Conrad Wolfram.

 

Conrad Wolfram, físico que está cambiando la forma de enseñar matemáticas en Estonia, apuesta por eliminar el cálculo a mano

 

Conrad Wolfram (Oxford, 1970) piensa que tenemos un problema con las matemáticas. Nadie está contento: los estudiantes creen que es una asignatura difícil y sin interés, los maestros están frustrados con los resultados de sus alumnos y los gobiernos se dan cuenta de que son determinantes para la economía pero no saben cómo actualizar los programas académicos. "Cada vez vivimos en un mundo más matemático y sin embargo la educación está estancada", opina Wolfram, físico y matemático por la Universidad de Cambridge y fundador de Computer Based Math, una compañía centrada en rediseñar la asignatura de matemáticas que hace dos años lanzó su programa piloto en colaboración con el Gobierno de Estonia.

En 2010 Wolfram atrajo la atención de educadores y expertos en educación de diferentes partes del mundo con su charla TED Cómo enseñar a los niños matemáticas del mundo real, con más de 1,5 millones de reproducciones, en la que analiza los motivos por los que los estudiantes han perdido el interés en la asignatura que está detrás de las "creaciones más emocionantes de la humanidad", desde los cohetes hasta los mercados de valores.

Demasiadas horas de clase invertidas en aprender a calcular grandes divisiones y ecuaciones a mano. Ese es el gran fallo, según Wolfram, que apuesta por introducir la computación en las clases y dejar que sean las máquinas las que se encarguen del cálculo.

 

Pregunta. Si los niños no aprenden a calcular a mano y hacen las operaciones con el ordenador, ¿cómo van a entender lo que están haciendo?

Respuesta. Los matemáticos me odiarán por decir esto, pero antes de los ordenadores las matemáticas no eran muy útiles para el día a día, para la vida en general. Para cualquier campo en el que se usen muchos datos, como la física, la biología o la salud, la computación ha elevado las matemáticas a un estadio nuevo. Los problemas reales del siglo XXI solo se pueden resolver usando los ordenadores y por eso deben entrar en el sistema educativo como parte fundamental de la asignatura de matemáticas. Tener a los niños en las aulas calculando a mano ecuaciones de segundo grado ya no tiene sentido; hay que enseñarles a interpretar los datos y a sacar utilidad de las matemáticas. Enseñarles el funcionamiento básico está bien, pero complicarlo hasta la extenuación es una estrategia errónea que les aleja para toda la vida. Suelo poner el ejemplo de la conducción; no hace falta entender el funcionamiento de los motores para manejar un vehículo.

 

P. Algunos expertos sostienen que el cálculo ayuda a aprender el sentido de los números y es una buena herramienta para entrenarse en la toma de decisiones.

R. ¿Cuándo fue la última vez que multiplicaste 3/17 por 2/15? Probablemente lo aprendieras en la escuela pero nunca lo has vuelto a ejecutar. Muchos expertos dirán que multiplicando fracciones estás aprendiendo, pero solo estás recordando un proceso. Realmente no estás entendiendo para qué lo haces ni para qué sirve. Un ejemplo muy simple: en la ecuación x+2=4 te enseñaron que si pasas el dos a la derecha cambia de signo y se convierte en menos 2. Ahí tampoco entiendes qué estás haciendo. Las matemáticas tradicionales ya no tienen sentido y probablemente el 80% del contenido de la asignatura no es útil y nunca lo usarás fuera del aula.

 

P. Podrían decirle que dejarle el cálculo al ordenador en edad de aprender es de vagos.

R. Intentar saber cómo usar la computación no supone menos trabajo para el cerebro. Todo lo contrario. Los problemas a resolver son mucho más complejos y ahí es donde hay que entrenar a los niños. La programación es lo que equivaldría hoy al cálculo a mano, saber decirle al ordenador con códigos y números lo que tiene que hacer de forma muy precisa. Matemáticas, programación y pensamiento computacional deben ser la misma asignatura.

 

P. ¿Podría poner un ejemplo de esas situaciones de la vida real de las que habla?

R. Si te muestro los datos de dos webs y te pregunto cuál está funcionando mejor la primera pregunta que debes hacerte es qué significa mejor. Puede ser el tiempo que los usuarios pasan en cada una de ellas o las veces que hacen clic en alguna de las pestañas... En el mundo real puedes usar el machine learning o el análisis estadístico para medir y analizar resultados. Elegir qué opción funciona mejor en cada caso es complicado y ese tipo de conocimientos no se enseñan en la escuela. Las matemáticas son mucho más que el cálculo, aunque es comprensible que durante cientos de años se le haya dado tanta importancia, pues solo había una forma de hacerlo; a mano. Las matemáticas se han liberado del cálculo, pero esa liberación todavía no ha llegado a la educación.

 

P. Su empresa ha reinventado la asignatura de matemáticas para introducir la computación y ha introducido nuevas habilidades a evaluar como la comunicación matemática. ¿Cómo consiguió convencer al Gobierno de Estonia para implantarla en los colegios públicos?

R. Con 1,3 millones de habitantes, Estonia se considera el país más digital de Europa. Sus ciudadanos pueden votar, pagar impuestos, comprobar archivos médicos o registrar una empresa desde su ordenador de casa en pocos minutos. En el último informe PISA superó a los finlandeses en ciencias y matemáticas y es el nuevo referente en Europa en innovación educativa. Hace tres años conocí en unas jornadas a su Ministro de Educación, que es físico, y dos años después lanzamos el primer proyecto piloto, que se está usando en el 10% de los colegios públicos del país. Hemos centrado la asignatura, para estudiantes de Secundaria, en probabilidad y estadística y hemos cambiado el sistema de evaluación. Los alumnos aprenden a resolver cuestiones reales como por ejemplo ¿son las chicas mejores en matemáticas? o ¿mi estatura está en la media?. Ahora estamos en conversaciones con Irlanda y Australia.

 

P. ¿Han intentando ofrecer su programa a colegios innovadores de Reino Unido?

R. El colegio al que asiste mi hija, que tiene 13 años, ha modernizado la asignatura de historia. En nuestra época solíamos memorizar fechas y hechos históricos, y ahora va sobre cómo investigar. Su primer proyecto fue analizar la historia del colegio. En cambio, el programa de matemáticas sigue intacto, estancado. El impedimento fundamental para los colegios es la certificación, llegar a los estándares de conocimiento prefijados para después poder acceder a la universidad. Hay un hecho llamativo y es que hemos detectado que los países que ocupan mejores posiciones en PISA son los que están más abiertos al cambio y otros, como España, que lleva 15 años estancada con la misma puntuación, son más reacios.

 

P. La charla TED de 2010, ¿marcó un antes y un después en su carrera?

R. He trabajado durante más de 30 años con mi hermano en nuestra empresa de software Wolfram Research, que tiene la sede en Illinois, Estados Unidos, y suma unos 500 empleados. El mismo año de la charla TED monté un pequeño departamento en Oxford, con unas 30 personas, dedicado exclusivamente a repensar la asignatura de matemáticas. Nuestro lema es rediseñar las matemáticas reconociendo que existen los ordenadores. La idea se me ocurrió a partir del servicio que ofrecíamos para Apple, concretamente para Siri, su sistema de búsqueda por reconocimiento de voz. Si le preguntas por cualquier operación matemática compleja, en segundos te remite a nosotros. Ahí me planteé por qué obligamos a los estudiantes a dedicar tantos años de su vida a aprender lo que un teléfono resuelve en segundos.

 

P. ¿Cree que los gobiernos escucharían más la reforma que propone si fuese de la mano de una gran universidad como Cambridge?

R. En este momento Cambridge, Oxford, Harvard o el MIT son organizaciones comerciales y buscan el beneficio tanto como las empresas. Los gobiernos necesitan reflexionar sobre ello o no restar credibilidad a una iniciativa porque no ha surgido de una universidad. Lo que les frena es la falta de evidencias y creen que no hacer nada es menos arriesgado que probar nuevos métodos. El sistema educativo está fallando cada año más a los estudiantes y eso explica porqué no hay suficientes perfiles STEM (siglas en inglés de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). Los jóvenes tienen que encontrarles una utilidad: tener las habilidades para diferenciar una buena hipoteca o el suficiente escepticismo para cuestionar las estadísticas que ofrece el Gobierno. La desmotivación es uno de los grandes desastres de las matemáticas.

 

La edición genética se encuentra en plena expansión y gana en precisión.

 

La tecnología hace posible introducir en las células las instrucciones para que sean ellas las que editen y reparen sus modificaciones, explican

Aún no se aplica en pacientes; falta más investigación

 

Un equipo de científicos creó una máquina molecular que permite corregir las bases del genoma, avance que podría servir en el futuro para tratar muchas anomalías genéticas que se derivan de una mutación puntual como algunas formas de ceguera, sordera y enfermedades de la sangre.

David Liu, de la Universidad de Harvard, y sus colegas contaron en la edición más reciente de la revista Nature cómo desarrollaron esta máquina molecular que permite realizar una cirugía química con mucha precisión.

Crear una máquina que aporta la modificación genética que uno necesita para tratar una enfermedad es un paso adelante muy importante, puntualizó el académico.

Sin embargo, todavía es necesaria una inmensa cantidad de trabajo antes de que las máquinas moleculares puedan ser utilizadas para tratar pacientes, advirtió el investigador.

El ADN es el soporte de nuestro patrimonio genético y sus bases son la adenina (A), timina (T), guanina (G) y la citosina (C), que se agrupan en pares.

Cada uno de nosotros tiene dos juegos de 3 mil millones de pares de bases de ADN en cada una de nuestras células, uno por parte de madre y el otro proveniente del padre, explicó el académico.

Si uno de estos pares está en el lugar incorrecto se producen mutaciones.

Esta técnica funciona como una especie de lápiz genómico para rescribir las letras de la base del ADN y es más eficaz y más limpio que otra corrección que ya existía denominada tijeras moleculares, cuando sólo se quiere corregir una mutuación puntual”, señaló Liu.

En la práctica, este salto tecnológico permite introducir en las células las instrucciones para que sean ellas las que editen y reparen sus propias mutaciones, sin tener que cortar la cadena.

Los investigadores probaron esta técnica en las células de un paciente que sufría de hematocrosis, enfermedad que implica mayor cantidad de fierro en la sangre, lo cual requiere transfusiones para ser controlada.

También lograron usar este corrector para inscribir una mutación benéfica en células para permitir que persista la hemoglobina fetal en los adultos, lo que protege contra ciertas patologías sanguíneas, como la anemia de células falsiformes.

La posibilidad de modificar directamente los pares de bases con tanta especificidad aporta más municiones a la artillería de la edición del genoma, explicó Helen O’Neill del Colegio Universitario de Londres.

Esta experta en genética también celebró la publicación en la revista Science de un trabajo que muestra una edición eficaz del ARN, molécula que tiene un papel esencial en la síntesis de proteínas, cuya manipulación no sería necesariamente permanente.

Un segundo enfoque, del biólogo molecular de MIT y Harvard Feng Zhang, se concentra en la edición del ácido ribonucleico o ARN, que porta las instrucciones genéticas para producir las proteínas, sin alterar el ADN.

Ambas técnicas surgen a partir de la innovadora herramienta de edición genética CRISPR-Cas9, que es una suerte de tijera molecular que permite quitar las partes no deseadas del genoma humano para remplazarlas con nuevos lotes de ADN.

 

 

Estudio revela que delfines y ballenas tienen comportamientos similares a los humanos

 

Las ballenas, los delfines y las marsopas hablan entre sí e incluso tienen dialectos por región, al igual que sucede en las sociedades humanas. Esta es una de las conclusiones del estudio desarrollado por un conglomerado de universidades internacionales: la Universidad de Manchester, la Universidad de British Columbia, The London School of Economics and Political Science (LSE) y la Universidad de Stanford, que relacionó la complejidad de la cultura y el comportamiento de estos cetáceos con el tamaño de sus cerebros.

Los investigadores acumularon un gran conjunto de datos acerca del tamaño del cerebro de los cetáceos y de sus comportamientos sociales. En total, recabaron información de 90 especies diferentes de delfines, ballenas y marsopas, descubriendo pruebas increíblemente abrumadoras de que los cetáceos tienen rasgos de comportamiento social y cooperativo sofisticados, similares a muchos que se encuentran en la cultura humana.

Es la primera investigación de su tipo que logra demostrar que estas características sociales y culturales están relacionadas con el tamaño del cerebro y la expansión del cerebro, también conocida como encefalización.

El estudio asocia el comportamiento de los cetáceos al tamaño y expansión de su cerebro.

 

Entre los rasgos similares al ser humano, los científicos han identificado los siguientes:

 

-Relaciones complejas de alianza: trabajar juntos para beneficio mutuo.
-Transferencia social de técnicas de caza: enseñar a cazar y usar herramientas
-Caza cooperativa
-Vocalizaciones complejas, incluidos dialectos grupales regionales para “hablar” entre sí
-Mímica vocal y “silbidos característicos” exclusivos, utilizando un reconomiento “nominal”
-Cooperación interespecífica con humanos y otras especies
-Cuidado aloparental: cuidar a los pequeños que no son suyos
-Juego social

“Como humanos, nuestra capacidad para interactuar y cultivar relaciones sociales nos ha permitido colonizar casi todos los ecosistemas y el medio ambiente del planeta. También conocemos a las ballenas y delfines. Tienen cerebros excepcionalmente grandes y anatómicamente sofisticados y, por lo tanto, han creado una cultura marina similar. Eso significa que la aparente coevolución de los cerebros, la estructura social y la riqueza conductual de los mamíferos marinos proporciona un paralelo único y sorprendente a los grandes cerebros e hiper-socialidad de los humanos y otros primates en la tierra. Desafortunadamente, nunca imitarán nuestras grandes metrópolis y tecnologías porque no evolucionaron con los pulgares oponibles”, aclara Susanne Shult, coautora del trabajo que publica Nature Ecology & Evolution.

Los expertos utilizaron el conjunto de datos para probar la hipótesis del cerebro social y la hipótesis del cerebro cultural, teorías evolutivas desarrolladas originalmente para explicar los grandes cerebros en primates y mamíferos terrestres. Argumentan que los cerebros grandes son una respuesta evolutiva a entornos sociales complejos y ricos en información; sin embargo, esta es la primera vez que estas hipótesis se han aplicado a los mamíferos marinos “inteligentes” a una escala tan grande.

“Los cetáceos tienen muchos comportamientos sociales complejos que son similares a los humanos y otros primates. Sin embargo, tienen estructuras cerebrales diferentes de nosotros, lo que lleva a algunos investigadores a argumentar que las ballenas y los delfines no podrían lograr mayores habilidades cognitivas y sociales. Creo que nuestra investigación muestra que claramente no es así, sino que surge una nueva pregunta: ¿cómo pueden los patrones muy diversos de estructura cerebral en especies muy diferentes dar lugar a conductas cognitivas y sociales muy similares? “, se pregunta Kieran Fox, coautor del estudio.

 

(Tomado de Muy Interesante)

 

 

Alicia Sintes, profesora de la Universidad de las Islas Baleares

 

"Estamos ante el inicio de una nueva herramienta de observación astronómica y solo hemos dado un primerísimo paso"

 

Poco antes del mediodía del 3 de octubre, la profesora de la Universidad de las Islas Baleares, la física Alicia Sintes, recibió un claro y escueto mensaje de su marido. "Hay premio". Se refería al Nobel de Física que acababan de conceder a Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne por la detección de las ondas gravitacionales, un trabajo al que Sintes, líder del primer grupo español que ha trabajado en la detección de estas ondas dentro de la colaboración LIGO, ha dedicado más de 20 años de su vida.

"Estaba dando clases cuando mi marido me envió el mensaje. Lo único que hice fue preguntarle a quién y cómo se había repartido y luego continué con lo que estaba haciendo". Pero poco más de media hora después el teléfono de Sintes volvía a vibrar. "Estamos rodeados de periodistas". Aún así, la profesora continuó con sus alumnos, hasta que recibió una llamada del Rectorado. "Me dijeron que interrumpiera la clase inmediatamente, que me estaban esperando para dar una rueda de prensa".

El ajetreo, la presión y el estrés son una constante en la vida de esta física teórica de 48 años desde que en 2016 se anunciara la detección, por primera vez, de las ondas gravitacionales, una señal cuya existencia había propuesto Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General justo un siglo antes. A aquel anuncio, que fue identificado por muchos como el descubrimiento del año y que también se llevó el Premio Princesa de Asturias, le siguieron otros tres. En total, cuatro señales de ondas gravitacionales que provenían de sistemas de agujeros negros gigantes.

Pocos meses después, en agosto de este mismo año, se disparaban nuevos rumores en torno al experimento. La colaboración había vuelto a detectar una señal, pero esta vez era algo nuevo y tras dos meses de trabajo los investigadores publicaban sus resultados el pasado lunes. Habían observado por primera vez la fusión de dos estrellas de neutrones e iniciado una nueva era en la astronomía.


La primera vez que la entrevisté, varios años antes de la detección de las ondas gravitacionales, me dijo que estas ondas cambiarían la astrofísica y parece que el tiempo le ha dado la razón

Seguramente te diría algo así como que las ondas gravitacionales iban a revolucionar los conceptos actuales del universo [risas].


Algo así, sí [risas]

Pues mira, hemos anunciado cuatro detecciones de ondas gravitacionales de agujeros negros y una de estrellas de neutrones y hoy te puedo decir que hemos revolucionado toda la astrofísica. Hemos asociado las explosiones de rayos gamma con la fusión de estrellas de neutrones, hemos visto cómo se forman en el universo los elementos pesados como el plomo, el oro o el platino, que la mitad no se sabía de donde provenía.

También hemos podido hacer una medida totalmente independiente de la expansión del universo. Hemos hecho muchas cosas y todavía quedan muchos resultados interesantes por salir. Estamos ante el inicio de una nueva herramienta de observación astronómica y solo hemos dado un primerísimo paso, ya que estos detectores ni siquiera han alcanzado la sensibilidad de diseño.


Y cuándo la alcancen ¿qué nos espera?

A corto o medio plazo quedan muchísimas cosas que revolucionar con ondas gravitacionales, como la observación de supernovas y de púlsares, ver cómo se forman los agujeros supermasivos en los centros de las galaxias, estudiar los límites de la Teoría de la Relatividad General... aún queda mucho y todo es emocionante.

 

¿Y a largo plazo?

La detección del fondo cósmico de ondas gravitacionales. Con este fondo podríamos ver los primeros instantes tras el Big Bang, cuando el universo no tenía ni un segundo de vida. Ahora mismo solo podemos ver el fondo cósmico de microondas, de cuando el universo tenía al menos 300.000 años, pero con el fondo de ondas gravitacionales podremos ver mucho más atrás. Cuando lo detectemos sabremos cómo hemos llegado hasta aquí. Sería algo impresionante, pero para eso probablemente nos queden 20 años.


¿Siempre tuvo claro que este campo sería tan importante?

Sí. Recuerdo que cuando estaba haciendo el doctorado era más teórica y trabajaba con modelos cosmológicos, pero un día en una escuela de verano vi lo de las ondas gravitacionales y pensé que iban a ser los mensajeros del futuro, que serían extremadamente importantes.


Pero entonces no había prácticamente nada

No, aún no había datos, pero había mucho trabajo que hacer y varios experimentos en los que me podía meter. Sabía que aquello iba para largo, pero que merecería la pena.


¿Y la ha merecido?

Por supuesto. Llevo 20 años en esto de las ondas gravitacionales y al fin las he visto. Muchos otros se han dejado la piel y no han llegado a verlo. Pienso en gente como Joseph Webber, que desarrolló el primer detector de ondas gravitacionales y que murió en el año 2000 o Felix Pirani, que fue el teórico que entendió cómo se podían detectar estas ondas y que murió en 2015, poco después de las primeras detecciones, pero no sé si llegó a enterarse. Y piensa en los que se han llevado el Nobel. Weiss debe tener 85 años, porque tiene la edad de mi madre, y Barish creo que tiene 81, y los dos han dedicado toda su vida a esto.


Se podría decir que ha vivido en el momento adecuado

La verdad es que la naturaleza ha sido extremadamente benévola con nosotros. Ya lo fue hace dos años cuando empezamos con las primeras detecciones, porque nadie pensaba que hubiese esos sistemas de agujeros negros de masas superiores a 20 masas solares que hemos ido detectando. Y ahora hemos detectado un sistema binario de estrellas de neutrones, que ha sido algo alucinante.


¿Cómo fue la detección de las estrellas de neutrones?

Pues todo ocurrió en agosto, así que me destrozaron las vacaciones [risas]. Pero fue algo superemocionante, porque nosotros detectamos algo con ondas gravitacionales, pero luego se vio una explosión de rayos gamma, que además es la más cercana jamás detectada y entonces te das cuenta de que tienes algo muy gordo entre las manos y se monta el gran sarao.


¿El ‘gran sarao’?

A partir de la detección comienzan a saltar las alertas dentro de la colaboración, porque este mismo evento que vimos nosotros, se pudo observar de distintas formas: en rayos gamma, en rayos X, en óptico e incluso nueve días después lo vieron en radio, así que hay todo un trabajo de coordinación para ver qué resultados hay que publicar y tener los artículos listos en menos de dos meses.


¿Dos meses no es poco tiempo para publicar resultados científicos?

Totalmente. La presión ha sido impresionante. Recuerdo que después de la primera detección en 2015, los primeros resultados tardaron seis meses en publicarse, pero ahora había más presión. Además, esta vez no se ha publicado un artículo diciendo que hemos detectado tal cosa, sino que hemos publicado nueve estudios con resultados científicos importantes.


Supongo que habrá sido agotador

Mucho. Llevo tres semanas durmiendo 4 horas diarias y la verdad es que ya no puedo más.


No debe ser fácil trabajar en una gran colaboración internacional como LIGO

Es emocionante, pero también duro, porque dentro hay mucha competencia y nosotros tenemos que competir con grupos como el del Max Planck, que tiene cerca de 30 personas dedicadas solo al estudio de binarias, mientras que ahora mismo nosotros solo somos 12. Básicamente luchamos para que no nos arrasen.


¿Es difícil hacer que el grupo crezca?

Sí, es difícil, aunque hemos tenido una respuesta muy positiva por parte del Gobierno balear, que nos dio una financiación extra que nos ha salvado, porque nos ha permitido contratar a un investigador posdoctoral más. Sin ese dinero no sé que habríamos hecho.


¿Y el Ministerio?

La última vez que pedí un proyecto al Ministerio la cosa fue bastante bien, pero en este país uno siempre tiene la duda de a cuánto se le va a quedar el siguiente proyecto, porque la inversión en I+D se ha recortado mucho y ahora mismo estamos a niveles de hace una década.


¿Crees que el Gobierno no valora lo suficiente la ciencia?

Creo que cualquier país decente debería tener un ministerio de investigación, ciencia o como se quiera llamar. Que hayan eliminado ese ministerio, duele, y que estemos bajo el de Economía, Industria y Competitividad, sin que ni siquiera aparezca la palabra ciencia en el nombre, duele.

 

Respecto a los premios, el Princesa de Asturias ha premiado a la colaboración, pero el Nobel solo es para tres personas ¿le parece correcto?

No lo veo del todo mal y todas las personas que hemos trabajado en la colaboración nos sentimos parte del premio. Ahora, sí hay algo de lo que me puedo quejar del Nobel de Física y es que en más de 100 años solo se haya premiado a dos mujeres.

 

Y la última fue hace más de medio siglo


Exacto. Hay que romper estereotipos de una vez, porque nombres hay y ha habido. A Jocelyn Bell no se le dio, a Vera Rubin no se le dio y así podríamos seguir con una infinidad de nombres de mujeres a las que nunca se reconoció. Esta claro que también ha habido hombres a los que no se les ha reconocido, porque hay mucha gente puntera que ha sido merecedora de este galardón, pero ya es hora de que se empiece a equilibrar la balanza.

 

 

NASA / JPL-CALTECH / MSSS

Científicos de la Nasa descubren evidencia de sedimentos en gran mar de hace millones de años

La actividad volcánica combinada con el líquido estancado propició condiciones que habrían sido similares a las que existieron en el orbe, señala experto del centro espacial en Houston

 

Científicos de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (Nasa, por sus siglas en inglés) encontraron evidencias de antiguos depósitos hidrotermales de fondo marino en Marte, lo cual podría ofrecer datos sobre el origen de la vida en la Tierra.

Los resultados se dieron luego de que los especialistas analizaran un reciente informe internacional que explora las observaciones del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO, por sus siglas en inglés) de depósitos masivos en una cuenca en el sur del llamado planeta rojo.

Según la Nasa, los datos son evidencias de que los sedimentos marcianos se crearon por agua caliente de una parte volcánica activa de la corteza del planeta que emergió en el fondo de un gran mar hace miles de millones de años.

Si nunca encontramos evidencias de que ha habido vida en Marte, este sitio puede informarnos sobre el ambiente donde la vida pudo haber comenzado en la Tierra, destacó Paul Niles, miembro del Centro Espacial Johnson de la Nasa en Houston.

Explicó que la actividad volcánica combinada con el agua estancada proporcionó condiciones que eran de forma probable similares a las que existieron en la Tierra aproximadamente al mismo tiempo, cuando la vida temprana estaba evolucionando aquí.

Señaló que según los científicos, los depósitos marcianos atribuidos a la actividad hidrotermal del fondo marino tienen una edad aproximada de tres mil 700 millones de años.

La agencia espacial estadunidense indicó que las condiciones hidrotermales submarinas en la Tierra cercanas a ese mismo tiempo son un parámetro relevante para determinar el lugar y la fecha en que comenzó la vida en nuestro planeta.

A pesar de que el planeta todavía cuenta con dichas condiciones, donde las formas de vida prosperan en la energía química extraída de rocas, sin luz solar, debido a la corteza activa del planeta azul, se tiene poca evidencia geológica directa del momento que comenzó la vida, aclaró.

Sin embargo, apuntó, la posibilidad de actividad hidrotermal submarina dentro de lunas heladas como Europa en Júpiter y Encelado en Saturno, mantienen el interés de buscar vida en los satélites de los planteas.

Refiró que las observaciones realizadas a Marte con el MRO ofrecieron datos para identificar minerales en depósitos masivos dentro de la cuenca Eridania del planeta rojo.

Este sitio nos da una historia convincente de un mar profundo, de larga duración y un ambiente hidrotermal de aguas profundas. Es evocador de los ambientes hidrotermales de alta mar en la Tierra, detalló Niles.

El investigador señaló que similar a los ambientes donde la vida podría ser encontrada en otros mundos, la vida que no necesita una agradable atmósfera o superficie templada, sino sólo rocas, el calor y el agua.

De acuerdo con la Nasa, los científicos estiman que el antiguo mar Eridania tenía cerca de 210 mil kilómetros cúbicos de agua, es decir, casi nueve veces más que el volumen combinado de todos los grandes lagos de América del Norte.

Precisó que la mezcla de minerales identificados que incluyen la serpentina, talco y carbonato, así como, la forma y textura de las capas gruesas del lecho rocoso, condujeron a la identificación de posibles depósitos hidrotermales en el fondo marino.

Agregó que el área también presenta flujos de lava que datan la desaparición posterior del mar, lo que sería una evidencia de que es una zona de corteza de Marte con susceptibilidad volcánica que pudo producir efectos cuando el mar estaba presente.

 

 

LIGO de Louisiana, en la ciudad de LIvingstone.

 

Es un intento de divulgación. Nada nuevo para personas ya puestas en la materia. Me baso en artículos de diarios y de revistas. Algunos de ellos, llevan la firma de Nuño Domínguez. En mi opinión, uno de los mejores divulgadores científicos de nuestros país. También en una nota del físico de la UAM Juan García-Bellido.


Las ondas gravitacionales [OG]

 

Son vibraciones en el espacio-tiempo, el material del que está hecho el universo. En 1916, Albert Einstein predijo que, según su teoría general de la relatividad [TGR], los cuerpos más violentos del cosmos -las explosiones estelares en supernovas, las parejas de estrellas de neutrones, la fusión de dos agujeros negros supermasivos, la fuente más potente de estas ondas- liberan parte de su masa en forma de energía a través de estas ondas “que tienen más energía que billones y billones de bombas atómicas”. El físico con extenso expediente del FBI creyó también, creencia que ahora sabemos que es errónea, que no sería posible detectarlas debido a que se originan en lugares muy distantes. Serían imperceptibles al llegar a nuestro planeta.

Las OG, la metáfora ha sido muy usada, son comparables a las ondas que se mueven en la superficie de un estanque o al sonido en el aire. Deforman el tiempo y el espacio y, en teoría, viajan a la velocidad de la luz. Su paso puede modificar la distancia entre planetas de forma muy leve. Las frecuencias de algunas de estas ondas coinciden con las del sonido.

Las OG abren una nueva era en el conocimiento del universo. Toda la información que tenemos del cosmos -se cree que solo conocemos el 5%- es por la luz en sus diferentes longitudes de onda: visible, infrarroja, ondas de radio, rayos X, etc. Las OG nos dan, digamos, un sentido más y nos permiten saber qué está pasando allí donde hasta ahora no veíamos nada.

También permiten saber si la Teoría General de la Relatividad se mantiene vigente en los rangos de presión y gravedad más intensos que pueden concebirse... O no, por supuesto.

 

LIGO

 

El Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales (LIGO), en EE UU, captó en 2015 las ondas producidas por la fusión de dos agujeros negros. La primera vez que se captan OG, un siglo después de que Einstein predijera su existencia.

Sólo existían pruebas indirectas de su existencia. En 1978, Rusell Hulse y Joseph Taylor demostraron que un púlsar binario -dos estrellas orbitando juntas, una de ellas un púlsar- estaban cambiando ligeramente su órbita debido a la liberación de energía en forma de OG en una cantidad idéntica a la que predecía la TGR. Ambos ganaron el Nobel de Física en 1993. Las teorías de Einstein dan para muchos premios como vemos.

Diez años después, en 2003, se confirmó que lo mismo sucede con otra pareja estelar, en este caso de dos púlsares.

El LIGO es un gran instrumento óptico de precisión desarrollado por los institutos tecnológicos de California (Caltech) y Massachusetts, (MIT) y la Colaboración Científica LIGO, en la que participan unos 1.000 investigadores de muchos países (España incluida). La instalación consta de dos detectores láser con forma de L. Cada brazo de esa L tiene 4 kilómetros y hay dos detectores idénticos, uno en Luisiana y otro a unos 3.000 kilómetros, en el estado de Washington. LIGO puede identificar variaciones equivalentes, no hay error en la medida, a una diezmilésima parte del diámetro de un átomo. Es la medición más precisa jamás lograda por un instrumento científico.

Se necesitan al menos dos detectores. ¿Para qué? Para evitar los falsos positivos causados por cualquier vibración local como terremotos, tráfico o fluctuaciones del propio láser. Al contrario que todos ellos, este es un punto importante, una OG causará una perturbación exactamente igual en Luisiana que en Washington.

Con la configuración actual, LIGO puede ver-detectar a una distancia de unos 1.000 millones de años luz de la Tierra (1.000 x 1.000.000 * 365* 84.600 * 300.000 kms = 9.263.700.000.000.000.000.000 de km). Se cree que LIGO alcanzará su máxima potencia en 2020.

 

El descubrimiento de la primera señal de OG.

 

Los responsables del LIGO anunciaron en 2016 que habían captado las ondas producidas por el choque de dos agujeros negros. El anuncio se hizo en una conferencia de prensa celebrada en Washington. Los resultados científicos fueron aceptados para su publicación en Physical Review Letters. "Señoras y señores, hemos detectado las ondas gravitacionales. Lo hemos conseguido", exclamó el director ejecutivo del LIGO, David Reitze. "Hemos tardado meses en ver que realmente eran las OG, pero lo que es verdaderamente emocionante es lo que viene después, abrimos una nueva ventana al Universo".

La primera señal se captó el 14 de septiembre de 2015 en los dos detectores idénticos de este experimento, situados como se dijo a unos 3.000 kilómetros de distancia. La señal venía de una fusión que sucedió hace 1.300 millones de años, fruto del violento abrazo de dos agujeros negros cuya masa era entre 29 y 36 veces mayor a la del Sol. Los dos agujeros “se fundieron en uno liberando una energía equivalente a tres masas solares, que salió despedida en forma de OG en una fracción de segundo”.

Este proceso de masa transformándose en energía en fracciones de segundo lo describe la ecuación más famosa de la historia de la ciencia E=mc2. El hallazgo abre un nuevo camino en astronomía. Estas ondas, como se dijo, son comparables al sonido y permiten estudiar objetos que eran totalmente invisibles hasta ahora.

Nuestros oídos empiezan a escuchar “la sinfonía del universo”.

Este tipo de señales mostrarán si estos violentísimos sucesos ocurren tal y como predice la teoría de la relatividad de Einstein o si debemos buscar otra nueva para entenderlos.

 

La detección de OG gana el Nobel de Física 2017.


Los científicos estadounidenses Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne han ganado el Premio Nobel de Física 2017 por su trabajo en LIGO. El jurado ha reconocido a los científicos por un "descubrimiento que sacudió al mundo", ha señalado Göran Hansson, el secretario general de la Real Academia de Ciencias Sueca, al anunciar el fallo del jurado.

Los tres físicos, junto al resto de la colaboración internacional del experimento, también recibieron este año el Premio Princesa de Asturias por su papel en el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales.

El jurado de la academia sueca ha reconocido a Rainer Weiss como uno de los pioneros “en el diseño de los primeros interferómetros láser cuyos haces de luz estaban especialmente concebidos para vibrar al paso de una leve onda gravitacional, un trabajo que inició a finales de los años 60 en el Instituto de Tecnología de Massachusetts”. Unos años después, el físico teórico Kip Thorne comenzó a trabajar en el diseño de dispositivos similares en el Instituto de Tecnología de California. “Ambos proyectos quedaron unidos en el actual LIGO, cuya construcción fue aprobada en 1990”. Barry Barish, el tercer premiado, lideró la etapa de edificación y puesta en marcha de los dos grandes interferómetros del proyecto, que están separados, como se comentó, por más de 3.000 kilómetros para maximizar las probabilidades de captar una señal. También fue quien dio al proyecto su actual proyección internacional. Más de 1.000 científicos de 20 países -incluida España a través del grupo de gravitación y relatividad de la Universidad de las Islas Baleares que lidera Alicia Sintes- han contribuido en esta gran hazaña científica.

El físico de la UAM, Juan García Bellido, ha explicado lo sucedido en los siguientes términos:

1. Dos enormes interferómetros en Washington y Luisiana ”detectaron el pasado 14 de septiembre de 2015, por primera vez en la historia, la emisión de ondas gravitacionales generadas en los últimos instantes de la fusión de dos agujeros negros de unas 30 masas solares cada uno, abriendo una nueva era de la astronomía y la cosmología”.

2. El 11 de febrero de 2016 se pudo seguir en directo la rueda de prensa que los fundadores del experimento, “Reiner Weiss, Ronald Drever y Kip Thorne, dieron en Washington, en la sede de la National Science Foundation estadounidense, describiendo la detección de la señal inequívoca, por lo que los investigadores de la colaboración LIGO sabían que estaban ante un hito de la historia de la ciencia”.

3. Si el siglo XX fue el siglo de la exploración del universo gracias a las ondas electromagnéticas de todas las frecuencias de radio a los rayos gamma, “este siglo XXI seremos capaces de explorar el universo con una nueva sonda, las ondas gravitacionales. Nos va a permitir explorar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura. En concreto, la emisión de ondas gravitacionales es tan precisa que podemos calibrar las fuentes con nuestros conocimientos de relatividad general y, por tanto, podemos usar estos eventos de fusión de agujeros negros como “sirenas estándar” para determinar con precisión las distancias a las galaxias lejanas, similar a lo que hacemos ahora de forma rutinaria con las supernovas”. De esta manera, prosigue García-Bellido, “es posible deducir el contenido de materia y energía que da lugar a la expansión acelerada del universo, y descubrir, por ejemplo, la naturaleza del campo responsable de dicha aceleración.

4. La precisión de las medidas hechas por estos detectores “es tan extraordinaria que podemos usar estas observaciones para testar la teoría de la relatividad general en régimen de campo fuerte y plantearnos la posibilidad de que en un futuro detectemos pequeñas desviaciones respecto a las predicciones de la relatividad general”. Si fuera así, se tendría la necesidad de buscar una teoría de la gravedad más allá de la actual, “posiblemente con nuevos efectos de gravedad cuántica”.

5. El avance tecnológico que ha sido necesario para llegar a construir el experimento LIGO “será el precursor de desarrollos aún más novedosos, con nuevos materiales y tecnologías, para explorar la detección de ondas gravitacionales a todas las frecuencias posibles, incluso aquellas que podrían darnos información de los primeros instantes del universo y de la naturaleza de la materia oscura”.

Acabamos de entrar en una nueva era científica, en opinión de Juan García-Bellido. Que así sea y que la paz la acompañe, que el armamento nuclear sea destruido y que el humanismo bien entendido sea su guía. ¡Ciencia para la emancipación humana, no para su destrucción!

 

Rebelión ha publicado este artículo con el permiso del autor mediante una licencia de Creative Commons, respetando su libertad para publicarlo en otras fuentes.

 

 

 

El inglés Richard Henderson, el estadunidense Joachim Frank y el suizo Jacques Dubochet

 

De Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson, abrió una nueva era de la bioquímica

Gracias a él, los investigadores pueden congelar (...) las biomoléculas y visualizar procesos que nunca se habían observado, algo decisivo para el desarrollo de fármacos, señala jurado

 

El suizo Jacques Dubochet, el estadunidense Joachim Frank y el británico Richard Henderson ganaron este miércoles el Nobel de Química por el desarrollo del microscopio crioelectrónico, que sirve para obtener imágenes en alta resolución de la estructura de diminutas biomoléculas en solución.

"El microscopio crioelectrónico simplifica y mejora el escaneo de las biomoléculas. Este método ha llevado a la bioquímica a una nueva era", señaló en Estocolmo la Academia de Ciencias de Suecia.

Gracias a él, "los investigadores pueden congelar (...) las biomoléculas y visualizar procesos que nunca se habían visto, algo decisivo para la comprensión básica de la química de la vida y para el desarrollo de fármacos", añadió.

"Nos abrieron un mundo nuevo", afirmó Peter Brzezinski, miembro del jurado. "Esas moléculas son muy pequeñas": si se les compara con el tamaño del hombre, son tan pequeñas como lo es el ser humano respecto de la Luna, ejemplificó. Esta técnica se ha utilizado recientemente para estudiar las biolmoléculas relacionadas con el virus del zika, que azotó Brasil y otros países, latinoamericanos. También podrá aplicarse en la lucha contra la resistencia a los antibióticos: permitirá estudiar las bacterias para desarrollar medicamentos contra las bacterias resistentes.

 
Evolución

 

La técnica es una evolución de la del microscopio electrónico, desarrollada en los años 30 y por la que Ernst Ruska recibió el Nobel de Física en 1986. Durante mucho tiempo se pensó que sólo podría utilizarse con materia inerte, ya que el potente rayo de electrones que utilizan destruye la biológica.

Sin embargo, Richard Henderson (Edimburgo 1945) consiguió en 1990 utilizar un microscopio electrónico para generar una imagen tridimensional de una proteína con una resolución atómica. Según el Comité Nobel, ese avance "mostró el potencial de esa tecnología".

Frank, estadunidense nacido en Alemania en 1940, logró que la tecnología pudiera generalizarse. Entre 1975 y 1986 desarrolló un método por el que las imágenes bidimensionales borrosas vistas por el microscopio electrónico son analizadas y mezcladas para formar una nítida estructura tridimensional.

Dubochet (Aigle, 1942) consiguió solucionar el problema de que las biomoléculas se secan y colapsan en el vacío que necesitan los microscopios electrónicos para funcionar. A principios de los años 80, el suizo Dubochet consiguió vitrificar agua: la enfrió tan rápidamente que se solidificó en forma líquida alrededor de la muestra biológica analizable. De esa forma es posible que las biomoléculas mantengan su forma natural incluso en el vacío. Tras esos descubrimientos, en 2013 se consiguió la resolución atómica y ahora los investigadores pueden reproducir la estructura tridimensional de las biomoléculas de forma rutinaria. Esta tecnología ha conseguido obtener imágenes precisas, por ejemplo, de la superficie del virus del zika o de las proteínas que provocan resistencia antibiótica. Frank, desde 2008 profesor en la Universidad de Columbia (Nueva York), aseguró sentirse "totalmente abrumado" por la noticia.

"Pensaba que las posibilidades de ganar un premio Nobel eran minúsculas", expresó por teléfono a los periodistas que cubrían la noticia en Estocolmo.

El científico de 77 años aseguró que sus moléculas preferidas son los ribosomas, las fábricas de proteínas de las células. Aseguró, también, que las aplicaciones prácticas de la tecnología que impulsó son "inmensas", aunque en el campo de la medicina llevará aun algunos años.

Henderson, de 72 años, dirige un laboratorio de biología molecular en Cambridge. La noticia le agarró lejos de su universidad debido a una conferencia, pero aseguró que lo celebrará el jueves con su equipo.

El suizo Dubochet, de 75 años, se doctoró en 1973 y actualmente es profesor honorario de biofísica en la Universidad de Lausana.

Los tres ganadores del Nobel se conocen bien y se alegraron al recibir la noticia, según explicó Peter Somfai, miembro del jurado Nobel. "Parecen una familia de químicos, simpática y alegre".

Cada premio está dotado alrededor 1.1 millón de dólares y la ceremonia de entrega tiene lugar el 10 de diciembre, coincidiendo con el aniversario de la muerte de su fundador, Alfred Nobel.

 


 

 

Técnica revolucionaria

 

 

De la Redacción

 

Rosario Muñoz Clares y Lilian González Segura, investigadoras de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), afirmaron que con el microscopio crioelectrónico, desarrollado por Jaques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson, se revolucionan los estudios de proteínas, al permitir tener imágenes de su comportamiento molecular en un nivel que antes era imposible.

Esto tendrá múltiples aplicaciones, pues puede contribuir al desarrollo de fármacos y vacunas, así como al mejoramiento de productos agrícolas.

Entre las aplicaciones más relevantes está el estudio para saber cómo ataca la salmonela a la célula; caracterizar proteínas que ofrecen resistencia a la quimioterapia y antibióticos; el análisis de complejos moleculares que alteran el ciclo circadiano, o bien, captar las reacciones de las proteínas fotosintéticas ante la luz.

Con esta innovación se simplifica y mejora la obtención de imágenes de biomoléculas. Esta técnica ha llevado la bioquímica a una nueva etapa, dijeron las investigadoras, en un comunicado de la UNAM.

“Se abre un amplio horizonte para conocer más a fondo la estructura de las proteínas, que hasta ahora no eran fáciles de abordar con lo que teníamos.

Estudiarlas y conocer su estructura a nivel atómico en detalle ahora es posible, señaló Muñoz Clares, responsable del Laboratorio de Estructura, Función y Evolución de Proteínas.

González Segura dijo que si uno conoce bien la estructura y cómo está su arreglo atómico, entonces se puede manipular directamente sobre el sitio que nos interese.

 

 

El premio Nobel de Química se concede desde 1901 (LVE)

 

Una técnica de microscopía que permite ver moléculas biológicas en tres dimensiones y en alta resolución ha sido reconocida con el premio Nobel de Química de 2017. Según ha informado la Real Academia de Ciencias Sueca, el suizo Jacques Dubochet, el germano-estadounidense Joachim Frank y el británico Richard Henderson han sido galardonados por un avance que “ha hecho entrar la bioquímica en una nueva era”.

Dubochet, Frank y Henderson reciben el premio “por haber desarrollado la criomicroscopía electrónica para la determinación de la estructura en alta resolución de biomoléculas en solución”.

Gracias a esta técnica, “ahora los investigadores pueden visualizar procesos que nunca habían observado antes”, destaca la academia de ciencias sueca en un comunicado. Las imágenes de proteínas y otras moléculas biológicas obtenidas con la criomicroscopía electrónica “son decisivas tanto para la comprensión básica de la química de la vida como para el desarrollo de fármacos”.
La técnica se ha desarrollado a partir de la microscopía electrónica clásica, que sólo se podía aplicar a la materia inerte porque la energía de sus haces de electrones destruye el material biológico.

Jacques Dubochet, nacido en Aigle (Suiza) en 1942 y afiliado actualmente a la Universidad de Lausana, fue pionero en utilizar agua para observar muestras con microscopía electrónica. A principios de los años 80, consiguió vitrificar el agua -es decir, enfriarla tan rápido que se solidificaba con su forma líquida alrededor de una muestra biológica, de modo que las moléculas biológicas conservaban su forma original-.

De manera independiente, Joachim Frank, nacido en Munich (Alemania) en 1940 y actualmente investigador en la Universidad Columbia en Nueva York, desarrolló entre 1975 y 1986 una técnica para procesar las imágenes en dos dimensiones del microscopio electrónico para obtener una imagen en tres dimensiones.

Por su parte, Richard Henderson, nacido en Edimburgo (Reino Unido) en 1945 y afiliado a la Universidad de Cambridge, utilizó por primera vez en 1990 un microscopio electrónico para obtener una imagen en tres dimensiones de una proteína. “Aquel hito demostró el potencial de la técnica”, destaca la academia de ciencias sueca.

En las dos décadas siguientes, la criomicroscopía electrónica se ha perfeccionado hasta que en 2013 alcanzó el objetivo de observar moléculas átomo por átomo. Ahora, “los investigadores pueden producir estructuras tridimensionales de moléculas de manera rutinaria”, añade la academia sueca. “En los últimos años, la literatura científica se ha llenado de imágenes de todo tipo de estructuras, desde proteínas que causan resistencia a antibióticos hasta la superficie del virus del zika”.

Gracias a las aportaciones de los tres premiados, “la bioquímica se encuentra ante un desarrollo explosivo y se prepara para un futuro apasionante”.

 

 

Barry C. Barish y Kip S. Thorne, ambos del Instituto Tecnológico California, celebran el premio. A la derecha, Rainer Weiss, profesor emérito del Instituto Tecnológico Massachusetts, recibe felicitaciones por el galardón

 

Aunque en la investigación participa gran número de científicos, los galardonados fueron escogidos por sus contribuciones decisivas, señala el comité de la academia sueca

 

En esta ocasión, las predicciones se cumplieron: el premio Nobel de Física fue concedido este martes a los estadunidenses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne por la confirmación directa de la existencia de las ondas gravitacionales predichas por Albert Einstein hace un siglo.

Los pioneros Rainer Weiss y Kip S. Thorne, junto con Barry C. Barish, el científico y líder que completó el proyecto, garantizaron que cuatro décadas de esfuerzos llevaran a que finalmente se observaran las ondas gravitacionales, informó la Academia Real Sueca desde Estocolmo.

Las ondas gravitacionales se producen cuando las masas se aceleran y comprimen, y estiran el espacio. Se propagan en el vacío a la velocidad de la luz y distorsionan el espacio-tiempo, de forma parecida a las ondas que produce una piedra que se lanza al agua. Su detección abre una nueva ventana para el estudio del universo, que permitirá descubrir nuevos fenómenos y alcanzar regiones del espacio-tiempo no accesibles hasta ahora.

Thorne, de 77 años, y Weiss, de 85, desarrollaron desde los años 70 la técnica básica para la medición de las ondas, mientras Barish (de 81) perfeccionó esa tecnología e impulsó el proyecto LIGO hasta convertirlo en una investigación en la que participan más de un millar de científicos.

 

Huella de la fusión de dos agujeros negros

 

El observatorio estadunidense LIGO, puesto en marcha en 2002, consiguió captar en 2015 la huella de la fusión de dos agujeros negros. Dicha prueba confirmó la existencia de las ondas gravitacionales, la última gran predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein que aún quedaba por constatar de forma directa. Los científicos de LIGO detectaron las primeras ondas el 14 septiembre de 2015 y el hallazgo se publicó el 11 de febrero de 2016.

Desde entonces han sido detectadas en tres ocasiones, la más reciente anunciada hace pocas semanas en el Observatorio Virgo, en Italia. Es realmente maravilloso, afirmó Weiss por videoconferencia poco después de conocer la noticia, recordando que el descubrimiento fue fruto de una gran colaboración internacional. “Nos llevó un tiempo –casi dos meses– convencernos de que habíamos visto algo que realmente era una onda gravitacional”, recordó.

Thorne, por su parte, siempre estuvo convencido de que el hallazgo obtendría el Nobel algún día. Es uno de los mayores logros científicos de los años recientes, afirmó este martes. Sin embargo, sí le sorprendió que el comité lo escogiera entre los miles de físicos involucrados, ya que sólo intervino en los preparativos y los comienzos de LIGO. El verdadero éxito fue de los colegas más jóvenes que llevaron a cabo el experimento, afirmó.

Pero aunque en el proyecto está involucrado un gran número de científicos, los nuevos Nobel fueron escogidos por sus contribuciones decicisivas, explicó Mats Larsson, miembro del comité.

En 1993 ya hubo un Premio Nobel a la demostración, entonces indirecta, de las ondas gravitacionales. Los astrónomos estadunidenses Joseph Taylor y Russel Hulse observaron en 1974 un pulsar binario, es decir, dos estrellas de neutrones que orbitan una en torno a la otra. Su periodo orbital se reducía lentamente, lo que se podía explicar exactamente con la pérdida de energía mediante ondas gravitacionales. Weiss, Thorne, Barish y la Colaboración Científica LIGO también fueron galardonados este año con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica, uno de los más importantes en España.

Weiss (Berlín, Alemania, 29 de septiembre de 1932), es reconocido a escala internacional por haber inventado la técnica interferométrica láser, que supuso la base para la construcción del observatorio LIGO. Es considerado, además, pionero en la medición del espectro de radiación del fondo cósmico de microondas, radiación procedente de fotones en la etapa más temprana del universo.

Thorne (Logan, Utah, Estados Unidos, 1940), astrofísico y uno de los mayores expertos en la teoría general de la relatividad de Einsten, es cofundador de LIGO. En los años 60 y 70 fijó los fundamentos teóricos de las pulsaciones de estrellas relativistas y las ondas gravitacionales que emiten y, posteriormente, desarrolló la formulación matemática mediante la cual se analiza su generación.

Por otra parte, Barish (Omaha, Nebraska, Estados Unidos, 1936) creó en 1997 la Colaboración Científica LIGO. Bajo su liderazgo se aprobaron las mejoras que condujeron al posterior perfeccionamiento de las infraestructuras.

 

 


 

"LIGO, una proeza científica"

 

Con el desarrollo del Observatorio de Detección de Ondas Gravitatorias (LIGO, por sus siglas en inglés), los galardonados con el premio Nobel de Física 2017 lograron una proeza científica al captar ese fenómeno, considerado uno de los avances más importantes en la astronomía en los pasados 50 años.

Shahen Hacyan, investigador del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), explicó que al desarrollar el LIGO, Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne lograron una proeza.

En un comunicado, el experto señaló que el hallazgo abre una nueva ventana al universo. Hasta ahora veíamos el cosmos a través de la luz, o de los neutrinos, pero ahora observaremos otra faceta, expuso Hacyan, en un mensaje difundido en Facebook.

Destacó que por medio de su teoría de la relatividad general, Albert Einstein predijo la existencia de ondas gravitacionales. Él se dio cuenta de que así como existen ondas electromagnéticas –luz, ondas de radio o rayos X– que transportan energía y permiten comunicarnos en el mundo, debía haber algo similar, pero relacionado con la gravedad.

La gran diferencia es que estas ondas son extremadamente débiles, tanto que para generarlas se necesita el movimiento de estrellas u hoyos negros, pues es imposible producirlas en laboratorio.

Aunque el mismo Einstein no consideraba posible detectarlas, varios físicos se plantearon el reto de encontrarlas y la propuesta de los ganadores del Nobel fue la construcción de interferómetros o equipos que lanzan luz en dos direcciones distintas.

La idea consiste en colocar espejos muy grandes, alejados entre sí por varios kilómetros, que al detectar una onda gravitacional vibran ligeramente, concepto que probó ser correcto en septiembre de 2015, cuando fue captada la primera.

En tanto, Alan Watson, investigador del Instituto de Astronomía, también de la UNAM, consideró que se trata de uno de los avances más importantes en la astronomía en los pasados 50 años. Es como presenciar el descubrimiento del primer telescopio, pero esta vez usando las ondas gravitacionales, precisó.

 

 

 

Hay orden en el vuelo de los mosquitos

 

El frenético vuelo de una nube de mosquitos tiene pautas de organización con similitudes con el comportamiento de los estorninos y otras especies

 

¿Acaso hay algo más desordenado que una nube de mosquitos que vuela enloquecida sobre un espejo de agua? Aunque parezca un cúmulo caótico y sin orden, hay un patrón de organización en el que los científicos ponen la lupa para entender mejor sus interacciones.

“No me atrevería a decir que el vuelo de los mosquitos tiene una lógica, pero podemos entender que la nube de estos insectos no vuela al azar”, dice Tomás Grigera, científico argentino que junto con otros colegas italianos ha analizado el comportamiento del vuelo de los jejenes (Phlebotomus papatasi) en las fuentes y otros espejos de agua de Roma.

Los jejenes, una variedad de mosquito muy popular en la capital italiana, forman grandes nubes sobre formaciones de agua para atraer a las hembras. Estas atraviesan el cúmulo de insectos en una rápida búsqueda de pareja para realizar la fecundación que se produce fuera del enjambre.

Aunque los miles de insectos que forman un enjambre parecieran volar libremente y sin rumbo fijo, hay precisas interacciones y coordinaciones entre ellos. Más específicamente, estos mosquitos se agrupan en subconjuntos, donde vuelan hacia una determinada dirección por unos instantes y de repente, como si respondieran a un llamado invisible, se desintegran y se reagrupan en otro sentido. Pero en este complejo baile aéreo cada jején vuela a una velocidad similar a la de otro compañero que se mantiene a una cierta distancia.

“Cuando uno mide las velocidades del enjambre se da cuenta que están correlacionadas: lo que hace un individuo en un extremo no es independiente de lo que hace otro en el otro extremo”, precisa a La Vanguardia este científico del Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos, perteneciente a la Universidad de La Plata (Argentina).

Cuando se conoce la relación que hay entre las direcciones de dos insectos que se encuentran en distintos puntos, “vemos que esas posiciones también tienen que ver con lo que va a pasar a su alrededor”, explica, un comportamiento que se denomina correlación dinámica o temporal.

 

Un comportamiento similar al de las aves


Esta frenética danza de los mosquitos tiene una cierta relación con el comportamiento colectivo de otras especies animales, como los estorninos. Estas pequeñas aves forman grandes cúmulos de cientos de ejemplares que dibujan largas lenguas negras en el cielo. Los científicos no se han puesto de acuerdo la razón de que formen estas bandadas, pero lo más probable es que sea una forma de defensa ante el ataque de depredadores como el halcón.

Así como con los jejenes, los estorninos cambian de rumbo en forma inesperada por la transmisión de información entre los pájaros más cercanos, un cambio de rumbo que se comunica a los demás miembros de la bandada en forma exponencial. Cuando se detecta la presencia de un depredador, las aves que encabezan la formación cambian de trayectoria y este comportamiento es imitado por el resto de sus congéneres.

En la investigación publicada en Nature Physics, Grigera y los científicos italianos consideran que el mismo mecanismo de los estorninos se puede aplicar a los jejenes, aunque estos insectos no llegan a tener una coordinación tan elaborada como las aves, famosas por las plásticas figuras que elaboran en el cielo.

 
Las aplicaciones que surgen del estudio de los enjambres


El estudio del vuelo de los jejenes y los estorninos se puede extrapolar a otros campos. Por ejemplo, precisa Grigera, si se quiere mantener la llamada “ecuación del grupo” entre diversos drones para que vuelen en forma ordenada, el comportamiento de estas especies acercan pautas que se pueden replicar en el vuelo de estos aparatos.

Los comportamientos de las hormigas, las abejas, las luciérnagas y otras especies de insectos que se agrupan en grandes cúmulos también son analizados para descubrir nuevas pautas en las investigaciones en torno a la inteligencia artificial. La ‘inteligencia de enjambre’ investiga cómo es que la suma de cientos o miles de ejemplares crea un comportamiento colectivo, pero sin un líder que los guíe.

 

img cvillalonga 20170920 181049 imagenes lv otras fuentes istock 144796549 kdGD 656x436LaVanguardia Web

 

Por ejemplo, los logaritmos basados en las colonias de hormigas son útiles para buscar pautas de comportamiento en donde se necesitan explorar diferentes caminos para alcanzar una misma meta. La coordinación que tienen estos insectos cuando entran y salen de sus nidos es analizada por los expertos en tráfico para dilucidar cómo miles de ejemplares entran y salen de un punto determinado sin chocar ni crear congestiones. También se ha estudiado su comportamiento para crear algoritmos que permitan una mayor eficacia en la asignación de los aviones en las terminales áreas.

Aunque el vuelo de un mosquito sea intrascendente, la ciencia siempre le sacará algún tipo de provecho.