BLOGS
Ciencia para llevar Ciencia para llevar

CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

Archivo de la categoría ‘Física’

Ciencia en el Barrio: un proyecto para la igualdad de oportunidades

Por Mar Gulis (CSIC)

Según la última encuesta de Percepción social de la ciencia de la FECYT, cerca de un 5% de ciudadanas y ciudadanos participan en actividades de divulgación científica durante la Semana de la Ciencia y la Tecnología y hasta un 16% visita al menos una vez al año algún museo de ciencia. La mayoría de las participantes son personas que ya tienen un interés previo, muchas de ellas incluso son asiduas y otras constituyen lo que se conoce como público cautivo: alumnas y alumnos que asisten a actividades organizadas por sus centros escolares durante la jornada escolar. Incluso en estos casos, este público cautivo pertenece a institutos de secundaria habituales en las actividades que inundan cada año nuestras ciudades. La dificultad está en llegar a aquellas personas que no solo no acuden sino que ni siquiera conocen estas iniciativas.

‘Ciencia en el Barrio. Divulgación científica para el desarrollo social y la igualdad de oportunidades’ es un proyecto que busca cubrir esta laguna y facilitar el acceso a las actividades de divulgación científica a segmentos de la población que por sus características socioeconómicas hasta ahora no participaban de ellas. La iniciativa, puesta en marcha por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y que cuenta con el apoyo económico de la FECYT, se está desarrollando en cinco distritos de Madrid: Puente de Vallecas, Hortaleza, Carabanchel, Villaverde y San Blas. En ellos, a través de la colaboración de seis Institutos de Educación Secundaria de la red pública, el CSIC ha organizado cerca de medio centenar de actividades sobre temas de actualidad científica con diferentes formatos: talleres experimentales, conferencias, clubes de lectura, exposiciones y visitas guiadas a centros de investigación punteros. En su fase piloto han participado más de un millar de estudiantes de 4º de la ESO, nivel en el que el alumnado aún no ha tenido que elegir de forma definitiva el itinerario docente con la clásica separación de letras y ciencias. El resto de alumnas y alumnos del centro, así como las comunidades educativa y vecinal, también pueden participar en algunas de las actividades.

Ciencia en el Barrio

Durante un año, las chicas y los chicos han tenido la oportunidad de hablar de tú a tú con el personal investigador y técnico del CSIC; desmontar mitos y estereotipos sobre la ciencia; hacer preguntas y experimentar con todos sus sentidos. Catas de chocolate, talleres de cocina macromolecular, charlas sobre las aplicaciones de la luz o sobre cómo se forman las ideas, son algunas de las actividades en las que han participado. También han dialogado con los autores en clubes de lectura sobre libros de temas tan diversos como los neandertales, los robots o la vida de Alan Turing.

Y han sabido aprovechar la oportunidad. Han preguntado y debatido hasta dejar pasar el tiempo del recreo y alargar las horas programadas inicialmente para las actividades.

En la nueva etapa del proyecto, que comenzará este próximo abril, el CSIC aumentará el número de institutos y estudiantes implicados y fomentará la participación de las vecinas y vecinos de los distritos. Una de las principales novedades será la organización de una feria de divulgación científica en la que un grupo de chicas y chicos explicarán a otros estudiantes, familiares y vecinos los experimentos desarrollados en sus aulas con la tutela del CSIC.  Esperemos que sea la primera de muchas ferias.

 

FOTCIENCIA14: estas son las mejores imágenes de 2016

Por Mar Gulis (CSIC)

Un chorro de agua que cambia su trayectoria y curvatura al entrar en contacto con un dedo, resina fosilizada de conífera, una imagen microscópica de un medallón del siglo XIV, esferas de carbono que parecen una ciudad futurista… Estos son algunos de los temas abordados en las propuestas que han resultado elegidas en la 14 edición de FOTCIENCIA.

Si quieres verlas, mira este vídeo:

Estas imágenes, junto a otras que se elegirán entre las 666 presentadas, serán incluidas en un catálogo y formarán parte de una exposición que recorrerá diferentes museos y centros de España durante 2017. Dos copias de la muestra itinerante estarán disponibles para su préstamo gratuito.

FOTCIENCIA es una iniciativa de ámbito nacional organizada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), con la colaboración de la Fundación Jesús Serra. El objetivo es acercar la ciencia a la ciudadanía a través de fotografías que abordan cuestiones científicas desde una visión artística y estética. Cada imagen va acompañada de un comentario escrito por su autor/a en el que explica el interés científico de lo que ilustra.

Toda la información relativa a FOTCIENCIA está disponible en la web www.fotciencia.es

 

Los ‘puzles’ nanométricos que cambiarán tu ordenador

AutorPor Manuel Souto (CSIC)*

Imaginad el popular juego de construcciones de Lego reducido a una escala nanométrica, es decir, a la billonésima parte de un metro. Suponed que sus minúsculas piezas, constituidas individualmente por una molécula orgánica, encajan de un modo determinado para formar así un diminuto rompecabezas. Este nanoscópico puzle exhibiría a su vez unas propiedades físicas (por ejemplo, ópticas, magnéticas o eléctricas) definidas en función de la forma en que interaccionan sus piezas.

Imaginad ahora que podemos moldear y pulir todas estas ‘nanopiezas’ a nuestro antojo para que encajen de una manera prestablecida y que, como consecuencia, seamos capaces de modificar las propiedades físicas de este material. Pues bien, todo ello es posible gracias a la nanociencia molecular.

Gracias a la nanociencia molecular podemos crear rompecabezas de diminutas piezas ‘a la carta’ para emplearlos en nuevas aplicaciones.

Gracias a la nanociencia molecular podemos crear rompecabezas de diminutas piezas ‘a la carta’ para emplearlos en nuevas aplicaciones.

En el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), concretamente en su departamento de Nanociencia Molecular y Materiales Orgánicos (Nanomol), se están investigando nuevos materiales orgánicos que presentan distintas aplicaciones en el área de la electrónica molecular. Una de ellas es su uso como interruptores moleculares que podrían tener aplicación como dispositivos de memoria con más densidad de información. En este caso, el dedo que presiona el interruptor consiste en un estímulo físico externo –como la variación de la temperatura o presión– que es capaz de hacer pasar al dispositivo de un estado apagado (OFF) a uno encendido (ON) de forma reversible. Por ejemplo, simplemente con calentar la solución de uno de estos compuestos orgánicos podremos pasar de un estado magnéticamente apagado a uno encendido y, al mismo tiempo, observar a simple vista un cambio de color de violeta a marrón que indique visualmente el estado encendido. Al enfriar de nuevo la solución, el sistema volverá al estado apagado.

Estos compuestos orgánicos pueden emplearse también como materiales conductores de electricidad si logramos que las moléculas interaccionen de una forma adecuada. Además presentan numerosas ventajas –una mayor versatilidad, ligereza y menor coste de manufactura– respecto a los materiales tradicionales empleados en la fabricación de dispositivos electrónicos, como el silicio. En un trabajo reciente, en el ICMAB hemos diseñado y sintetizado una de estas ‘nanopiezas’ (moléculas) orgánicas que encajan una con otra de un modo determinado consiguiendo que el puzle obtenido conduzca electricidad. En este caso, el material puede pasar de aislante a conductor simplemente con la variación de la presión, ya que de esta forma alteramos la distancia y la forma en la que interaccionan las piezas.

En resumen, gracias a la nanociencia molecular podemos diseñar y crear diminutas piezas ‘a la carta’ para obtener rompecabezas que presenten unas propiedades físicas determinadas y, de esta forma, emplearlos en nuevas aplicaciones, como dispositivos electrónicos y memorias con una mayor densidad de información.

 

* Manuel Souto Salom (@SoutoManel) es investigador posdoctoral en el ICMAB-CSIC y colaborador del blog ‘Reaccionando. Una bitácora para una generación no tan perdida’, El Periódico de Catalunya y El Huffington Post. También es autor del ensayo Sí es país para jóvenes, en el que se aborda la actualidad desde una perspectiva crítica y se proponen alternativas dirigidas a concienciar sobre la necesidad de un cambio fundamentalmente ético.

Del globo aerostático al LHC: a la caza de las partículas elementales

Por Teresa Rodrigo (UC-CSIC)*

La física de partículas se centra en el estudio de lo muy pequeño. Pero resulta que cuanto más pequeños son los objetos que se quieren estudiar, más grandes y complejos son los instrumentos que debemos utilizar para verlos. Es el caso de los actuales aceleradores y detectores de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), situado en el laboratorio europeo de Ginebra, el CERN. Pero antes de que existieran estos sofisticados artilugios, la comunidad científica recurrió a otro tipo de herramientas. De hecho, los globos aerostáticos fueron los primeros instrumentos científicos utilizados para la detección de partículas de altas energías.

Kropkoq zvdafgdsa

Globo aerostático de aire caliente. / Kropsoq.

La invención del globo aerostático no solo sirvió como una atracción y un medio de transporte, sino que posibilitó el inicio de toda una nueva rama del conocimiento científico.

En 1912, cien años después de las primeras experiencias en globo, Victor Hess se subió a uno de estos aparatos provisto de primitivos instrumentos de medida de radiación. Hess se elevó hasta una altitud de 5.300 metros y encontró que la tasa de radiación observada se multiplicaba con la altura. Concluyó que “la mejor explicación al resultado de estas observaciones es la suposición de que una radiación de mucha energía entra en nuestra atmósfera desde arriba”. Acababa de descubrir la existencia de los rayos cósmicos, hallazgo por el que recibiría el Premio Nobel en 1936.

Estas partículas de alta energía, principalmente protones, colisionan con los átomos de la atmósfera y producen toda una cascada de nuevas partículas capaces de atravesar la superficie terrestre.

El descubrimiento de los rayos cósmicos abrió una nueva ventana al estudio de la materia y permitió, entre otras cosas, el hallazgo en 1932 de la primera partícula de antimateria: el positrón, seguida de muchas más partículas desconocidas hasta entonces.

Hasta la llegada de los aceleradores de partículas en los años 50 del siglo XX, los rayos cósmicos constituyeron la mejor herramienta para el estudio de la materia y sus interacciones. Los aceleradores nos permiten acelerar y colisionar partículas y así reproducir en el laboratorio de forma controlada los fenómenos que ocurren en la naturaleza. Además, podemos recrear las condiciones en que se encontraba el universo en sus primeros instantes tras el Big Bang y estudiar su evolución hasta nuestros días.

En los últimos 60 años se ha conseguido elaborar una teoría cuántico-relativista, perfectamente confirmada por los experimentos, que explica toda la materia visible en el universo basándose en la existencia de doce partículas y sus correspondientes antipartículas elementales, conocidas como quarks y leptones. Por cierto, la materia visible solo constituye el 5% de la energía total del universo, el resto se compone de lo que llamamos materia y energía oscuras, que hoy es objeto clave de estudio.

CERN

Interior del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, en Ginebra. / CERN.

También sabemos cómo estas partículas elementales se relacionan entre sí, es decir, cuáles son las fuerzas que actúan en la naturaleza. Además de la fuerza gravitatoria, existen la fuerza electromagnética, la fuerte y la débil. Con ellas podemos explicar todos los fenómenos observados y todas ellas, salvo la gravedad hasta el momento, pueden explicarse de una forma común, basada en el intercambio de otro tipo de partículas que conocemos como bosones. Un tipo muy especial de bosón es el bosón de Higgs, descubierto en el LHC en 2012. Es el responsable de que la partículas adquieran masa y, por tanto, de que el universo sea tal y como hoy lo vemos.

Las preguntas que nos planteamos las científicas y científicos y que parecen en un principio triviales, como por ejemplo “¿de qué está hecha la materia?”, nos permiten no solo avanzar en el conocimiento más abstracto, sino también desarrollar tecnología punta, que a su vez repercute de manera directa en la mejora de las condiciones de vida cotidianas. Por ejemplo, los aceleradores de partículas se han convertido en un instrumento básico para el diagnóstico y tratamiento médico o la web (www), que fue desarrollada inicialmente para compartir información entre la comunidad científica, y actualmente es un instrumento fundamental de la era de la información.

 

* Teresa Rodrigo es catedrática de Física de la Universidad de Cantabria, miembro del comité científico del CERN y actualmente directora del Instituto de Física de Cantabria (UC-CSIC). Además, es coautora del libro El bosón de Higgs de la colección del CSIC y Catarata ¿Qué sabemos de?

El texto es un extracto de la participación de Rodrigo en el programa Ciencia y Arte en el Museo del Prado, para el programa ‘La Aventura del Saber’ de TVE2, que realizan en colaboración la FECYT y el Museo del Prado. El vídeo se puede ver aquí.

Max Born: la responsabilidad ética de la ciencia

sergio brionesPor Sergio Barbero* (CSIC)

La influencia que la ciencia y la tecnología ejercen sobre nuestras vidas es cada vez más notable. Por ello es fundamental que quienes trabajan en ciencia asuman unos principios éticos. A pesar de esta acuciante necesidad muchas son las carencias de la praxis deontológica en ciencia. De ahí que el testimonio histórico de quienes guiaron su vida por unos criterios éticos sea de inestimable valía en los tiempos actuales.

Max_BornUno de estos testimonios es el de Max Born, al que se le concedió el Premio Nobel de Física por sus investigaciones fundamentales en mecánica cuántica. Durante su dilatada vida (1882-1970), Born tuvo que afrontar dos guerras mundiales, un exilio forzado por los nazis −era alemán y judío− y, entre medias, la dramática evolución de una concepción idealizada de la ciencia hacia una perspectiva mucho más compleja.

El despertar de la conciencia ética de la ciencia surgió en Born durante la Primera Guerra Mundial, influido, entre otros, por el que sería unos de sus mejores amigos: Albert Einstein. La mayor parte de la intelectualidad alemana −incluidos los más destacados científicos− apoyó sin ambages las decisiones bélicas del imperio germánico, salvo contadas excepciones como la del propio Einstein. La primera decisión ética trascendente de Born fue negarse a participar en la unidad de investigación sobre armas químicas liderada por su amigo Fritz Haber, lo cual supuso la ruptura de su amistad. Born comprendió que “sin unos límites a lo permisible, pronto cualquier cosa será permitida”. En una progresiva conversión personal, Born acabaría participando durante el invierno de 1917 en reuniones clandestinas en las que se debatía si Alemania debía utilizar la “guerra submarina sin restricciones”, la cual Born calificó, sin paliativos, como “asesinato de masas”.

Como tantos otros científicos judíos, Born –que sentía un fuerte apego por la cultura alemana− sufrió gravemente las consecuencias del ascenso del nazismo. Tuvo que exiliarse a Escocia y perdió hasta un total de treinta y cuatro familiares y amigos. Durante este periodo, Born dedicó gran parte de su tiempo y esfuerzo a ayudar a los refugiados judíos que huían del horror nazi. Como representante en el área de física de dos organizaciones de refugiados, su misión consistía en encontrar posibles trabajos y en escribir recomendaciones y propuestas de potenciales candidatos. En su generosa labor Born no solo se preocupó por profesores o investigadores, sino que también intentó ayudar a otro tipo de personas −como por ejemplo artistas− que se vieron obligadas a emigrar.

Photo1

Bomba de Nagasaki.

Cuando comienza la Segunda Guerra Mundial, Born y su mujer Hedwig residían en Edimburgo. Desde allí, a pesar de su innato pacifismo, Born defendió el combate decidido contra el nazismo, e incluso llegó a participar en investigaciones militares (aunque sin mucha relevancia) durante algún periodo de la guerra. Como alemán y como judío, sabía lo que hubiese significado la victoria del Tercer Reich. A pesar de todo ello, como hiciera en la Primera Guerra Mundial, se opuso firmemente al uso desmedido de la violencia. Así, condenó el uso de las bombas atómicas contra Hiroshima y Nagasaki y el bombardeo indiscriminado de ciudades. Lamentablemente, Born fue una excepción, ya que pocos fueron los que no se dejaron arrastrar por la inercia de unos patrones de comportamiento que oscilaban entre el miedo paralizador y el éxtasis dogmático.

Tras recibir el Premio Nobel en 1954, pese a su avanzada edad, Born inició una fructífera actividad en pos del desarme nuclear. Sugirió a Bertrand Russel preparar un manifiesto firmado por varios premios nobeles y que, dirigido a los gobiernos y a la opinión pública, alertase sobre los problemas éticos del armamento nuclear. La idea condujo, tiempo después, a la aparición del celebérrimo manifiesto Rusell-Einstein, que fue firmado por once científicos de primera línea entre los cuales se encontraba él mismo. Born fue también promotor del manifiesto de los 18 de Gotinga, de gran influencia, que pretendía evitar el desarrollo del programa nuclear armamentístico en la República Federal de Alemania.

Consciente de la barbarie de la Segunda Guerra Mundial y la amenaza nuclear, el ánimo de Born durante el último periodo de su vida osciló entre un acervado pesimismo −quizá difícil de evitar tras todo lo vivido– y un brío de esperanza en lo humano. Nos quedamos con su visión más optimista, como cuando escribió: “Si el hombre está hecho de tal manera que su curiosidad le conduce a la autodestrucción, no hay esperanza para él. Sin embargo yo no estoy convencido de ello, ya que además de su cerebro tiene su corazón. El amor es un poder tan fuerte como el átomo”.

 

*Sergio Barbero Briones es investigador del CSIC en el Instituto de Óptica (CSIC) y autor de la biografía Max Born, editado por la Fundación Emmanuel Mounier.

¿Es posible el suicidio cuántico?

Por Mar Gulis (CSIC)

Revólver de 6 balas/ Simon Poter vía Flickr

Revólver de 6 balas. / Simon Poter vía Flickr.

La inmortalidad ha sido siempre una de las metas científicas más investigadas y una fuente de innumerables leyendas y mitos. A pesar de los descubrimientos en genética sobre el envejecimiento o del progreso de la computación cuántica –que según ciertas hipótesis podría ayudar a transferir nuestra mente a un ordenador y adquirir así existencia eterna–, la muerte sigue siendo una barrera para el ser humano. Esto que podría parecer una verdad universal no lo es si asumimos determinadas interpretaciones de la física cuántica. En este caso, lo imposible no es escapar de la muerte sino, al contrario, dejar de existir por completo en un universo cuántico.

La física cuántica ha generado varias de las paradojas más famosas de la historia, como la paradoja del viajero en el tiempo, según la cual una persona no podría viajar atrás en el tiempo y matar a su abuelo ya que eso impediría el propio viaje. O la paradoja del gato de Schrödinger, en la que un gato dentro de una caja con un veneno radiactivo provoca la existencia compartida de dos universos en los que el gato está a la vez muerto y vivo. Toda la mitología y las diferentes variantes de estas dos teorías han dado lugar a extensos y longevos debates sobre física. La que traemos hoy a este blog también tiene su miga para el debate.

La teoría del llamado suicidio cuántico, no muy conocida pero planteada en términos similares a las anteriores, vendría a ser una versión del gato de Schrödinger pero aplicada a la teoría de los universos paralelos o multiverso, desarrollada por el físico estadounidense Hugh Everett. El multiverso estaría formado por todos los universos paralelos creados cada vez que una persona toma una decisión, de lo que se deduce un número de universos paralelos infinito coexistiendo al mismo tiempo en realidades diferentes.

La hipótesis del suicidio cuántico, planteada por el físico teórico sueco Max Tegmark en el año 1997, podría resumirse de la siguiente manera: un individuo está sentado en una silla con un revólver cargado apuntando a su cabeza. El arma es controlada por una máquina que mide la rotación de una partícula subatómica. Cada vez que el sujeto aprieta el gatillo el revólver se accionará dependiendo del sentido en el que rota la partícula: si gira en sentido de las agujas del reloj, el arma dispara; si gira en sentido contrario, falla. Esto hace que en cada disparo el universo se divida en dos: uno en el que el sujeto muere y otro en el que vive para seguir disparando. Así, si el sujeto aprieta el gatillo seis veces consecutivas, se  habrán generado seis universos en los que muere –uno por disparo– y uno en el que sobrevive –el universo en el que el arma falló las seis veces–. La cuestión es que, por más que el sujeto siga disparando, siempre habrá un universo en el que sobrevivirá –al menos  no morirá por un disparo de bala–. Por lo tanto, el suicidio, a nivel cuántico jamás llegaría a ser total debido a la existencia de nuestra ‘versión alternativa’ inmortal.

Billete de lotería nacional/ Álvaro Ibañez vía Flickr

Billete de lotería nacional. / Álvaro Ibañez vía Flickr.

Este mismo planteamiento tiene otra versión, algo más lúdica, en la que un sujeto compra un billete de lotería. Después, se conecta a un ordenador programado para que, en caso de que el billete no resulte premiado, este le inyecte una sustancia letal. La teoría de los universos paralelos explica que surgirán tantos universos paralelos como combinaciones de billete haya en nuestra lotería: si suponemos que nuestro cupón tiene cinco cifras, en total habrá 100.000 universos diferentes. Aunque en todos menos uno el sujeto recibirá la inyección, en ese uno el sujeto seguirá vivo y además será millonario. Desde este punto de vista, no solo la inmortalidad parece inevitable sino también la posibilidad de ganar una inmensa fortuna.

Estas paradojas son una forma de representar la contradicción entre la teoría del multiverso y la llamada interpretación de Copenhague. Mientras la primera establece que cada resultado posible de una decisión o acción da lugar a universos paralelos, la ortodoxia cuántica nos dice que una vez observado el resultado este colapsa en un solo universo. El sujeto, como el gato de Schrödinger, estará vivo y muerto a la vez solo hasta que otro sujeto compruebe si ha disparado o no.

¿Quién tiene razón? El físico del CSIC Salvador Miret, autor del libro Mecánica cuántica considera que el debate resulta casi imposible de zanjar: “el problema de la teoría del multiverso es que no es falsable, es decir, no puede ser sometida a una prueba que la confirme o desmienta”. En el planteamiento de Everett, prosigue Miret, “se quiere mantener la linealidad de la teoría cuántica incluso al realizar una medida, y el precio a pagar es la creación de universos paralelos”. Parece por tanto que para seguir avanzando en el conocimiento y en nuestra vida cotidiana la mejor idea sería conformarse con  las decisiones que tomamos y dejar el multiverso para nuestro alter ego inmortal.

Relato ganador Inspiraciencia 2016: ‘Yo no creía en el Satori’

Por Mar Gulis (CSIC)

El certamen de relatos de inspiración científica Inspiraciencia, organizado por el CSIC, celebró ayer en Madrid la entrega de premios de su sexta edición. Compartimos aquí Yo no creía en el Satori, del valenciano Luis Neira Tovar, el relato que ha resultado ganador en la categoría ‘adulto’ en idioma castellano.


Yo no creía en el Satori

Luis Neira Tovar

Todo empezó cuando el yogui llegó al campus. No podía dejar de hacerse notar, sin duda con la intención de buscar prosélitos, con su aire de santón, sus túnicas chillonas y su barba patriarcal. Comenzó a pegar carteles anunciando un curso de meditación y ciencia. No podíamos consentirlo. ¿Qué podía decir aquel mamarracho sobre ciencia? ¡Bastante teníamos con un máster en Reiki en la Universidad! Así que fuimos a reventarle la sesión inaugural.

MeditaciónMe decepcionó comprobar que entre los asistentes se encontraba el rector y varios catedráticos, todos con su chándal y su esterilla. Se produjo un silencio respetuoso y el yogui comenzó ufanándose de haber desarrollado una serie de técnicas que permitían llegar a un control absoluto de la mente sobre la materia. Me chirrió tanto su palabrería que en seguida le interrumpí diciéndole que con la respiración no se podía cambiar la trayectoria de un planeta. El yogui no se alteró.

-No hay nada que no se pueda conseguir con un correcto estado mental.

-¡Qué locura!

-No es locura, sino ciencia. La meditación induce estados en los que se pueden generar ondas de diversa naturaleza. Se emplean las bases de la mecánica cuántica a partir de la hipótesis de De Broglie.

¿Qué estaba farfullando aquel loco? ¿Qué sabía él de mecánica cuántica? Era el típico vendedor de crecepelos que no sabe una palabra de lo que dice pero emplea vagamente conceptos científicos para justificar cualquier disparate.

-¿Pero qué sabes de De Broglie?

-¿Conoce usted la hipótesis de De Broglie?

-Por supuesto. – No era así, pero no me achanté. Sabía que estaba ahí, después de Plank y antes de Schrodinger, en los libros de química. Pero estaba seguro de saber más que él.

-Pues entonces entenderá que toda entidad del universo posee una dualidad onda-corpúsculo. Controlando las energías internas se puede expandir nuestro cuerpo en forma de radiación. Podemos entrar en comunión con el cosmos gracias a ello. De Broglie obtuvo la clave: la longitud de onda se obtiene a partir de la constante de Plank dividida entre el momentum de la partícula. La concentración que propongo controla el momentum y por ello la longitud de onda.

-Eso que dices son vaguedades.

-Si consigo detener todo movimiento en mi ser, al ser el momentum igual a cero y éste ocupar el denominador, ello hace que la longitud de onda sea infinita. Dado que la longitud de onda, para una velocidad de propagación “C”, es inversamente proporcional a la frecuencia, ésta tendrá que ser también infinita, y en consecuencia entrar en un estado de resonancia que permite expandir la mente y comunicarse con el universo.

-¡Qué disparate! ¡No puedes demostralo!

-Nunca he intentado llegar tan lejos como me propone, pero aquí hay reunidos muchos amigos a los que su obstinación está haciendo daño.

El yogui tomó una alfombrilla que tenía enrollada, la extendió en el centro de la estancia y quedó sentado en la posición de loto. Todos guardábamos silencio y podía sentir la inquina en las miradas de la concurrencia, pero me daba igual, yo estaba allí para defender la razón y la ciencia.

Los minutos transcurrían en la contemplación de aquel hombre estático y aquello comenzaba a ser incómodo. No pasaba absolutamente nada. Parecía que no respiraba, que su corazón ni siguiera latía. No movía ni un músculo. Empecé a imaginar cómo evolucionaría la situación si, pasadas unas horas, el individuo siguiera quieto.

Finalmente una sensación desasosegadora se comenzó a apoderar de todos. De repente hacía mucho frío y no había motivo para ello.

El frío emanaba del yogui. La barba se le empezaba a quedar escarchada. La piel se le azulaba. Era asombroso. De repente, el fenómeno se aceleró. Se formó una fina capa de hielo sobre la tez y, de golpe, todo su cuerpo se fracturó en mil pedazos haciéndose añicos, colapsando en una miríada de bloquecillos helados.
En medio de la estupefacción general, Damián me susurró al oído:

-Se equivocó al despejar la ecuación. La frecuencia no tendía a infinito, sino a cero. La energía interna de sus moléculas se ha hecho nula y ha bajado su temperatura hasta el cero absoluto.

-Pues ya me podrías haber avisado antes. Ahora ya no podemos rebatirle.

El caso es que, siendo aquello tan extraño y no teniendo a nadie más a quien culpar, me acusaron a mí de homicidio y no sé de cuántas cosas más. Después de todo, el yogui no sabía tanta física, pero el secreto de cómo era capaz de controlar hasta ese punto cada átomo de su ser se lo ha llevado a la tumba. Todavía recuerdo, antes de que me prendieran, las palabras de Damián:

-Menos mal que no intentó hacer la longitud de onda cero. Podría haber fisionado en una explosión nuclear.

 

Inspiraciencia es una iniciativa del Consejo Superior de Invesitgaciones Científicas (CSIC) que cuenta con financiación de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), del Ministerio de Economía y Competitividad. Numerosas entidades dan apoyo a este certamen: la Escola d’Escriptura de l’Ateneu Barcelonès, la Escuela de Escritores, la Editorial Galaxia, la Asociación de Escritoras e Escritores en Lingua Galega, Mètode, Revista de difusió de la ciència de la Universitat de València, Euskal Etxea Centre Cultural Barcelona, la Fundazioa ElHuyar, así como otras entidades culturales y bibliotecas públicas.

Los aceleradores de partículas se meten en tu cocina

ESRF

La Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) ubicado en Grenoble, Francia, es un instituto de alto nivel dedicado a la investigación científica de primera línea. / ESRF.

Por Mar Gulis (CSIC)

Reconocer un verdadero jamón ‘pata negra’, eliminar esa fea capa blanquecina que se forma a veces sobre las tabletas de chocolate o detectar el origen y la edad de un vino. Por sorprendente que pueda resultar, los aceleradores de partículas, creados en el ámbito de la física para estudiar la estructura elemental de la materia, también pueden contribuir a mejorar la calidad de los productos que llegan a nuestra mesa.

A estas alturas, casi todo el mundo ha oído hablar del LHC, el acelerador de partículas que ha servido para encontrar pruebas de la existencia del famoso bosón de Higgs. Como muchos otros aceleradores, el LHC es un dispositivo capaz de aumentar la velocidad de las partículas y hacerlas chocar con tanta fuerza como para que ‘estallen’ en mil pedazos elementales. Gracias a esta operación, es posible no solo estudiar la estructura fundamental de las partículas sino también descubrir otras nuevas.

Un tipo de acelerador de partículas muy común es el sincrotrón, en el cual las partículas se mantienen circulando a gran velocidad mediante campos electromagnéticos en una órbita cerrada. Los sincrotrones pueden usarse para acelerar y colisionar partículas, pero también para mantener circulando indefinidamente y a una energía fija un haz de partículas de un solo tipo, de forma que se use como fuente de luz para estudiar materiales. Gracias a ello, la radiación de un sincrotrón puede aportar una información excepcional sobre las características estructurales de un gran número de materiales, desde la escala atómica y molecular en adelante. Y es precisamente de esto de lo que se aprovechan las ciencias de la alimentación.

Un jamón en el sincrotrón

Son varios los ejemplos de alimentos que han pasado por los sincrotrones. Uno de ellos es el jamón ibérico. La razón es que cada vez resulta más difícil comprobar que este alimento reúne las características que lo definen como un jamón ibérico de bellota: una curación de dos o más años y proceder de un cerdo criado fuera del establo y alimentado con bellotas.

jamon

Cada vez resulta más difícil comprobar que este alimento reúne las características que lo definen como un jamón ibérico de bellota.

Hasta ahora se han utilizado diferentes biomarcadores; como la vitamina E para saber si un cerdo se ha criado en un establo o no, o la relación de ácidos grasos para descifrar si el animal ha comido bellotas. Pero estos métodos se han vuelto obsoletos, ya que se pueden conseguir niveles similares de esos marcadores utilizando determinados piensos.

Por este motivo en la actualidad se investigan nuevos mecanismos que permitan determinar con certeza la calidad del jamón. Y para ello se ha recurrido a la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón, un centro de investigación situado en Grenoble (Francia) y en el que la participación española está gestionada por el CSIC.

En concreto, los investigadores bombardearon con rayos X del sincrotrón 20 muestras de jamón de diferentes años y orígenes, tanto de cerdos criados en establo como fuera de él, para obtener información sobre el cambio en algunos de sus compuestos. Así determinaron que el hierro y el zinc presentes en las proteínas del jamón son indicativos del proceso de curación y permiten identificar claramente su origen, además de ser responsables de la evolución de la coloración del jamón.

A través de los resultados se detectaron también unos diez metales distintos en las muestras estudiadas que podrían convertirse igualmente en buenos biomarcadores del producto.

Chocolate y vino de calidad

En la pastilla de chocolate de la izquierda puede verse el fenónmeno del 'fat bloom'. / Marcpablo8 (CC-BY-SA-3.0), vía Wikimedia Commons,

En la pastilla de chocolate de la izquierda puede verse el fenómeno del ‘fat bloom’. / Marcpablo8 (CC-BY-SA-3.0), vía Wikimedia Commons.

También el chocolate y el vino han pasado por un sincrotrón. En el primer caso, el objetivo ha sido estudiar el proceso por el cual se forma en la superficie de las tabletas de chocolate una capa blanquecina (denominada fat bloom) cuando se producen cambios de temperatura.

Se sabe desde hace tiempo que este problema estético –la calidad nutricional del producto no se ve alterada– es debido al afloramiento o cristalización de la manteca de cacao, pero los rayos X del Acelerador Circular Tándem de Positrones y Electrones, ubicado en Hamburgo, han permitido obtener por primera vez imágenes a escala nanométrica de cómo las grasas migran a la superficie. Con ello se espera comprender mejor el proceso y buscar formas para evitarlo.

Por lo que respecta al vino, el Sincrotrón Australiano, que se encuentra en Clayton (Melbourne), ha analizado el efecto de los taninos de la uva para conocer su efecto sobre el sabor.

De momento, el uso de los sincrotrones ha dado lugar a resultados preliminares, pero no es de extrañar que en el futuro la garantía de calidad de muchos alimentos se base en lo aprendido gracias a estos aceleradores. La física de partículas ha llegado a la mesa.

Agujeros negros: los dragones de las galaxias

M. VillarPor Montserrat Villar (CSIC)*

Érase una vez un dragón que dormitaba en el interior de una gruta, en pleno corazón del reino. Los habitantes de aquel país vivían plácidamente y sin grandes avatares, salvo los propios de una existencia cotidiana. Todos sabían que allí moraba un temible monstruo. Sin embargo, residían despreocupados pues este pasaba los días escondido y tranquilo, sin molestar a nadie. Salvo a quienes entraban en la cueva: estos no regresaban jamás. La bestia entonces despertaba y las consecuencias eran devastadoras.

Muchas galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, contienen agujeros negros en sus centros. Son los monstruos de nuestra historia. Los denominamos ‘supermasivos’ por sus masas enormes. Si usamos la de nuestro Sol como unidad, las masas pueden estar en un rango de entre unos pocos millones y hasta 20 mil millones de soles. Habría que juntar todas las estrellas de una galaxia como la Gran Nube de Magallanes para reunir una masa equivalente. Con la asombrosa diferencia de que ocuparían un volumen menor que el del Sistema Solar.

Superviento

Impresión artística de un superviento generado en el entorno de un agujero negro en la galaxia activa NGC 3783. / ESO-M. Kornmesser.

En general, los agujeros negros supermasivos se hallan en estado latente. No sabríamos de su existencia si no fuera porque vemos que las estrellas y el gas en las proximidades del centro galáctico se mueven tan deprisa y en un volumen tan pequeño, que solo un agujero negro puede explicar movimientos tan extremos. Sin embargo, en un 10% de las galaxias estos agujeros negros presentan una actividad frenética. Son las llamadas galaxias activas. En ellas el agujero negro está siendo alimentado; aportes suficientes de material (gas, estrellas) hacen que se active. Como el dragón que dormita tranquilo sin molestar a nadie hasta que entra algún incauto despistado y su furia se desata. En estos casos la actividad del agujero negro puede hacer que el centro de una galaxia brille tanto como decenas, hasta miles de galaxias juntas. Esta luz tan intensa es emitida por material muy caliente cercano al agujero negro, pero situado fuera del horizonte de sucesos, pues nada que cruce este horizonte puede escapar, ni siquiera la luz.

Un descubrimiento de gran importancia realizado hace tan sólo unos 15 años ha mostrado que (dicho de manera simplificada) la masa de las estrellas de una galaxia y la del agujero negro supermasivo se hallan relacionadas, siendo la masa del agujero negro aproximadamente una milésima (0,1%) la de la galaxia. Es decir, cuanta más masa tiene uno, más masa tiene la otra. Como si lo que pesa el dragón de la historia estuviera relacionado con lo que pesan todos los habitantes del reino juntos.

Grafica

La masa del agujero negro supermasivo está íntimamente relacionada con la masa de las estrellas de la galaxia que lo alberga (K. Cordes y S. Brown, STScI).

Esto sugiere que la galaxia y el agujero negro central no se formaron y crecieron de manera independiente, sino que hubo algún mecanismo que los conectaba. Sin embargo, dada la enorme diferencia en masa, la región en la que se siente la gravedad del agujero negro es diminuta en relación a la galaxia entera. Esto puede imaginarse al comparar el tamaño de una moneda de euro con el de una ciudad como Madrid. ¿Qué mecanismos pueden conectar la evolución de algo tan pequeño y la de algo comparativamente gigantesco? Es una cuestión que actualmente causa un acalorado debate en la comunidad científica, puesto que su respuesta tiene implicaciones importantes en cuanto a nuestra comprensión de la formación y la evolución de galaxias.

Un posible mecanismo es el de los llamados ‘supervientos’. Los modelos predicen que con su enorme potencia, la energía liberada en las proximidades del agujero negro activo podría ser capaz de expulsar gran parte del gas en las galaxias en formación. Este ‘superviento’ privaría a las galaxias de buena parte del combustible necesario para formar nuevas estrellas y alimentar el agujero negro. Así, la energía inyectada en el medio circundante regularía simultáneamente el crecimiento del agujero negro y el de la galaxia que lo alberga, que podría así ralentizarse, llegando incluso a detenerse. Según esto, los agujeros negros supermasivos ‘conspiraron’ en los inicios para manipular la formación de las galaxias; algo comparativamente minúsculo consiguió así moldear la evolución de algo gigantesco.

El dragón de la historia no ha medido las consecuencias de su devastadora violencia: ha destruido su entorno causando dramáticos efectos que impiden el crecimiento futuro de la población del reino y ha provocado además su propia muerte por inanición.

¿O no…?

¿Qué ocurrirá si un día, cuando todo parezca inerte y en calma, un aventurero temerario se arriesgue a entrar en la gruta?

¿Volverá a despertar el monstruo?

 

* Montserrat Villar es investigadora en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) en el grupo de Astrofísica extragaláctica. 

‘Ciencia para llevar’ cumple dos años: estos son nuestros 10 posts más leídos

Por Mar Gulis (CSIC)

Hoy en ‘Ciencia para llevar’ estamos de enhorabuena por partida doble: celebramos nuestro segundo aniversario y también que, hace ya algunas semanas, superamos la simbólica cifra del millón de visitas (el 1 de febrero alcanzamos las 1.036.438). En estos dos años de blog hemos publicado 218 entradas escritas por investigadores e investigadoras del CSIC o por Mar Gulis, el nombre colectivo que adopta el equipo editor de ‘Ciencia para llevar’.

Astrofísica, ética aplicada, alimentación saludable… En nuestros posts hemos hablado de una gran variedad de temas científicos y abarcado prácticamente todas las áreas del conocimiento, reflejando la pluralidad de líneas de investigación en las que trabajan los más de 120 centros del CSIC. Con ello hemos querido contribuir a que la ciencia ocupe el lugar que se merece en nuestra cultura general y retornar en cierta forma a la sociedad la inversión pública en investigación.

Mosaico

Como testimonio de lo que han supuesto estos dos años de blog, hoy recogemos las 10 entradas que mayor acogida han tenido entre quienes nos leéis. Sería injusto decir que son las mejores, porque otras de menor impacto tienen también una gran calidad. De lo que no hay duda es que han sido capaces de despertar un enorme interés. Si todavía no las has leído, aquí tienes una nueva oportunidad para hacerlo:

  1. ¿Los restos de una persona ahogada en el diluvio universal? En 1725 un médico suizo presentó a la comunidad científica los restos de una persona que se ahogó en el famoso diluvio (agosto 2015).
  1. La perturbadora teoría de los mundos paralelos. Cada vez que tomamos una decisión, la realidad se desdobla en mundos distintos… Esta hipótesis gana adeptos en la física cuántica (octubre 2014).
  1. El experimento científico más hermoso de todos los tiempos: la doble rendija. La prueba de la doble rendija sigue fascinando a la comunidad científica más de 200 años después: contiene el misterio de la física cuántica (noviembre 2015).
  1. ¿De dónde viene el nombre de los elementos químicos? El nombre del mercurio en latín significa plata líquida, el curio debe su nombre a su descubridora (Marie Curie) y un pueblecito sueco tiene cuatro elementos dedicados a él (abril 2014).
  1. El Mar Muerto está muy vivo. En un mililitro del Mar Muerto viven millones de microoganismos que resisten los altos niveles de salinidad. Algunos podrían ayudarnos a llevar la vida a otros planetas (agosto 2014).
  1. ¿Qué te dice tu caca? La textura y el color de nuestros excrementos informan de la salud de nuestra flora intestinal. En algunos casos puede ser necesario un trasplante de heces para recuperarla (enero 2015).
  1. Si te pica una medusa, ni amoniaco ni agua dulce. Conoce cómo actuar en caso de que te pique uno de estos animales gelatinosos (julio 2014).
  1. ¿Qué había ‘antes’ del Big Bang? Para el físico Alberto Casas, esta pregunta tiene el mismo sentido que plantearse a qué dedicaba Dios su tiempo antes de crear el tiempo (marzo 2014).
  1. Sólido, líquido, gaseoso, plasma… ¿Hay más estados de la materia? El estado sólido no es tal, sino un conjunto de diferentes formas de solidificarse la materia (mayo 2014).
  1. La manzana de Apple, ¿un homenaje de Steve Jobs a Turing? El origen de uno de los logos más conocidos del mundo podría estar relacionado con la forma en la que se suicidó Turing, matemático y ‘padre’ de la computación (septiembre 2014).