Noticias selección Valdeandemágico

2012-01-28T05:40:00.001-08:00

La foto es de un bebé de 21 semanas, aún sin nacer, llamado Samuel Armas al que se le había diagnosticado una espina bífida y nunca sobreviviría, a menos que se le practicara una operación intrauterina.
El Dr. Bruner, tras numerosos estudios realizados en el Centro Médico Universitario de Vanderbilt, en Nashville, anunció que él podría llevar a cabo la operación, con el bebé dentro de la matríz materna.
Durante la intervención, el cirujano extrajo el útero mediante una cesárea y practicó una pequeña incisión a la bolsa, a través de la cual le fue posible operar al pequeño Samuel.
El Dr. Bruner estaba acabando exitosamente la operación, cuando Samuel sacó su pequeñísima pero bien desarrollada mano a través de la incisión practicada y se agarró del dedo del atónito médico.
Este pestigioso cirujano declaró haber vivido el momento más emotivo de toda su vida, cuando sintió la mano de Samuel asiéndole uno de sus dedos, a modo de agradecimiento por obsequiarle con el regalo de la vida.
Por supuesto, el Dr. Bruner permaneció helado, -totalmente inmóvil por varios segundos– durante los cuales Samuel seguía cogiéndole el dedo, lo cual dio el suficiente tiempo para que el personal del quirófano pudiera fotografiar el momento con toda claridad.

“Porque tú formaste mis entrañas; Tú me hiciste en el vientre de mi madre”.

Fuente:http://djxhemary.wordpress.com/2011/11/05/%C2%BFde-verdad-crees-que-la-vida-comienza-despues-del-nacimiento-nunca-olvidare-esta-foto/

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2012-01-28T00:42:00.001-08:00

Entrelazamiento cuántico o “efecto de Dios”: el pegamento entre el espíritu y la materia

El entrelazamiento cuántico, descrito como el parteaguas entre la física moderna y la clásica y también llamado "el efecto de Dios", parece servir como un cordón inmaterial que conecta todas las cosas del universo y tiende un puente entre la materia y el espíritu

Las cosas que han estado alguna vez en contacto entre sí siguen influyéndose mutuamente a distancia tras haberse cortado el contacto físico

James Frazer, La Rama Dorada.

What is LOVE?- An attempt to create quantum entanglement between two or more macroscopic sentient beings

@Akposthuman

En las últimas décadas la física cuántica ha tomado una enorme popularidad entre los no iniciados, principalmente por virar el materialismo característico de la ciencia hacia antiguas filosofías como el idealismo o religiones tan atractivas para la mente posmoderna como el budismo. Tiende un puente: la ciencia originalmente no se distingue de la filosofía: ambas buscan describir y entender la naturaleza (o el universo); la naturaleza, que en un inicio era concebida como la manifestación visible del espíritu. Es parte de la interpretación popular de la física cuántica (ampliamente criticada por científicos que en ocasiones no logran salir de la “caja”): hacer del mundo algo en lo que la mente participa o al menos algo que se parece más a lo mental que a lo inerte y meramente mecánico. A mi juicio atinadamente, el filósofo y físico de Yale Abner Shimony llamó a esta vertiente de la física “metafísica experimental”.

Una de las cosas que ha hecho a la física cuántica tan atractiva para la mente popular, con cierta inclinación a la espiritualidad, es que ha demostrado que el acto de observar un objeto afecta el estado de lo que se observa. Este “efecto del observador” se explica por la interacción inevitable entre un instrumento y el fenómeno que se observa. Por otra parte, el principio de indeterminación de Heisenberg señala que la posición y el momentum de una partícula no pueden determinarse hasta que no es medida —existe en un estado de superposición, está, por así decirlo, en todas partes antes de ser medida u observada. La interpretación popular, que extrapola el mundo micróscopico, espectral e implicado del quantum al mundo macroscópico, que se caracteriza por el dar sentido: la explicación, ha entendido esto como que al observar cualquier fenómeno, al percibir algo, lo modificamos: la mirada transforma e incluso, bajo cierta influencia del new age, al percibir (o al creer en) algo lo estamos (co)creando. El escritor Robert Anton Wilson desarolló toda una teoría de psicología cuántica agnóstica de la realidad bajo este principio:

Cada modelo que construimos nos dice más sobre nuestra mente que sobre el universo… el universo es más grande que cualquiera de nuestros modelos… cada descripción del universo es una descripción del instrumento que utilizamos para describir el universo (la mente humana).

Entre el tesoro de rarezas que descubrió la física cuántica al penetrar en el átomo, probablemente la más significativa y maravillosa sea el entrelazamiento cuántico. Desde 1935 el físico Erwin Schrödinger notó una propiedad peculiar en la materia subatómica que llamó ”entrelazamiento” (entanglement, en inglés). Esto es, cuando dos sistemas cuánticos entran en contacto entre sí permanecen conectados instantáneamente, como si fueran parte de un todo indivisible. Schrödinger rápidamente apuntó que esta era la diferencia fundamental entre la teoría cuántica y la física clásica.

Actualmente el entrelazamiento cuántico se entiende como un proceso en el que una sola función de onda describe dos objetos separados, los cuales comparten una misma existencia no obstante lo lejos que puedan estar entre sí, como si estuvieran unidos por un cordón umbilical invisible o una onda que, en teoría, se puede propagar por todo el universo. Dos partículas que se han entrelazado tienen una descripción definida juntas, pero cada partícula por separada yace en un estado completamente indefinido: podemos decir que no existe la una sin la otra (aunque una partícula pudiera estar en las Pléyades y la otra entrando a tu pupila en la Tierra: photons that did tango, can never untangle). El entrelazamiento cuántico, que ha sido observado principalmente entre fotones, ha sido descrito por Henry Stapp en los términos de “luz gemela”, una “disposición correlacionada a responder”.

Albert Einstein desdeñó este aspecto de la mecánica cuántica con su famosa frase de “acción fantasmal a distancia”. Einstein, por supuesto, había impuesto un límite de velocidad al universo y no concebía posible un efecto superlumínico. Sin embargo, el físico irlandés John Bell demostró con su famoso teorema que el entrelazamiento cuántico sí ocurre (algo que ha sido confirmado en repetidas ocasiones, como es el caso del famoso experimento de Aspect).

Ahora bien, este misterioso efecto de entrelazamiento a distancia difíicilmente se explica por una fuerza física que pueda viajar más allá de la velocidad de la luz para transmitir un estado cuántico entre dos partículas (de existir ciertamente se mantiene fantasmal). Bell describió esta conexión entre partículas como “no-local”, es decir que no tiene una ubicación en el espacio. Dice Nick Herbert:

Las interacciones no-locales, de existir, serían una especie de vudú de la física en el que una partícula influye en la otra, no a través de una fuerza de campo convencional, sino simplemente porque se han tocado alguna vez en el pasado distante.

Pese a observarse en el laboratorio repetidas veces este fenómeno que afecta a los bloques fundacionales de la materia que conforma a todas las cosas del universo, existe cierta reluctancia a darle importancia al entrelazamiento cuántico. Nuestra vida en el mundo macro discurre sin detenernos a pensar en lo que significa que todas las partículas que han estado en contacto entre sí tengan esta propiedad de conexión cuántica instántanea: no se nos ocurre pensar que estamos entrelazados con ciertas personas, con ciertos objetos, con ciertas ideas que siguen influyéndonos a distancia. Recientemente, sin embargo, científicos han notado que diversos fenómenos “macroscópicos” —como la fotosíntesis y la navegación de las aves— parecen estar ligados al entrelazmiento cuántico. Aún más interesante es la teoría de que nuestro ADN se mantiene unido debido a esta conexión cuántica.

Elisabeth Rieper y colegas de la Universidad Nacional de Singapur dicen que este entrelazamiento es lo que mantiene unida la doble hélice del ADN. Según el sitio Technology Review de MIT, Rieper y sus colegas usaron un modelo teórico del ADN en el que cada nucleótido consiste en una serie de electrones orbitando un núcleo cargado positivamente. El movimiento de la nube negativa es un oscilador armónico. Cuando los nucleótidos se unen para forma un par de bases, las nubes deben de oscilar en direcciones opuestas o la estructura no será estable. Rieper y sus colegas se preguntaron qué le sucedería a esas oscilaciones si los pares bases estuvieran apilados en una doble hélice. La hélice debería de vibrar y deshacerse, pero esto no sucede, ya que las oscilaciones ocurren como una serie de estados de superposición —lo que significa que oscilan en todos los estados posibles al mismo tiempo. Un entrelazmiento cuántico lo mantiene todo unido [Daily Galaxy].

Que el ADN esté unido por entrelazamiento cuántico es altamente significativo, y por otra parte algo que podría anticiparse bajo cierto entendimiento de la selección natural y la evolución. Siendo que el ADN es fundamentalmente un programa (bio)informático que ha logrado replicarse con éxito —una especie chip cósmico o libro orgánico (¿el axis mundi de la galaxia?)— y que la forma más efectiva de transmitir información de la cual tenemos conocimiento es el entrelazamiento cuántico, es lógico pensar que el código genético esté vinculado entre sí de esta forma: con el pegamento más potente del universo (curiosamente es esa “oscilación de todos los estados posibles al mismo tiempo” lo que le da cohesión, una especie de omni-potencia cuántica).

Además de la teoría expuesta por los investigadores de la Universidad de Singapur, el Premio Nobel de Química Luc Montagnier publicó el año pasado un trabajo en el que sugiere que el ADN emite señales electromagnéticas que imprimen su estructura en otras moléculas, algo similar a una teleportación de información, o en otras palabras entrelazamiento cuántico. El experimento realizado por Montagnier ha generado gran controversia y poca aceptación entre la comunidad científica, de cualquier forma avanza hacia una elegante intuición —que parece reflejarse en la naturaleza. Aún menos aceptado es el trabajo del científico ruso Pjotr Garjaje quien sostiene que el ADN es similar a un Internet cósmico. Lo siguiente del libro Vernetzte Intelligenz de Grazyna Fosar y Franz Bludor (traducción de fragmentos aquí):

De hecho, Pjotr y su equipo encontraron más paralelos aún entre la genética y la informática. Especulan que la estructura del “ADN basura” (el “segundo código” similar a la gramática del lenguaje humano) y su posibilidad de modificación, se deben a que el ADN no acumula toda la información necesaria en cada momento, sino que intercambia información permanentemente (la recibe, modifica y emite), de la misma forma que lo hace una computadora conectada a la web. Cada persona sería, siguiendo esta línea argumental, un nodo de una red o sistema (como Internet) que involucraría a muchos más individuos-nodos.

Hay que aclarar que Pjotr es una figura oscura, aparentemente miembro de la Academia de Ciencias de Moscú según algunos sitios web, de quien se tiene poca información y quien cree que el ADN no solo puede modificarse a través de la interacción de rayos de luz coherente (como lásers), también a través de las palabras —de manera similar a lo que sostiene Masuro Emoto con las moléculas de agua. Aclarando esto —que nos alejamos de la ciencia establecida— la posibilidad de que el ADN de un ser vivo no solo esté en un estado de entrelazamiento cuántico con cada una de sus células, sino con otros miembros de su especie (y quizás con todo el universo), es muy interesante. Es una forma de explicar la fascinante teoría de los campos mórficos del biólogo Rupert Sheldrake, quien sostiene que existen campos de información que organizan el desarrollo de una especie y sirven con una memoria de la naturaleza —de tal forma que se pueden transmitir hábitos y mutaciones de manera horizontal, sin tener que pasar de generación a generación.

En 1920 el embriólogo Alexander Gurwitsch descubrió que los seres vivos emiten fotones “ultra-débiles” dentro del espectro ultravioleta. Gurwitsch los llamó “rayos mitogénicos”, ya que creía que estos fotones tenían un papel importante en la división celular del campo morfogenético, es decir, en el desarrollo de la estructura morfológica de un ser vivo.

En la década de los 70 el profesor Fritz Albert Popp descubrió que esta emisión de luz, a la que llamó biofotones, se presentaba en un rango de entre 200 y 800 nm y que exhibía un patrón periódico y coherente. Popp teorizó que los biofotones son producidos por el ADN en el núcleo de las células. Esto fue demostrado en los años ochenta. El Dr. Jeremy Narby escribió en su libro The Cosmic Serpent:

Como el axis mundi de las tradiciones chamánicas, el ADN tiene una forma de escalera torcida (o una viña); de acuerdo a mi hipótesis, el ADN era, como el axis mundi, la fuente del conocimiento y las visiones chamánicas. Para estar seguro tenía que entender cómo el ADN podía transmitir información visual. Sabía que emitía fotones, que son ondas elctromagnéticas, y me acordé de lo que Carlos Perez Shuma me había dicho cuando comparó a los espíritus con ‘ondas de radio’. Una vez que prendes la radio, las puedes sintonizar. Es lo mismo con los espíritus; con la ayahuasca los puedes ver y escuchar. Así que investigué la literatura sobre fotones de origen biológico [...]

Narby formuló la hipótesis de que cuando los ayahuasqueros del Amazonas dicen comunicarse con los espíritus de las plantas, de sus ancestros o de la naturaleza, en realidad se están comunicando con el ADN de esas plantas o con su propio ADN (el cual tiene un campo holográfico) —y de esta forma obtienen información sumamente difícil de obtener por métodos de prueba y error, como fue en su momento el descubrimiento del curare. «Esta es la fuente del conocimiento: el ADN, viviendo en el agua y emitiendo fotones, como un dragón acuático escupiendo fuego».

Existe en la profundidad del misticismo humano una identidad entre el espíritu y la información, que ha sido recuperada con la física cuántica y con la era de la informática. Del gnosticismo al Internet. De Hermes a MSN. It from bit. Heisenberg escribió: “los átomos no son cosas, son solo tendencias, así que en vez de pensar en cosas, debes de pensar en posibilidades. Todos son posibilidades de conciencia”. Ervin Lazlo ha dicho que “la información es el software del universo“. Vemos hoy claramente que la información es lo que programa a la materia, lo que de alguna manera arde al interior del cuerpo (la manifestación más conspicua de aquello que llamamos alma —”el sol invisible”— es la información, el código). La versión de Erik Davis del Génesis:

En el principio era la Info, y la Info estaba con Dios, y la Info era Dios.

Davis, en su texto Images of Spiritual Information, añade: “El medio es el mensaje y el mensaje es el espíritu al interior que viene de fuera, señal y ruido cruzando las fronteras entre sí en el flujo feroz del desdoblamiento”.

Si el Logos o Espíritu en verdad es omnipresente, entonces debe de contar con los servicios de mensajería instantánea del entrelazamiento cuántico. No por nada el escritor Brian Clegg ha titulado su libro sobre el entrelazamiento cuántico “El Efecto de Dios“, como si este fuera el resultado de la materialización de la divinidad en el universo: el sello elástico de la unidad.

Según el físico Nick Herbert, el teorema de Bell revela que los hechos que experimentamos en el mundo “no pueden ser simulados por una realidad local subyacente. Cualquier realidad que se ajuste a los hechos debe de ser no-local [...]. El teorema de Bell muestra que debajo del mundanal ruido de nuestra existencia local yace oculta una realidad cuántica vudú conectada superlumínicamente que es necesaria para que este mundo ordinario opere”.

Esta realidad subyacente es lo que David Bohm llamó el orden implicado, un mar de energía del cual se desprende nuestra existencia apenas como la onda que se forma sobre la superficie de un lago cuando se lanza una piedra. Es también lo que Arthur Schopenhauer llamó el Mundo de la Voluntad (nuestra realidad explícita es el Mundo de la Representación: el Maia, la Matrix). Es también el mundo del Nagual, que expone Don Juan Matus según Carlos Castaneda y que podría ser parte de la tradición oculta tolteca. Es el mundo del Espíritu, el Brahman. El entrelazamiento cuántico parece ser el cordón umbilical (de luz comunicante) entre la dimensión de unidad divina absoluta y el mundo material de la multiplicidad, que es una falsa caída o división, ya que, por el mismo entrelazamiento cuántico, el Espíritu sigue irradiando, transmitiéndose a sí mismo a través de nosotros. In-formándonos.

Con información de Quantum Tantra y de MIT Technology Review

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2012-01-28T00:41:00.001-08:00

Las 11 grandes maravillas de nuestro sistema solar

Los Picos de Luz Eterna, los Vórtices de Venus, los géiseres de Encélado, las auroras de Júpiter o el misterioso hexágono de Saturno son algunas de las grandes maravillas que presenta nuestro sistema solar. Deleites estéticos e hipnóticos enigmas en la profundidad del espacio y dentro de nuestra propia psique.

Si bien no hemos explorado la mayor parte de nuestro sistema solar, en poco más de 50 años de exploración espacial hemos descubierto fascinantes paisajes, enigmáticos sistemas meteorológicos y sublimes joyas de alineación sideral. Es probable que los planetas a nuestro alrededor guarden secretos aún más espectaculares, paisajes que nuestra imaginación no ha llegado a concebir y a los cuales las representaciones artísticas de las agencias espaciales no lograrán hacer justicia —solo el extraordinario encuentro desnudo con esa otredad cósmica podría hacernos sentir esa maravilla.

Mientras tanto ofrecemos una recopilación de una serie de misteriosos y estéticamente cautivadores objetos y fenómenos que se encuentran bajo el anillo luminoso del Sol. Un turista interplanetario hará bien en registrar estos sitios para quizás algún día visitarlos con la ayuda de la tecnología avanzada —humana o extraterrestre— o, mientras tanto, con la ayuda de la oneironáutica, basándose en el principio de que el universo exterior, estos planetas y su geografía particular, existen también dentro de la psique humana.

-Los anillos de Saturno

La más famosa de estas maravillas, detectada por astrónomos siglos atrás, los anillos de Saturno, constituye seguramente la más alta y melancólica elegancia de nuestra vecindad interplanetaria. Antiguamente Saturno-Cronos, era considerado el guardián del tiempo y este planeta era visto como una especie de frontera del sistema solar. En la alquimia es considerado la puerta del oro verdadero y en la mitología griega el gobernante de la época dorada; la religión judía rinde secretamente tributo a este planeta con su Sabbath.

Aunque en teoría ningún objeto creado por el hombre podría sobrevivir en el océano global de metano e hidrógeno de Saturno, si hipotéticamente pudiéramos navegar sobre su superficie veríamos la inmensa blancura de los anillos, 75 mil kilómentros por encima de nosotros, iluminando todo en derredor. Por lo menos habrían 6 lunas crecientes en el cielo; el sol en su ocaso crearía réplicas espectrales, sun dogs, reflejándose en los cristales de amoníaco. Nubes de este gas flotarían a velocidades de más 1,500 km por hora sobre tu cabeza.

Y seguramente quisieras deslizarte por el vértigo místico de los anillos, ese parque de atracciones del inconsciente… la más fina poesía visual en gamas grises, negras, cafés, cremas y carmesíes patina por la composición predominantemente gaseosa de los anillos de este gigante, que parece derretirse como un helado de chocolate cósmico.

Escucha una tormenta eléctrica en Saturno, cortesía de Cassini

- Los Vórtices de Venus -

Venus, el planeta del amor y de la belleza, es en realidad lo más cercano al infierno en su interior (jugando con una rebelde dualidad como Lucifer), con temperaturas que pueden derretir el plomo y donde llueve todos los días ácido sulfúrico (aunque suponemos que ese calor puede ser usado por un ser muy distinto al humano como una energía erótica incandescente, todo depende). Dentro de esta inhóspita atmósfera, científicos han detectado un fascinante fenómeno, maravilloso para quienes vemos en los vórtices la fuga divina.

Venus posee nubes vorticiales incandescentes permanentemente girando sobre sus polos. Esto hace que la atmósfera de Venus circule mucho más rápido que ningún otro planeta rocoso del sistema solar. En el polo sur de este planeta —en algún momento muy similar a la Tierra— se ha generado un vórtice gigante que cambia de forma por lo menos una vez todos los días, tomando a veces la apariencia de una letra “S” gigante o de un “8”.

Hasta hace poco científicos afirmaban que este poético fenómeno venusino era permanente y estable. Sin embargo, tras una observación minuciosa, se dieron cuenta de que más bien correspondía a un vórtice polar en permanente mutación, y que en este sentido aludía más bien a una naturaleza caóticamente intermitente.

La Gran Mancha Roja de Júpiter-

Esta tormenta anticiclónica es tan grande que dos planetas como el nuestro cabrían dentro de sus nubes. Todo en Júpiter es inmenso, pero en este sistema meteorológico podemos apreciar su terrorífica magnitud con claridad. Rayos que podrían pulverizar a una ciudad entera se alzan 8 kilómetros por encima de las nubes circundantes; vientos que van a más de 400 km/h circulan los bordes de la masa anticiclónica que rota en contra de las manecillas del reloj cada 7 días. Esta monstruosa tormenta lleva girando en los cielos de Jove por más de 400 años y no hay señales de que se detendrá.

-El Valle Marineris de Marte

Si mucha gente se asombran al ver el Gran Cañón de Arizona, uno se pregunta qué sentirían al ver el Valle de los Marineros (rojos del espacio) de Marte. Con una profundidad de más de 6 km y una enorme amplitud, esta gigantesca grieta tectónica abarcaría todo Estados Unidos, de tal manera que el amanecer en un extremo sucede unas 6 horas antes que en el otro extremo. Asimismo este monumental valle alguna vez estuvo lleno de agua.

-Los Géiseres de Encélado

Aunque no hay sonido en esta luna de Saturno, puedes sentir este géiser antes de verlo, reverberando con un profundo rugido. La erupción consiste en dos enormes plumas de hielo escupiendo cristales a más de mil millas por hora, una silenciosa y violenta eyaculación iluminada por el Sol distante. Aquellos osados que quieran ver en vivo los géisers de Encélado tendrán que sortear una microgravedad de solo 1/16 de la gravedad de nuestra Luna.

- Los Géiseres de Triton

Aún más allá se encuentran los géiseres de la luna de Neptuno, Tritón. A diferencia de los silenciosos exabruptos helados de Encélado, en Tritón el aire sí conduce el sonido, ya que este cuerpo celeste cuenta con una delgada atmósfera. Estos humeantes géiseres de nitrógeno y otros oscuros compuestos orgánicos pueden ser oídos kilómetros a la redonda al tiempo que lanzan sus corrientes de gas a una altura de más de 8 mil metros.

-Las Auroras de Júpiter

Acaso el más sublime espectáculo de la Tierra sea contemplar las auroras que se forman en los Polos debido a la interacción del plasma solar y las partículas de aire; este espectáculo, al menos en magnitud, palidece con las auroras de Júpiter. En Júpiter este fenómeno genera un millón de megavatios más que la aurora de la Tierra. Una ciudad de buen tamaño consume unos 10 000 megavatios de electricidad.

Las auroras de este planeta gigante son el resultado de su interconexión electromagnética con las lunas Io y Ganímedes. La interacción del plasma del gigante Jove con la magnetósfera de Ganímedes, luna de mayor tamaño que el planeta Mercurio, y con la volcánica Io, es lo que crea una huella auroral en sus polos.

-El Hexágono de Saturno

Nuestro sistema solar contiene misterios inexplicados dignos de ciertos capítulos de escalofriante especulación científica en The Twilight Zone. En esa zona crepuscular de asombro se encuentra el hexágono en la atmósfera del polo norte de Saturno. Esta misteriosa figura de seis lados, del tamaño de casi cuatro planetas Tierra, es resultado de las corrientes de chorro (jetstreams) y se ha mantenido fija por años.

Saturno es el único planeta que presenta esta anomalía geométrica en su atmósfera, la mayoría de los planetas cuenta con corrientes de nubes sinuosas. Y más aún: Saturno, donde dominan células convectivas y olas de forma circular, sería el último lugar donde se esperaría esta figura geométrica. Además el polo norte de Saturno es completamente distinto a su polo sur, donde se sitúa un huracán con un extraño ojo gigante que evoca un ojo humano.

El escritor conspiracionista Richard Hoagland, quien sostiene que la NASA encubre una serie de construcciones en la Luna y en Marte, cree que el hexágono en Saturno solo se explica a través de la física hiperdimensional. Hoagland dice que planetas como Saturno, Júpiter y Urano emiten más energía de la que reciben del sol, esto es, tienen un superávit de output que puede ser explicado por una transmisión energética entre dimensiones

-Los Picos de Luz Eterna

Cerca de nosotros, en la Luna, una condición única existe, descubierta apenas en 1994. En el cráter Peary, cerca del polo norte de nuestro satélite, el Sol nunca se pone, fenómeno único en todo el sistema solar (se sospecha que algo similar ocurre en Mercurio, pero aún no ha sido confirmado). Ahí se encuentran los llamados “Picos de la Luz Eterna”, un poético valle bañado sempiternamente por la luz solar.

Esta inusual condición surge debido a que el eje de rotación de la Luna está un poco inclinado en relación a su órbita y a la de la Tierra alrededor del Sol. En un futuro este sitio podría ser una gran atracción turística, sobre todo porque sus temperaturas apenas fluctúan alrededor de los 20 grados, lo que hace que sea un lugar ideal para establecer algún tipo de base.

-El cráter Herschel

Un viajero del cráter de Herschel, en la luna Mimas, se encontrará con un abismo de 6 mil metros entre paredes majestuosas por sobre las que se alza Saturno, el Señor de los Anillos. De manera extraordinaria esta luna sobrevivió el impacto que formó este cráter de más de 220 km de ancho, una tercera parte de todo su diámetro.

-Amanecer desde Mercurio

El amanecer desde Mercurio es un espectáculo a considerarse. El Sol se ve 2.5 veces más grande que en la Tierra y aparenta meterse 2 veces en el mismo día. Avanza en su arco sobre el cielo, se detiene, se mueve de nuevo hacia el horizonte, se detiene de nuevo y continúa su viaje final hacia el horizonte declinante. Estas maniobras aéreas se suceden porque Mercurio rota tres veces por cada dos órbitas alrededor del Sol y además tiene una órbita muy elíptica. Difícil encontrar algo más arrobador como ver al Sol nacer desde Mercurio, el mensajero de los dioses, que siempre flirtea con transmutarse en oro, anegado en el resplandor del atanor alquímico.

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2012-01-28T00:40:00.000-08:00

Astronautas en viaje a Marte llegarían con el físico de unos ancianos

La ingravidez haría que en un viaje de 10 meses a Marte los astronautas perdieran más del 40% de su fuerza física, llegando como si fueran ciudadanos de la tercera edad.

Astronautas en una misión a Marte perderían casi la mitad de su fuerza muscular durante el largo viaje dándoles el físico de un ciudadano de la terecera edad al tiempo de su llegada. La prolongada exposición a la ingravidez, propiciaría que perdieran más del 40% de su fuerza muscular. En un viaje largo así, un hombre sano de 30 a 50 años podría acabar con la fuerza de un hombre de 80 años, según estudios recientes de la Universidad de Marquette.

Los diez meses que toma actualmente ir a Marte harían que los astronautas harían que los trabajos más rutinarios fuera excesivamente difíciles de completar, mucho menos moverse en la superficie marciana con su pesados trajes espaciales. Y la llegada a la Tierra podría ser complicada ya que los astronautas podrían no tener la fuerza para realizar un aterrizaje de emergencia.

Debido a estos los investigadores creen que es necesario desarrollar un nuevo e innovador regimen de ejercicios espaciales para los astronautas. Estados Unidos ha puesto en la mira a Marte como su nuevo gran proyecto para la NASA, aunque se calcula que esta misión no se daría hasta pasando el año 2030, donde probablemente la tecnología haría que los viajes fueran más rápidos, sin la necesidad de una gimnasia de sobrevivencia espacial.

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2012-01-27T15:25:00.000-08:00

Astronautas genéticamente modificados: el futuro de la exploración espacial

Si queremos habitar paisajes inhóspitos como el de Marte y soportar la radiación cósmica, tendremos que alterar nuestros cuerpos genéticamente, consideran expertos

La repulsión natural a los cultivos genéticamente modificados que se manifiesta en muchas partes de nuestro planeta no aplica del todo en un lugar donde no existe un ecosistema propiamente dicho, como podría ser Marte.

Visitar el planeta rojo presenta un enorme riesgo a la salud de un terrícola ya que su atmósfera es 100 veces menos densa, lo cual significa que un hipotético habitante tendría que lidiar con una dosis letal de radiación. Integrantes de una misión a Marte de entre 18 y 30 meses enfrentarían un elevado riesgo de contraer cáncer, degradación del tejido, pérdida de la densidad ósea, daño cerebral y otros peligros para la salud. Evidentemente, el hecho de que los humanos no evolucionaron en el medio ambiente marciano nos hace poco aptos para el mismo.

Pero, ¿por qué permitir que esta inhospitalidad acabe con nuestros sueños de ciencia ficción: ese casi destino manifiesto de nuestra imaginación de poblar el desierto rojo de Marte? Una posibilidad, sugiere Tim Cavanaugh, columinsta de la revista Reason, es la modificación genética del ser humano para aumentar su capacidad de sobrevivir altas dosis de radiación. Es decir, habría que “cultivar” humanos en la Tierra para que se puedan preadaptar a Marte. “Un futuro para los humanos en Marte requiere que libremos un obstáculo conceptual, aceptar que la forma humana no es la norma, el ideal o incluso el molde. Es como la vida inteligente se adaptó, con muchas ineficiencias, a un lugar particular”.

Peter H. Diamandis, CEO de la Fundación X prize, considera que estamos ya en posición de desarrollar genéticamente cepas de bacterias y algas capaces de vivir en Marte. Algo que nos hace pensar en la posibilidad de que alguna civilización, quizás incluso alguna previamenente en Marte, hizo algo similar con nosotros.

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2012-01-27T15:20:00.001-08:00

La inmunidad puede ser controlada por la mente

Un ser humano puede influir en su inmunidad con un sólo pensamiento.

Así lo revelaron científicos australianos tras un exitoso estudio.

Los investigadores de la Universidad de Australia del Sur realizaron un experimento en el marco del cual varios voluntarios fueron vacunados con histamina, un compuesto orgánico involucrado en las respuestas locales del sistema inmune (en la imagen), y midieron la intensidad de la reacción.

En el experimento fue utilizada la “ilusión de la mano de goma”, que consiste en que el participante puede desarrollar la ilusión de sentir todo que le pasa a una mano artificial puesta junto con él y a su vista, como si fuera su propia extremidad. Los científicos australianos pusieron a la vista de sus voluntarios una mano de goma y ocultaron su mano real, inyectaron la histamina en la mano artificial y simultáneamente en la mano real. Durante otro experimento, ambas manos de los voluntarios fueron inyectadas con la histamina, sin recrear ninguna ilusión.

Resultó que cuando los participantes se encontraban bajo el efecto de la ilusión, la reacción alérgica fue mucho más intensa. Los investigadores lo explicaron con la acción del cerebro, que controla el sistema inmunológico.

Cuando los voluntarios vieron que les inyectaron (en el segundo experimento sin recrear ilusión), entendían que en realidad no corrían ningún peligro, y tuvieron una reacción alérgica moderada. Pero cuando ellos vieron que la inyección fue puesta en la mano de goma, el cerebro “creyó” que este procedimiento no podría tener ninguna consecuencia. Por eso “dejó de controlar” los procesos en su extremidad natural que correspondía a la mano de goma (como si esta mano ya no le perteneciera, algo que los científicos describen como si la mano fuese “rechazada”) .

Según comentaron los autores del estudio, estos experimentos comprueban la idea de que el control que el cerebro ejerce sobre varias partes del cuerpo depende de cómo sentimos que esas partes nos pertenecen.

Los investigadores subrayan que su descubrimiento podría ayudar a establecer nuevos vínculos entre varias enfermedades autoinmunes, por ejemplo la esclerosis múltiple, y varios trastornos psiconeurológicos en los que el paciente sufre la alteración de la percepción de su propio cuerpo, tales como el derrame cerebral, la esquizofrenia, el autismo, epilepsia o anorexia nerviosa.

Visto en RT

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2012-01-27T15:14:00.000-08:00

Redes neuronales, ondas cerebrales y las estructuras iónicas: Un modelo biofísico para Estados Alterados de Conciencia.

Posted on 27 enero 2012

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Presentamos seguidamente uno de los estudios más importantes sobre flujogénesis de las emociones y RS/ULF que recientemente ha sido censurado de diversos recursos de investigación. A medida que vayan censurándolos, iremos publicándolos en esta web a petición expresa de algunos de nuestros lectores.Redes neuronales, ondas cerebrales y las estructuras iónicas:Un modelo biofísico para Estados Alterados de ConcienciaEste nuevo modelo trata de explicar la base biofísica de los fenómenos Psi.Gordana Vitaliano, MDBoston, MADejan Rakovic, Ph.D.La Universidad de Belgrado,Facultad de Ingeniería Eléctrica1. IntroducciónLas grandes diferencias en los conceptos de conciencia son frecuentes entre los biólogos, los psicólogos y sociólogos. El triple significado de la conciencia proviene de la palabra latina “con-scio: a) reducir, b) hacer una distinción, y c) conocer.Hay tres maneras diferentes para conocer la diferencia – ‘con-scientia’:1) A través de la bio-genética reactiva el conocimiento,2) A través del conocimiento auto-reflexivo personal, y,3) A través del conocimiento consensualmente validado .Los biólogos en general definen la conciencia como una “capacidad de reacción ante el medio ambiente (entorno)”. Los psicólogos enfatizan el “conocimiento de uno mismo”, mientras que los sociólogos se centran en el “conocimiento de uno mismo y el medio ambiente (entorno)”.Existe una dicotomía tradicional entre los modelos biológicos y psicológicos de la conciencia. Los neurólogos a menudo describen el modo rápido paralelo de procesamiento de información neuronal, mientras que los psicólogos tratan principalmente con un modelo lento de serie de la conciencia (1). La conciencia se manifiesta mediante propiedades duales que son conceptualizados por nuestros conceptos ordinarios de espacio y tiempo, y por lo tanto requieren de la comprensión en sus propios términos (2).2. ModeloEl modelo biofísico que puede ser el puente entre las propiedades dualista de la conciencia humana es el relativista (3,4). Este modelo asume que la información completa de las redes nerviosas del cerebro está continuamente codificados como los patrones espacio-temporales dentro de las ondas cerebrales.El mecanismo físico que puede dar cuenta de la distorsión del tiempo y la extrema velocidad de procesamiento de la información en estados alterados de conciencia es el relativista – A condición de que la conciencia pueda estar asociada con un componente de ondas electromagnéticas (EM), ( las ondas cerebrales que pueden moverse a través del cerebro a velocidades relativistas).El procesamiento de información consciente está asociado con el componente de EM de ultra baja frecuencia (ULF) de las ondas cerebrales, ya sea en:a) Estado “más denso” las partes del cerebro en el estado normal de conciencia despierta, ob) Una estructura gaseosa de iónicos en las cercanías del cuerpo, mientras se producen los estados alterados de conciencia.Adicionalmente y de bajo dieléctrico, débilmente ionizado la red neuronal gaseosa es necesaria en estos procesos. Esta estructura puede estar relacionada con los desplazados cuerpos-sistema iónicos . Este sistema puede llevar a cabo corrientes cerebrales ULF dentro de los canales conductores, con una tendencia de deterioro en un período de aproximadamente 1 hora.El modo relativista, implica que el cerebro consciente como las redes neuronales pueden emular muchos de los estados alterados de conciencia (por ejemplo, la hipnosis, la meditación, la fase REM del sueño, la influencia de drogas psicodélicas, algunos estados psicopatológicos, y las experiencias cercanas a la muerte) (5), y son responsables para algunos fenómenos peculiares psíquicos, como la energía curativa, qi, el cuerpo sutil, breve y las interacciones de largo alcance transpersonal, el tiempo y la distorsión del espacio, etc (6).3. Fenomenología de los Estados Alterados de ConcienciaDistorsión de tiempoLa red neuronal débilmente ionizada mediante ( ULF )ondas cerebrales corrientes permite un período muy corto “objetivo” el tiempo de ser “subjetivamente” experimentado como un período muy largo, mientras se producen los estados alterados de conciencia. Este fenómeno se debe al mecanismo biofísico relativista de la base de tiempo subjetivo dilatada.Por ejemplo, la prueba experimental de la capacidad de procesamiento de la información en 10 sujetos, mientras que en cualquiera de los estados normales o hipnótica ha mostrado una clara diferencia en la velocidad de procesamiento de datos y los umbrales de la percepción visual, los sujetos no fueron capaces de reconocer y nombrar los estímulos visuales que aparecen en la pantalla del ordenador en menos de 20 ms a diferencia de un estado normal. Sin embargo, fueron capaces de percibir estímulos de duración de 5 a 15 ms en el estado hipnótico. Los sujetos también fueron capaces de completar una tarea de matemáticas, durante un estado hipnótico en sólo 15 segundos – una tarea que por lo general requiere de 15 minutos en el estado “normal” (6).La distorsión del espacioTambién hay que señalar que algunos de los efectos relativistas peculiares en el dominio espacial suponen la percepción incluso a largo plazo “objetivo”de las distancias a ser “subjetivamente” y ópticamente reconocidas como muy cerca, debido a el mecanismo de contracción relativista de la longitud.Esto puede proporcionar una base biofísica de la percepción extrasensorial en el dominio espacial. Además de ULF, las ondas de alta frecuencia también puede ser fácilmente emitidas y recibidas por redes neuronales gaseosas débilmente ionizadas , durante los estados alterados, y en cualquier momento, mientras se producen las interacciones de largo alcance transpersonal. Este mecanismo no está limitado por los ritmos ultradianos que regulan las interacciones de largo alcance en el dominio ULF.Las interacciones de largo alcance TranspersonalEl dieléctrico de estructura débilmente ionizada tiene una tendencia a deteriorarse durante un período de aproximadamente una hora.Como consecuencia del proceso de deterioro, la parte desplazada del sistema iónico puede ser “emitida”, junto con el contenido informativo incrustado en las ondas cerebrales ULF. Las condiciones para la localización de ULF en el campo EM no se cumplen ya y las corrientes cerebrales ULF ahora pueden fluir a través de la atmósfera. Este efecto amplía notablemente las dimensiones lineales de la fuente dipolar, y por lo tanto, la intensidad de la irradiación de campo ULF EM.Este efecto puede proporcionar la base biofísica de las interacciones de largo alcance transpersonal. Sólo las respectivas fases de ritmos ultradianos de la 90 a 120 minutos tiene que ir acompañado de dos personas. Además, para ser eficaz, la información intercambiada debe ser emocionalmente significativa para el receptor, que a su vez daría lugar a la activación y extensión de su sistema reticular-talámico. Esto puede explicar por qué el fenómeno se observa principalmente entre los gemelos, madre e hijo, y personas que no están estrechamente relacionadas. Incluso a largo plazo los fenómenos de este tipo son apoyados por la existencia de muy baja atenuación en las frecuencias ultra bajas debido a la “Resonancia Schumann” de la cavidad Tierra-ionosfera (que la resonancia también se correlaciona estrechamente con el espectro EEG) (7).Interacciones de corto alcance TranspersonalTanto de las interacciones transpersonal se mencionó anteriormente eran del tipo de largo alcance. Sin embargo, este modelo también predice interacciones de corto alcance transpersonal sin ningún tipo de ondas emitidas. Estas interacciones pueden ser debidas a la inducción electromagnética de acoplamiento entre dos redes neuronales tienen incorporadas ondas cerebrales ULF.Esta situación es similar a la encontrada en las bobinas primarias y secundarias de los transformadores eléctricos, con la diferencia de que no sólo se trata de energía, sino también la información que se transfiere de una red neuronal a otra. Esta podría ser la base biofísica para la comunicación no-verbal hipnosis, sugestión, etc Estas interacciones no están limitadas tampoco por ritmos ultradianos, ya que no hay emisión de ondas en el dominio ULF. También son posibles tanto en estados normales y alterados de conciencia.CuraciónTambién hay que señalar que la naturaleza iónica del sistema de la acupuntura apoya la posibilidad de que los iones en el aire (es decir, el Prana? Qi?) Puedan ser fisiológicamente eficaces. A través de los mecanismos biofísicos que son la base de la regulación de acupuntura, los iones positivos tienen una influencia excitante (yang?), Y las negativas tienen una influencia inhibidora (yin?) (8). Así, a través de este modelo, el Qi (o bioenergía) puede estar relacionado con los iones fluyendo a través de los canales iónicos del sistema de la acupuntura en la forma de ULF (corrientes iónicas), con contenido informativo codificado en la forma espacio-frecuencia de las corrientes y campos electromagnéticos.En apoyo de la naturaleza ULF de las corrientes iónicas en los canales de acupuntura, se puede citar la resonancia ULF (~ 4 Hz) la estimulación del mecanismo de la analgesia acupuntural endorfinas. Cabe señalar que una gran cantidad de fenómenos experimentales relacionados con el tratamiento externo de Qi Gong puede reconciliarse con la naturaleza (ULF) iónica de Qi.Por lo tanto, parece que el proceso de curación puede estar relacionado con la transferencia de iones entre el sanador y el paciente, y / o transferencia de patrones de información del EM responsable del funcionamiento normal del sistema de la acupuntura, y para la buena salud.Además, parece que las ideas esotéricas, como el cuerpo sutil (manas, süksma-sarira, ka, la psique, el cuerpo astral, etc) y el cuerpo causal (alaya-vijnana, karana-sarira, ba, thymos, la mente, etc) ( 5) se biofísica asociada con un sistema de acupuntura, en parte desplazadas (del cuerpo) iónicos, y un componente de EM ULF corrientes iónicas a través de ella.Experiencias cumbreUn mayor deterioro de los puntos de la parte desplazada del sistema de acupuntura hace que el todo homogéneo perturbe el sistema iónico. La homogeneidad impide la posibilidad de nueva información para llegar a la conciencia subjetiva, este último está asociado con la EM ULF componente de las ondas cerebrales. Este estado alterado de conciencia puede ser experimentado como la condición última, transpersonal de la conciencia irreflexiva (nirvana, samadhi, satori, la iluminación, etc.) (5). Objetivamente, en el sistema iónico todo está completamente abierto para el intercambio de información en el dominio ULF, generando el sentido de unidad con el mundo circundante.Subjetivamente, este es el estado de conciencia vacía, a pesar de que las redes neuronales del cerebro todavía pueden ser muy activas. Este estado alterado se mantiene muy poco en las personas sin preparación, pero se supone que puede ser prolongado en personas con la adecuada formación. Mientras que en este estado alterado, la parte perdida de iones sigue siendo insignificante en comparación con la que existe en el cuerpo, y puede ser regenerado, presumiblemente durante el proceso de la respiración en aproximadamente una hora.En el marco de este modelo, la naturaleza biofísica de la meta final de yoga y disciplinas relacionadas con la esotérica (5) es la prolongación de un estado alterado de las 24 horas del día, con un sistema de desplazamiento iónico que está continuamente abierto. Esto significa que el ritmo ultradian ya no existe más.La eliminación de los ritmos ultradianos y la prolongación de un estado alterado de conciencia se puede lograr a través de la gradual mejora, la interconexión funcional de los hemisferios cerebrales izquierdo y derecho (La dominancia hemisférica izquierda-derecha es normalmente regido por el ritmo ultradianos) (9).Mientras que en un prolongado estado de conciencia alterado (como se practica en yoga y disciplinas relacionadas con la esotérica), uno tiene acceso continuo y más eficiente “subjetiva” la integración de contenidos normalmente conscientes e inconscientes. Cuando el sistema iónico desplazada se continua homogénea, se convierte en “objetivamente” abierto a las interacciones ULF, logrando así un continuo estado de “unidad” con el mundo circundante.Finalmente, como el campo electromagnético es probablemente uno de los cuatro principales manifestaciones (electromagnética, gravitatoria, débil y fuerte fuerzas nucleares) del campo unificado físico, que puede ser tentativamente generalizada de que el campo unificado en sí mismo puede ser una pantalla interna consciente de diversos los procesos físicos en los diferentes niveles estructurales, de lo macroscópico a lo microscópico cósmico subnuclear.Como consecuencia, se podría especular que la naturaleza es en sí mismo consciente en los diferentes niveles estructurales, animados e inanimados, como es ampliamente reclamado en los conocimientos tradicionales esotéricos.Aunque una idea panteísta no local de la conciencia es tan extraña, que puede ayudar a resolver el problema fundamental de la no-localidad de la reducción de la función de onda en la teoría cuántica de la medida.4. ConclusiónNuestro análisis biofísico de los estados alterados de la conciencia implica que las redes neuronales consciente debe tener incorporado ULF “ondas cerebrales”, y débilmente ionizado, no homegeneo, “sistema de acupuntura”, con la posibilidad adicional de desplazamiento parcial de la red, y su posterior deterioro.Este sistema puede emular muchos de los estados alterados de conciencia descrito por el conocimiento tradicional esotérico. También revela la probable naturaleza biofísica de los sueños, yoga, Qi, el cuerpo sutil, el cuerpo causal, y las interacciones transpersonal corto y largo alcance-EM ULF.Por último, cabe señalar que nuestro modelo relativista muestra que en el sistema iónico la acupuntura no sólo puede tener un papel regulador en el cuerpo humano, pero también pueden estar involucrados en el procesamiento de información consciente.En resumen, este modelo pone de manifiesto la base probable de elementos biofísicos en la naturaleza dual de la conciencia, una condición empíricamente reconocida y descrita desde hace mucho tiempo por muchas civilizaciones antiguas.Referencias1. Baars, BJ (1988), una teoría cognitiva de la conciencia. Cambridge University.Prensa, MA.2.Stanojevic-Vale, G (1990), El modelo neuropsicológico de la conciencia. en Koruga D. Ed. Proc. Int. Escuela de Verano y Taller Neurocomp. 1 a 45.3. Rakovic, D., Koruga, D., Martinovic, Z., y Stanojevic, G. (1989), sobre la estructura biofísica del cerebro-como biocomputadoras, en Lazarev PI Ed.Electrónica molecular: Materiales y Métodos. Kluwer Dordrecht, Países Bajos. pp 211-2174. Rakovic (1991), las redes neuronales, ondas cerebrales y las estructuras iónicas: Acupuntura vs estados alterados de conciencia, Acup. Y Electro-Therap.Res., Int. J. 16, pp 89-99;5. Wilber K. (1977), El espectro de la conciencia. Wheaton: Quest.6. Vale G. (1995), la Programación Neurolingüística: Un modelo integrador para los Estados de Conciencia en D. Racovic & Dj. Koruga Ed. Conciencia científica Desafío del siglo 21, el Centro Europeo para la Paz y el Desarrollo, Naciones Unidas, 1995.7. AP Krueger (1969), Examen preliminar de la importancia biológica de los iones del aire, Scientia 104, pp 1-17.8. HL Konig (1974), ELF y VLF propiedades de la señal: Características físicas, en MA Persinger, ed, ELF y VLF efectos electromagnéticos (Plenum, Nueva York, NY,)..9. E.L. Rossi (1986), Estados Alterados de Conciencia en la vida cotidiana: ritmos ultradianos, en BB Wolman y M. Ulman, eds, Manual de los estados de conciencia (Van Nostrand Reinhold, New York, NY,)Saquen sus propias conclusiones.balneariosextremadura balnearios galicia balnearios la rioja Gabinetes pedagogicos privadatdah atencion sanitaria tdah greenpeace en el aula vejez tdah adaptación curricular tdah

2012-01-27T15:08:00.000-08:00

Galaxy Formation on a Benchtop

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By Matthew Francis, Ars Technica
For a variety of obvious reasons, it’s impossible to reproduce the exact environment in which galaxies form. The lack of direct experimental tests for the models astrophysicists use creates a disconnect between what astronomers observe and theoretical work. However, that barrier is being broken down by a combination of high-powered lasers and a new understanding of how lab-scale experiments can be related to vastly larger systems such as galaxies.

Researchers at the Laboratoire pour l’Utilisation de Lasers Intenses (LULI), along with colleagues at various universities, have successfully simulated the magnetic fields that form in early galaxies. Naively, there seems to be no correspondence between the experiment and the real astrophysical system. The lab set-up is very small, works on a very short time frame, and uses carbon rods and lasers; the real environment for galaxy formation is clouds of gas and dark matter, and the time-scale is hundreds of millions of years. Nevertheless, a magnetic field strength (along with other effects) has been observed in the lab that corresponds to that experienced by early protogalaxies.
In galaxy formation models, a gravitational nucleus is formed out of cold dark matter. Ordinary matter in the form of gas collects around the nucleus and, as it collapses, it heats up. The relatively rapid gravitational collapse sends shock waves through the gas, blowing some of it away from the protogalaxy, but driving star formation in the process. (A shock wave is a wave that travels faster than the speed of sound in a material, as with a sonic boom.)
Because this formation is happening on a large physical scale (since galaxies are on the scale of tens or hundreds of thousands of light-years across), some parts of the protogalaxy will be more dense than others, which means the shock waves will be unevenly distributed. The ionizing effect of the shocks strips atoms of their electrons; the accelerating charged particles then produce magnetic fields. This process is known as the Biermann battery.
Numerical simulations and comparison with observational data bear out the Biermann battery model, but how to test it in the laboratory? The solution is to use a series of physical analogies. For clouds of gas, the researchers substitute a carbon rod immersed in low pressure helium. Instead of gravitational collapse to drive the shock waves, they use intense short bursts of laser light.
The rod is 0.5 millimeters in diameter, and it is subjected to either one or two laser pulses, each of which are about 0.4 millimeters wide and that last about 1.5 nanoseconds. The combination of a relatively wide laser beam and very high energy sends shock waves out from the carbon rod into the gas. The both the strength and direction of the magnetic field can be measured in three dimensions using induction coils.
When the laser strikes the carbon rod, the rod expands dramatically and ionizes the gas, sending hot electrons in a wave outward. The shock wave is not perfectly spherical, which agrees with galaxy formation scenarios. That’s quite important, as perfectly spherical shock waves do not produce magnetic fields, according to standard models.The magnetic induction coils, placed at two different distances from the blast center, were able to measure the evolution of the wave shape as it dissipates.
The magnetic field is produced directly at the wave front, so it is strongest when the shock passes the detector, and weakens after that. (The researchers also noted a second peak in the magnetic field, when the material blasted off the carbon rod reaches the detector, which has no analog in astrophysical systems.) The entire experiment occurs over a period of a few nanoseconds, but high-resolution instruments are able to track the shock waves and confirm their correlation with the magnetic field peaks.
The researchers looked at two different gas pressures inside the helium, and compared both to the results generated without helium. The model predicts that the helium is the source of the electrons, which themselves produce the magnetic fields; as expected, the experiment with no helium gas did not produce the strong magnetic fields. The lower-pressure trials generated slightly higher magnetic fields, again to be expected since higher pressure means higher density of gas, which slows the shock wave formation.
Relating the experimental results back to astronomy involves dramatic rescaling. The time-frame goes from a few nanoseconds in the lab to approximately 700 million years for gravitational collapse, and the relatively high magnetic field strength in the lab (from the large number of electrons in a small space) subsequently becomes much smaller. By using standard scaling formulas, the magnetic fields observed correspond to each other—a dramatic confirmation that non-spherical shock waves during galaxy formation are indeed the source of the galactic magnetic fields we’ve observed.
Image: A shockwave in models (top) and one from the experiment (bottom). (Ravasio [LULI], A. Pelka [LULI], J. Meinecke and C. Murphy [Oxford], F. Miniati [ETH])
Source: Ars Technica
Citation: “Generation of scaled protogalactic seed magnetic fields in laser-produced shock waves.” By G. Gregori, A. Ravasio, C. D. Murphy, K. Schaar, A. Baird, A. R. Bell, A. Benuzzi-Mounaix, R. Bingham, C. Constantin, R. P. Drake, M. Edwards, E. T. Everson, C. D. Gregory, Y. Kuramitsu, W. Lau, J. Mithen, C. Niemann, H.-S. Park, B. A. Remington, B. Reville, A. P. L. Robinson, D. D. Ryutov, Y. Sakawa, S. Yang, N. C. Woolsey, M. Koenig and F. Miniati. Nature, Vol. 481, Pg. 480-483. Published online Jan. 25, 2012. DOI: 10.1038/nature10747

2012-01-27T15:06:00.001-08:00

¿Pesa más la antimateria que la materia?

Escrito por Kanijo en Física, tags: antimateria, gravedad, positronio

Artículo publicado por Iqbal Pittalwala el 26 de enero de 2012 en UCR Today

Físicos de la UC en Riverside han iniciado un experimento de laboratorio para encontrar la respuesta.

¿Se comportan materia y antimateria de forma distinta respecto a la gravedad? Los físicos de la Universidad de California en Riverside se han propuesto determinar la respuesta. De encontrarla, podría explicar por qué el universo parece no tener antimateria y por qué se expande a un ritmo cada vez mayor.

En el laboratorio, los investigadores dieron los primeros pasos hacia la medida de la caída libre del “positronio” – un estado ligado de un positrón y un electrón. El positrón es la versión en antimateria del electrón. Tiene una masa idéntica a la del electrón, pero una carga positiva. Si un positrón y un electrón se encuentran entre sí, se aniquilan produciendo dos rayos gamma.

Equilibrio de materia y antimateria

Los físicos David Cassidy y Allen Mills separaron inicialmente el positrón del electrón en el positronio, de forma que este sistema inestable resistiera a la aniquilación lo suficiente como para que los físicos midieran el efecto de la gravedad en él.

“Usando láseres, excitamos el positronio hasta lo que se conoce como estado de Rydberg, que deja al átomo con unos enlaces muy débiles, con el electrón y el positrón muy alejados entre sí”, señala Cassidy, científico ayudante en el proyecto en el Departamento de Física y Astronomía, que trabaja en el laboratorio de Mills. “Esto evita por un tiempo que se destruyan entre sí, lo que significa que puedes experimentar con ellos”.

Los átomos de Rydberg son átomos muy excitados. Son interesantes para los físicos debido a que muchas de las propiedades de los átomos quedan exageradas.

En el caso del positronio, Cassidy y Mills, Profesor de Física y Astronomía, estaban interesados en lograr un tiempo de vida largo para el átomo de su experimento. En el nivel de Rydberg, el tiempo de vida del positronio se incrementa en un factor de 10 a 100.

“Pero eso no es suficiente para lo que intentamos hacer”, señala Cassidy. “En el futuro próximo usaremos una técnica que imparte un gran momento angular a los átomos de Rydberg”, comenta Cassidy. “Esto hace que se más difícil la desintegración de los átomos, y podrían vivir hasta 10 milisegundos – un incremento en un factor de 100 000 – y ofrecerse para un estudio más detallado”.

Cassidy y Mills ya han creado grandes cantidades de positronio Rydberg en el laboratorio. Luego, lo excitarán más para lograr tiempos de vida de unos pocos milisegundos. Entonces crearán un haz de estos átomos superexcitados para estudiar cómo se desvían por efecto de la gravedad.

“Observaremos el desvío del haz como una función del tiempo de vuelo para ver si la gravedad lo curva”, explica Cassidy. “Si encontramos que materia y antimateria no se comportan de la misma manera, sería un gran impacto para el mundo de la física. Actualmente tenemos la suposición de que materia y antimateria son exactamente lo mismo – aparte de unas pocas propiedades como la carga. Esta suposición lleva a esperar que se hayan creado en cantidades iguales en el Big Bang. Pero no vemos tanta antimateria en el universo, por lo que los físicos están buscando diferencias entre materia y antimateria para explicar esto”.

Los resultados del estudio aparecen en el ejemplar del 27 de enero de la revista Physical Review Letters.

Cassidy y Mills esperan intentar el siguiente paso en sus experimentos con gravedad este verano.

Se unieron a esta investigación Harry Tom, Profesor de Física y Astronomía, y Tomu H. Hisakado, estudiante graduado en el laboratorio de Mills.

La investigación está patrocinada con becas de la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Investigación de las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos

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2012-01-27T14:31:00.001-08:00

No hay razón para asustarse por el calentamiento global

No hay ningún argumento convincente para una acción drástica de “descarbonizar” la economía mundial.

Temperaturas y CO² durante el último decenio: azul: temperaturas terrestres (GISS), rojo: temperaturas satelitales (UAH), verde: concentración de CO². Durante los últimos diez años, al menos, las temperaturas se han “planchado” o incluso han descendido levemente, pese al continuo aumento del CO² en la atmósfera.

© Joseph D'Aleo

NOTA: la siguiente carta pública ha sido firmada por los 16 científicos listados al fin del artículo.

Cualquier candidato para un cargo público debe puede tener la necesidad de considerar qué es lo que debe hacer, si es que debe algo, sobre el “calentamiento global”.

Los candidatos deberían comprender que la a menudo repetida afirmación de que casi todos los científicos demandan que se haga algo drástico para detener el calentamiento global no es verdadera. De hecho, un gran y creciente número de distinguidos científicos e ingenieros no están de acuerdo con que se necesiten acciones drásticas sobre el calentamiento global.

En septiembre de 2011, el físico ganador del Premio Nobel Ivar Giaever, quien apoyó al presidente Obama en la última elección, renunció públicamente a la Sociedad Física Americana (APS = American Physical Society) con una carta que comienza así:

“No renuevo mi membresía porque no puedo vivir con la afirmación de la APS: “La evidencia es incontrovertible; el calentamiento global está ocurriendo. Si no se toman medidas mitigadoras, es probable que ocurran perturbaciones significativas en los sistemas físicos y ecológicos de la Tierra, los sistemas sociales, la seguridad y la salud humana. Debemos reducir las emisiones de gases de invernadero, comenzando ahora”. En la APS está bien discutir si la masa del protón cambia con el tiempo, o sobre como se comporta un multi-universo, ¿pero la evidencia del calentamiento global es incontrovertible?

A pesar de la campaña internacional de muchas décadas para reforzar el mensaje de que las cantidades en aumento del “contaminante” dióxido de carbono destruirán a la civilización, un gran número de científicos (muchos de ellos muy prominentes) comparten la opinión del Dr. Giaever. Y el número de científicos “herejes” crece con cada año que pasa. La razón es una colección de testarudos hechos científicos.

Quizás el hecho más inconveniente es la falta de calentamiento global por más de diez años hasta la fecha. Esto es algo bien conocido por el “establishment” calentólogo, como se puede constatar en el e-mail (del Climategate de 2009) del científico climático Kevin Trenberth: “El hecho es que no podemos explicar la falta de calentamiento en estos momentos, y es un esperpento el que no podamos hacerlo”. Pero este calentamiento falta solamente si uno cree en los modelos computacionales donde los así llamados “retro-alimentadores” que incluyen al vapor de agua y a las nubes amplifican ampliamente el pequeño efecto del CO² (NT: dióxido de carbono, también llamado anhídrido carbónico).

Esta falta de calentamiento durante más de una década (en realidad, el calentamiento más pequeño a lo largo de 22 años desde que el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de la ONU comenzó a presentar proyecciones) sugiere que los modelos de computadora han exagerado enormemente el calentamiento que puede causar el CO² adicional.

Enfrentados con esta vergüenza, aquellos que promueven el alarmismo han desviado sus toques de tambor desde el calentamiento a los extremos climáticos, a los efectos de conseguir que cualquier cosa inusual que suceda en nuestro caótico clima pueda ser atribuido al CO².

El hecho es que el CO² no es un contaminante. El dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, exhalado en grandes concentraciones por cada uno de nosotros, y es un componente clave del ciclo vital de la biosfera. Las plantas viven tanto mejor con más CO² que los operadores de invernaderos aumentan a menudo las concentraciones de este gas por factores de dos o tres, a los efectos de conseguir un mejor crecimiento.

Esto no resulta sorprendente dado que las plantas y los animales evolucionaron cuando las concentraciones de CO² eran hasta diez veces mayores que las que existen hoy en día.

Mejores variedades de plantas, de fertilizantes químicos y de manejos agrícolas contribuyeron al gran aumento de la producción agrícola del último siglo, pero una parte de ese incremento proviene casi seguramente del CO² adicional en la atmósfera.

Aunque el número de los científicos que disienten públicamente está creciendo, muchos científicos jóvenes dicen a escondidas que si bien ellos también tienen serias dudas sobre el mensaje del calentamiento global, tienen miedo de hablar porque temen no ser promovidos... o algo peor. Tienen buenas razones para asustarse. En 2003 el Dr. Chris de Freitas, editor de la revista Climate Research, se atrevió a publicar un artículo revisado por pares (NT: peer-reviewed, es decir, un artículo que ha sido revisado por otros científicos para verificar su seriedad) con la conclusión políticamente incorrecta (pero ajustada a los hechos) de que el calentamiento reciente no resulta inusual en el contexto de cambios climáticos a lo largo de los últimos mil años.

El “establishement” calentólogo internacional montó rápidamente una fuerte campaña para lograr que el Dr. de Freitas fuera removido de su cargo editorial y despedido de su posición universitaria. Afortunadamente, el Dr. de Freitas pudo mantener su trabajo en la universidad.

Esta no es la forma en la que se supone que funciona la ciencia, pero lo hemos visto antes..., por ejemplo en el horrible período en que Trofim Lysenko avasalló la biología en la Unión Soviética. Los biólogos soviéticos que revelaron que ellos creían en los genes, y que Lysenko sostenía que eran una ficción burguesa, fueron despedidos de sus trabajos. Muchos fueron enviados a gulags y algunos fueron condenados a muerte.

¿Por qué hay tanta pasión sobre el calentamiento global, y por qué el asunto ha llegado a ser tan irritante que la Sociedad Física Americana, a la cual renunció hace unos pocos meses el Dr. Giaever, rehusó el pedido aparentemente razonable de algunos de sus miembros para quitar la palabra “incontrovertible” de su descripción de un asunto científico? Hay varias razones, pero un buen lugar para comenzar es con la vieja pregunta de “¿cui bono?”... o en su versión moderna: “sigue al dinero”.

El alarmismo climático ha sido muy beneficioso para muchos, proporcionando fondos gubernamentales para la investigación académica y siendo una razón para el crecimiento de burocracias gubernamentales. El alarmismo ofrece también una excusa para que los gobiernos aumenten los impuestos y ofrezcan subsidios pagados por los contribuyentes para los negocios que entienden la forma en que funciona el sistema político, y es también un atractivo para las grandes donaciones a fundaciones de caridad que prometen salvar al planeta. Lysenko y su equipo vivieron muy bien, y defendieron fieramente su dogma y los privilegios que les trajo.

Hablando por muchos científicos e ingenieros que han observado cuidadosamente y con independencia a la ciencia del clima, tenemos un mensaje para los poderes públicos: No hay ningún argumento científico convincente para la acción drástica de descarbonizar la economía mundial. Incluso si uno acepta las predicciones infladas del IPCC, las políticas agresivas de control de los gases de invernadero no se justifican económicamente.

Un estudio reciente de una amplia variedad de opciones políticas realizado por el economista de Yale William Nordhaus demostró que casi el mayor producto costo-beneficio se alcanza por una política que permita 50 años más de desarrollo económico que no se vea frenado por controles de los gases de invernadero.

Esto sería especialmente beneficioso para las regiones menos desarrolladas del planeta, que gustarían de compartir algunas de las mismas ventajas de bienestar material, salud y esperanza de vida que disfrutan hoy las regiones completamente desarrolladas del mundo. Muchas otras respuestas políticas tendrían un retorno negativo sobre la inversión. Y es probable que más CO² y el modesto calentamiento que podría causar resultaría en un beneficio generalizado para el planeta.

Si los gobernantes electos se sienten impulsados a “hacer algo” por el clima, les recomendamos que apoyen a los excelentes científicos que están aumentando nuestro conocimiento sobre el clima con instrumentos bien diseñados en los satélites, en los océanos y en tierra, y en el análisis de los datos observados.

Cuanto mejor comprendamos al clima, mejor podremos enfrentarnos con su siempre cambiante naturaleza, que ha complicado la vida humana a lo largo de la historia. Sin embargo, buena parte de la enorme inversión privada y gubernamental en el clima necesita una fuerte revisión crítica.

Cada candidato debería apoyar medidas racionales para proteger y mejorar nuestro medioambiente, pero no tiene ningún sentido respaldar programas onerosos que desvían recursos de necesidades reales y que están basados en las alarmistas pero insostenibles pretensiones de evidencia “incontrovertible”.

Siguen firmas:
Claude Allegre, former director of the Institute for the Study of the Earth, University of Paris; J. Scott Armstrong, cofounder of the Journal of Forecasting and the International Journal of Forecasting; Jan Breslow, head of the Laboratory of Biochemical Genetics and Metabolism, Rockefeller University; Roger Cohen, fellow, American Physical Society; Edward David, member, National Academy of Engineering and National Academy of Sciences; William Happer, professor of physics, Princeton; Michael Kelly, professor of technology, University of Cambridge, U.K.; William Kininmonth, former head of climate research at the Australian Bureau of Meteorology; Richard Lindzen, professor of atmospheric sciences, MIT; James McGrath, professor of chemistry, Virginia Technical University; Rodney Nichols, former president and CEO of the New York Academy of Sciences; Burt Rutan, aerospace engineer, designer of Voyager and SpaceShipOne; Harrison H. Schmitt, Apollo 17 astronaut and former U.S. senator; Nir Shaviv, professor of astrophysics, Hebrew University, Jerusalem; Henk Tennekes, former director, Royal Dutch Meteorological Service; Antonio Zichichi, president of the World Federation of Scientists, Geneva

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2012-01-27T14:26:00.000-08:00

27 enero 2012

El “baile” de un fluido viscoso newtoniano que cae sobre una cinta transportadora

A este vídeo de youtube solo le falta una banda musical similar al Bolero de Ravel para que tengamos la sensación de que el fluido viscoso de color dorado está bailando al son de la música; me gusta que los autores hayan elegido una iluminación que logre un color tan dorado, pues yo recuerdo el color de este aceite de silicona como un amarillo mucho más pálido y menos sugerente. César (@EDocet) tuiteó este vídeo de youtube (enlace al vídeo original) como “#AA Fluido newtoniano y comportamiento no lineal en acción. ¡Matemáticos echad un ojo!” El enlace apuntaba a David Bradley, “Viscous fluid on a moving belt,” Sciencebase, Jan. 21, 2012, quien nos dice sin rubor que el líquido es sirope muy viscoso (“a stream of very viscous syrup”) y que es un ejemplo de un fluido no newtoniano (“a wonderfully visual example of a non-Newtonian fluid”). Como bien dice César, Bradley se equivoca, el fluido del vídeo es newtoniano (un aceite de silicona Dow Corning (R) 200). Al leer a Bradley tras ver el vídeo por primera vez me pregunté: ¿también se habrá equivocado César? Visité Twitter para corregirle, pero no, no se equivocaba, su tuit afirmaba con rotundidad que era un fluido newtoniano. ¡Bravo, César! Por ello decidí escribir una entrada sobre este vídeo y anuncié en Twitter que sería para el Carnaval de Matemáticas 2.X, cuyo anfitrión esta semana es el blog Resistencia Numantina del físico soriano Francisco J. Hernández (@fjhheras). He de confesar que nunca he estado en Soria, España, aunque quizás no importa, ya que él trabaja ahora en el grupo de neurobiología del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge. Mi entrada no tendrá nada que ver con la biomatemática (también he hecho mis pinitos), ni con la neurociencia, la gran pasión de César, lo siento. Bueno, al grano.
El comportamiento del fluido newtoniano que se ve en el vídeo se puede entender como una transición entre dos situaciones extremas. Por un lado, cuando la cinta está parada, la silicona cae y se curva al contactar con la cinta, apareciendo una fuerza tangencial que hace rotar el chorro, que se pone a rotar formando una bobina de fluido de forma cilíndrica (como una cuerda que cae). Por otro lado, cuando la cinta tiene una velocidad alta, la silicona cae formando una catenaria y dejando una traza recta en la cinta transportadora. Conforme la velocidad de la cinta baja, se produce un cambio en el comportamiento del fluido (una bifurcación) que provoca que empiece a oscilar y formar los bucles que se observan en el vídeo. Al bajar más aún la velocidad estos bucles forman figuras con bucles más amplios hasta que, finalmente, cuando la cinta se para de forma definitiva se observa el bobinado del fluido. Permíteme una incursión algo más detallada en estos comportamientos.

Para entender un fenómeno físico conviene tener claro el dispositivo experimental utilizado, que se muestra en esta figura (extraída del reciente artículo de Robert L. Welch, Billy Szeto, Stephen W. Morris, “Frequency structure of the nonlinear instability of a dragged viscous thread,” Submitted to Physical Review E, 9 Jan. 2012, ArXiv, aunque el vídeo youtube es parte de un artículo anterior, también de Stephen W. Morris, Jonathan H. P. Dawes, Neil M. Ribe, John R. Lister, “The meandering instability of a viscous thread,” Physical Review E 77: 066218, 2008, ArXiv). Un chorro de aceite de silicona cae desde una altura variable sobre una cinta transportadora que se mueve a cierta velocidad ajustable. El chorro sale con un diámetro d = 8,00±0,02 mm y cae desde una altura H regulable entre 2,0 y 6,0 cm. La velocidad U de la cinta se controla mediante un motor de alta precisión, que permite bajar dicha velocidad desde 9 cm/s hasta cero. El aceite de silicona utilizado es un líquido newtoniano, su viscosidad es constante; te recuerdo que en los fluidos no newtonianos la viscosidad varía con la temperatura y no es constante. Por cierto, este aceite de silicona Dow Corning 200 es muy utilizado en este tipo de experimentos porque es muy estable ante variaciones pequeñas de la temperatura, es decir, su densidad y tensión superficial son prácticamente constantes en el rango de temperaturas considerado en el experimento (su densidad cambia menos del 0,08% por grado centígrado). La cámara de vídeo utilizada filma el reflejo de la cinta y el líquido en un espejo colocado a 45º de la dirección del movimiento de la cinta transportadora con objeto de poder reconstruir a partir de los fotogramas la posición (x, y) exacta del chorro líquido. Como indica la figura, el eje x mide los movimientos del fluido transversales a la cinta; el eje y es más curioso y mucho más difícil de reconstruir a partir de los fotogramas; el eje y mide lo que se adelanta o retrasa el punto de incidencia del chorro en la cinta (vuelve a ver el vídeo que abre esta entrada para comprobar que al principio este movimiento es muy ligero y que se vuelve mucho más importante cuando aparecen los primeros meandros, las oscilaciones del chorro en la cinta).
Cuando la cinta transportadora está en reposo (no se ve al final del vídeo), lo que se observaría en el vídeo es similar a un fenómeno muy familiar a todas las personas que han degustado miel. La miel también es un fluido viscoso newtoniano como el aceite de silicona (o como la leche condensada o la pintura de brocha gorda o muchos otros líquidos). Cuando un chorro de miel cae se estrecha debido a la ley de la conservación de la masa (en física de fluidos se la llama ecuación de continuidad): el producto de la velocidad de una segmento del chorro por el área de su sección transversal se conserva (tiene un valor constante); por tanto, la aceleración de la gravedad estrecha el chorro al caer. Cuando la miel toma contacto con una tostada, o con la mesa, o la miel de su propio recipiente, se enrolla como si se tratara de una cuerda que se deja caer verticalmente al suelo, formando una especie de espiral cilíndrica. El siguiente vídeo de youtube lo ilustra muy bien; te recomiendo verlo (al menos el principio, pues de repite lo mismo en varias ocasiones).

La viscosidad del líquido hace que no se derrame (se extienda horizontalmente) al incidir sobre la superficie de la miel; también impide que se rompa en gotas. Por ello, el chorro de miel se enrolla como una cuerda formando bucles circulares (que en el vídeo, cuando alcanzan cierta altura, se desmoronan por su propio peso). Este fenómeno se llama “bobinado líquido,” aunque entre mis colegas es más conocido por su nombre en inglés efecto “rope-coiling.” ¿Qué tiene que ver este efecto con lo que observas en el primer vídeo de youtube? Los bucles y los “ochos” que forma el líquido en la cinta transportadora son debidos a este efecto, pero se alargan porque la cinta transportadora no está en reposo. Lo mismo ocurriría si sobre la cinta cayera una cuerda (elástica), como nos confirman Mehdi Habibi, Javad Najaﬁ, Neil M. Ribe, “Pattern formation in a thread falling onto a moving belt: An “elastic sewing machine”,” Physical Review E 84: 016219, 2011, de donde extraigo las siguientes dos figuras.

La cuerda se desenrolla y cae sobre una cinta transportadora. Me gusta esta figura porque ilustra muy bien lo que es el movimiento en la coordenada y para el chorro del líquido viscoso. Cuando la cinta se mueve a alta velocidad, la cuerda forma una catenaria (a), pero conforme la velocidad se reduce se pone casi vertical con un codo circular (b) que se desplaza hacia atrás, como se ilustra en las figuras (c) y (d). En esta última configuración es en la que se observa que la cuerda (como el chorro líquido) realiza meandros y movimientos en forma de bucle.

Las configuraciones de la cuerda elástica que cae son más variadas (y complicadas) que las observadas en el chorro de líquido viscoso. El parámetro que controla el tipo de patrón observado es el cociente entre la velocidad lineal de desenrollado de la cuerda (V) y la velocidad de la cinta transportadora (U); en el chorro viscoso el primer parámetro (V) viene determinado por la altura desde la que cae el líquido (y la aceleración de la gravedad). En estas figuras V = 8 cm/s, excepto en (i) y (j) donde V = 30 cm/s. Para U>V, es decir, cuando la cinta es más rápida que la cuerda, se observa una catenaria estacionaria (en la figura (a) se muestra el caso límite U=V=8 cm/s). Para velocidades U más pequeños aparecen curvas biperiódicas, como en (e) y (f), patrones en forma de W, 8, &, y W8 en las figuras (g), (h), (i) y (j), resp., así como patrones de bobinado, en las figuras (k) a (n).

En el caso del fluido viscoso solo se observan algunos de los patrones observados en la cuerda elástica. Esta figura muestra el diagrama de estados en función de la velocidad de la cinta (U) y de la altura del chorro líquido (H), obtenido tras analizar miles de experimentos. Como ocurre en muchos sistemas no lineales, las transiciones entre los diferentes patrones conforme se baja la velocidad de la cinta se producen gracias a bifurcaciones (para un valor de H, los cambios de color en vertical). Un modelo matemático-físico de este sistema permite entender el origen de cada una de estas bifurcaciones (basta un análisis linealizado de las ecuaciones de las ecuaciones de Navier-Stokes para este fluido), aunque para el análisis por separado de cada una de ellas es suficiente un modelo fenomenológico de Landau, mucho más sencillo, pero con parámetros libres que han de ser ajustados por medio de los experimentos. No entraré en detalles matemáticos, que si bien no son complicados, se pueden encontrar en los artículos citados más arriba (y en otros artículos más teóricos de los mismos autores).

Solo como ilustración de los resultados del análisis matemático, te muestro los resultados experimentales y la curva teórica predicha mediante un análisis lineal para la primera bifurcación que se observa en el vídeo que abre esta entrada. En concreto, para la transición entre el estado estacionario en el que el fluido forma una catenaria y la formación de meandros; se trata de una bifurcación de tipo Hopf (la aparición de un comportamiento oscilatorio a partir de un movimiento no oscilatorio). Para cada altura H fija (5,3 cm en la figura), hay una velocidad crítica para la cinta, Uc (igual a 4,01 cm/s para la figura), tal que con UUc el oscilatorio con una frecuencia ωc=2 Uc √µ (donde µ = 4,62 /cm² en la figura). La amplitud de las oscilaciones transversales dependen de la velocidad de la cinta y el modelo teórico predice que |A|=√((Uc-U)/(µ Uc)), que corresponde a la curva verde. El ajuste entre el resultado teórico y el experimento es muy bueno, aún así el modelo teórico predice un comportamiento de tipo histéresis que no se observa en los resultados experimentales (como se muestra en la figura de abajo).

Como es habitual en los sistemas dinámicos no lineales modelados por ecuaciones en derivadas parciales, se observa una sucesión de bifurcaciones que va dando lugar a la aparición de los diferentes patrones del fluido en la cinta (como la formación de figuras de tipo 8 y W). Todas estas bifurcaciones son consecuencia de la primera bifurcación de Hopf y conducen a una composición de movimientos oscilatorios en x e y cuyas frecuencias son múltiplos (armónicos) de la frecuencia de Hopf ωc. Supongo que conocerás las figuras de Lissajous, que se obtienen por la suma de dos movimientos oscilatorios. Los patrones que se observan tienen el mismo origen. Para analizar las frecuencias de estos movimientos oscilatorios se puede utilizar un análisis de Fourier, como muestra la siguiente figura.

En estas figuras se muestran cuatro patrones: meandros (a), figuras en W o bucles por un solo lado (b), figuras en 8 o bucles por los dos lados (c) y bobinados alargados (d). En azul tenéis el espectro de las oscilaciones en x y en verde discontinuo el de las de y. En un recuadro aparece el plano de fases para estos dos movimientos. Los meandros aparecen cuando la componente en x oscila a cierta frecuencia ω y la componente y casi no oscila a dicha frecuencia (aunque oscila un poco a la frecuencia doble, 2ω). Cuando se produce una bifurcación de Hopf, se excitan oscilaciones fuertes en la componente y con una frecuencia ω, que al estar acopladas con la componente x provocan la aparición de dos frecuencias ω y 2ω; este fenómeno es claramente no lineal (ya que en el caso lineal, figuras de Lissajous, no se excitaría ningún armónico). Conforme se reduce la velocidad de la cinta transportadora van apareciendo nuevas bifurcaciones en alguna de las dos componentes, pero no en la otra, lo que provoca un desfase entre ambas componentes. Finalmente, cuando la velocidad es muy lenta, ambas componentes se vuelven a poner en fase y domina la oscilación con frecuencia ω. No sé si me he explicado bien, pero las figuras son bastante claras.
Un análisis matemático riguroso de estas bifurcaciones requiere desarrollar un modelo matemático simplificado del chorro líquido; este modelo no lineal es difícil de estudiar, pero asumiendo que existen velocidades críticas en las que se producen cada una de las bifurcaciones se pueden linealizar dichas ecuaciones alrededor de estos puntos y obtener una buena estimación de sus parámetros. Resulta que se son bifurcaciones de Hopf y que el análisis lineal conduce un valor para la frecuencia de Hopf en muy buen acuerdo con los resultados experimentales. Por ello, este experimento es un arquetipo para estudiar cascadas de bifurcaciones en física de fluidos.
Para acabar, no quiero entrar en muchos detalles matemáticos, que nos llevarían demasiado lejos, me gustaría ilustrar una curiosa aplicación de estas bifurcaciones: el arte abstracto. Las inestabilidades de los chorros líquidos viscosos han sido utilizados por muchos pintores abstractos para obtener efectos muy curiosos en los trazos de pintura sobre el lienzo; destaca el pintor americano Jackson Pollock (abajo un ejemplo con un zoom); no entraré en más detalles, salvo recomendarte la consulta del artículo de Adrzej Herczynski et al., “Painting with drops, jets, and sheets,” Physics Today, June 2011, pp. 31-36 (copia gratis en pdf).

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2012-01-27T14:23:00.000-08:00

El láser de rayos X más poderoso del mundo recrea la materia de las estrellas

El logro ayudará a los científicos a entender cómo está formado el corazón del Sol y los planetas gigantes

University of Oxford / Sam Vinko

El Coherent Light Source (LCLS) del SLAC

Investigadores del Departamento de Energía del acelerador lineal más grande del mundo, el Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), situado en Menlo Park (California) han utilizado el láser de rayos X más poderoso del mundo para crear y probar un trozo de materia a 2 millones de grados de manera controlada por la primera vez. Esta hazaña, que aparece publicada en la revista Nature, servirá a los científicos para dar un paso adelante en la comprensión de la materia más extrema encontrada en el corazón de las estrellas y los planetas gigantes, y podría ayudar a los experimentos destinados a recrear el proceso de fusión nuclear que se produce en el Sol.

Los experimentos se llevaron a cabo en un instrumento llamado Coherent Light Source (LCLS) del SLAC, cuyos rápidos pulsos de láser son mil millones de veces más brillantes que los de cualquier otra fuente de rayos X. Los científicos utilizaron estos pulsos para disparar calor en un pequeño trozo de papel de aluminio, creando lo que se conoce como «materia densa caliente», y tomaron la temperatura de este plasma sólido: alrededor de 2 millones de grados centígrados. ¡Todo el proceso duró menos de una billonésima de segundo!

«El láser de rayos X LCLS es una máquina verdaderamente notable», afirma Sam Vinko, investigador de la Universidad de Oxford y autor principal del artículo de Nature. «Hacer materia extremadamente caliente y densa es importante científicamente si queremos entender las condiciones existentes dentro de las estrellas y en el centro de los planetas gigantes en nuestro Sistema Solar y más allá», explica.

Una milésima de centímetro

Desde hace tiempo, los científicos han sido capaces de crear plasma de los gases y estudiarlo , pero no existían herramientas para hacer lo mismo con densidades sólidas que no podían ser penetradas por los rayos láser convencionales. El LCLS, con su longitud de onda ultracorta, es el primero capaz de penetrar un sólido denso y crear un parche uniforme de plasma -en este caso, un cubo de una milésima de centímetro de lado- y probarlo al mismo tiempo.

Las mediciones resultantes se incorporarán a las teorías y simulaciones por ordenador de cómo se comporta la materia densa y caliente. Esto podría ayudar a los científicos a analizar y recrear el proceso de fusión nuclear que da energía al Sol. «Han sido las 60 horas más emocionantes de toda mi carrera científica», afirmaba Justin Wark, líder del grupo de trabajo en Oxford, en referencia al proceso. «El LCLS realmente va a revolucionar este campo».

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2012-01-26T14:57:00.001-08:00

Primera técnica de entrenamiento mental por neurorrealimentación

(NCYT) Los experimentos realizados en la Universidad de Boston, Estados Unidos, y en los Laboratorios de Neurociencia Computacional en Kioto, Japón, han demostrado que a través de la corteza visual de una persona, los investigadores, valiéndose de las pautas cerebrales de interés obtenidas mediante resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI), pueden inducir patrones de actividad mental en el cerebro del sujeto, de tal modo que esos patrones concuerden con los exhibidos en ciertos estados mentales asociados a la realización de las tareas que se pretende enseñar, y se mejore la eficiencia del aprendiz con esa tarea. La técnica, por ahora, está limitada al aprendizaje de labores para las cuales la vista es muy importante.

Descrito de manera sencilla, un ejemplo de esta técnica para potenciar el aprendizaje podría ser el de una persona que mira la pantalla de un ordenador y sus patrones cerebrales son modificados para que coincidan con los de un atleta de alto rendimiento, o son modificados de un modo que la ayude a recuperarse mejor y más rápido de un accidente o enfermedad.

Se sabe que las imágenes captadas por los ojos pasan al cerebro de manera progresiva, apareciendo primero como líneas, bordes, formas, colores y movimiento en áreas visuales primarias, que son las que se ocupan de la primera y más temprana fase del procesamiento de la información visual. Entonces, el cerebro agrega más detalles para hacer que, por ejemplo, una pelota roja sea percibida claramente como tal cosa.

Los investigadores estudiaron las áreas visuales primarias por su capacidad para producir mejoras en el aprendizaje y en la eficiencia de la gestión de la información visual.

Una nueva y fascinante investigación sugiere que puede ser posible usar tecnología que actúe sobre el cerebro para lograr cosas como por ejemplo aprender a tocar la guitarra. (Foto: Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation)

Kazuhisa Shibata de la Universidad de Boston en Estados Unidos diseñó e implementó un método usando la neurorrealimentación de fMRI (resonancia magnética funcional por imágenes) decodificada, para inducir un patrón de activación específico en ciertas áreas de la corteza cerebral visual; un patrón que correspondía al evocado en la región cerebral de interés por un rasgo visual determinado. El equipo de Shibata y Takeo Watanabe, de la citada universidad, Mitsuo Kawato de los Laboratorios de Neurociencia Computacional en Japón, y Yuka Sasaki del Hospital General de Massachusetts en Estados Unidos, comprobó luego si las repeticiones del patrón de activación generaban una mejora en la eficiencia de la captación y comprensión de ese mismo rasgo visual.

El resultado, según las conclusiones de estos científicos, es un novedoso método de aprendizaje que permite generar una mejora a largo plazo en tareas que requieren de cierta eficiencia en el procesamiento de información visual.

Y lo que es aún más sorprendente: El método funcionó incluso cuando los sujetos de estudio no eran conscientes de lo que estaban aprendiendo, a pesar de que los datos de conducta obtenidos antes y después del entrenamiento mental por neurorrealimentación mostraron que el rendimiento visual de los sujetos mejoró específicamente para la orientación visual con respecto a un objetivo, la habilidad con la que se trabajó en las sesiones experimentales de entrenamiento mental por neurorrealimentación.

La técnica ideada podría ser la base para métodos de aprendizaje automático. Faltaría, no obstante, verificar si el concepto subyacente en la técnica funciona para otras clases de aprendizaje que no se basen tanto en lo visual. Por otra parte, tal como alerta Kawato, habrá que vigilar que no se haga un mal uso de la técnica ahora desarrollada o de otras más avanzadas que vayan surgiendo en años venideros. Por desgracia, tal como la ciencia-ficción ha anticipado, hay muchas y taimadas ideas sobre cómo aprovechar un sistema que le permita a alguien aprender algo de forma automática, sin que necesariamente se dé cuenta de ello, y hasta quizá en contra de su voluntad.
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2012-01-26T14:55:00.001-08:00

Gran similitud entre un enjambre de abejas y las neuronas del cerebro humano al tomar decisiones colectivas

(NCYT) El hallazgo, efectuado por el equipo del biólogo Thomas Seeley de la Universidad de Cornell, Estados Unidos, es un nuevo y espectacular paso en la línea de investigación sobre la inteligencia colectiva de las comunidades de estos insectos, y cómo logran organizarse para realizar tareas complejas con la debida coordinación entre todos los individuos implicados.

En un estudio de 2006 que ya dimos a conocer en su día desde NCYT, Seeley y sus colaboradores averiguaron cómo una comunidad de varios miles de abejas deciden la nueva casa a la que se mudarán. Lo hacen mediante un singular método de decidir qué sitio es correcto. Este sistema les permite descartar opciones y minimizan las malas decisiones, con notable eficacia. Su técnica incluye forjar coaliciones hasta que se alcance un quórum. Los científicos sabían que la abeja melífera utiliza un "baile" especial para informar sobre la ubicación de la comida. Sin embargo, Seeley y sus colegas comprobaron que también usan ese patrón de movimientos corporales para informar sobre las posibles futuras ubicaciones de la colmena, como parte de su proceso de toma de decisiones en grupo.

Cuanto mejor es el sitio para el nuevo asentamiento de la colmena, más fuerte es el "baile" ejecutado por el individuo, y eso incita a otros exploradores a visitar el lugar recomendado. Si estos están de acuerdo en que es una buena opción, también bailan para anunciar el sitio. Los exploradores comprometidos con sitios diferentes compiten para atraer hacia sus respectivos emplazamientos a los exploradores no comprometidos aún con ningún lugar. Pero, debido a que las abejas gradúan sus signos de reclutamiento con relación a la calidad del emplazamiento, los exploradores agrupan rápidamente a la mayoría para el mejor sitio.

En el nuevo estudio, Seeley y cinco colegas en Estados Unidos y el Reino Unido han comprobado que las abejas exploradoras también usan "señales de silenciamiento" inhibidoras, que consisten en un breve zumbido aplicado con un cabezazo a los individuos que "bailan" proponiendo un lugar distinto del propuesto por las otras. La fuerza de esa señal de silenciamiento producida por cada grupo de exploradoras es proporcional al tamaño del grupo. Esta señalización inhibitoria ayuda a asegurar que sea escogido sólo uno de los sitios. Esto es especialmente importante para llegar a una decisión cuando dos sitios son igual de buenos.

Enjambre etiquetado para su seguimiento. (Foto: Thomas Seeley)

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2012-01-26T14:54:00.001-08:00

Obtención más eficiente de hidrógeno molecular para usos prácticos

(NCYT) Desde hace tiempo, los científicos e ingenieros están tratando de encontrar vías más fáciles de obtener hidrógeno, principalmente porque el proceso para generar el gas requiere de gran cantidad de energía. Por ejemplo, aproximadamente el 2 por ciento de toda la energía eléctrica generada en Estados Unidos se dedica a la producción de hidrógeno molecular. Debido al alto costo de producir hidrógeno, los científicos e ingenieros están buscando algún modo de conseguir un abaratamiento significativo.

Se puede obtener una gran cantidad de energía usando hidrógeno; el problema siempre ha sido obtener ese hidrógeno. Es abundante en la Tierra, por ejemplo como componente del agua, pero no resulta barato extraerlo de ella ni de otros compuestos mediante los métodos tradicionales.

Aunque se obtiene gran cantidad de hidrógeno a partir del gas natural a altas temperaturas, ese proceso genera emisiones de dióxido de carbono.

La electrolisis del agua, o sea descomponerla en hidrógeno y oxígeno mediante una corriente eléctrica, es, con mucha diferencia, la forma más limpia de producir hidrógeno.

Esquema de las reacciones químicas que permiten la separación de hidrógeno e iones hidróxidos del agua. (Foto: Caltech)

El método diseñado por el equipo del químico Nenad Markovic, del Laboratorio Nacional de Argonne, en Estados Unidos, combina las capacidades de dos de los mejores materiales conocidos para la electrólisis.

La mayoría de los experimentos anteriores sobre métodos avanzados de electrólisis del agua se basan en metales especiales y a veces muy caros, como el platino, para adsorber productos intermedios reactivos del hidrógeno y recombinarlos en moléculas estables, de hidrógeno molecular. La investigación de Markovic se centra en el paso anterior, en el cual se mejora la eficiencia con la cual una molécula de agua se descompone en sus dos elementos constituyentes. Para ello, Markovic y sus colegas añadieron pequeñas estructuras de un complejo metálico conocido como hidróxido de níquel. Unidas a un armazón de platino, estas estructuras descomponen las moléculas de agua, lo cual permite además que el hidrógeno liberado sea catalizado por el platino.

Uno de los puntos más importantes de este nuevo proceso es que aprovecha dos materiales con utilidades bien distintas. El uso combinado de óxidos y metales mejora de modo espectacular la eficiencia catalítica del sistema entero.

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2012-01-26T14:53:00.001-08:00

Una red alcanza la velocidad de 186 gigabits por segundo

(NCYT) Un equipo internacional de investigadores logró recientemente transferir datos en direcciones opuestas a una tasa combinada de 186 gigabits por segundo (Gbps) en una red. Esta tasa equivale a mover dos millones de gigabytes por día, lo bastante rápido como para transferir en un día cerca de 100.000 discos Blu-ray completos, es decir cada uno con una película completa y todos sus complementos.

El equipo de físicos, expertos en computación e ingenieros de redes fue aportado por el Instituto Tecnológico de California (Caltech), la Universidad de Victoria en Canadá, la Universidad de Michigan, el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN), la Universidad Internacional de Florida, y otras instituciones.

Este logro ayudará a establecer nuevos modos de transportar cantidades cada vez mayores de datos a través de continentes y océanos mediante las redes mundiales de fibra óptica. Estos nuevos métodos son necesarios para hacer poner en uso la próxima generación de tecnología de red, la cual permite tasas de transferencia de entre 40 y 100 Gbps.

El equipo de Harvey Newman ha demostrado por tanto la viabilidad de transmitir cantidades masivas de datos a través de las nuevas redes ya en fase de preparación.

Se ha establecido un nuevo récord mundial para la transferencia de datos. (Foto: Caltech)

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2012-01-26T13:28:00.001-08:00

¿Cuántos cambios genéticos hacen falta para evolucionar?

Dos artículos publicados en Science analizan en sistemas microbianos los cambios genéticos que son necesarios para incorporar nuevos rasgos físicos ventajosos. En el primer experimento analizan la coevolución del virus bacteriófago lambda y su huésped habitual, la bacteria E. Coli, y en el segundo la respuesta de la E. Coli a cambios de temperatura.

FOTOGRAFÍAS

Representación de la proteína lamB de la E. Coli. Imagen: Justin Meyer.

SINC | 26 enero 2012 20:00

“Bajo las condiciones adecuadas, los virus pueden desarrollar nuevas funciones rápida y repetidamente. La manera en la que su huésped evoluciona con ellos determina qué rasgos se manifiestan”, asegura a SINC Justin Meyer, investigador de la Universidad del Estado de Michigan (EE UU) y autor de un artículo publicado en Science en el que examina las fuerzas evolutivas responsables de que emerja un nuevo rasgo en la especie.
Para ello, Meyer y su equipo hicieron un experimento con el virus que infecta a la E. coli (llamado bacteriófago lambda) y la propia bacteria. “Hemos investigado cómo el virus desarrolla una nueva habilidad que le permite infectar a su huésped a través de un receptor que los virus ancestrales no podían usar”, describen en el artículo.
Permitieron que el sistema microbiano evolucionara conjuntamente bajo las condiciones del laboratorio, y observaron que, tras cuatro mutaciones clave, el microorganismo desarrolló la capacidad de adherirse a un receptor bacteriano diferente. Dos de los cambios se repetían en todos los experimentos.
Los investigadores también comprobaron que la bacteria respondía con ciertas mutaciones a las variaciones del virus, de manera que la evolución del bacteriófago lambda depende de su huésped bacteriano.
Tan solo cuatro mutaciones genéticas
Los científicos regularon en el laboratorio determinadas condiciones que causaron que la bacteria huésped desarrollara resistencia al agente infeccioso, regulando el receptor OmpB, lo que ‘cerraba la puerta’ al virus.
En esas circunstancias, el microorganismo estaba forzado a encontrar una nueva vía de entrada: la proteína OmpF. “Los virus desarrollan muchas mutaciones para explotar un nuevo receptor. Todas la que encontramos en la secuenciación del genoma estaban en la proteína J, que es la llave para ‘entrar’ en su huésped”, relata Meyer.
Los investigadores replicaron el experimento y en 25 casos diferentes observaron que se había desarrollado la nueva función: podía entrar en la bacteria a través de un nuevo camino.
Aunque los virus habían llegado a esta habilidad siguiendo caminos diferentes, en todos los casos se había producido las mismas cuatro clases de mutaciones. “Por tanto, hacen falta cuatro variaciones para desenvolver la nueva habilidad”, afirma Meyer.
La selección natural en la innovación
El rol de la selección natural en el proceso de adaptación es muy importante, pero en el surgimiento de innovaciones clave está menos claro, ya que cuando la selección fija ciertas variantes que mejoran las funciones ya existentes, puede limitar a las poblaciones a llegar a sus máximos locales y evitar que descubran nuevas habilidades.
“La selección natural ayudó a fijar las mutaciones en la proteína de reconocimiento del huésped, lo que mejoró la capacidad del receptor original y preparó el camino para otras mutaciones que permiten la infección a través de un nuevo receptor”, aseguran los investigadores.
Tras este experimento, los investigadores aseguran: “El proceso de selección es importante para la evolución de una nueva función, aunque requiera muchas mutaciones”.
Segundo estudio
En el segundo experimento los investigadores expusieron 155 poblaciones de E. Coli a altas temperaturas y observaron qué modificaciones del genoma provocaba esta condición durante 2.000 generaciones. Identificaron 1.331 mutaciones, la mayoría de ellas en los genes y en los complejos proteicos, y también unos pocos en los nucleóticos.
“No podemos cuantificar la adaptación a las altas temperaturas como un rasgo, es un continuo en el que las cepas adaptadas responden mucho mejor a su entorno”, asegura a SINC Olivier Tenaillon, autor del estudio e investigador de la Universidad de California (EE UU).
“Hay un número ilimitado de rutas adaptativas en las mutaciones, pero solo unas pocas en las funciones”, explica Tenaillon. “Dos cepas que han evolucionado independientemente comparten casi todas las unidades funcionales sin que tengan las mismas mutaciones”.
A partir de estos resultados, los científicos aseguran que la interacción entre genes para una determinada característica –epistasia–, es un mecanismo fundamental de los organismos para adaptarse a su entorno.

Referencias bibliográficas
1. J.R. Meyer, J.E. Barrick, R.T. Quick, R.E. Lenski, J.S. Weitz. "Repeatability and Contingency in the Evolution of a Key Innovation in Phage Lambda". Science. 27 de enero de 2012
2. O. Tenaillon, A. Rodríguez-Verdugo, R.L. Gaut, P. McDonald, A.F. Bennett, A.D. Long, B.S. "The Molecular Diversity of Adaptive Convergence". Science. 27 de enero de 2012

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2012-01-26T13:27:00.000-08:00

Cultivan semillas de campos magnéticos galácticos

Los científicos creen que tras el Big Bang se generaron campos magnéticos galácticos a partir de ‘gérmenes de campo’ producidos por ondas de choque. Esta teoría sobre la formación y evolución del universo ha sido examinada en un reciente experimento que reprodujo en un laboratorio el estado de plasma de estas etapas tempranas.

FOTOGRAFÍAS

Los campos magnéticos galácticos podrían provenir de ‘semillas de campos’ formadas por ondas de choque. Imagen: A. Ravasio, A. Pelka, J. Meinecke, and C. Murphy.

SINC | 25 enero 2012 14:12

El origen de los campos magnéticos que cortan el medio interestelar es todavía un misterio. Parece que en las primeras etapas de formación del universo las protogalaxias ya tenían fuerzas magnéticas, que, de alguna manera, se mantuvieron y organizaron para formar el campo. Los científicos buscan el mecanismo primordial que dio lugar a las formaciones que hoy observamos.

“Nosotros hemos sido capaces de reproducir en el laboratorio, en una escala reducida, el estado de plasma del universo temprano”, asegura a SINC Gianluca Gregori, autor del estudio e investigador de la Universidad de Oxford (Reino Unido). Los experimentos se realizaron en Francia, en el Laboratorio para la Utilización de Lásers Intensos (LULI) de la Escuela Politécnica.

“Las observaciones indican, en primer lugar, que los campos están presentes en los cúmulos, en las galaxias e incluso en el vacío”, relata Gregori. “Esta extensa magnetización se explica por la gran antigüedad de los campos, por lo que deben de tener un rol importante en la evolución de las galaxias”.

En el laboratorio los investigadores han podido examinar los mecanismos de generación de campos magnéticos. Sus resultados, publicados en Nature, son coherentes con las simulaciones numéricas que señalan que los campos magnéticos actuales provienen de ‘semillas de campos’ formadas por ondas de choque tras el Big Bang.

Según esta hipótesis, los pequeños campos después se extendieron, con un mecanismo de dinamo y otros procesos turbulentos para dar lugar a los que hoy se observan.

Explosiones generadas con láser

En su estudio, Gianluca Gregori y sus colegas utilizaron sistemas de láser de alta potencia para producir los ‘campos germinales’. “Generamos las sacudidas que creemos que dieron lugar a los campos de origen con ondas expansivas. Estas se obtuvieron mediante una explosión –que imita una supernova– generada al calentar mucho una zona pequeña con el láser”, describe Gregori.

En la fase protogaláctica, a medida que la materia y el gas se acumulaban formando galaxias y cúmulos, hicieron converger impactos de acreción provocados por la gravedad.

“La idea es que, generalmente, la onda de choque no es laminar sino que tiene remolinos, como se ve en la estela de un barco o de un aeroplano”, explica el astrofísico. Además, no tenemos un gas ideal sino plasma, por lo que hay cargas que se arremolinan produciendo un bucle que genera el campo magnético”.

Una tercera vía de investigación

Hasta ahora, las investigaciones en esta dirección se basaban en simulaciones numéricas. Pero, tal y como apunta el investigador “el problema es no lineal y se desarrolla en una amplia escala de espacio y tiempo, así que hace falta otra aproximación”.

En astrofísica otra vía muy utilizada –y la más clásica– es la observación. “Nos da una foto de cómo es el universo, pero la cantidad de información que podemos extraer es limitada”, señala Gregori.

El equipo de la Universidad de Oxford escogió un tercer camino: “Los experimentos escalados en el laboratorio permiten estudiar grandes escalas espacio-temporales y dan información detallada del estado del plasma. Este método es complementario a los otros dos y puede llevarnos a importantes descubrimientos”, declara el investigador.

Campos magnéticos por todas partes

Los campos magnéticos son elementos fundamentales del medio estelar de las galaxias. Influyen en la presión total que equilibra la materia y energía frente al efecto de la gravedad. Podrían afectar a los flujos de gas y también son clave en las primeras etapas de la formación de las estrellas.

Dentro de la Vía Láctea se ha observado –mediante medición de estrellas– un campo magnético muy cerca del Sol. Se utilizan distintas técnicas para identificar los campos, como el estudio de la emisión polarizada de los granos de las nubes de polvo.

El experimento del grupo de Gregori muestra que los campos pudieron producirse mediante un mecanismo de choques, pero se han planteado otras hipótesis. “Por ejemplo, la teoría de F. Miniati y A. R. Bell, que sitúa el origen de los campos en unas corrientes asociadas con la propagación de rayos cósmicos”, apunta Gianluca Gregori. “Otro modelo también utiliza las ondas de choque debidas a las inestabilidades del plasma”.

Referencia bibliográfica

G. Gregori, A. Ravasio, C. D. Murphy, K. Schaar, A. Baird, A. R. Bell, A. Benuzzi-Mounaix, R. Bingham, C. Constantin, R. P. Drake, M. Edwards, E. T. Everson, C. D. Gregori, Y. Kuramitsu, W. Lau, J. Mithen, C. Niemann, H.-S. Park, B. A. Remington, B. Reville, A. P. L. Robinson, D. D. Ryutov, Y. Sakawa, S. Yang, N. C.Woolsey, M. Koenig & F. Miniati. “Generation of scaled protogalactic seed magnetic fields in laser-produced shock waves”. Nature; 481. 26 de diciembre de 2012.

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2012-01-26T13:12:00.000-08:00

Empaquetamiento del ADN viral | |

Uno de los procesos claves en el ciclo de vida de los virus es el empaquetamiento de su material genético dentro de la cápside viral. El mecanismo es sumamente complejo. Por ejemplo, en el caso del bacteriófago Phi29 (imagen de portada) su ADN tiene una longitud de 6500 nanómetros (nm) pero la cápside mide sólo 50nm de largo por 40nm de diámetro. Entonces, cómo hace el fago para meter todo eso en un volumen sumamente pequeño? Cuál es la fuerza necesaria para superar las 60 atmósferas de presión interna que la cápside viral alcanza a medida que introduce el ADN?

Leer más: http://www.biounalm.com/2012/01/empaquetamiento-del-adn-viral.html#ixzz1kbKCwXsB
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2012-01-25T14:25:00.000-08:00

VIDEO: El grafeno

Interesante forma de explicar qué es el grafeno, cómo se obtuvo y cuáles son sus asombrosas propiedades. El video llamado “Misión Posible: Grafeno” (“Mission Possible: Graphene”), producido por los australianos Derek Mueller y Chris Stewart, fue el ganador del Cyberscreen Science Film Festival, llevado a cabo en la conferencia Science Online 2012.

[El video está en inglés pero pueden activar y traducir los subtítulos (CC) al español]

Para ver todos los videos ganadores

Leer más: http://www.biounalm.com/2012/01/video-el-grafeno.html#ixzz1kVlxNe7k

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2012-01-25T14:16:00.000-08:00

El primer transistor completamente óptico basado en polaritones

Las comunicaciones ópticas son una realidad desde hace 30 años, pero la computación completamente óptica (que eliminaría del todo la optoelectrónica) es una utopía que no acaba de encontrar su presente. Llevo 20 años oyendo hablar de ella como si estuviera a punto de salir al mercado, pero aún falta algo. Quizás lo que falta es un transistor completamente óptico que sea compatible con la tecnología actual de semiconductores. Una vía prometedora se aprovechar la interacción entre polaritones y excitones, y los llamados polaritón-excitones. Me ha gustado leer en ArXiv la primera propuesta firme de un transistor completamente óptico basado en polaritón-excitones. El gran problema de los dispositivos que usan efectos ópticos no lineales es que requieren mucha potencia (o energía), pero la nueva propuesta parece resolver este asunto, aunque de forma parcial, ya que la energía de activación del nuevo transistor es de solo unos nanojulios. Además, el uso de excitones facilita la integración con tecnología semiconductora convencional en chips mixtos optoelectrónicos. ¿Qué futuro tiene esta nueva propuesta? Sobre el papel todo huele muy bien, pero con los años ya no me creo nada. Las conclusiones del artículo lo venden como la octava maravilla, pero yo, no sé, no acabo de creérmelo. Espero equivocarme. Dario Ballarini et al., “All-optical polariton transistor,” ArXiv, Subm. 19 Jan 2012.

¿Qué son los polaritones y los excitones? En física cuántica una cuasipartícula es algo que se comporta como una partícula pero no es una partícula. En un sólido, un electrón es una partícula, pero la ausencia de un electrón, un hueco, se comporta igual que un electrón pero con carga opuesta. La vibración elemental de la estructura cristalina de un sólido también se comporta como una cuasipartícula, un fonón. La excitación elemental del campo de espines de los electrones de un sólido se comporta como un magnón. Un par de Cooper en un superconductor es una cuasipartícula formada por el acoplamiento mutuo entre dos electrones de tal forma que su función de onda común se comporta como la de una partícula. De igual forma, un excitón es el resultado del acoplamiento electrostático entre un electrón y un hueco. Y un polaritón es el resultado del acoplamiento entre un campo electromagnético y un dipolo eléctrico o magnético; un polaritón-excitón es el polaritón en el que un excitón actúa como dipolo eléctrico; un polaritón-magnón es el polaritón en el que un magnón actúa como dipolo magnético. La física cuántica permite que un objeto cuántico se comporte como lo haría una partícula de tal forma que a ciertas escalas es imposible saber que no es una partícula, aunque a escalas más pequeñas se observe que en realidad no lo es.
La ventaja de los polaritón-excitones es que permiten acoplar de forma natural campos electromagnéticos (luz) con campos eléctricos (corrientes eléctricas). La gran desventaja es que se requiere mucha energía, comparada con la energía “natural” de un fotón de un sólido, para que se forma un polaritón. La polaritónica es para los polaritones lo que la electrónica es para los electrones (y huecos). Los dispositivos polaritónicos actúan en un régimen intermedio entre los fotónicos y los electrónicos, por lo que permite acoplar los unos con los otros. El problema es que este acoplamiento requiere que la parte electrónica trabaje a alta frecuencia (microondas o submicroondas) y que la parte óptica (fotónica) trabaje a alta potencia, por lo que sus aplicaciones se limitan a sistemas de radares y a sistemas de microondas vía satélite. Aún así, el primer transistor polaritónico supone un gran avance y tiene un futuro ciertamente prometedor (otra cosa es que no todas las promesas acaban cumpliéndose).

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2012-01-24T09:58:00.001-08:00

Cuatro investigadores españoles en el 'top 28' del Howard Hughes

Cada uno recibirá 650.000 dólares en cuatro años para financiar su trabajo
La prestigiosa instutición americana los considera los líderes del futuro

Cristina de Martos | Madrid

El prestigioso Instituto Médico Howard Hughes (EEUU) ha seleccionado a cuatro españoles para formar parte de su red de investigadores. Simón Méndez-Ferrer, Óscar Fernández-Capetillo, Rocío Sotillo y José Luis García Pérez llamaron la atención del jurado entre las 760 solicitudes por su talento y su trayectoria y recibirán por ello, junto a otros 24 científicos, un premio de 650.000 dólares con el que podrán financiar su trabajo.
"Estas personas son las que, de aquí a 10 años, esperamos que sean los líderes científicos en sus países", ha declarado Robert Tjian, Presidente del Instituto Médico Howard Hughes. Se trata de 28 jóvenes procedentes de 12 países, que en algún momento de su formación -ya sea en su periodo universitario o postdoctoral- pasaron por EEUU.
Éste era uno de los requisitos para presentar candidatura en esta primera edición de los premios International Early Career Scientist, una convocatoria que supone la internacionalización de la red de investigadores de la prestigiosa institución estadounidense, que ha decidido buscar el talento científico y financiarlo más allá de las fronteras del país norteamericano.

Premiar al investigador, no al proyecto

"La Howard Hughes es una organización muy particular porque se fijan más en el talento, en la persona, que en un proyecto", subraya Óscar Fernández-Capetillo, del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). "Ellos creen que si tú haces las cosas bien, de manera original y hay poca gente que se dedica a eso mismo, mereces un reconocimiento y te dan un 'cheque en blanco'. Esto es muy distinto de lo que sucede en Europa", explica.
Este investigador del CNIO habla de 'cheque en blanco' porque las condiciones de este premio son "muy flexibles", lejos de la rígida burocracia que a menudo constriñe a los investigadores en el viejo continente y también en España.
"El dinero que recibimos lo podemos emplear como queramos. Podemos cambiar las partidas de presupuestos, incluso la línea de investigación", señala Simón Méndez-Ferrer, del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC). "Es una filosofía muy generosa y altruista".
Y los 650.000 dólares (unos 500.000 euros) llegan en un momento inmejorable. En plena crisis económica y con importantes recortes en el horizonte, estos científicos reconocen que la situación es mala, aunque ellos se encuentren en una posición privilegiada al trabajar en grandes centros.
"La ciencia en España está para pegarse un tiro en el pie y salir corriendo", señala Fernández-Capetillo. "Yo soy un privilegiado, trabajando en el CNIO, pero hay una generación entera de científicos que no va a poder volver porque aquí nadie invierte en crear, sólo en gastar".

Cuatro españoles, cuatro centros

Así, cuatro españoles recibirán 650.000 dólares durante los próximos cuatro años para "hacer, probablemente, la misma investigación pero con más calidad y, sobre todo, con más tranquilidad", explica Fernández-Capetillo, que estudia "las razones por las que tenemos cáncer y envejecemos".
Más concretamente, su trabajo se centra en "un tipo de daño muy particular llamado estrés replicativo", un mecanismo "poco conocido pero que creemos será muy importante", explica Fernández-Capetillo.
El campo del cáncer es también el de Rocío Sotillo, que es la única de las premiadas patrias que actualmente trabaja fuera, concretamente en el European Molecular Biology Laboratory (Monterotondo, Italia). Su labor se centra en "estudiar en animales cómo ciertas anomalías cromosómicas pueden influir en la recurrencia de los tumores".
Sotillo, que ya cuenta con una subvención de 1,5 millones de euros del European Research Council (ERC), asegura desde Italia que gracias a este reconocimiento podrá "contratar a más gente y hacer más modelos animales" y así, con suerte, "descubrir algo que ayude a desarrollar nuevas terapias contra el cáncer".
Méndez-Ferrer dedica sus días al campo de las células madre adultas. En concreto, "los mecanismos biológicos que regulan el comportamiento de estas células. El microambiente", explica a ELMUNDO.es.
Mientras que José Luis García utiliza las células madre embrionarias como modelo para "estudiar y caracterizar todos los retroelementos". Junto con sus colaboradores, este investigador del centro GENYO, dependiente de la Universidad de Granada y la Junta de Andalucía, descubrió que la movilidad de estos elementos depende de señales epigenéticas y ahora, gracias a este reconocimiento, "podremos ahondar en estos mecanismos".
Además, otros dos investigadores reconocidos por la Howard Hughes trabajan actualmente en España, en el Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona. Se trata de Pedro Carvalho, de nacionalidad portuguesa, y Fydor Kondrashov, de origen ruso.
"Conseguir dos investigadores Howard Hughes, encima fuera de EEUU, es muy importante; aunque Sanidad no nos considere un centro de excelencia", subraya a este medio Luis Serrano, director del CRG. "Es un motivo de orgullo para el centro", añade.

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2012-01-22T07:16:00.001-08:00

La pirámide más grande del mundo no está en Egipto. En Bosnia Herzegovina descubren la pirámide más grande del mundo bajo una espesa vegetación.

Publicado por Estrella

2012-01-22T07:01:00.001-08:00

“(…)Crees realmente que te morirías de hambre a menos que tengas fajos de tiras de papel moneda y montones de discos de metal. (…) La demencia es la que piensa estas cosas.”

Un Curso de Milagros (Lección 76)

Entradas relacionadas:
http://concienciaecumenica.wordpress.com/2011/07/04/el-ser-humano-se-alimenta-de-luz/
http://concienciaecumenica.wordpress.com/2011/07/03/hira-ratan-manek-y-el-sungazing-el-arte-de-mirar-al-sol/
http://concienciaecumenica.wordpress.com/2010/09/06/proceso-de-los-11-dias-de-victor-truviano/
Me gustaría añadir que esta entrada ha sido escrita con la única finalidad de compartir una visión diferente acerca de la nutrición y la autosuficiencia. Por favor, no es mi intención la de convertir la alimentación pránica como un culto, motivo de adoración u obsesión por alcanzar dicho estado. Debemos verlo, en mi opinión, como una manera diferente, sólo eso.
Más acerca del Pranismo:
http://suprememastertv.com/breatharians/ (Entrevistas a individuos que han alcanzado el estado de alimentación pránica)
http://forum.breatharian.info/index.php (Foro de discusión, en inglés)

2012-01-21T14:20:00.001-08:00

2012-01-21T14:15:00.001-08:00

Viewpoint: Seeing the “Quantum” in Quantum Zero-Point Fluctuations

Aashish Clerk, Department of Physics, McGill University, Montréal, Québec H3A 2T8, Canada

Published January 17, 2012 | Physics 5, 8 (2012) | DOI: 10.1103/Physics.5.8

A technique from ion spectroscopy reveals the quantum nature of a mechanical system at low temperature.

Observation of Quantum Motion of a Nanomechanical Resonator

Amir H. Safavi-Naeini, Jasper Chan, Jeff T. Hill, Thiago P. Mayer Alegre, Alex Krause, and Oskar Painter

APS/Carin Cain; panel (b) adapted from [1]

(a) Canonical optomechanical system: a Fabry-Pérot cavity with a moveable mirror. The position x $x$ of the mirror sets the cavity length, and hence the cavity frequency ωM $ω_{M}$ . This mirror (which is attached to a fixed support via a spring) is in turn itself a mechanical system, with a vibrational frequency ωM $ω_{M}$ . (b) Device used in the experiment: a patterned silicon nanobeam that supports both localized mechanical and optical resonances. (c) Optical power spectrum S[ω] $S [ω]$ of light leaving the cavity in the case of a classical mechanical oscillator. The mechanical motion generates equal-area sidebands at frequencies ±ωM $\pm ω_{M}$ from the laser frequency ωL $ω_{L}$ . (d) Same, but in the quantum case. The sidebands no longer have equal weights, as zero-point mechanical motion cannot provide energy. Here, n−M ${\bar{n}}_{M}$ is the number of mechanical quanta (due to non-zero temperature), and xzpt $x_{zpt}$ is the amplitude of the mechanical resonator’s zero-point motion.

Quantum zero-point motion, the fluctuation in the position of an object necessitated by the Heisenberg uncertainty principle, is among the most basic of quantum phenomena. While the origin of such fluctuations may be textbook material, unambiguously detecting them in a large mechanical structure (i.e., large compared to atomic scales) and, moreover, detecting their quantum nature, have remained elusive goals. These two tasks have now been accomplished by Amir Safavi-Naeini and co-workers at the California Institute of Technology in Pasadena [1]. As described in Physical Review Letters, this group coupled the motion of a patterned silicon nanomechanical beam to photons in an effective optical cavity formed in the beam. By laser cooling a mode of the beam’s motion to close to the quantum ground state, and by using a technique borrowed from ion-trap physics [2], they were able to clearly detect the quantum nature of the beam’s position fluctuations. This measurement of a truly nonclassical aspect of mechanical zero-point motion represents a milestone in the quest to measure and control the quantum nature of mechanical systems.
The system studied by Safavi-Naeini et al. is just one example of a cavity optomechanical system [3, 4], where photons in an electromagnetic cavity are made to interact with a mechanical degree of freedom in a simple yet powerful way: the frequency of the cavity depends on the position of the mechanical element (Fig. 1). Mechanical oscillations at a frequency ωM $ω_{M}$ will thus cause corresponding oscillations in the cavity frequency. If one then drives the cavity with a laser, the intracavity field will develop frequency-modulation sidebands at frequencies ±ωM $\pm ω_{M}$ relative to the laser frequency, with weights that reflect the amplitude of the mechanical motion. For a mechanical oscillator behaving classically, the simple fact that the mechanical position x(t) $x (t)$ is always a well-defined real number guarantees that the two sidebands will have an equal weight. This is exactly what is observed by Safavi-Naeini et al. when the mechanical resonator is at a relatively high temperature, far from its ground state, and its position fluctuations are almost entirely thermal.
In contrast, as one approaches the mechanical ground state, zero-point fluctuations start to make a dominant contribution to the fluctuations of x(t) $x (t)$ . A crucial aspect of these fluctuations is that one cannot extract energy from them [5, 6]. This simple fact leads to an asymmetry in the weights of the two mechanically generated sidebands when the mechanical resonator is cooled towards its ground state. The sideband at a frequency ωM $ω_{M}$ above the laser frequency corresponds to the absorption of energy from the mechanical position fluctuations; it thus vanishes as one approaches the ground state. In contrast, the sideband at a frequency ωM $ω_{M}$ below the laser frequency corresponds to the emission of energy to the mechanical resonator; it thus is present even in the ground state. We can thus think of zero-point fluctuations having only spectral weight at positive frequencies, not at negative frequencies, something that would be impossible if x(t) $x (t)$ were a classical, real-valued stochastic variable.
From the above discussion, it is clear that two conditions need to be satisfied in order to measure the quantum nature of mechanical zero-point motion: one must both cool the mechanical resonator to close to the ground state, as well as efficiently read out the mechanical motion in such a way that the two mechanically generated sidebands can be distinguished. In the work of Safavi-Naeini et al., the experimental setup involved a so-called optomechanical crystal [7], where a nanomechanical beam is patterned with holes in such a way that optical Bragg scattering yields localized optical resonances (which act as cavities), and acoustic Bragg scattering yields localized mechanical resonances. This approach yields relatively high-frequency mechanical resonances (with gigahertz-scale frequencies), which makes cooling easier and yields well-separated sidebands. The tight localization of modes also yields very strong optomechanical couplings. In addition, this setup allows a single mechanical resonance to be coupled to many distinct optical resonances. In the experiment, two such cavities were used: one for laser cooling the mechanical motion, the other for the readout of the motion. The motionally generated sidebands were measured by weakly driving the readout cavity with a laser, and looking at the power spectrum of the light transmitted past the cavity. By changing the frequency of the readout laser, the experimentalists could position either the lower or higher energy mechanical sideband to be at the cavity resonance, thus allowing efficient detection of both.
The experiment found a sideband asymmetry that increased with decreasing mechanical temperature, in excellent agreement with the predictions of quantum mechanics. At the lowest achieved temperature (corresponding to 2.6 $2.6$ quanta in the mechanical mode), a maximum asymmetry of about 40% $40 %$ was observed. Laser cooling of a mechanical mode to an occupancy of less than 1 $1$ quanta was previously achieved by the Caltech team and collaborators from the University of Vienna using a similar device [8] and has also been achieved in optomechanical systems based on superconducting microwave circuits [9]; however, these experiments did not attempt to probe the mechanical zero-point noise by measuring a sideband asymmetry. Thus, unlike the most recent Caltech study, these previous experiments did not reveal any uniquely quantum features of the mechanical ground state (i.e., features apparent at even a qualitative level).
It is worth noting that related nonclassical physics was recently probed in an experiment by O’Connell and co-workers at the University of California, Santa Barbara (UCSB) [10], where a micron-scale piezoelectric mechanical resonator was resonantly coupled to a superconducting qubit. The UCSB team was able to move a single quanta between the qubit and resonator, convincingly demonstrating the quantization of energy in the mechanical resonator. In contrast to that work, the experiment by Safavi-Naeini et al. more directly reveals that the position fluctuations of the mechanical resonator at low temperatures cannot be described classically.
While this result may appear to just be a simple proof-of-principle, it does represent the first demonstration of truly quantum behavior of a mechanical element in an optomechanical system; it also demonstrates that such systems can be controlled and measured with sufficient care to reveal fragile quantum behavior. These are all prerequisites for more ambitious proposals to exploit quantum effects in these systems for applications in quantum information processing and ultrasenstive force detection. This experiment also suggests the exciting possibility of using optomechanical systems to study fundamental questions involving quantum noise physics in even more complex settings, for example, in the presence of nonlinearities generated by strong optomechanical couplings.

References

A. H. Safavi-Naeini, J. Chan, J. T. Hill, T. P. M. Alegre, A. Krause, and O. Painter, Phys. Rev. Lett. 108, 033602 (2012).
F. Diedrich, J. Bergquist, W. Itano, and D. Wineland, Phys. Rev. Lett. 62, 403 (1989).
T. Kippenberg and K. J. Vahala, Science 321, 1172 (2008).
F. Marquardt and S. M. Girvin, Physics 2, 40 (2009).
U. Gavish, Y. Levinson, and Y. Imry, Phys. Rev. B 62, 10637 (2000).
A. A. Clerk, M. H. Devoret, S. M. Girvin, F. Marquardt, and R. J. Schoelkopf, Rev. Mod. Phys. 82, 1155 (2010).
M. Eichenfield, J. Chan, R. M. Camacho, K. J. Vahala, and O. Painter, Nature 461, 78 (2009).
J. Chan, T. P. M. Alegre, A. H. Safavi-Naeini, J. T. Hill, A. Krause, S. Gröblacher, M. Aspelmeyer, and O. Painter, Nature 478, 89 (2011).
J. D. Teufel, T. Donner, D. Li, J. W. Harlow, M. S. Allman, K. Cicak, A. J. Sirois, J. D. Whittaker, K. W. Lehnert, and R. W. Simmonds, Nature 475, 359 (2011).
A. D. O’Connell, M. Hofheinz, M. Ansmann, R. C. Bialczak, M. Lenander, E. Lucero, M. Neeley, D. Sank, H. Wang, M. Weides, et al., Nature 464, 697 (2010).

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2012-01-21T14:13:00.001-08:00

‘Flujo’ y ‘Reflujo’, las naves que estudiarán el campo gravitatorio de la Luna

Un grupo de estudiantes de primaria ha bautizado como Ebb (Reflujo) y Flow (Flujo) a las naves gemelas de la misión GRAIL de la NASA, que a partir de marzo cartografiarán el campo gravitatorio de la Luna. Los nombres son los propuestos por los ganadores de un concurso en el que han participado 11.000 escolares de EEUU.

FOTOGRAFÍAS

Las naves Flujo y Reflujo en formación para estudiar el campo gravitatorio de la Luna. Imagen: NASA / JPL-Caltech.

SINC | 18 enero 2012 16:51

Las sondas lunares GRAIL-A y GRAIL-B ya tienen nuevos nombres: Flujo y Reflujo (en inglés se expresa al revés: Ebb and Flow). Así las han bautizado estudiantes de la Escuela Primaria Emily Dickinson de Bozeman, en Montana (EEUU), que han ganado un concurso al que se han apuntado 11.000 alumnos estadounidenses.
"Los 28 estudiantes de la clase ganadora realmente han dado en el clavo", dice María Zuber, responsable principal del proyecto e investigadora del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). "Nos ha impresionado que los escolares se inspiraran en la investigación de GRIAL y su objetivo de medir la gravedad. Flujo y Reflujo captan realmente el espíritu de la misión".
El objetivo de la misión GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory) de la NASA es cartografiar con una precisión sin precedentes el campo gravitatorio de la Luna. Para ello se pusieron en órbita lunar a principios de este año las dos naves gemelas, del tamaño de una lavadora, para que comiencen a operar en tándem a partir de marzo.
La información que faciliten Flujo y Reflujo revelará las diferencias de densidad entre la corteza y el manto de nuestro satélite, además de ayudar a comprender mejor su estructura interna, evolución térmica y el historial de colisiones con asteroides. Los datos facilitarán la navegación de los futuros vehículos lunares.
Con instrumentos para la divulgación de la ciencia
GRAIL también es la primera misión planetaria de la NASA que lleva instrumentos totalmente dedicados a la educación y la divulgación. Cada una de las sondas incorpora una pequeña cámara denominada GRAIL MoonKAM (Moon Knowledge Acquired by Middle school students), que enfocará el área de la superficie lunar que seleccionen miles de escolares desde Tierra. De hecho, los ganadores del concurso serán los primeros en elegir.
"Las dos naves representan no sólo la gran ciencia, también la gran inspiración para nuestro futuro", señala Jim Green, director de la División de Ciencias Planetarias de la NASA en Washington. "Según vayan estudiando a nuestra vecina lunar, Flujo y Reflujo experimentarán casi el mismo movimiento que el de las mareas aquí en la Tierra".

Localización: Norteamérica

Fuente: NASA

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2012-01-21T14:11:00.002-08:00

Nuevas vías para entender el fenómeno de la regeneración celular en vertebrados

Un equipo científico en el que participan investigadores de la Universidad de Barcelona ha descrito por primera vez el proceso de la regeneración de celúlas en el anfioxo, un organismo modelo en el estudio del linaje evolutivo de los vertebrados

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El anfioxo es un modelo animal de referencia en genómica y en desarrollo embrionario.

Universidad de Barcelona / SINC | 20 enero 2012 10:50

La regeneración es un proceso que restablece estructuras y funciones biológicas que se han dañado. En los cordados, sobre todo en los linajes de mayor complejidad biológica, como los pájaros y mamíferos, esta capacidad se ve reducida frente a otros organismos como los protozoos.

Una investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academies of Sciences abre un nuevo escenario para entender la regeneración en vertebrados, sobre la que todavía existen muchas incógnitas.

Los investigadores detallan cómo es este proceso en el anfioxo (Branchiostoma lanceolatum), el representante más antiguo del fílum de los cordados.

“Con este estudio constatamos, por primera vez, que en el anfioxo también existe regeneración, un proceso no muy estudiado en este modelo animal”, afirma Jordi García-Fernández, autor del estudio e investigador de la Universidad de Barcelona (UB).

El anfioxo es un modelo animal de referencia en genómica y en desarrollo embrionario. Tiene muchas particularidades anatómicas y es el modelo más estudiado para reconstruir el linaje evolutivo entre invertebrados y vertebrados.

El trabajo describe la regeneración en tejidos endodérmicos, ectodérmicos y mesodérmicos. En concreto, los autores detectan una gran capacidad de regeneración de estructuras en el eje anterior-posterior, desde el cerebro hasta la cola.

Comprender la diversidad evolutiva de la regeneración

La regeneración tiene lugar a partir del blastema (el conjunto de células que proliferan y se diferencian para originar tejidos y órganos) y de células madre (satélite) de una de las capas celulares que forman el embrión.

Desde el punto de vista genético, el proceso de regeneración de la cola en el anfioxo está ligado a la expresión del gen Pax3/7, un gen marcador de células madre mesodérmicas que ha dado lugar a los genes Pax3 y Pax7 en vertebrados como resultado de la duplicación génica del gen ancestral.

Este mecanismo molecular, con implicaciones importantes en el origen y la evolución del tejido muscular, muestra diferencias entre la población juvenil y adulta de anfioxos: cuanto más joven es el animal, mayor capacidad tiene de regeneración y mayor es también la velocidad del proceso.

Investigando células madre en regeneración neuronal

También existe regeneración de células del sistema nervioso, con neurogénesis de novo, según los autores. “Esta regeneración neuronal podría venir dada por algún tipo de células madre que todavía no se han identificado”, apunta García-Fernández.

Los autores remarcan que en este ancestro de los cordados están presentes varios componentes básicos del proceso de regeneración en vertebrados. En este escenario de trabajo, pues, profundizar en el conocimiento de la diversidad evolutiva del potencial regenerativo en metazoos será clave para entender el engranaje molecular de la regeneración celular en la especie humana y en otros organismos.

Localización: Cataluña

Fuente: Universidad de Barcelona

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2012-01-21T14:11:00.000-08:00

Seguridad para la futura computación cuántica en la ‘nube’

Los ordenadores cuánticos, además de ofrecer nuevas posibilidades en los cálculos, han de preservar la privacidad de la información. Un equipo de la Universidad de Viena ha presentado una demostración experimental de computación cuántica ‘ciega’, en la que el ordenador desconoce tanto los datos de entrada como los de salida.

FOTOGRAFÍAS

Cadenas de datos codificadas en grupos de qubits. Imagen: Equinox Graphics.

SINC | 19 enero 2012 20:00

Se espera que los ordenadores cuánticos jueguen un importante papel en el futuro. Todavía no se han conseguido construir y parece que el proceso será complicado. Por ello, es posible que estas máquinas solo existan en determinados lugares, como sucede hoy en día con los superordenadores, y que para realizar las operaciones que ofrecen, irrealizables con las computadoras normales, haya que acudir a uno de estos puntos.

En este caso, las personas que quieran realizar los cálculos tendrán que introducir sus datos en la máquina y recibir los resultados, siguiendo la tendencia actual de la “nube”, en la que la información es almacenada y procesada en servidores centrales remotos. Pero puede ser que tanto las entradas como las salidas sean confidenciales, y que al usuario no le interese que se registren en el ordenador.

Con esta motivación, un equipo internacional en el que participan investigadores de la Universidad de Viena (Austria) y del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (también en Viena) ha combinado la potencia de la computación cuántica con la seguridad de la criptografía cuántica para crear un protocolo seguro.

“La física cuántica soluciona uno de los retos clave en la computación distribuida. Puede preservar la privacidad de los datos cuando los usuarios interactúan con centros de computación remotos”, afirma Stefanie Barz, autora principal del estudio e investigadora de la Universidad de Viena.

Estos avances, publicados en la revista Science, permitirían utilizar un servidor cuántico para realizar cálculos, garantizando que los datos del usuario quedaran totalmente seguros. El servidor realizaría las operaciones pero sin capacidad para saber lo que estaría haciendo.

Fotones para codificar qubits

Los investigadores han demostrado esta idea en un experimento en el que han conseguido realizar la primera computación cuántica en la cual los datos quedan perfectamente encriptados. Para codificar la información han utilizado fotones. En estas partículas se pueden realizar cálculos cuánticos y se pueden transportar en largas distancias, por los que son buenas candidatas para la labor.

En este desarrollo, el usuario prepara los qubits –el equivalente a los bits en los ordenadores convencionales– en un estado que solo él conoce, y los envía a la computadora. La máquina ‘enreda’ estas unidades siguiendo un patrón estándar y procesa la información cuántica haciendo medidas de lo qubits.

El usuario adapta las instrucciones al estado de cada qubit y las manda al servidor cuántico. Una vez ejecutados los cálculos, el usuario recibe los resultados que él puede interpretar y utilizar. Este protocolo no permite a nadie que no disponga del estado inicial de los qubits leer la información.

Referencia bibliográfica:
S. Barz, A. Zeilinger, E. Kashefi, J.F. Fitzsimons. "Demonstration of Blind Quantum Computing". Science, 335. 20 de enero de 2012.

Dos conceptos clave explicados por Cirac

En una reciente entrevista con la Agencia SINC, el físico Juan Ignacio Cirac, director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Alemania), explicaba brevemente los usos de la mecánica cuántica cuyos “extraños fenómenos decidirán el futuro de los ordenadores y de los sistemas de comunicación”.

Ordenador cuántico: “Es un ordenador basado en las leyes de la física cuántica, en lugar de las leyes de la física clásica, como hacen los ordenadores normales. Son unas propiedades extraordinarias que ocurren en el mundo microscópico, que permiten hacer cosas fuera de lo normal con ellas. Cuando lo construyamos, si algún día lo construimos, será capaz de hacer cálculos que de otra manera serían totalmente imposibles de realizar. Puede ejecutar operaciones muy complicadas, utilizadas por ejemplo para diseñar materiales o fármacos”.

Comunicación cuántica: “Es una manera de comunicación, más segura y más eficiente, que utiliza las leyes de la física cuántica. Está mucho más avanzada que la computación, incluso hay empresas que ya venden sistemas cuánticos de comunicación. Tienen aplicaciones sobretodo en el campo de la criptografía, porque son invulnerables a los ataques que ocurren en las señales que van de un sitio a otro. Esperamos que sustituyan, en el futuro, a los métodos habituales de criptografía.”

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2012-01-21T03:36:00.001-08:00

Phase II

image credit

The Human Microbiome meeting was awesome...

Here's a 16S phylogeny of bacteria that live in the human airway:

here's some other places on the body

Anyways, cool stuff.

So my ears are itching, because yesterday the local genome centre was doing quality control on our libraries of Haemophilus influenzae recombinants (and controls)… If all goes well, we'll get scads of data in a couple weeks!

But I also need to get the work of our "Phase II" plan for Genome BC off the ground quickly, so we'll have samples to submit within a couple months of getting this incoming "Phase I" data.

The goal is to make maps of transformation frequency across the H.flu genome, when our standard lab strain Rd is transformed by DNA from clinical isolates with varying distributions of genetic variation. We hope to be able to investigate the sequence factors controlling the chance of homologous recombination, not only the effects of divergence, but also the role of chromosomal position, for example proximity to transformation hotspots.

There are two parts to making these transformation maps, the experiment itself and the sequence analysis. For the latter, we have worked out a strategy, but I'll just give a brief synopsis here: The challenge is basically to be able to make frequency estimates that are nearly as low as the sequencing error rate. We plan to handle this by using the very high co-transformation rate of adjacent SNPs and the high density of SNPs between H.flu isolates. Thus we will use information within reads and between paired reads to distinguish true transformation from spurious errors.

The basic experiment is really straightforward: (1) Incubate donor DNA with competent cells, allowing for uptake and recombination. (2) Purify the recipient chromosomes. (3) Sequence these to extremely high genomic coverage and measure the donor-specific allele frequency at each polymorphic site.

While that sounds simple, there will be a bunch of challenges ahead in getting this done properly (and on-time). We've got a pretty got a pretty good plan for handling the issues, so I think we'll be able to make appropriate samples for sequencing:

We need as highly competent of cultures as possible. Our sensitivity will depend on sequencing chromosomal DNA fragments from as few non-competent cells as possible.
We need very high complexity libraries, since we will be sequencing to several thousand fold genomic coverage of each library.
We need replication.
We need more than one clinical isolate to donate its DNA (so that we can actually make this into a real experiment).
We need controls.
We need to show that we don't have to worry about donor DNA contamination (i.e. donor sequences that weren't recombined into the chromosome).

So the first thing to do is make the competent-est competent cultures I can. Our sensitivity will depend on sequencing DNA fragments from as few non-competent cells as possible.

This week, I'm going to test MIV transformation of wild-type Rd and a couple of our hypercompetent mutants (murE and sxy-1) with/without cyclic AMP to see which gives the highest transformation frequencies (and least congression). (I'll start just with our regular old MAP7 DNA). We reason that this will not alter the transformation frequency map in an important way, because the hypercompetent mutants and addition of cAMP affect the regulation of competence, rather than its consequences.

I am tempted to try transforming H.flu circa 1961 and make the crazy blood brain heart media and do an anoxic transformation. Their transformation frequencies were so high in the sixties! It might be worth doing, though the difference could perhaps be something other than the culture conditions (perhaps our strain has changed?)… It would also require, ahem, some fairly odious preparation...

Anyways, I'll try and keep the blog updated on this experiment's progress (and later the sequence analysis) as things move along…

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2012-01-21T03:34:00.001-08:00

The Discussion for the post-doc's DNA uptake paper

The post-doc and I have been struggling, independently and together, to create a good Discussion section for his paper on the sequence specificity of DNA uptake. We have lots of things we could write about, but many of them aren't well connected to each other or to what the paper is about. But now that I've done some good work on the end of the Results, I think I've finally come up with a Discussion that might work.

The Results ends with the analysis of possible interactions between bases at different positions in the uptake signal sequence motif he derived. We motivate this analysis as a possible explanation of the discrepancy between his uptake sequence motif and the one I derived years ago for the uptake sequences in the H. influenzae genome. I'm reproducing the two motifs below and below them his figure of his interaction analysis.

He's now done an uptake experiment that validates (confirms the predictions of) the interaction analysis. It shows that having mutations at two interacting positions (positions 4 and 11, I think) does indeed reduce DNA uptake much more strongly than predicted by the effect of each mutation singly. This motivated me to clarify for myself the implications of the interaction analysis.

The diagram is at the top of this post. The center four positions of the core (left segment) are greyed out, because their effect on uptake is so strong that we can't make confident inferences about their interactions with other positions. The black brackets above each segment indicates that all of the bracketed positions participate in interactions with all the positions in the other bracketed segments, as indicated by the blue arrows. However the positions within a single bracketed segments do not interact with each other, unlike the minor covariation interactions (figure below) we found long ago between adjacent positions in the genomic USS sequences (pdf of the paper here).

Anyway, back to the Discussion...

First we can explain how the interaction analysis nicely reinforces the hypothesis that the uptake sequences in the genome are there as a direct and unselected molecular-drive consequence of the bias of the uptake machinery. This is an 'exception that proves the rule' situation, where the initial finding that the simple uptake-bias motif didn't match the genomic USS motif created doubt about the hypothesis, and the subsequent demonstration that interactions explain the discrepancy increased our confidence in it.

Then we can say that this leaves only the uptake bias itself in need of an explanation, and that we propose that it exists as part of a solution to the mechanistic problem of getting stiff, highly charged DNA molecules through the narrow secretin pore. Because cells efficiently take up closed circular DNAs we know that uptake doesn't usually initiate at a fragment end, but must initiate internally on DNA fragments (see this very old post). We hypothesize that the uptake bias favours sequences that are readily kinked, and that this kinking occurs mainly as consequence of interactions between the uptake sequence and mutually-interacting proteins of the uptake machinery (the uptake motif is itself only slightly bent, at the T-tracts). One reason to think that proteins mediate the interactions is that adjacent positions don't interact with each other.

Perhaps we can here pose a specific model of what parts of the uptake sequence interact with what parts of the machinery... This should take into account that the T-tracts interact with the core positions but not with each other.

Finally we can discuss the known or possible uptake biases of other species. First the other Pasteurellaceae, then the Neisserias, and finally bacteria where uptake bias may have been overlooked

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2012-01-21T03:28:00.001-08:00

Biología sintética y la bacteria E. coli como una fábrica viva para la producción de biocombustibles

Se ha publicado en Science un artículo que resuelve uno de los grandes problemas de la producción de etanol utilizando bacterias de fácil cultivo como Escherichia coli, la producción de alginato (un glúcido o hidrato de carbono) que no es digerido de forma natural por estas bacterias. Aprovechando que hay bacterias que sí son capaces de digerirlo, como las del género Vibrio, se ha incorporado un trozo (36 kilobases) del genoma de la bacteria V. splendidus en el genoma de la bacteria E. coli; esta labor de ingeniería genética ha introducido la ruta metabólica para digerir el alginato en E. coli, permitiendo su uso industrial en la producción de etanol a partir de algas marinas. El trabajo es muy prometedor y muchos medios se han hecho eco del mismo. Ya habrás leído la noticia: “bacterias transgénicas para producir biocombustible de las algas marinas” (Alicia Rivera, El País); o también “científicos del Bio Architecture Lab (EE.UU.) han modificado genéticamente la bacteria E. coli para que digiera los azúcares de las algas marrones y las convierta en etanol; así, las algas podrían ser una fuente rentable de energía” (Agencia SINC). El artículo técnico es Adam J. Wargacki et al., “An Engineered Microbial Platform for Direct Biofuel Production from Brown Macroalgae,” Science 335: 308-313, 20 January 2012.
Hay algo que se suele contar en estas noticias y que me gustaría destacar. Cuando en biología sintética se altera el genoma de una bacteria para que realice ciertas funciones (o implemente cierta ruta metabólica) con un objetivo industrial (o biomédico), normalmente, se utilizan bacterias muy primitivas porque en el metabolismo de células procariotas (como E. coli) o eucariotas (como las de levaduras) hay muchos efectos laterales y la introducción de una ruta metabólica nueva afecta a otras rutas existentes (muchas veces de maneras que los científicos no son capaces de predecir a priori). Estos efectos colaterales se tratan de eliminar, pero a veces los menos obvios son muy difíciles de descubrir y surgen cuando menos se lo espera uno. En el caso de este estudio, los investigadores no reportan ningún efecto lateral, lo que me hace sospechar, soy mal pensado por naturaleza, que o los han omitido con la intención de “no avisar a los revisores” de sus puntos flacos, o los desconocen porque no han realizado estudios específicos en suficiente profundidad. Por ello, por muy prometedor que pueda parece este avance, a mí me genera serias dudas. Espero equivocarme y que mis dudas estén infundadas, pero no le auguro un futuro muy prometedor a este interesante descubrimiento.

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2012-01-21T03:27:00.001-08:00

Un protocolo “doble ciego” de computación cuántica universal

Supón que has desarrollado el algoritmo cuántico del siglo, pero no tienes un ordenador cuántico para ejecutarlo. Una compañía privada posee un ordenador cuántico que podrías usar, pero no quieres que vean tu código fuente, tu entrada y la salida de tu algoritmo; ellos tampoco confían en tí y no quieren que piratees los secretos de su máquina. Barz et al. publican en Science un protocolo cuántico que os satisfará a ambos, ni tú ni ellos desvelaréis vuestros secretos; el único requisito es que te permitan manipular a tu antojo un solo cubit, uno solo. Este problema se denomina computación cuántica “ciega” (blind QC), pero a mí me gusta más el título de esta entrada. En estudios anteriores se demostró cómo es posible ejecutar cualquier algoritmo cuántico realizando medidas en un solo cubit que está entrelazado con los cubits de dicho ordenador cuántico. Para ocultar el algoritmo, el cliente utiliza el nuevo protocolo que realiza el cálculo gracias a un entrelazamiento cuántico aleatorio. Solo quien controle el único cubit puede conocer la entrada, el algoritmo y la salida; la compañía solo podrá observar cubits aletaorios entrelazados. Además, el funcionamiento del ordenador cuántico es confidencial pues el programador solo puede observar un único cubit. No describiré este protocolo cuántico en detalle, pero adelanto que es muy bonito, aunque algo técnico. Nos lo cuenta Vlatko Vedral, “Moving Beyond Trust in Quantum Computing,” Science 335: 294-295, 20 Jan. 2012, que se hace eco del artículo técnico de Stefanie Barz et al., “Demonstration of Blind Quantum Computing,” Science 335: 303-308, 20 Jan. 2012.

La idea del nuevo protocolo de ejecución “doble ciego” es la siguiente. Supongamos que la empresa (el servidor) tiene un ordenador cuántico donde puede crear un estado entrelazado con muchos cubits. Dicho estado entrelazado es preparado siguiendo las órdenes que suministra el programador (el cliente); estas órdenes corresponden a cubits individuales, elegidos al azar por el cliente, que se encuentran en ciertos estados cuánticos. La empresa lo único que hace es entrelazar el cubit que recibe (sin medir su estado) con los cubits de su ordenador; si la empresa trata de leer el estado que recibe, el programador podrá detectar más tarde dicho cambio y sabrá que le están espiando. La salida del algoritmo es recibida por el cliente gracias a medidas de un solo cubit (seleccionado por él de forma aleatoria); para la empresa estas salidas son completamente aleatorias. Esta forma de ejecutar un algoritmo cuántica haciendo mediciones cubit a cubit del estado entrelazado en el ordenador cuántico denomina computación cuántica basada en medidas proyectivas. La empresa no puede descifrar el algoritmo utilizado ya que se ejecuta en un estado entrelazado al azar y los resultados de las mediciones que obtiene son aleatorios en apariencia (solo el cliente sabe cuáles lo son y cuáles no, porque conoce el estado entrelazado que ha construido gracias a sus órdenes cubit a cubit). Por tanto, el algoritmo es “doblemente ciego” ya que el cliente no conoce los detalles de cómo ha sido implementado el ordenador cuántico y el servidor ignora los detalles del algoritmo que está siendo ejecutado; más aún, el cliente puede llegar a saber observando la salida que recibe del servidor si la empresa realmente atesora un ordenador cuántico de verdad.

La idea detrás de este nuevo protocolo es combinar conceptos de cifrado (criptografía) cuántica y de computación basada en medidas cuánticas; la seguridad de este protocolo es mayor que la del correspondiente protocolo implementado en un ordenador clásico en la misma medida en la que el cifrado cuántico es más seguro que el clásico. La criptografía cuántica siempre permite detectar a cualquier espía que observe lo que no debe. Por cierto, el artículo técnico de Barz et al. incluye una demostración experimental de su protocolo “doble ciego” utilizando cubits ópticos basados en la polarización de fotones en un medio óptico no lineal. Han implementado dos algoritmos cuánticos, el algoritmo de Deutsch-Jozsa y el algoritmo de búsqueda de Grover.

Los 6 circuitos cuánticos "ciegos" en los que se basa el cálculo cuántico "doble ciego." (C) Science

Por cierto, no lo he dicho, pero el autor principal del artículo técnico es Anton Zeilinger, “eterno” candidato al Premio Nobel de Física por ~~su demostración del “teletransporte cuántico”~~ sus trabajos en la verificación de las desigualdades de Bell y su investigación sobre el entrelazamiento cuántico. Lo digo ahora porque he visto gracias a Twitter que la BBC destaca este hecho en Jason Palmer, “Quantum computing could head to ‘the cloud’, study says,” BBC News, 19 January 2012. Ya se sabe que no es lo mismo un gran descubrimiento cuántico de un “cualquiera” que uno de un firme candidato al Nobel. Pues lo dicho, lo digo.
Por cierto, si queréis escuchar una conversación de Zeilinger con el Dalai Lama en youtube…

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2012-01-19T13:54:00.000-08:00

Este film ha sido creado para comprender unas de las mayores herramientas que se nos dejó a la humanidad hace miles de años.

LA GEOMETRÍA SAGRADA. La Geometria Sagrada es un concepto planteado por el esoterismo y el gnosticismo. La creencia básica es que existen ciertas relaciones entre la geometría y la matemática y la espiritualidad, Dios y diversos conceptos místicos.

Fundamentos de diseños.
En todo diseño se tienen en cuenta cuatro componentes, lo conceptual, lo visual, lo relacional y lo práctico. Son elementos conceptuales aquellos que no son visibles: Son el punto, la línea, el plano y el volumen. Cuando los elementos conceptuales se hacen visibles, adquieren forma.
El número Pi.
El número pi es la relación entre la longitud de la circunferencia y su diámetro.
La sección Áurea.
El número áureo y la sección áurea están presentes en todos los objetos geométricos regulares o semiregulares en los que haya simetría pentagonal, pentágonos o aparezca de alguna manera la raíz cuadrada de cinco.
-Relaciones entre las partes del pentágono.
-Relaciones entre las partes del pentágono estrellado, pentáculo o pentagrama.
-Relaciones entre las partes del decágono.
-Relaciones entre las partes del dodecaedro y del icosaedro.
Los sólidos platónicos.
Para Platón, hay cinco sólidos tridimensionales de aristas, ángulos y caras iguales, tales sólidos platónicos son: el tetraedro, el cubo, el octaedro, el icosaedro y el dodecaedro.Esta exposición la hace en su diálogo el Timeo, en el que plantea que de la quinta combinación, (dodecaedro) Dios se sirvió para trazar el plano del universo.
He compuesto el audio de este video con las “Frecuencias Solfeggio”, que incluyen estas seis frecuencias:
UT (396 Hz) Frecuencia para liberar el miedo y la culpabilidad.
RE (417 Hz) Frecuencia para deshacer las situaciones y facilitar el cambio.
MI (528 Hz) Frecuencia para la transformación y los milagros. Reparación del ADN.
FA (639 Hz) Frecuencia para la conexión y las relaciones.
SOL (741 Hz) Frecuencia para el despertar de la intuición.
LA (852 Hz) Frecuencia para volver al orden espiritual.
Bibliografía de referencia:
Antes de nada quiero dar mis más sinceros agradecimientos al arquitecto y pintor Hernán Duval.
Estética de las proporciones en la naturaleza y en las artes.- Matila C. Ghyka. Ed. Poseidon. 1977
El número de oro I y II.- Matila C. Ghyka. Ed. Poseidon. 1968
La Divina Proporción.- Luca Pacioli. Ed. Akal S.A. 1991.
Geometría Sagrada, Descifrando el código.- Stephen Skinner. Ed. Gaia. 2007
Sacred Geometry.- Miranda Lundy. Ed. Walker & Compny, New York. 1998
El antiguo secreto de la Flor de la Vida.- Vol. 1 y 2, Drunvalo Melchizedek. Ed. Teohua, Mexico
www.duval.c

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2012-01-19T13:35:00.000-08:00

La verdadera causa por la que cayó la Phobos-Grunt

Después de acusar a radares norteamericanos, Rusia se ve obligada a admitir que fallos de ingeniería malograron la sonda que impactó contra la Tierra

ep / moscú

Archivo

Recreación de la Phobos-Grunt

La comisión gubernamental rusa que está investigando el accidente de la sonda Phobos-Grunt ha indicado que varios fallos en la producción y prueba del aparato fueron la principal causa de su caída, según ha señalado el director de la Agencia Espacial Rusa (Roscosmos), Vladimir Popovkin.

Durante la semana surgieron rumores que apuntaban a que el accidente pudo estar provocado por una poderosa emisión electromagnética por parte de un radar estadounidense. Popovkin ha apuntado que el radar estadounidense es visto "solo como una de las causas". "Las principales causas fueron los errores cometidos durante los trabajos de producción y prueba, así como fallos de ingeniería", ha subrayado, según ha informado la agencia de noticias rusa RIA Novosti.

En cualquier caso, Roscosmos llevará a cabo varias pruebas, en las que podrían participar especialistas de la NASA, para determinar si la sonda fue afectada por los radares estadounidenses, ha agregado Popovkin.

Impacto contra la Tierra

La Phobos-Grunt o Fobos-Grunt es la primera sonda interplanetaria rusa lanzada en los últimos 15 años y, tras despegar el pasado 9 de noviembre desde el cosmódromo de Baikonur, no pudo tomar rumbo a Marte, por lo que quedó orbitando alrededor de la Tierra.

La sonda pesaba 13,5 toneladas, aunque su combustible, al que corresponde el grueso de esta cifra, habría quedado destruido en las capas más densas de la atmósfera. Por ello, a la superficie habrían caído entre veinte y treinta fragmentos cuyo peso total no superaría los 200 kilogramos, según expertos rusos.

Los restos de la Phobos-Gruntcayeron finalmente el 15 de enero en aguas del océano Pacífico, al oeste de Chile, tras dos meses en órbita sobre la Tierra después de su despegue fallido. La nave tocó la superficie del planeta sobre las 21.45 horas de Moscú (18.45 horas en España) tras un rápido descenso desde una órbita situada a entre 133 y 113 kilómetros de altura, según los datos de la agencia espacial rusa.

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2012-01-19T13:32:00.001-08:00

La primera foto de un agujero negro

Un equipo internacional de científicos se prepara para conseguir fotografiar uno de estos «pozos» cósmicos, una hazaña maravillosa que hasta ahora ha resultado imposible

neoteo

Scott Noble/RIT

Simulación de plasma muy caliente alrededor de un agujero negro

Dentro de unas pocas horas, un grupo de astrónomos, físicos y científicos de todo el mundo se reunirán en Tucson (Arizona) para analizar los detalles necesarios para conseguir fotografiar un agujero negro. El proyecto ha sido bautizado "The Event Horizon Telescope" y lo que fotografiarán en realidad es el llamado “horizonte de sucesos”, la frontera a partir de la cual los eventos que tienen lugar del otro lado no pueden afectar a un observador exterior, ya que por su naturaleza el agujero negro en si no es observable. Si todo sale bien, como "efecto colateral", pondremos a prueba una vez más la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein

Un grupo de astrónomos, físicos y científicos provenientes de todo el mundo se están reuniendo en Tucson, Arizona, para debatir mañana la iniciativa conocida como "The Event Horizon Telescope", que propone nada menos que conseguir una fotografía de un agujero negro. La reunión ha sido organizada por un profesor de astrofísica en la Universidad de Arizona llamado Dimitrios Psaltis, quien ha declarado que “hasta hoy nadie ha tomado una fotografía de un agujero negro, y nosotros vamos a hacer precisamente eso". Los físicos saben desde hace décadas, gracias a los postulados de Albert Einstein y su Teoría de la Relatividad General, que si se junta una gran cantidad de materia en un espacio lo suficientemente reducido, la fuerza de gravedad resultante será tan intensa que curvará el espacio tan fuertemente que ni siquiera la luz será capaz de escapar de ese “pozo gravitatorio”.

Sheperd Doeleman, director adjunto del Haystack Observatory del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) e investigador principal de este proyecto, dice que si bien “hace sólo cinco años una propuesta como esta no habría parecido creíble, hoy tenemos los medios tecnológicos para tomar una fotografía de un agujero negro". A pesar de que los científicos y astrónomos han fotografiado muchas veces los efectos que un agujero negro causa en su entorno -gracias a los cuales sabemos que casi todas las galaxias poseen uno en su centro- lo cierto es que nunca ha sido posible observar directamente uno de ellos, ya que como la luz es incapaz de escapar de su influencia resulta imposible registrar su imagen.

Atasco de tráfico cósmico

"Los agujeros negros son el ambiente más extremo que podemos encontrar en el universo", dice Doeleman. Pero a pesar de que la luz no puede abandonar su campo gravitatorio, existe una región -una especie de frontera- que la materia debe cruzar antes de desaparece en el interior del agujero. Y ahí es donde este proyecto intenta concentrarse. "A medida que el polvo y gas forma un remolino alrededor del agujero negro se produce una especie de atasco de tráfico cósmico. El efecto es similar al que ocurre cuando el agua que se arremolina en una bañera, pero la materia se comprime tanto que la fricción resultante la convierte en un plasma calentado a millones de grados, haciendo que brille”, explica Doeleman. Y agrega: “esa es la energía que esperamos poder fotografiar desde la Tierra".

Al fotografiar esa energía que parece brotar del horizonte de sucesos tendríamos una imagen de la “silueta” del agujero negro, algo mucho más preciso de lo que disponemos en la actualidad. En efecto, hasta hoy sólo hemos sido capaces recoger “evidencia indirecta de que hay un agujero negro en el centro de la Vía Láctea", dice Psaltis. "Pero si somos capaces de fotografiar su sombra, sabremos que está allí sin margen de duda". En el caso del agujero negro que creemos se encuentra en el centro de la Vía Láctea, las evidencias recogidas en los últimos años indican que posee una masa equivalente a unas 4 millones de veces la del Sol y un tamaño semejante a la órbita de Mercurio. Pero al estar -afortunadamente- tan lejos de Tierra (unos 26 mil años luz) su tamaño parece similar al que tendría una manzana colocada sobre la Luna.

Un telescopio del tamaño de la Tierra

D. Harvey

Telescopio UA Submillimeter en Mt. Graham, uno de los que forman parte de la red

Para fotografiar un objeto de ese tamaño, que encima es completamente negro y solo podemos ver la radiación que se produce a su alrededor, “se necesita un telescopio muy grande, tan grande que necesitamos convertir toda la Tierra en un telescopio," explica Daniel Marrone, profesor asistente de astronomía en el Observatorio Steward. Para conseguirlo están poniendo a punto una red formada por unos 50 radiotelescopios distribuidos alrededor del mundo, que sería equivalente a un telescopio virtual con un “espejo” tan grande como el planeta.

La imagen del agujero negro no aparecerá en un instante, tal como ocurre cuando tomamos una fotografía con una cámara convencional. Aparecerá poco a poco, a lo largo de los años, a medida que los datos provenientes de cada radiotelescopio se vayan sumando para construir la imagen final. "Seremos capaces de ver realmente lo que ocurre en el horizonte de sucesos de un agujero negro, que es el campo gravitacional más intenso que se pueda encontrar en el universo", dice Psaltis. Este es un dato importante, ya que -por ejemplo- nunca hemos probado los efectos de la Relatividad General de Einstein en campos gravitatorios tan intensos. Esta teoría predice que veremos un contorno brillante con la forma de un círculo perfecto. "Si lo que fotografiamos tiene una forma achatada en lugar de circular significaría que la teoría de la Relatividad General de Einstein puede ser defectuosa", agrega Psaltis.

Como sea, parece que este proyecto tiene todo lo necesario para convertirse en uno de los más importantes del próximo lustro. Las primeras observaciones tendrán lugar en marzo de este año, así que seguramente volveremos pronto sobre este tema.
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2012-01-19T07:00:00.000-08:00

Logran transmitir vídeo a 10mbps con sólo una bombilla LED:Tecnología LIFI

9 Votos

Esta es una de esas noticias que nos pone los pelos como escarpias, y es que podría no faltar mucho para que accedamos a nuestras redes domésticas simplemente encendiendo la luz de la habitación. El profesor Harald Haas, de la Universidad de Edimburgo, acaba de mostrar al público el primer dispositivo LiFi de transmisión de datos.¿Que es esto del LiFi? Aunque resulte extraño, la transmisión de datos mediante luz o VLC (Visible Light Communications) es una tecnología que lleva investigándose desde hace más de 100 años. El mismísimo Graham Bell ya desarrollo un artefacto llamado Fotófono, con el que consiguió transmitir sonido mediante un rayo de luz.Los principios del VLC se basan en emitir datos alterando la frecuencia de la luz visible entre los 400 y los 800 Thz. Los datos llegan a un fotoreceptor que es el encargado de interpretarlos. A falta de fotoreceptor específico, la recepción podría improvisarse mediante cualquier ojo electrónico como una webcam o la cámara de un móvil.Hasta ahora se habían conseguido velocidades de 10 Kbps mediante lámparas fluorescentes, pero la llegada de los LED ha dado un súbito impulso al desarrollo de la tecnología VLC. Los LED son más potentes y pueden manipularse de manera más ágil. Durante la demostración, que tuvo lugar la semana pasada en la conferencia TEDGlobal de Edimburgo, el profesor Haas envió una señal de vídeo a 10 Mbps con una sóla bombilla LED. Haas comentó que está en disposición de aumentar esa velocidad de transmisión hasta los 500Mbps (supuestamente el límite físico de esta tecnología)antes de final de año 2012.Las redes LiFi tienen no pocas ventajas. La primera es que son completamente inapreciables al ojo humano y libres de toda sospecha de producir enfermedades en los seres vivos más allá de molestar a la hora de echar la siesta. Por otra parte, son una grandiosa alternativa de futuro para el cada vez más saturado espectro de frecuencias. La presencia de luces en prácticamente todos los rincones del mundo civilizado garantizan miles de aplicaciones prácticas muy prometedoras. Basta imaginar coches capaces de comunicarse entre ellos a través de los faros, o alumbrado público que emita conexión a internet. Covarrubias Camino del Cid Roque Nublo Dominios insurance liability calculators insurance companies gastronomia mapa casasrurales TELrural balnearios

2012-01-19T06:53:00.001-08:00

El origen de la vida: un punto a favor para el “mundo del ARN”

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Hablar del origen de la vida es, sin dudas, un tema que me apasiona. Poder explicar algún día como se originó todas las formas de vidas que hoy conocemos, saber si tuvimos un sólo ancestro común o muchos que se fueron extinguiendo a través del tiempo, si los eucariotas descienden de la unión de los procariotas y las arqueas, cual fue la primera molécula con capacidad replicativa e informativa, explicar la paradoja del huevo y la gallina, etc. sin dudas son temas fascinantes.

Personalmente, creo que todos los seres vivos venimos de un mundo primitivo en base al ARN. Las evidencias son muchas: las ribozimas, cadenas de ARN con la capacidad de autoreplicarse; los ribosomas, la maquinaria de transformación de la información genética en proteínas, cuanta con secuencias de ARN con actividad enzimática; la replicación del ADN necesita de un cebador hecho a base de ARN; la presencia de moléculas de ARN capaces de regular la expresión de los genes (microARNs, ARN de interferencia, ARN largos no codificantes, los riboswitches, etc.) y los ARN de transferencia que transportan los aminoácidos para su polimerización y formación de proteínas. Todo el funcionamiento de una célula se basa en el ARN!.

Pero, hasta antes de leer este artículo publicado ayer en Nature Communications, mi concepto del origen de la vida a partir del ARN era completamente diferente. Yo creía que la formación de las secuencias de ARN capaces de autoreplicarse se dio en un medio líquido, a una temperatura relativamente elevada – algo así como un “caldo primitivo” – ya que las altas temperaturas favorecen las reacciones químicas – antes de la presencia de las enzimas –; aún así, las enzimas requieren de temperaturas por arriba del punto de congelación del agua para poder funcionar. El agua debe estar en estado líquido para que las reacciones químicas puedan llevarse a cabo. Sin embargo, el ARN es una molécula sumamente inestable a temperaturas altas… esta es una de las razones de porque la información genética se almacena ahora en forma de ADN (es más estable que el ARN).

Este artículo nos da una prueba muy convincente de que el mundo del ARN pudo haberse desarrollado en el hielo!. Ahora le explico como…

En primer lugar, todos sabemos que el agua se congela a 0°, pero cuando tiene una determinada concentración de otros compuestos disueltos en él, esta temperatura se verá reducida. Entonces, ¿que pasa si sometemos a esta solución a una temperatura menor a su temperatura de congelamiento?… Se formará un sistema bifásico!. El agua se separará de los iones y se empezará a congelar; los iones se concentrarán en determinadas zonas manteniéndose líquidas a bajas temperaturas. Digamos que a parte de los iones tenemos ribonucleótidos (principal componente del ARN); al concentrarse en estas regiones intersticiales ¿no aumentará la probabilidad de que reaccionen y formen estructuras más complejas como el ARN? El ARN a bajas temperaturas es una molécula sumamente estable!

Attwater et al. aprovechó de esta característica del agua para realizar sus experimentos. Lo que hizo fue tomar una ribozima modelo, la Round-18 (R18), y una ARN Polimerasa (T7 RNA pol) que sirvió de control, para evaluar la capacidad de replicar pequeñas moléculas de ARN en el hielo. Adivinen que… La R18 lo podía hacer a -7°C! (Ver la figura y explicación)

La figura a. muestra la estructura de la ribozima R18. Esta ribozima no es más que una secuencia de ARN de unos 195 nucleótidos con la capacidad de replicar secuencias de ARN, sólo mediante ataques nucleofílicos (reordenamiento de enlaces). Pero, lo mejor de todo está en la figura b. Como pueden ver T7 RNA pol actúa perfectamente a 37°C pero a -7°C pierde completamente su actividad. En cambio, la R18 es activa a 17°C y a -7° (~~tampoco se maleen y quieran que sea activa a -25°C~~). Y no sólo eso, la ribozima estuvo activa hasta por 8 días!. Esto indica que las ribozimas pueden funcionar en el hielo, donde el ARN es más estable y la baja temperatura no afecta su actividad, tal como antes se creía.

Además demostraron que si las soluciones de reacción están altamente diluidas, o sea, la concentración de ribonucleótidos, R18 y el MgCl₂ (recordemos que el Mg es un cofactor que es necesario para la replicación y transcripción del material genético) son hasta 200 veces menores, la replicación del ARN no se detiene.

Ahora quiero que ven esta imagen:

Si no entendían bien lo que era el sistema bifásico y el espacio intersticial ahora lo podrán distinguir claramente. Ese surco que hay entre los bloques (hielo) es el espacio intersticial, donde se encuentran los iones concentrados en solución líquida. Ahora recuerden que el Mg es un cofactor importante en la replicación y transcripción del material genético, ya que gracias a él las polimerasas y las ribozimas pueden realizar la ligación del nuevo nucleótido a la cadena que se va formando (actividad ligasa). Y si recuerdan un poco más, ¿en que forma agregan el Mg a su PCR?… ¿En forma de MgCl₂ cierto?… Y si cambiamos al Cl (contraión) por otro, ¿tendrá algún efecto?…

Los investigadores reemplazaron el Cl por: (SO₄)^-, (CH3COO)^-, Br^- y NO₃^- (están en orden, del más kosmotrópico al más caotrópico: Ver el Efecto Hofmeister para entender el significado de esto); con el fin de determinar su efecto sobre la replicación. A 17°C el más kosmotrópico (aumenta la tensión superficial del solvente) tenía un efecto negativo en la replicación; sin embargo, a -7°C, claramente se veía que a mayor kosmotropicidad, la replicación era más beneficiada. Este es un gran descubrimiento, ya que en un ambiente primitivo, la concentración de iones sería muy diversa y podemos apreciar que en el hielo, no perjudican la replicación del ARN!.

Ahora pueden entender por qué los espacios intersticiales son diferentes… con MgSO₄ es “más bonito” porque la tensión superficial es mayor y su punto eutéctico aumentará (-33°C en el MgCl₂ a -4°C en el MgSO₄). Este fenómeno es muy importante para que se de otro de los grandes logros de la vida… la compartamentalización.

Si bien el Mg es importante para el funcionamiento de la ribozima, su presencia en altas concentraciones reduce el tiempo de vida media de la enzima a 52 horas, cuando ésta trabaja a 17°C. Los investigadores encontraron que a las mismas concentraciones altas de Mg, su tiempo de vida media se prolongaba a 17 días, cuando se trabajaba a -7°C. Entonces el hielo puede mantener a la ribozima estable por mucho tiempo, lo cual no sería posible a temperatura ambiente.

Pero, ¿como se comporta en cuanto a las mutaciones?. Ya mencionamos en un artículo anterior el problema de las ribozimas… su alta tasa de mutación. Al tener una alta tasa de mutación, las nuevas ribozimas formadas pierden su actividad autoreplicativa, así que al final las ribozimas desaparecerían y la vida no hubiera podido avanzar. Aquel artículo menciona una bonita estrategia hecha por estas ribozimas primitivas para evitar su desaparición debido a las mutaciones perjudiciales. Como las ribozimas dependen mucho de la estructura secundaria del ARN y las horquillas que se forman para poder replicarlo fidedignamente, de repente una baja temperatura puede afectar esta estructura y generar más mutantes de lo normal. Los investigadores observaron que a 17°C la fidelidad de replicación (replicación sin errores) de la ribozima fue del 97.1%, muy cercano al 95.9% obtenido en el hielo a -7°C. Además, en ambos casos, se obtenían la misma proporción de substituciones la única diferencia fue que a -7°C el porcentaje de deleciones fue mayor.

En realidad son datos y resultados muy alentadores pero el estudio tiene algunas desventajas. En primer lugar, la ribozima usada, R18, si bien es la mejor opción de una ribozima análoga a una primitiva, no es la más adecuada. Esta R18 no está adaptada a funcionar a -7°C, ella ha evolucionado para funcionar a 22°C. De repente con una ribozima primitiva los resultados serían diferentes (para mejor o para peor). Además, como máximo se obtuvieron ARNs replicados de 33 nucleótidos de longitud. Por lo menos se requieren 195 nucleótidos para generar un ARN con capacidad autoreplicativa. Además, nadie nos garantiza que los sustratos usados en el presente trabajo y las concentraciones usadas también estuvieron presentes en un hielo primitivo.

Sin embargo, estos resultados son más que alentadores y nos abren toda una nueva perspectiva de como se pudo haber originado la vida. De todas maneras se requieren más estudios en este campo. La importancia de entender como se originó la vida es inmensa ya que también impulsaría el campo de la astrobiología y entender los principios de la evolución (si en realidad se dio, porque también tengo mi teoría que en otro momento les comentaré).

Perdonen por la extensión de este post, pero cuando escribo de estos temas me emociono. El artículo lo pueden descargar libremente para que puedan profundizar más en el tema.

Referencia:

Attwater, J., Wochner, A., Pinheiro, V., Coulson, A., & Holliger, P. (2010). Ice as a protocellular medium for RNA replication Nature Communications, 1 (6), 1-8 DOI: 10.1038/ncomms1076

Leer más: http://www.biounalm.com/2010/09/el-origen-de-la-vida-un-punto-favor.html#ixzz1jurMJOUC
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