Nueva base de datos con datos orbitales de todos los exoplanetas

Acaba de aparecer la versión beta del Exoplanet Data Explorer (http://exoplanets.org/), una base de datos con los datos orbitales y espectrométricos de 411 planetas que orbitan 352 estrellas (un número que seguirá creciendo). Se incluyen solo los exoplanetas cuyos datos son robustos y han sido publicados en revistas con revisión por pares. La base de datos permite búsquedas utilizando diferentes parámetros así como la presentación gráfica de los resultados con alta calidad (como el ejemplo que muestro arriba). El único inconveniente es que no es compatible con Internet Explorer (yo he usado Google Chrome). Una página web que promete ser referencia obligado para todos los investigadores e interesados en el estudio de los exoplanetas. Más información en Jason T. Wright et al., “The Exoplanet Orbit Database,” Submitted to PASP, ArXiv, 27 Dec 2010.

Calculadoras gráficas de urgencia

Necesitas dibujar una gráfica o realizar un cálculo científico y no tienes ninguna calculadora a mano, pero siempre llevas el teléfono móvil encima. Podrías haberte descargado una gratis desde Graphing-Calculator. Estas en clase conectado a internet y no tienes ni Matlab ni Mathematica a mano, además la Calculadora de Windows no permite dibujar gráficas. ¿Qué haces? Recurre a Graphing Calculator (que además tiene el tamaño ideal para que se vea bien en el proyector de transparencias).

Nueva demostración de que el hombre pisó la Luna

El vídeo de la NASA que muestra a David Scott, comandante del Apolo 15, dejando caer un martillo y una pluma en la Luna para probar la teoría de Galileo según la cual todos los objetos caen con la misma aceleración sin depender de su masa, nos permite calcular la aceleración de la gravedad en la Luna y con ello demostrar que el vídeo no fue grabado en la Tierra. El cálculo es un experimento muy interesante para que los alumnos de cursos de Física lo hagan como práctica de laboratorio (digital). Para ello, recomiendo usar el fichero .mov (8’3 Mb) de la NASA (vídeo a 15 fps) y un programa open source de análisis (tracking) de vídeos, como Tracker. En los primeros 10 fotogramas se distingue muy bien la posición del martillo y la pluma. El eje vertical de la caída del martillo (inclinado 4º respecto a la vertical del fotograma) permite ajustar los parámetros de la cámara. La altura de la caída es de 1’60 m (recuerda que el traje de astronauta mide unos 2 m). El programa Tracker permite determinar la aceleración del martillo y la pluma, 1’6 (0’3) y 1’6 (0’4) m/s², respectivamente, una buena estimación del valor correcto 1’62 m/s², según la wikipedia. Cuando este experimento lo realiza un alumno, algo menos cuidadoso que el profesor, obtendrá un valor entre 1’3 y 2’2 m/s² (con toda la clase se puede usar un análisis estadístico de los resultados para estimar y reducir su error). En cualquier caso dicho valor es mucho mayor menor que el valor esperado si la filmación hubiera sido realizada en la Tierra. En resumen, un curioso experimento que nos ilustran magistralmente los noruegos J. R. Persson y J. E. Hagen, “Videos determine the Moon’s g,” Physics Education 46: 12-13, Jan. 2011.

Este experimento me ha hecho recordar el estupendo libro de Eugenio Fernández Aguilar, “La Conspiración Lunar ¡Vaya Timo!,” Laetoli, 2009 (un regalo ideal en Navidad para escépticos); el libro lo puedes adquirir fácil en cualquier librería española, o por internet. Por cierto, ayer Eugenio nos presentó en su blog “La prueba irrefutable de que el hombre no estuvo en la Luna,” Ciencia en el XXI, 28 diciembre de 2010.

Atención, preguntas: ¿A qué altura respecto a la superficie terrestre habría que haber grabado el vídeo para que la gravedad diera el valor obtenido en el vídeo? ¿Con qué factor habría que haber acelerado/retardado el vídeo para que el experimento hecho en la Tierra pareciera hecho en la Luna?

Regalo navideño para tus hijos: Un hovercraft casero con un CD y un globo

Las navidades son una época ideal para jugar con tus hijos y hacer manualidades con ellos. Tienen que ser cosas sencillas de hacer y que le piquen la curiosidad. ¿Por qué no te atreves con un hovercraft con un CD y un globo? Como te muestra el vídeo de youtube arriba, hacerlo es muy fácil. El vídeo no necesita explicaciones, aún así, abajo tienes otro vídeo en el que, en inglés, te lo explican. Si eres profesor de física en bachillerato, pregunta a tus alumnos si alguno tiene un aspirador en su casa que esté viejo y lo vayan a tirar, puedes regalarle a tus alumnos un hovercraft capaz de pasear a uno de ellos (cuidado, alguno se puede marear). Si eres profesor de física o de mecánica de fluidos, lo mismo quieres aprovechar para explicarle a tus alumnos la teoría de la lubricación y las ecuaciones de Stokes que explican el funcionamiendo del hovercraft de juguete; si tienes dudas, recurre al artículo de Charles de Izarra y Grégoire de Izarra (Université d’Orléans, Francia), “Stokes equation in a toy CD hovercraft,” European Journal of Physics 32: 89-99, Jan. 2011.

Si te gustan los experimentos de física no puedes dejar de visitar Practical Physics del británico IOP.

El mejor regalo musical para esta navidad: Música desde el experimento ATLAS en el LHC del CERN

RESONANCE: Music from ATLAS experiment” es una iniciativa musical para recaudar fondos para la construcción de un orfanato en el Nepal. Dos CD con un total de 34 pistas, el primero de música pop/rock, y el segundo de música clásica, y un DVD con las sesiones de grabación, entrevistas y algunos vídeoclips (como el “ATLAS Boogie” de la Canettes Blues Band que abre esta entrada). Lo puedes comprar a través de iTunes, Play.com, Tesco, Amazon, o eMusic, o solicitar que te lo envíen desde el CERN pagando con PayPal  (los envíos a partir del 3 de enero, que ahora están de vacaciones bien merecidas). Os dejo con el vídeo promocional.

La dieta de los neandertales incluía vegetales cocinados, según un estudio publicado en PNAS

Los microfósiles de vegetales (fitolitos y granos de almidón) encontrados en cálculos dentales en siete dientes fósiles de neandertales (Homo neanderthalensis) demuestran que comían plantas (vegetales y legumbres) y que las cocinaban. La primera evidencia de que los neandertales cocinaban sus alimentos se publica en la revista PNAS y ha utilizado los dientes fósiles de tres individuos, Shanidar III (encontrado en Iraq), y Spy I y Spy II (encontrados en Bélgica). Algunas de las plantas encontradas son típicas de la dieta de los humanos modernos, como las palmeras datileras, ciertas leguminosas y pastos del género Triticeae. Un porcentaje alto de los restos de almidón fosilizados muestra marcas que indican que fueron cocinadas. Los autores concluyen que en el paleolítico medio, los neandertales incluían en su dieta los vegetales disponibles en su entorno local y que los cocinaban para digerirlos más fácilmente. El artículo técnico es Amanda G. Henry, Alison S. Brooks, Dolores R. Piperno, “Microfossils in calculus demonstrate consumption of plants and cooked foods in Neanderthal diets (Shanidar III, Iraq; Spy I and II, Belgium),” PNAS Early Edition, Dec. 28, 2010.

Una de las razones esgrimidas por muchos antropólogos para justificar la extinción de los neardentales y la supervivencia del género Homo es la incapacidad de los primeros para aprovechar en su dieta todas las calorías disponibles en su entorno. De hecho, el registro fósil sobre los neandertales mostraba escasas pruebas de que consumieran plantas en su dieta y ninguna de que las cocinaran. El género Homo por el contrario aprovechó la cocina para mejorar la calidad y la variedad de los alimentos vegetales que consumían. Hay que resaltar que se cree que la cocina de los alimentos pudo repercutir en los cambios en la organización social de los grupos de humanos. El nuevo artículo rompe con el mito de que los neandertales no cocinaban gracias al análisis de microfósiles vegetales (fitolitos y granos de almidón) atrapados en el sarro de siete dientes de tres fósiles: tres dientes de Shanidar III, fósil neardental encontrado en la Cueva de Shanidar, Iraq, que muestran un total de 73 microfósiles, 15 de ellos con rastros de haber sido cocinados, y cuatro dientes de Spy I y Spy II, fósiles neardentales de la Cueva Spy, Bélgica, que presentan 136 microfósiles.

Los datos sugieren que los neandertales eran capaces de comportamientos complejos para alimentarse, que incluían tanto la caza de animales de caza mayor como la recolección y procesamiento de alimentos de origen vegetal. La evidencia indica que estas adaptaciones tuvieron lugar en el Paleolítico Medio tardío. La evidencia hasta el momento indicaba que este tipo de explotación alimenticia era propio de los primeros humanos (género Homo) y se dio en el Paleolítico Superior. Los grupos humanos más modernos que se conviertieron más tarde en el los primeros agricultores.

Más información en inglés en Henry et al. in PNAS, “Microfossils in calculus demonstrate consumption of cooked foods in Neanderthal diets”, Francis’ world inside out, December 28, 2010.

Sorprende a tus amigos calculando qué día de la semana será su cumpleaños el año 2011

Si eres capaz de recordar de memoria el número de doce dígitos 5114 6240 3513, serás capaz de saber que el 3 de agosto de 2011 es miércoles, o que el 27 de octubre de 2011 será jueves. Serás la estrella de todas las fiestas. El secreto es la tabla de multiplicar del 7 y la aritmética modular, módulo 7. Asignamos el 0 al domingo, el 1 al lunes, el 2 al martes, el 3 al miércoles, el 4 al jueves, el 5 al viernes y el 6 al sábado. Cada uno de los doce dígitos del número anterior indica la clave para cada mes del año 2011 (corresponde a la del última día del mes anterior). Por ejemplo, la clave para agosto es 0 (dígito octavo), luego el 3 de agosto de 2011 es (0+3) mod 7 = 3, es decir, miércoles. La clave para octubre es 5 (dígito décimo), luego el 27 de octubre de 2011 es (5+27) mod 7 = 32 mod 7 = 4, jueves, ya que 32=7*4+4. Navidad el año que viene caerá en domingo, y así sucesivamente… ¿qué día de la semana será tu cumpleaños?

Un experimento con bebés de 7 meses de edad permite deducir que la evolución modela lo que creemos que creen los demás

Las relaciones humanas dependen de nuestra habilidad para representar las creencias de los demás, incluso si contradicen a nuestras propias creencias.  ¿Es innata esta habilidad? Nuevos experimentos apuestan a que es innata; nos pasa tanto a los adultos y como a los bebés de 7 meses de edad, según muestra el vídeo anterior y un artículo publicado en Science. Los psicólogos le llaman “teoría de la mente” (ToM por theory of mind) a nuestro modelo de lo que los demás creen. Puedo saber que “María cree que Juan está en casa” aun cuando sé que “Juan no está en casa.” Podemos construir en nuestra mente una “teoría” sobre lo que demás creen, contradictoria con lo que nosotros sabemos. ¿Influye ese modelo mental en nuestras respuestas sociales? Sí. ¿La capacidad humana de construir estos modelos mentales es innata? Sí, según los psicólogos evolucionistas y los resultados de los nuevos experimentos que se publican en Science. El artículo técnico es de Ágnes Melinda Kovács, Ernö Téglás, Ansgar Denis Endress, “The Social Sense: Susceptibility to Others’ Beliefs in Human Infants and Adults,” Science 330: 1830-1834, 24 December 2010. Y yo me pregunto, en mi ignorancia, ¿se puede deducir a partir de un experimento psicológico que algo es producto de la historia evolutiva humana?

Un ejemplo de experimento: un niño (Juanito) coloca un juguete en un cajón y sale de la escena. En su ausencia, otro niño cambia de lugar el juguete y lo coloca dentro de una canasta, de donde no sobresale. Los niños de tres años de edad que observan esta escena predicen que cuando Juanito retorne buscará el juguete en la canasta, en lugar de en el cajón, ya que ellos mismos saben que el juguete se encuentra en la canasta. Los niños de tres años de edad no son capaces de tener en cuenta que Juanito no puede saber que el juguete está en la canasta y, por tanto, debe creer (falsamente) que está en el cajón. Niños de mayor edad (y adultos) son conscientes de la creencia falsa de Juan y predicen que volverá a buscar (en vano) en el cajón.

El experimento (el experimento 1 del nuevo estudio en Science) está ilustrado en la figura de arriba y en el vídeo de youtube. Un agente (un pitufo) entra en escena y coloca una pelota encima de una mesa. La bola rueda hasta esconderse detrás de un pantalla que la oculta. A partir de aquí hay cuatro posibles situaciones, como muestra el dibujo de arriba. En presencia del pitufo, la pelota se queda detrás de la pantalla (casos a y c) o sale de la escena (casos b y d). El pitufo se marcha de la escena y la pelota sale de escena (c), retorna a su escondite (d), o permanece inmóvil (a y b). El participante (P) o bien cree que la pelota está escondida (P+ en los casos a y d), o bien que no está en escena (P- en los casos b y c). Al final, el agente vuelve a entrar en escena y se elimina la pantalla mostrando (siempre) la pelota detrás. El agente (pitufo) cree que hay una pelota escondida (A+) o que no hay ninguna pelota (A-). Cuando el participante es adulto debe pulsar un botón justo cuando ve la pelota una vez desaparece la pantalla, justo cuando la ve, ni antes ni después. En el experimento se mide la latencia (el tiempo de reacción) desde el primer fotograma que muestra la pelota hasta el momento de la pulsación.

¿Influye lo que sabe el agente (el pitufo) en el tiempo de reacción? Sorprende, pero sí influye. Los participantes fueron más lentos en el caso P-A- (caso b) que en el resto de los casos. Cuando el participante sabe que la pelota no está y sabe que el agente cree que no está, parece como si la sorpresa al ver la pelota fuera doble, la propia y la del agente. Los investigadores desarrollaron dos experimentos más con adultos (N=24 sujetos), así como cuatro experimentos con bebés de 7 meses de edad (N=56 bebés), como el que muestra el vídeo de youtube, pero omitiré aquí más detalles. En el caso de los bebés, como no pueden pulsar ningún botón, se filmó al bebé y se estudió el tiempo que pasa mirando el vídeo.

Los autores del artículo concluyen que los adultos y los bebés de 7 meses determinan y almacenan las creencias de los demás en su propio cerebro, y que acceden a dicha información de forma similar a como acceden a las propias creencias. El tiempo que requiere la activación de los circuitos cognitivos que calculan las creencias de un agente social externo, tanto en adultos como en bebés de 7 meses de edad, retrasa las respuestas ante eventos que contradicen dichas creencias.

Los autores, no podía ser menos en un artículo publicado en Science, inducen de estos experimentos que los mecanismos que utilizamos para determinar las creencias de los demás forman parte del “sentido social” (social sense) que nos hace humanos. Este “sentido social” es innato y ha evolucionado junto con nuestra especie. La estructura social de los grupos de humanos tiene sus raíces cognitivas modeladas por la propia evolución biológica.

Realmente me resulta curioso como los psicólogos evolucionistas recurren a la evolución darwinista para explicar resultados de experimentos que, se miren como se miren, no parece que tengan nada que ver con la evolución. Mi ignorancia es supina en psicología “evolutiva” (tanto que ignoraba que se llamara psicología evolucionista; la psicología evolutiva es otra cosa bien distinta, como nos ha aclarado nuestro amigo JLPdelaC).

La magia en la que creen los niños

Mi hijo escondió un muñequito de juguete dentro del gorro de Santa Claus que decoraba su cabeza. Me resultó curioso como se tocó en varias ocasiones el gorro, comprobando que el muñequito siguiera donde él lo puso, como si temiese que pudiera llegar a desaparecer. Me preguntó, papá sabes dónde está el muñequito. Le contesté que no lo sabía; mentí a propósito. Se volvió a tocar la cabeza y luego me dijo que lo tenía dentro del gorro. Me pidió que le tocara el gorro para comprobarlo; así lo hice; el muñequito seguía allí. Él volvió a tocarse la cabeza varias veces, mientras jugaba con otros juguetes, hasta que decidió sacar el muñequito de su escondite. Quizás no podía aguantar la inquietud. Mientras el muñequito estuvo dentro del sombrero, encima de su cabeza, mi hijo estuvo inquieto, dudando. Por cierto, el muñequito pesaría casi cien gramos. Es curiosa la magia en la que creen los niños.

De vergüenza… y luego nos quejamos

“Aún está pendiente de la aprobación de las becas por parte del Ministerio de Ciencia e Innovación para que un científico pueda hacer su tesis doctoral con los restos de Pepito,” el cazador jorobado de Cuenca, el dinosaurio bautizado Concavenator corcovatus. “Esperamos que un investigador pueda empezar a trabajar con estos restos en 2011.” Palabras de José Luis Sanz, catedrático de Peleontología de la Universidad Autónoma de Madrid, quien junto a Francisco Ortega y Francisco Escaso “han hecho noticia científica internacional un descubrimiento paleontológico español (publicado en Nature). [José Luis es] un auténtico maestro,” en palabras de Juan Luis Arsuaga, paleóntologo codirector del yacimiento de Atapuerca. “El primer dinosaurio del mundo que presenta una estructura en forma de joroba en el lomo” espera financiación pública para que alguien estudie “para qué le servía la joroba. Una de las opciones más plausibles es que fuese un elemento ornamental para atraer a las hembras.” Un becario tendrá que dar respuesta a la incógnita, porque “una estructura tan llamativa tiene que tener alguna función. Habrá que esperar, como mímimo hasta 2011, cuando un investigador pueda comenzar a trabajar con esta joya de la paleontología española” para desvelar que son los “bultitos situados en la ulna (hueso del antebrazo) que sugieren la presencia de unas estructuras ancestrales de las plumas,” para desvelar el porqué sus pies eran tan pequeños (quizás la joroba era un contrapeso). Nos lo han contado Miguel G. Corral, “‘Pepito’, el jorobado de Cuenca,” Eureka, El Mundo, pág. 5, 26 dic. 2010. Y también Juan Luis Arsuaga, “‘Pepito’ para los amigos,” Investigadores y Pioneros, El País Semanal, nº 1787, pág. 25, 26 dic. 2010.

Os recomiendo la vista al Calentario 2009 “Becarios en Precario. Por una Carrera Investigadora Digna.” Y como estas cosas hay que tomárselas con humor, os recomiendo la página de chistes científicos del microbiólogo José Luis Sanz, porque todo físico sabe que 2+2 son 4’0004 ± 0’0006, y es triste pensar en la cantidad de estudiantes de economía que han suspendido por no saber cosas que han resultado ser falsas.