Francis en Trending Ciencia: El campo de Higgs y la inflación cósmica

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Ya puedes escuchar mi nuevo Podcast para Trending Ciencia sobre el bosón de Higgs (siento que mi voz no sea perfecta pero la tengo un poco tocada). Como siempre una transcripción del audio.

La teoría del big bang, la gran explosión, asume que el universo inició la flecha del tiempo y la expansión cósmica hace 13 800 millones de años. Hoy en día el universo es más grande de lo necesario para explicar por qué es tan homogéneo y tan isótropo a grandes escalas. El universo visible tiene un diámetro radio de unos 93.000 millones de años luz, un radio mucho mayor que lo que puede recorrer la luz durante toda su edad, 13.800 millones de años, ya que el universo está en expansión. La explicación más sencilla es la inflación cósmica introducida en 1981 por el físico Alan H. Guth y otros físicos (como Andrei Linde, Andreas Albrecht y Paul Steinhardt). Las inhomogenidades y las anisotropías en los primeros instantes de la gran explosión serían aplanadas por una hiperaceleración brevísima de la expansión del universo en los primeros instantes del big bang que daría lugar a un universo plano, homogéneo e isótropo, compatible con el análisis del fondo cósmico de microondas observado por el telescopio espacial Planck de la ESA. Hoy en día la inflación forma parte del modelo cosmológico de consenso y muy pocos cosmólogos dudan de su existencia.

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Francis en Eureka: Predicción de los premios Nobel 2013

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El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, ya está disponible. Como todos los años, presenta mi predicción de los premios Nobel de 2013. Me he basado en las predicciones de Science Watch de Thomson Reuters. Por supuesto, predecir el futuro es imposible, ya que sólo se puede predecir el pasado.

El lunes 7 de octubre se publicará el ganador del premio Nobel de Medicina. ¿Cuál es tu predicción para este premio, que acertaste el año pasado en la Rosa? Hay muchos campos de investigación en Medicina y Fisiología que merecen el Premio Nobel pero yo me decanto por la epigenética, en concreto, la metilación del ADN y el control de la expresión de los genes. Adrian P. Bird (Universidad de Edinburgo, Edinburgo, Scotland, UK), Howard Cedar y Aharon Razin (ambos de la Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem, Israel) son los candidatos más claros para recibir este premio. Su trabajo ha permitido descubrir que los lugares donde los grupos metilo se acoplan al ADN afecta a la regulación de las moléculas que interaccionan con las secuencias de ADN, permitiendo entender lo que diferencia las células diferenciadas unas de otras, y cómo el entorno afecta a la expresión de los genes, es decir, al fenotipo. Entender la anotación del genoma, como le llamó Howard Cedar, es fundamental tanto en ciencia básica como en las aplicaciones de la genética al tratamiento de enfermedades; de hecho, el campo de la epigenética promete avances importantes en el tratamiento de enfermedades complejas relacionadas con los genes, como el cáncer.

El próximo martes 8 de octubre se publicará el ganador del premio más claro este año, el de Física, que todo el mundo asigna al bosón de Higgs. ¿Aparte de Higgs quién más puede recibir dicho premio? El físico escocés Peter W. Higgs (Universidad de Edinburgo, Escocia, Gran Bretaña) estará acompañado por el físico belga François Englert (Universidad Libre de Bruselas, Bélgica, y de la Universidad Chapman, en Orange, California, EEUU). Junto a Peter Higgs y François Englert, también merece el premio el físico belga Robert Brout, pero por desgracia falleció en el año 2011. Se trata apuesta segura para el Nobel de Física. Los tres predijeron en el año 1964 el bosón de Brout-Englert-Higgs, popularmente conocido como bosón de Higgs a secas. Los análisis de la búsqueda de este bosón escalar en las colisiones en el LHC del CERN publicadas en marzo de este año, así como los presentados en junio en una conferencia en Estocolmo no dejan lugar a dudas, el bosón escalar observado por primera vez el 4 de julio de 2012 se comporta como predice la teoría llamada modelo estándar dentro de los límites de los errores experimentales y si hay unas leyes físicas ocultas en el comportamiento de esta partícula, se tratará de de fenómenos cuyo efecto es tan pequeño que los físicos lo seguiremos llamando bosón de Higgs o de Brout-Englert-Higgs, un nombre más correcto.

El Nobel de química se anunciará el próximo miércoles 9 de octubre, ¿cuál es tu predicción para este premio, siempre entre los más difíciles de predecir? Mi predicción es un poco arriesgada pero creo que los avances en la nanotecnología del ADN, uno de los campos más activos e importantes en la actualidad, podrían recibir el premio, en concreto los bioquímicos A. Paul Alivisatos (Universidad de California, en Berkeley, EEUU), Chad A. Mirkin (Universidad Northwestern, Evanston, Ilinois, EEUU) y Nadrian C. Seeman (Universidad de Nueva York, EEUU). El trabajo teórico pionero de Nadrian Seeman en 1982 cristalizó en 1996 con el descubrimiento experimental de Paul Alivisatos y Chad Mirkin de cómo acoplar al ADN nanopartículas de oro. La nanotecnología del ADN ha permitido el desarrollo de técnicas de diagnóstico molecular que permiten la identificación de los defectos moleculares subyacentes en una enfermedad de carácter hereditario. El acoplamiento de nanopatículas metálicas a los ácidos nucleicos ha revolucionado nuestra comprensión de la arquitectura tridimensional del ADN y sobre todo del ARN, fundamental para su actividad catalítica, con multitud de aplicaciones incluso más allá de la medicina, como la síntesis de nanoestructuras artificiales y la tecnología de puntos cuánticos para el desarrollo de células solares fotovoltaicas.

El premio Nobel de Economía se anunciará el lunes 14 de octubre, ¿qué nos puedes decir sobre este premio? Igual que el año pasado, la mayoría de las predicciones apuntan a la escuela de Chicago y su teoría de la regulación económica. Mucha gente parece tener muy claro que Sam Peltzman (Facultad de Económicas de la Universidad de Chicago, IL, EEUU) y Richard A. Posner (Facultad de Derecho de la Universidad de Chicago, IL, EEUU) son firmes candidatos al premio Nobel de Economía de 2013. Una mala percepción del riesgo de suprimir ciertas normas que regulan los mercados ha sido la causa más importante de la crisis económica; Peltzman y Posner han estudiado cómo los comportamientos de riesgo son alentados cuando parece que el riesgo se distribuye entre muchas personas lo que ofrece en una sensación de falsa seguridad. Por ello una correcta regulación de los mercados es absolutamente necesaria.

El anuncio del premio Nobel de Literatura todavía no tiene fecha. El viernes 11 de octubre se anunciará el premio Nobel de la Paz, ¿qué nos puedes decir? Las apuestas sobre el premio de Literatura apuntan al japonés Haruki Murakami, pero hay muchos otros que como él lo merecen. A mí me gustaría que lo recibiera el checo Milan Kundera, pero es casi imposible predecir este premio. Lo mismo pasa con el premio Nobel de la Paz. A mí me gustaría que lo recibieran Las Madres de la Plaza de Mayo o Julian Assange. Pero la verdad, no tengo ni idea.

Si no has escuchado aún el audio, sigue este enlace

Francis en Quantum Naukas Donosti y los ordenadores cuánticos

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Hoy miércoles 2 de octubre de 2013 a las 19:50 podrás disfrutar vía streaming en directo de mi charla de 10 minutos “El timo del ordenador cuántico comercial” en el evento Naukas Quantum (anuncio oficial en Naukas). En el escenario del Teatro Victoria Eugenia, Donostia (San Sebastián), España, podrás disfrutar de múltiples charlas cortas de 10 minutos sobre divulgación de la ciencia. Charlas sencillas, dinámicas, divertidas y originales.

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Para ir abriendo boca, te dejo un vídeo youtube de mi charla “Quantum Computer Simulations using Supercomputers,” que ofrecí en el HPC Advisory Council Spain Workshop 2012 en Málaga (septiembre de 2012). El sonido no está muy bien (se grabó con un micrófono puesto en la mesa) y está en inglés (mi pronunciación no es muy buena, pero quizás por ello será más fácil de entender para los hispanohablantes).

En Donostia mi charla será en español. Si te apetece, ¡nos vemos en Donostia!

Francis en Naukas Bilbao 2013: “Lo siento Planck, pero no me lo creo”

Dibujo20131002 victor ruiz naukas 2013 photoYa puedes disfrutar del vídeo de mi charla “Lo siento Planck, pero no me lo creo” en el evento de divulgación científica Naukas Bilbao 2013. Todo un éxito que demostró a propios y extraños que la ciencia y el escepticismo interesan cada día más. Yo he disfrutado mucho y he aprendido muchas cosas. Te animo a ver todas las charlas que han sido grabadas con gran calidad por la EITB. El pésimo título de mi charla oculta que su contenido versa sobre el consenso científico en las grandes colaboraciones de Big Science. Como siempre, permíteme una transcripción libre de su contenido.

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Francis en Trending Ciencia: Las botellas de vino de Peter Higgs

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Mi tercer podcast de la segunda temporada de Trending Ciencia lo puedes escuchar siguiendo este enlace, trata sobre la historia de Peter Higgs y su relación con el campo de Higgs y el bosón de Higgs. Peter Higgs ha impartido muchas veces su charla “My life as a boson” (mi vida como un bosón), en la que cuenta su temprana historia de amor con el bosón de Higgs. Cuando reciba el Premio Nobel de Física de 2013 tendrá que volverla a contar muchas veces. Hoy que estoy en Donostia / San Sebastián, en el evento de divulgación Naukas Quantum, con motivo del centenario del átomo de Bohr, aprovecharé una entrada que ya apareció en mi blog como guión para este podcast, que espero que te guste.

Más información en Peter Higgs, “My Life as a Boson,” Talk presented at Kings College London, Nov. 24th, 2010 [PDF]. Peter Higgs, “My Life as a Boson: The Story of “The Higgs”,” Asia Pacific Physics Newsletter 1: 20-21, Sep. 2012. Professor Peter Higgs “My Life as a Boson,” Lecture, Swansea University, YouTube Video, 12th July 2012. Peter Higgs “My life as a boson,” Talk, VIMEO Video, 2009. Professor Peter Higgs, “My Life as a Boson,” CERN, Video, 2012-05-17.

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Francis en ¡Eureka!: La rotación del núcleo de la Tierra

Mi nuevo podcast para La Rosa de los Vientos ya está disponible. Como siempre una transcripción libre.

En la película “El núcleo” de 2003 el núcleo de la Tierra deja de rotar y el campo magnético terrestre desaparece. ¿Cuál es el origen del campo magnético de la Tierra? La estructura interna de la tierra está formada tres capas: la corteza, el manto y el núcleo, a su vez dividido en dos partes, el núcleo externo que es líquido y el núcleo interno sólido. El núcleo de la Tierra (conocido como NiFe) está compuesto por hierro, con 5-10% de níquel y trazas de otros elementos más ligeros. El núcleo interno sólido tiene un tamaño similar a la Luna y el núcleo externo Tiene un radio mayor que el planeta Marte. El campo magnético de la Tierra está generado por los movimientos convectivos del fluido del núcleo externo como el movimiento del agua caliente en una cacerola. Su velocidad promedio es de un milímetro por segundo y cuando el fluido corta las líneas de campo magnético genera un voltaje que refuerza el campo magnético original. Las diferentes zonas convectivas rotan en sentidos diferentes (horario y antihorario) produciendo campos magnéticos en direcciones opuestas. La dirección total del campo magnético terrestre es el sentido “dominante”. Como es muy proceso dinámico muy complicado, periódicamente las zonas “no dominantes” ganan a las “dominantes” y el campo magnético se invierte. La inversión de la polos del campo magnético terrestre “más reciente” ocurrió hace unos 780 mil años hacia el estado que ahora llamamos “normal”.

El artículo técnico es Philip W. Livermore, Rainer Hollerbach, and Andrew Jackson, “Electromagnetically driven westward drift and inner-core superrotation in Earth’s core,” PNAS, AOP Sep 16, 2013. Más información divulgativa en español en “El núcleo interno terrestre gira hacia el este y el externo hacia el oeste,” Europa Press, 17 Sep. 2013.

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No te puedes perder Naukas Bilbao 2013

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El viernes 27 de septiembre a las 20:10 en el Paraninfo de la UPV/EHU, Bilbao, España, impartiré la charla “Lo siento, Planck, pero no me lo creo,” en la que hablaré del artículo XI de la Colaboración Planck que no se publicó en marzo de 2013 y que aún sigue sin ser publicado. Un artículo sobre la consistencia de los datos.

No te puedes perder Naukas Bilbao 2013. Un programa increíble, con charlas de lo más variado, que se iniciará a las 10:00 este viernes 27 de septiembre (la apertura de puertas del Paraninfo será a las 09:30; la entrada es libre y gratuita hasta completar el aforo). A las 10:10, Miguel Santander nos contará por qué “El futuro ya no es lo que era,” a las 10:20, Daniel Torregrosa nos hablará “De Jekyll y Hyde a Breaking Bad,” y así de forma sucesiva. A cada cual mejor. En Bilbao, en directo, en el centro del mundo… de la divulgación en español, el Paraninfo de la UPV/EHU.

Los que no podáis asistir en persona podréis disfrutar las charlas vía video streaming (ya pondré el enlace). Una semana más tarde, todas las charlas estarán disponibles online en diferido.

Pero un acontecimiento divulgativo como Naukas Bilbao 2013 hay que vivirlo en directo. Si puedes, no te lo pienses, hazlo. Y por cierto, volveré a llevar Txapela (y a tomar plátano).

Francis en Trending Ciencia: Asuntos de familia del Higgs

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Mi segundo podcast de la segunda temporada de Trending Ciencia lo puedes escuchar siguiendo este enlace, trata sobre el Higgs y su familia. No, no se trata de prensa rosa sobre el matrimonio de Peter Higgs, futuro ganador del Premio Nobel de Física de 2013. Si el tema te interesa, este podcast no resolverá tus dudas.

Todas las partículas del modelo estándar vienen en familias. Hay tres familias de leptones y tres familias de quarks. Hay una familia de cuatro bosones electrodébiles (incluyendo entre ellos el fotón) y una familia de ocho gluones. ¿Por qué el bosón de Higgs tiene que estar más solo que la una? Muchos físicos téoricos han propuesto modelos que incluyen toda una familia de bosones de Higgs. El modelo estándar sólo ha encontrado un bosón, el de menor masa en la familia, pero nada impide que existen otros miembros de mayor masa. Permíteme recordar estas ideas.

Más información en, por ejemplo, P. M. Ferreira, Rui Santos, “2HDM benchmarking,” PDF, Jun 18, 2013, Simon Köhlmann (on behalf of ATLAS and CMS), “Searches for Higgs in 2HDM at the LHC,” Workshop on Higgs and Beyond, Tohoku University, Sendai, Japan, 5th–9th, Jun, 2013 [slides].

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Francis en ¡Eureka!: Las mutaciones en el genoma de 4.623 tumores cancerígenos

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El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos de Onda Cero ya está disponible. Como siempre, una transcripción, algunas imágenes y algunos enlaces.

Una de las enfermedades que dan más miedo a todos los ciudadanos es el cáncer. ¿Los avances en genética pueden ayudar a su tratamiento? El cáncer no es una enfermedad única, sino un grupo de enfermedades que tienen un común la aparición de un tumor maligno. El cáncer es diferente en cada paciente y cada tumor requiere un tratamiento diferente. La medicina personalizada basada en los avances en la genética parece la única vía razonable para el tratamiento de esta enfermedad. Pero el camino no es fácil. Las células de los tumores presentan una gran plasticidad para adaptar su fenotipo y su genotipo al entorno en el que se encuentran. De hecho, un tumor está formado por diferentes poblaciones de células cancerosas con diferente capacidad para sobrevivir, proliferar, provocar metástasis y resistir a las terapias. Por ello muchos tratamientos atacan las células cancerosas de una población dentro de un tumor pero no afectan a otras células del mismo tumor, con lo que el cáncer vuelve a reaparecer tras el tratamiento. Esta capacidad de adaptación de las células tumorales está controlada por sus genes. Por ello son fundamentales los estudios genéticos de los tumores. Esta semana investigadores del grupo de Genómica Biomédica de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), en Barcelona, liderados por Núria López-Bigas, han publicado en la revista Nature Methods un estudio genético de todas las mutaciones en 4.623 tumores originados en trece órganos diferentes.

Recomiendo leer la noticia “Descifran el genoma de más de 4.000 tumores,” Agencia SINC, 16 Sep. 2013. El artículo técnico es Abel Gonzalez-Perez et al., “IntOGen-mutations identifies cancer drivers across tumor types,” Nature Methods, AOP 15 Sep. 2013 [Información suplementaria]. También recomiendo leer sobre genómica y cáncer, aprovechando que son open access, Corbin E. Meacham, Sean J. Morrison, “Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity,” Nature 501: 328–337, 19 Sep. 2013, y Rebecca A. Burrell, Nicholas McGranahan, Jiri Bartek, Charles Swanton, “The causes and consequences of genetic heterogeneity in cancer evolution,” Nature 501: 338–345, 19 Sep. 2013. Y ya que estamos, aunque es un tema colateral, también recomiendo leer “Escudriñan el funcionamiento interno del cáncer mediante la captura de imágenes de tumores en crecimiento,” Ciencia al Día, 19 Sep. 2013.

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Francis en Trending Ciencia: El Higgs invisible

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Hoy se inicia la segunda temporada de Trending Ciencia. En este enlace puedes escuchar mi primer podcast sobre Física, que trata sobre el Higgs invisible. El 8 de octubre sabremos quién recibirá el Premio Nobel de Física de 2013. Bueno, en realidad ya lo sabemos, todas las apuestas apuntan a que lo recibirán el escocés Peter Higgs y el belga François Englert, que ya recibieron junto al CERN el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica de 2013. Por ello voy a dedicar mis primeros podcasts sobre Física para la nueva temporada de Trending Ciencia a hablar de diferentes aspectos de la física del bosón de Higgs.

Más información en Tommaso Dorigo, “Invisible Higgs Not Seen!,” AQDS, Sep 4, 2013; el artículo más reciente sobre la búsqueda del Higgs invisible es The CMS Collaboration, “Search for invisible Higgs decays in the VBF channel,” CMS PAS HIG-13-013, Aug 30, 2013. Más información técnica en las charlas de Monoranjan Guchait, “Looking for invisible Higgs signal at the LHC,” [pdf slides], y P. S. Bhupal Dev, “Invisible Higgs Decay to Light Sneutrinos,” [pdf slides], ambas en la 21st Int. Conf. on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions (SUSY13), ICTP, Trieste, 26-31st August, 2013.

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