Stephen Hawking recibirá la “Medalla de la Libertad” de manos del Presidente Obama

La Casa Blanca otorgó ayer 12 de agosto a 16 individuos la Medalla Presidencial de la Libertad, entre ellos, al físico británico Stephen Hawking y al actor Sidney Poitier (listado de premiados). Recibieron la medalla de manos de Barack Obama.

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El corazón del feto se sincroniza con el de la madre

Dibujo20090813_fetus_heart_indicated_by_arrow_in_figureSe acaba de descubrir que el corazón del feto y de la madre se sincronizan (en ciertos momentos, no siempre) gracias a la magnetocardiografía multicanal. Esta sincronización no lineal de la fase de sus oscilaciones es bastante sorprendente ya que no hay conexión física entre ambos (ni neuronal, ni cardiocirculatoria). Además, las conexiones hormonales tienen una escala de tiempo que no permite explicarla. ¿Cómo se puede producir esta sincronización? Nadie lo sabe, aunque los autores ofrecen una posible hipótesis: un efecto neuroacústico. El ritmo de oscilación de la respiración de la madre influye simultáneamente sobre ambos ritmos cardiacos de la madre y el feto. Esta hipótesis viene avalada porque la sincronización aparece cuando el ritmo respiratorio de la madre crece (aunque no siempre es así). Por un lado es muy sorprendente que dos sistemas fisiológicos independientes, aunque relacionados, sincronicen su actividad. Por otro lado no parece tan sorprendente que madre y feto sincronicen ciertos fenómenos de su fisiología. Se necesitarán estudios más detallados para conocer la razón íntima de esta sincronización. Nos lo cuentan Plamen Ch. Ivanov, Qianli D. Y. Ma, and Ronny P. Bartsch, “Maternal–fetal heartbeat phase synchronization,” PNAS published online before print August 12, 2009, sorprendentemente (por lo nombres) financiado por un proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía, haciéndose eco del artículo técnico de P. Van Leeuwen, D. Geue, M. Thiel, D. Cysarz, S. Lange, M. C. Romano, N. Wessel, J. Kurths, and D. H. Grönemeyer, “Influence of paced maternal breathing on fetal–maternal heart rate coordination,” PNAS published online before print July 13, 2009.

Cómo extraer energía mezclando agua salada y agua dulce en un electrodo de carbón activo

Dibujo20090813_Cycle_extracting_energy_from_salinity_difference_PRL

Más fácil imposible. Mezclar agua dulce con agua salada produce la liberación de energía. Todo el mundo lo sabe. Se puede extraer un 1 kW (kilowatio) con un flujo de agua dulce de 1 l/s (litro por segundo). Los sistemas actuales (basados en membranas semipermeables) son caros y hacen poco práctico esta fuente renovable para generar energía eléctrica. El físico italiano Doriano Brogioli ha propuesto una nueva técnica mucho más barata. Se cargan dos electrodos de carbón activo (medio poroso) con agua salada y luego se hace pasar agua dulce con lo que los iones del agua salada fluyen por los poros de los electrodos generando una diferencia de potencial entre 300 y 333 mV (milivoltios). El sistema se comporta como un condensador (capacitancia) cargado, que se puede descargar extrayendo energía eléctrica. La figura ilustra el proceso a las mil maravillas. Brogioli lo ha implementado físicamente y ha llegado a obtener en funcionamiento cíclico unos 5 microjulios por ciclo, el 2.2% de la energía almacenada. Futuros refinamientos prometen que la eficiencia de este sistema se podrá incrementar significativamente. Una planta industrial basada en este tecnología podría producir unos 1.6 kJ (kilojulios) por litro de agua dulce utilizado, tanto como los mejores sistemas actuales, pero según el autor, de forma mucho más barata. El artículo técnico es Doriano Brogioli, “Extracting Renewable Energy from a Salinity Difference Using a Capacitor,” Phys. Rev. Lett. 103: 058501, 31 July 2009. Muchos medios se han hecho eco de esta interesante contribución científica, como Nature, “Research Highlights. Physics: Salt mined,” 460: 782, 13 August 2009.

El exceso de positones observado con PAMELA sin relación con la materia oscura

Dibujo20090813_left_Positron_fraction_versus_energy_new_theory_and_PAMELA_data_right_the_same_fermi_lat_datta

La explicación más sencilla muchas veces es la correcta, pero hay que verla, alguien tiene que ser el primero que la vea. Los físicos del experimento PAMELA querían “ver” algo espectacular y encontraron un exceso en el flujo de positones de alta energía sin causa aparente. ¿Señal de la materia oscura? ¿Premio Nobel al canto? No, se siente, hay explicaciones convencionales mucho más sencillas para este exceso como la ofrecida por Pasquale Blasi, “The origin of the positron excess in cosmic rays,” Physical Review Letters 103: 051104, 31 July 2009 [ArXiv preprint], artículo ya citado 24 veces en ArXiv. El origen del exceso es la propia dinámica de las fuentes galácticas de rayos cósmicos, que los crean como productos secundarios que son acelerados dentro de la propia fuente. Basta ver la parte izquierda de la figura que abre esta entrada para sorprenderse por el excelente acuerdo entre las predicciones de esta teoría y los datos experimenatales de PAMELA. Más aún, también casa muy bien con el espectro observado en FERMI/LAT. Increíble, la explicación más sencilla apunta a ser la correcta.

En este blog ya hablamos de los resultados de PAMELA en varias ocasiones apuntando en la dirección de la posible existencia de materia oscura (a la espera de confirmación por FERMI/LAT). Lo siento, las noticias científicas son así. A veces uno se equivoca flagrantemente apuntando en la dirección equivocada. Así que la Mula Francis ha recibido un buen tirón de orejas (sobre todo por no ver la importancia del artículo de Blasi cuando lo colgó en ArXiv).

Os recuerdo: PAMELA encuentra pruebas de la existencia de materia oscura supersimétrica en la Vía Láctea (o WIMPS para todos) (14 Agosto, 2008), El secreto de la materia oscura, ¿será desvelado antes de que empiece a funcionar el LHC? (22 Noviembre, 2008), Sorpresas en el universo oscuro: Cada día explicar la materia oscura es más complicado (30 Marzo, 2009), Por qué el satélite Fermi no ha detectado materia oscura en nuestra galaxia (4 Mayo, 2009) y Más sobre el telescopio espacial de rayos gamma Fermi y la materia oscura del universo (5 Mayo, 2009).

PS: Encontrada la causa física del fenómeno, la búsqueda del objeto astrofísico responsable del mismo es mucho más fácil (aunque no trivial): ya hay candidato publicado en Physical Review Letters: “Exceso de positrones vinculado al púlsar Geminga,” Ciencia Kanija, 12 agosto, 2009, siendo el artículo técnico Hasan Yüksel, Matthew D. Kistler, Todor Stanev, “TeV Gamma Rays from Geminga and the Origin of the GeV Positron Excess,” Phys. Rev. Lett. 103: 051101, 2009. Visto en Menéame, como no. Abajo tenéis las figuras más relevantes de dicho artículo.

Dibujo20090811_Observed_cosmic-ray_positron_fraction_left_and_Geminda_contribution_right