se han analizado. El instrumento SAM (Sample Analysis at Mars), de unos 5 kg, a bordo del rover Curiosity, posee un espectrómetro de masas y un cromatógrafo de gases capaz de descubrir moléculas orgánicas tras calentar las muestras se suelo marciano en un horno hasta los 835º C. El instrumento SAM puede detectar moléculas orgánicas, como los aminoácidos, los componentes de las proteínas, pero no puede detectar vida. De hecho, en el universo se han encontrado moléculas orgánicas en muchos lugares (meteoritos, cometas, nubes gas de interestelar, etc.). Descubrir bacterias vivas requiere incubarlas y verificar que pueden reproducirse. Las sondas espaciales Viking en 1976 portaban tres experimentos para detectar vida en Marte. En uno de ellos se incubó una porción de suelo de Marte con nutrientes (marcados con isótopos radiactivos) y se observaron los productos de una reacción química. Al principio se pensó que se trataba de una señal positiva de vida marciana, pero estudios posteriores demostraron que se trató de una catálisis inorgánica por compuestos de hierro. Curiosity es un laboratorio físicoquímica que no está preparado para descubrir seres vivos en Marte.

El agua en Marte es un tema recurrente y aparecen noticias constantemente. Ya en diciembre de 2012 se publicó que Curiosity había encontrado agua en Marte, ¿cuál es la diferencia entre el anuncio de esta semana y el anterior? En diciembre el rover Curiosity descubrió gracias al instrumento SAM que al calentar unas muestras de arena a varios cientos de grados se producían pequeñas cantidades de vapor de agua. Este agua es muy ácida, contiene azufre y cloro, y es más pesada que el agua en la Tierra, es decir, sus moléculas contienen más deuterio. El agua, H2O, está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón; el deuterio es un isótopo pesado del hidrógeno cuyo núcleo atómico contiene un neutrón, además del protón. En los oceános terrestres el 0,015% del agua es pesada, es decir, 150 de cada millón de moléculas de agua contiene deuterio en lugar de hidrógeno. Aunque se sabe que hay bacterias que pueden vivir en concentraciones altas de agua pesada, si además resulta que es muy ácida se ponen fuertes trabas para que pueda aparecer la vida (al menos vida como en la Tierra).

Los nuevos datos indican que en el cráter Gale hubo un lago de agua “dulce”. ¿Cómo se ha descubierto que había agua potable?  La noticia de esta semana es el resultado de un análisis mineralógico de unas muestras de roca recogidas tras taladrar el suelo del crácter Gale el 8 de febrero. Dichas muestras de roca contienen hasta un 30% de un mineral arcilloso de tipo esmectita (similar al talco mineral), un filosilicato que sólo se puede formar en presencia de agua líquida con un pH neutro y baja concentración en sales. Las esmectitas son los componentes fundamentales de las bentonitas, cuya minería en España se explota en la cuenca de Madrid (al norte de la ciudad de Toledo, y entre Pinto y Valdemoro en Madrid) y en la región de Cabo de Gata en Almería. Se estima una producción de unas 190.000 toneladas al año con un valor de 2 M€/año. Volviendo a las esmectitas en Marte, la clave del nuevo análisis ha sido el intrumento ChemIn (Chemistry and Mineralogy), de unos 10 kg, capaz de realizar análisis de muestras del suelo marciano mediante difracción de rayos X, lo que permite identificar la presencia de determinados minerales, no sólo elementos. Este instrumento ha observado la presencia de sulfatos de calcio, en lugar de los sulfatos de magnesio y de hierro que fueron observados por el rover Opportunity. Por tanto, se puede asegurar que hubo un lago de agua potable en el cráter Gale y que Marte fue habitable en el pasado.

¿Se sabe hace cuánto tiempo corría agua potable por la superficie de Marte y durante cuánto tiempo? Las hipótesis actuales apuntan a que Marte fue húmedo y capaz de albergar vida hace unos 4000 millones de años. Los planetas del Sistema Solar se formaron hace unos 4500 millones de años, junto al Sol. Se cree que hace unos 4000 millones de años, en plena era Noeica, Marte tenía una atmósfera que contenía gases de efecto invernadero suficientes para que el agua fluyese por la superficie y se formaran arcillas. La era Noeica duró unos 1000 millones de años y dio paso a una segunda era que duró poco, unos 300 millones de años, en la que ocurrió un cambio climático brusco que dio lugar a la era actual, con un Marte frío y seco. Por tanto se cree que el cráter Gale pudo albergar un lago de agua “dulce” hace unos 4000 millones de años, lago que se heló y se secó hace unos 3500 millones de años. Pero los detalles están aún pendientes de respuesta y se espera que Curiosity logre aportar nuevos datos que aclaren esta cuestión.

Para acabar, Curiosity ha tenido un problema con su ordenador de a bordo, ¿se ha resuelto ya dicho problema? El miércoles 27 de febrero se comprobó que el ordenador principal de Curiosity no estaba enviando los datos grabados a la Tierra. Se había corrompido su memoria y había quedado inútil. Por suerte Curiosity va equipado con dos ordenadores principales redundantes para evitar este tipo de problemas. El jueves 28 de febrero el control de Tierra dio la orden de cambiar de ordenador (el otro ordenador fue empleado para controlar la nave durante el viaje desde la Tierra hasta Marte). Los dos ordenadores de Curiosity pueden controlar todos los sistemas de la nave. Durante varios días se comprobó que todo funcionaba a la perfección con el otro ordenador. Estos ordenadores usan procesadores PowerPC modificados para soportar altos niveles de radiación. Funcionan a 200 MHz y posee 2,5 GB de memoria; puede parecer poco, pero están preparados para aguantar dosis de radiación un millón de veces superior a las consideradas peligrosas para un ser humano y temperaturas de entre -55º C y 70º C. Se espera que la misión Curiosity dure varios años y que no haya más problemas con el ordenador. Curiosity se dirigirá a la base del Monte Aeolis, donde en teoría se encuentran más minerales arcillosos del tipo de los filosilicatos, es decir, más pruebas de la existencia de agua potable en el pasado de Marte.

Sigue este enlace para oír el audi, si no lo has hecho ya. 

Francis en ¡Eureka!: Curiosidades sobre las abejas y su gusto por la cafeína

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, lo puedes escuchar siguiendo este enlace. Como siempre, una transcripción libre para abrir boca.

Las abejas como las hormigas son los insectos sociales por excelencia. Se ha dicho que su comportamiento social es muy avanzado como si fueran muy inteligentes, ¿qué hay de verdad en esto? En realidad, el comportamiento eusocial de la colmena emerge del comportamientos egoísta e individual de cada abeja. La “inteligencia” colectiva de la colmena es un mito. Las abejas no saben que la colmena tiene una estructura social y actúan por instinto realizando acciones individuales que sólo dependen de su edad. En una colmena pueden existir hasta 80.000 obreras, 200 zánganos y una reina. Las funciones de las abejas obreras varían con la edad. Sus tres primeros días lo pasan como limpiadoras. Del tercer al décimo día ejercen funciones de niñeras alimentando a las larvas. A partir del décimo día se activan las glándulas abdominales productoras de cera y se comportan como constructoras. Del decimosexto al vigésimo día se encargan de almacenar el polen y el néctar que traen las obreras que han ido en busca de comida. A partir del vigésimo día, se convierten en soldados que protegen la entrada al nido y, después, durante el resto de sus seis semanas de vida, se convierten en abejas de campo que buscan comida. El comportamiento eusocial de las abejas emerge de este ciclo de vida de cada abeja obrera individual. Por cierto, hay más 19.200 especies de abejas y la mayoría son insectos solitarios; sólo un 5% de las especies de abejas son sociales, como la abeja melífera europea (Apis mellifera), la más común.

Se ha hablado mucho de la perfección de los panales, como si las abejas fueran excelentes matemáticas. ¿Se trata también de un mito? La teoría de la evolución garantiza que una habilidad adquirida durante cientos de millones de años acaba con un resultado óptimo. El diseño de los paneles maximiza el espacio útil, minimizando el consumo de cera. El mito de que el diseño geométrico de los paneles es perfecto nació con el error de un matemático. Las abejas cierran cada celda hexagonal formando un vértice de tres caras planas que son rombos idénticos. El matemático Koenig calculó en 1739 que el valor óptimo de los ángulos mayor y menor de estos rombos debía ser 109º 26′ y 70º 34′, cuando las medidas experimentales indicaban que las abejas usaban valores algo diferentes, 109° 28’ y 70° 32’. Estudios posteriores mostraron un error en el cálculo de este matemático (que había usado unas tablas de logaritmos que contenían un error). El cálculo correcto mostraba que las abejas tenían razón y su diseño era perfecto. En realidad lo que era imperfecto era el cálculo de este matemático del siglo XVIII.

Cambiemos de tema. Hablando de abejas, se ha observado una reducción en el número de abejas en todo el mundo, ¿se saben ya las causas?. El llamado síndrome de despoblamiento de las colmenas ha diezmado las poblaciones de abejas de Estados Unidos y Europa en la última década. En España, el síndrome empezó a observarse a principios del año 2000, pero se hizo evidente a partir de 2004. En el año 2005, un equipo de investigadores españoles del Centro Apícola Regional de Marchamalo (Guadalajara) sugirió que un hongo parásito de las abejas, llamado Nosema ceranae, podría ser la causa del despoblamiento en España; existe un tratamiento farmacológico contra este hongo, un antibiótico llamado fumagilina. Pero hoy en día se cree que el síndrome de despoblamiento de las colmenas es un fenómeno multifactorial en el que intervienen múltiples causas, además de las epidemias de parásitos, también influye el uso de ciertos pesticidas e incluso podría influir el cambio climático. En la actualidad este síndrome, aunque es una gran amenaza para la polinización de los cultivos y provoca enormes pérdidas económicas, aún no tiene una explicación convincente aceptada por todo los expertos.

Esta semana se ha publicado en la prestigiosa revista Science un curioso artículo sobre la relación entre la cafeína y las abejas. ¿Qué es lo que se ha descubierto? Los aficionados a ir de camping habrán observado que a las abejas les encantan las latas de refrescos de bebidas con cafeína. Muchas plantas contienen alcaloides como la cafeína y la nicotina porque su sabor amargo disuade a los herbívoros, ya que en altas dosis son sustancias tóxicas. Las plantas compiten entre sí para ser elegidas por los insectos polinizadores desplegando diferentes señales visuales (como flores de vivos colores) y olfativas (como flores con olores agradables). A muchas personas nos gusta tomar café y productos con cafeína porque a bajas dosis es “gratificante” y “estimulante” ya que mejora el rendimiento cognitivo y la memoria. Un grupo de investigadores británicos liderados por el profesor Wright, del Instituto de Neurociencia de la Universidad de Newcastle, han descubierto que el néctar de algunas flores (como las del cafeto y algunos cítricos) contiene cafeína porque mejora la memoria de recompensa de las abejas. Las abejas recuerdan más y mejor las flores cuyo néctar contiene una pequeña dosis de cafeína, a pesar de tener un ligero sabor amargo.

El artículo técnico es G. A. Wright et al., “Caffeine in Floral Nectar Enhances a Pollinator’s Memory of Reward,” Science 339: 1202-1204, 8 Mar 2013; recomiendo leer también a Lars Chittka, Fei Peng, “Caffeine Boosts Bees’ Memories,” Science 339: 1157-1159, 8 Mar 2013.

Cómo han realizado sus experimentos estos investigadores británicos. En este estudio se han utilizado técnicas de aprendizaje con refuerzo, como hacía el ruso Pavlov con sus perros; los oyentes recordarán que los perros de Pavlov escuchaban una campanilla cuando se les daba de comer y más tarde se ponían a salivar con sólo escuchar la campanilla. En el nuevo estudio, estos investigadores británicos han entrenado a las abejas para asociar el olor de las flores con una recompensa (una gota de sacarosa). Cuando la gota de azúcar contiene una pequeña dosis de cafeína, las abejas recuerdan el olor de la flor durante más tiempo y con mayor intensidad. Según este estudio, la cafeína refuerza las conexiones sinápticas entre las neuronas de la cabeza de la abeja que son responsables de los recuerdos a largo plazo de los aromas de las flores.

Cómo actúa la cafeína para reforzar las memoria de las abejas según estos investigadores británicos. El profesor Wright y sus colegas creen que los efectos observados de la cafeína en la memoria a largo plazo de las abejas se deben a que bloquea los receptores de un neurotransmisor llamado adenosina. Los receptores olfativos de las abejas se encuentran en sus antenas y están conectadas con unas neuronas llamadas lóbulos antenales. Estas neuronas a su vez están conectados con otras neuronas llamadas células de Kenyon que están en una región de su cabeza de la abeja llamada cuerpo pedunculado. La cafeína aumenta la excitabilidad de las células de Kenyon y refuerza las sinapsis químicas que utilizan como neurotransmisor la acetilcolina; hay que recordar que todas las mañanas nos despierta una lluvia de acetilcolina en nuestro encéfalo. La cafeína hace que nos mantengamos despiertos y no nos entre sueño porque es una antagonista de la adenosina, que es un neurotransmisor que relaja la actividad neuronal produciendo la sensación del sueño. En las abejas, la cafeína refuerza las conexiones sinápticas entre las células de Kenyon y las neuronas olfativas activadas por un olor floral.

En este blog también puedes leer “La cafeína en el néctar de las flores mejora la memoria olfativa de las abejas,” 8 marzo 2013.

Lo dicho , si quieres escuchar el audio, sigue este enlace.

Francis en ¡Eureka!: Interfaces cerebro a cerebro vía internet entre dos ratas de laboratorio

Miguel Nicolelis nos cuenta su trabajo en primera persona (12 minutos en inglés); delante de su libro “Beyond Boundaries.”

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, lo puedes escuchar siguiendo este enlace, o también aquí. Como siempre, una transcripción libre para abrir boca.

Investigadores de la Universidad de Duke en EEUU lograron en 2003 que un mono (un macaco rhesus) moviera un brazo robot utilizando sólo su pensamiento, como si fuera un tercer brazo. Esta semana ha sido noticia que han logrado establecer una conexión, vía internet, entre los cerebros de dos ratas de laboratorio, una en Brasil y otra en EEUU. ¿Cómo se ha realizado el experimento? Miguel Nicolelis, de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, EEUU, es un especialista en interfaces cerebro-máquina, es decir, en el uso dispositivos que leen la actividad de la corteza cerebral y la transmiten a un ordenador para que realice ciertas tareas, como controlar un brazo robot. Esta semana el grupo de Nicolelis ha utilizado una tecnología llamada microestimulación intracortical para lograr una interfaz cerebro a cerebro, transmitiendo en tiempo real información sensoriomotriz del cerebro de una rata en Brasil a otra rata en EEUU. En concreto, entre el Instituto Internacional de Neurociencias Edmond y Lily Safra, en Natal, Brasil, y el Laboratorio de Nicolelis en la Universidad de Duke, en Carolina del Norte. Se han realizado dos experimentos diferentes en los que se ha implantado una matriz de 32 microelectrodos (cada uno de con un grosor menor que una centésima parte del grosor de un cabello humano) en dos regiones de la corteza del cerebro de las ratas.

El artículo técnico es Miguel Pais-Vieira, Mikhail Lebedev, Carolina Kunicki, Jing Wang, Miguel A. L. Nicolelis, “A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information,” Scientific Reports 3: 1319, 28 Feb 2013.

En qué consiste el primer experimento. En este experimento se ha implantado la matriz de 32 microelectrodos en la corteza motora primaria de las ratas, el área del cerebro que procesa el movimiento. Se registró la actividad neuronal de una rata en Brasil mientras realizaba una tarea de aprendizaje con refuerzo: la llamada rata “codificadora” tenía que elegir qué palanca apretar en función del encendido de una luz justo encima de cada palanca; si acertaba la palanca correcta, era recompensada con comida. El patrón de actividad neuronal al apretar las palancas izquierda y derecha es diferente, e independiente de si la acción es la correcta (y la rata recibe recompensa) o no lo es. En EEUU se colocó otra rata con otra matriz de microelectrodos implantada en la misma región de la corteza cerebral, pero que estimulaba dichas neuronas en lugar de leer su actividad. La rata “descodificadora” en EEUU fue entrenada para aceptar la estimulación como algo normal. La información del córtex cerebral de la rata “codificadora” en Brasil se transmitió vía internet a la rata “descodificadora” de EEUU, que lo recibió dos décimas de segundo más tarde. Las ratas de EEUU sin ver la señal luminosa indicativa, presionaron la palanca correcta entre un 64 por ciento de las veces (las ratas en Brasil alcanzaron un acierto del 95 por ciento).

Es de suponer que si la rata “codificadora” en Brasil sabía de alguna forma que la rata “descodificadora” en EEUU había acertado la comunicación entre ellas sería más eficiente. De hecho, el grupo de Nicolelis así lo ha demostrado. Para favorecer la comunicación “telepática” se realizó el experimento premiando a ambas ratas sólo si la comunicación había sido efectiva y ambas habían apretado la palanca correcta. Este refuerzo mejoró mucho la tasa de éxito en la comunicación. Según el artículo de Nicolelis es como si la actividad de la rata “codificadora” se hiciera más precisa. Aunque el animal no sabía que existía la otra rata, parece que el refuerzo hizo que mejorara su atención en la tarea y que mejorara la comunicación en las siguientes pruebas.

También se realizó un segundo experimento. El segundo experimento es similar pero se colocó el implante en la corteza somatosensorial primaria, el área que procesa la sensación táctil. Se entrenó a las ratas para explorar con sus bigotes un agujero e indicar si es estrecho o ancho, girando su cuerpo hacia la izquierda o hacia la derecha. Las ratas “decodificadoras” en EEUU fueron capaces de indicar más de un 60 por ciento de las veces el ancho de un hueco que sólo las ratas “codificadoras” en Brasil pudieron explorar con sus bigotes.

Los experimentos se han realizado en ratas de laboratorio, ¿tienen pensado los investigadores utilizar monos? De hecho, el equipo investigador de Nicolelis trabaja de forma habitual con monos (macacos rhesus) y también ha realizado estos experimentos con monos (aunque sólo en EEUU). Los resultados con monos aún no han sido publicados, pero Nicolelis ha afirmado que incluso sin necesidad de premiar a los animales con alimento (sólo por puro divertimento) se logra la comunicación cerebro a cerebro. El gran problema de estos experimentos en la actualidad es que los neurocientíficos no entienden en detalle cuáles son los procesos neuronales implicados. Los microelectrodos no leen la actividad de neuronas individuales sino de un área relativamente grandes de la corteza del cerebro, luego la comunicación implica la actividad coordinada de muchas de neuronas. Lo que se envía por internet es una señal promedio.

La gran pregunta son las aplicaciones de esta tecnología. ¿Para qué sirve esta tecnología de comunicación cerebro a cerebro? La fuente principal de financiación del grupo de Nicolelis es el proyecto DARPA (Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa) por lo que las primeras aplicaciones que verán la luz tienen un corte militar. Una posibilidad es utilizar animales como soldados controlados por las señales cerebrales de un operador humano; se podría controlar insectos o pequeños mamíferos genéticamente modificados que se podrían utilizar en labores de vigilancia, espionaje, o incluso en misiones cuyo objetivo es cometer un asesinato selectivo. También se está trabajando en la colaboración entre varios cerebros en red para la resolución de tareas complicadas. Ya se están probando implantes en monos con el objetivo de que trabajen juntos y se comuniquen mediante interfaces cerebro a cerebro con objeto de completar un tarea común. En estos experimentos cada mono tiene acceso a parte de la información necesaria para tomar la decisión correcta y sólo la colaboración entre todos permite resolver la tarea con éxito.

Todo esto recuerda a las películas de ciencia ficción, como Matrix o Star Trek. ¿Será algún posible la telepatía artificial o sintética? La telepatía entendida como la comunicación o transferencia de pensamientos entre dos personas a través de la mente sin contacto físico alguno es científicamente imposible. Las leyes físico-químicas que describen cómo funciona el cerebro no lo permiten. Sin embargo, hoy en día es posible leer la actividad del cerebro y transmitarla a otra persona, como se ha visto en muchos películas de ciencia ficción. Muchos recordarán el proceso de fusión mental entre los vulcanos de Star Trek, una habilidad telepática que les permite unir su mente a la de otra persona poniendo su mano sobre el rostro de la otra persona. No es una habilidad telepática o de lectura de la mente a distancia, pues requiere contacto físico, además de un gran esfuerzo de concentración mental. Otros recordarán que en la película de ciencia ficción “Matrix,” dirigida en 1999 por los hermanos Wachowski, se muestra cómo algunos personajes aprenden tareas motoras complicadas, como pilotar un helicóptero, mediante un cable conectado a la corteza del cerebro. Quizás en un futuro se puedan inducir en humanos los patrones de actividad neuronal asociados al aprendizaje de ciertas tareas motoras. Aún así, hoy en día, se trata sólo de una utopía.

Lo dicho, puedes escuchar el audio siguiendo este enlace.