El Blog de Jp

Feb
23
2010

Ellas los prefieren geeks y además peludos

Las mujeres siempre han sido uno de los misterios más difíciles de dilucidar por parte del hombre y es que no son fáciles de investigar, utilizan códigos paralelos en la comunicación, que se parece a nuestro idioma pero no lo es, si te dicen “tengo jaqueca“, puede significar que se dio cuenta que miraste a un hermosa joven en la calle o bien que simplemente dejaste la tapa del baño arriba, existiendo una pequeña posibilidad además que efectivamente tengan jaqueca, si dicen “esa niña tiene las piernas raras“, puede significar “está estupenda la muy estúpida“, si te preguntan “¿Me veo gorda?” no están preguntando tu opinión y de hecho si la das, es probable que más tarde tengan jaqueca, con el tiempo he descubierto que la única forma de salir airoso ante dicha pregunta, es mirar fijamente a los ojos del deprerador, sin recorrer con la mirada su cuerpo, para luego expresar de forma seca y decidida un “no”, cualquier otra acción puede conducir al desastre.

Y cuando se trata de explicar como les gustan los hombres el misterio no es menor, sin embargo se pueden reconocer algunos patrones más o menos usuales, en general muchas mujeres responden que les gustan los hombres atléticos, bonitos y bien afeitados, sin embargo un nuevo estudio en donde las consultas eran secretas, parece contradecirlas ya que un 41% se mostraron atraídas hacia hombres sin afeitar y para sorpresa de todos el segundo factor más importante resulto ser que se vieran un poco geeks, les gusta que además puedan demostrar algo de sus emociones y no les importa si tienen un par de kilos de más, de hecho más de la mitad confeso preferir a un hombre un poco más “suavecito” antes que uno muy musculoso, 91% de las mujeres prefieren un hombre con algunas fallas antes que un hombre perfecto, 61% quiere que su hombre esté listo rápidamente y no que se tome el baño por asalto para arreglarse.

Nosotros ya habíamos publicado algunos avances de la ciencia en estás materias, en donde siguiendo el patrón de las aves en donde se suele escoger a los machos más inteligentes, las mujeres parecían realizar la misma elección de forma inconsciente, ya que al mostrarles distintos vídeos con hombres, seleccionaban como más atractivos a aquellos que tenían una mayor inteligencia a pesar de que conscientemente no eran capases de distinguir quien era más inteligente y de hecho además algunos análisis realizados sobre el esperma muestra que los hombres más inteligentes, suelen ser más sanos.

Así vemos como el gran misterio que representan las mujeres, podría empezarse a dilucidar gracias a la ciencia, tal ves si la mitad de los griegos no hubieran sido homosexuales y los católicos no hubieran sido misóginos, habríamos podido resolver este misterio hace siglos, pero por lo menos nos queda el consuelo que existe la posibilidad que las futuras generaciones, puedan disfrutar de estos importantes avances científicos.

Pero he de confesar que soy algo escéptico con estos descubrimientos, de verdad el hombre ideal para una mujer es Richard Stallman?

stallman

Francamente lo dudo, no será que la FSF fue la que financió este estudio?

Fuente: DailyMail

Via | CHW

Written by Jp Neira in: Ciencia, Humor |

Feb
23
2010

Los particulares diagramas de Feynman

En el blog estadounidense del LHC se comenta, a grandes rasgos, cómo son y qué significan los famosos diagramas del carismático físico.
Foto pizarrón Feynman

Richard Feynman fue uno de los más importantes físicos del siglo XX. Su trabajo en electrodinámica cuántica le valió el Premio Nobel de Física en 1965, compartido con Julian Schwinger y Sin-Ichiro Tomonaga. En este trabajo desarrolló un método para estudiar las interacciones y propiedades de las partículas subatómicas utilizando los denominados diagramas de Feynman.
Si en alguna noticia o artículo de difusión nos hemos topado alguna vez con la mención a esos diagramas y lo buscamos en Wikipedia (como se enlaza arriba), terminaremos con una idea básica: diagramas de partículas. Y seguramente, el resto de la entrada en la enciclopedia online nos resultará extraña, aunque algunos conceptos podamos entender.
Es por eso que resulta interesante un nuevo post del blog del LHC, escrito por Flip Tanedo.
Aquí una traducción del artículo de Tanedo:

Pensemos en las reglas de un juego en el que:

Podemos dibujar dos tipos de líneas: una línea recta con una flecha o una onda
Las podemos dibujar en cualquier dirección. Sólo debemos conectar estas líneas si tenemos dos líneas con flechas encontrándose con una línea ondulada.

La orientación de las flechas es importante. Una flecha debe apuntar al vértice y la otra hacia el otro lado.
Los diagramas sólo deben contener piezas conectadas. Cada línea debe conectar con un vértice. No debe haber ninguna parte del diagrama desconectada.
Las líneas rectas deben ser rectas y las onduladas, eso, una onda.

Si este es el juego de los diagramas de Feynman, listo, esas son las reglas. Este juego se puede llamar QED (siglas en inglés para electrodinámica cuántica).
Ahora podemos tratar de dibujar algún diagrama. Pero, cuidado, no podemos hacer cosas así:

Luego de hacer varios diagramas podríamos tratar de encontrar patrones:
¿Hay relación entre el número de líneas externas y el número de líneas internas y vértices?
Si sabemos el número de líneas externas con flechas apuntando hacia adentro, ¿podemos deducir el número de líneas externas con flechas que apuntan hacia afuera?
¿Es posible hacer diagramas que contengan bucles? ¿Eso cambia las respuestas anteriores?

¿Qué significa todo esto?
Cada línea recta es una partícula. Los vértices son interacciones. Las reglas antes mencionadas son una idea general de una teoría de partículas y sus interacciones. Se la llama QED, Electrodinámica cuántica. Las líneas con flechas son partículas de materia (fermiones). Las líneas onduladas es una partícula de fuerza (bosones) que, en este caso, intermedia la interacción electromagnética: es el fotón.

Los diagramas cuentan una historia acerca de cómo un conjunto de partículas interactúa. Se leen los diagramas de izquierda a derecha y esto es importante porque las partículas con flechas que apuntan de izquierda a derecha son electrones. Las que apuntan hacia la otra dirección son positrones. Se puede pensar en las flechas como apuntando en la dirección del flujo de la carga eléctrica.
Hasta aquí tenemos entonces:

e+ es un positrón, e- es un electrón y la gamma es un fotón.
De esto podemos hacer algunos comentarios:
La interacción con el fotón mostrada arriba incluye secretamente información acerca de la conservación de la carga eléctrica: para cada flecha que apunta hacia una dirección, debe haber otra hacia el otro lado.
Pero podemos rotar la interacción y contar una historia diferente.
Aquí hay algunos ejemplos de distintas maneras de interpretar una interacción (leyendo de izquierda a derecha):

Esto se interpreta así:
(1) un electrón emite un fotón y continúa
(2) un positrón absorbe un fotón y continúa
(3) un electrón y un positrón se aniquilan en un fotón
(4) un fotón espontáneamente produce un par de electrón y positrón

En el lado izquierdo de un diagrama tenemos las “partículas entrantes”, que son las que colisionarán entre sí para producir algo. Por ejemplo, en el LHC esas “partículas entrantes” son los quarks y gluones que viven dentro de los aceleradores de protones.
En el lado derecho de un diagrama tenemos las “partículas salientes”, que son las detectadas luego de una interesante interacción.

Para la teoría brevemente conceptuada arriba, podemos imaginar un colisionador de electrones y positrones como el viejo LEP y SLAC. En esos experimentos un electrón y un positrón colisionan y las partículas resultantes son detectadas. En nuestra simplificada teoría QED, ¿qué clase de “señales experimentales” (configuraciones de partículas salientes) podrían medirse?
Por ejemplo: ¿es posible tener una señal de un solo electrón con dos positrones? ¿Existen restricciones sobre cuántos fotones salen?

Las líneas externas corresponden a partículas que entran o que salen.
¿Y las líneas internas? Representan partículas virtuales que no son directamente observadas. Son creadas cuánticamente y desaparecen de la misma forma, sirviendo sólo a que un conjunto de interacciones ocurran para que las partículas entrantes se conviertan en partículas salientes.
Aquí tenemos un ejemplo de un fotón virtual mediando la interacción entre un electrón y un positrón.

En el primer diagrama, el electrón y el positrón se aniquilan en un fotón que luego produce otro par electrón-positrón.
En el segundo diagrama, un electrón empuja a un fotón hacia un positrón cercano (sin siquiera tocarlo). Esto se entiende con la idea de que las partículas de fuerza son extraños objetos cuánticos que median las fuerzas. Sin embargo, nuestra teoría trata a las partículas de fuerza y materia igual. Podemos dibujar diagramas donde hay fotones en el estado externo y los electrones son virtuales:

Este es un proceso donde la luz (el fotón) y un electrón se empujan uno a otro y se llama dispersión Compton. Notar, de paso, que no me molesté en inclinar la partícula virtual vertical en el segundo diagrama. Esto es porque no importa si lo interpretamos como un electrón virtual o un positrón virtual: podemos decir que (1) el electrón emite un fotón y luego se dispersa del fotón o (2) que el fotón entrante produjo un par con la resultante aniquilación positrón-electrón para formar un fotón saliente:

Esta es la idea básica de los diagramas de Feynman. Nos permiten escribir qué interacciones son posibles.

En el post, el autor indica, además que existen interpretaciones matemáticas de los diagramas que producen las expresiones que predicen la probabilidad de que estas interacciones ocurran. Así que no es tan simple como puede parecer. No son sólo dibujitos.
Además, promete posts subsiguientes sobre el tema, pero hasta entonces, se autopregunta y autoresponde unas breves “preguntas frecuentes”:

¿Cuál es el significado de los ejes x e y?
Estos son realmente diagramas de espacio tiempo que conceptualizan la “trayectoria” de partículas. Al leer estos diagramas de izquierda a derecha, interpretamos el eje x como tiempo. Podemos pensar cada franja vertical como un momento en el tiempo. El eje y es la dirección del espacio.

¿Así que las partículas viajan en líneas rectas?
No, pero es fácil cree erróneamente eso si tomas a los diagramas demasiado en serio. El camino que las partículas toman a través del espacio es determinado no sólo por las interacciones (capturadas por los diagramas de Feynman), sino la cinemática (que no es captada por los diagramas). Por ejemplo, uno debería imponer cosas como momento y conservación de la energía. El punto de los diagramas es entender las interacciones a lo largo del camino de las partículas, no la real trayectoria de la partícula en el espacio.

¿Esto significa que los positrones son sólo electrones viajando hacia atrás en el tiempo?
En los tempranos días de la electrodinámica cuántica, eso parecía ser una idea que la gente gustaba decir de vez en cuando porque sonaba atractiva. Desde el punto de vista de los diagramas (y en algún sentido también en forma matemática) uno podría tomar esa interpretación, pero no ganamos nada. Entre otras razones más técnicas, ese punto de vista es más bien contraproducente porque el marco matemático de la teoría de campo cuántica está construida sobre la idea de causalidad.

¿Qué significa que un conjunto de partículas entrantes y partículas salientes pueden tener múltiples diagramas?
En los ejemplos de arriba de dispersiones dos a dos mostré dos diagramas diferentes que toman el estado de entrada y producen el requerido estado de salida. De hecho, hay infinitos de esos diagramas. Desde la mecánica cuántica uno debe sumar todas las formas para tener del estado de entrada el estado de salida. [Algo similar a lo que el autor escribió respecto del experimento de la doble rendija].

¿Cuál es el significado de las reglas 3 y 4?
La regla 3 dice que sólo nos vamos a ocupar acerca de una cadena particular de interacciones. No nos importa acerca de partículas adicionales que no interaccionan o cadenas independientes de interacciones. La regla 4 hace que los diagramas sean fáciles de leer. Ocasionalmente deberemos dibujar líneas curvas o incluso líneas que pasan por debajo de otras.

¿De dónde vienen estas reglas?
Las reglas que dimos arriba (llamadas reglas de Feynman) son esencialmente la definición de una teoría de física de partículas. Más completamente, las reglas deben también incluir unos números asociados con los parámetros de la teoría (por ej.: las masas de las partículas).
Los estudiantes de graduado en física de partículas pasan gran parte de su primer año aprendiendo cómo extraer las reglas diagramáticas de expresiones matemáticas (y luego cómo usar los diagramas para hacer más matemática), pero el contenido físico de la teoría es más intuitivamente entendido al mirar los diagramas directamente e ignorando la matemática. Si tienes verdadera curiosidad, las expresiones de las cuales se obtienen las reglas lucen parecidas a esto (gracias a TD Gutierrez), aunque es deliberadamente una formulación “terrorífica”.

Fuentes y links relacionados

US LHC: Let’s draw Feynman diagams!, por Flip Tanedo

Sobre las imágenes

Crédito: Flip Tanedo

Via | Ultimas Noticias del cosmos

Written by Jp Neira in: Física |

Feb
23
2010

Energía oscura, naturaleza del Sol y planetas habitables, tres posibles misiones de la ESA

La Agencia Espacial Europea (ESA) acaba de seleccionar los tres proyectos científicos finalistas que optan a las dos misiones de clase media que se lanzarán a partir del 2017. Se trata de las propuestas ‘Euclid’ sobre energía y materia oscura, ‘Solar Orbiter’ para estudiar la misteriosa naturaleza del Sol y ‘PLAnetary Transits and Oscillations of stars’ (PLATO) de búsqueda de planetas habitables que giran entorno a otras estrellas.

El Comité para el Programa Científico (SPC) de la ESA aprobó el 18 de febrero los proyectos ‘Euclid’, ‘Solar Orbiter’ y ‘PLAnetary Transits and Oscillations of stars’ (PLATO) para pasar a la fase de definición y decidir qué dos misiones serán finalmente implementadas.

Euclid (Euclides) intentará responder a cuestiones clave de la física fundamental y de la cosmología, principalmente a las relacionadas con el origen de las misteriosas energía y materia oscura. Los astrónomos están convencidos de que estas sustancias están presentes en mayor proporción que la materia ordinaria, y Euclid cartografiará la distribución de galaxias para revelar la estructura “oscura” del Universo.

Por su parte Solar Orbiter (Orbitador Solar) observará nuestro Sol acercándose todo lo que permite la tecnología actual, hasta una distancia de tan sólo 62 radios solares. Esta misión proporcionará nuevos datos e imágenes, incluidas las vistas de las regiones polares del Sol y de su cara opuesta, que no es visible desde la Tierra.

La misión PLATO (Platón) tratará de responder a una de las cuestiones más antiguas de la ciencia: la existencia de planetas habitables que giran alrededor de estrellas diferentes al Sol. Para ello buscará planetas de características similares a las de la Tierra en la zona habitable de las estrellas, los conocidos como “Análogos Terrestres”. Además, PLATO estudiará el interior de estas estrellas analizando las emisiones gaseosas que emanan de sus superficies.

Estas tres misiones son las finalistas de un total de 52 propuestas presentadas hasta 2007, que se redujeron a seis en 2008 y, una vez revisadas por la industria aeroespacial, ahora han quedado la mitad. “Ha sido un proceso de selección muy difícil. Todas las misiones contenían unas propuestas científicas muy fuertes”, comenta Lennart Nordh, miembro de la Comisión Nacional Sueca para el Espacio y presidente del SPC.

Sólo dos de los tres proyectos finalistas tendrán oportunidad de lanzamiento como misión de clase media o M. Un reto específico, del que el SPC es consciente, es garantizar que estas misiones entran dentro del presupuesto disponible. La decisión final se tomará una vez que terminen las actividades de la fase de definición, lo que está previsto suceda a mediados de 2011.

El telescopio SPICA

El SPC también ha decidido considerar en su próximo encuentro en junio si Europa participará en la misión SPICA, un telescopio espacial en infrarrojo liderado por la Agencia Espacial Japonesa JAXA.

SPICA proporcionará cobertura en el ‘eslabón perdido’ del espectro infrarrojo, entre la región que puede observar el telescopio Webb (ESA-NASA) y la zona visible del telescopio ALMA desde la Tierra. El nuevo telescopio centrará sus observaciones en las condiciones para la formación de planetas y las galaxias jóvenes lejanas.

“Estas misiones continúan el compromiso europeo de realizar ciencia espacial a nivel mundial, y demuestran que el programa Visión Cósmica (Cosmic Vision, -dentro del que se enmarcan-) de la ESA continúa enfocado a responder las cuestiones más importantes de las ciencias del espacio, explica David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA.

Fecha Original: 22 de febrero de 2010
Enlace Original

Via | CienciaKanija

Written by Jp Neira in: Astronomía |

Feb
22
2010

Planetas extrasolares: guía para perplejos

En la astrofísica, como en todo, hay modas que van y vienen como si tuvieran vida propia. Si el tema en cuestión alimenta una de las mayores inquietudes de la humanidad, la moda será más duradera de lo normal. Y si encima, el desarrollo instrumental y tecnológico facilita cada vez más la tarea, tendremos el éxito asegurado.

Estoy hablando, naturalmente, de los planetas extrasolares.

No suele pasar un mes sin que me encuentre metido en una conversación sobre este tema. Casi todas siguen un patrón parecido, con matices y diferencias muy pequeñas, y se podrían resumir como sigue:

- Hace poco escuché que se habían descubierto 20 planetas nuevos… – dice mi interlocutor.

Suspiro, algo irritado. Ya estamos otra vez con los planetas extrasolares. Planetas extrasolares por aquí, planetas extrasolares por allá, como si los demás campos (nebulosas planetarias, sin ir más lejos) carecieran de importancia. Pero no se me enfaden. En el fondo, si he de ser sincero, siento (y supongo que no soy el único) cierta envidia por los buscadores de planetas, cuyo trabajo encuentra mucho más eco en la sociedad que el mío propio. Qué se le va a hacer.

- Sí – contesto con un ligero encogimiento de hombros ante algo que ya no me sorprende -, en realidad la lista no para de crecer. Ya van más de 400.

- ¿400?

- Sí, y todos los meses se descubren unos cuantos nuevos.

- Pero bueno, ¿tan fácil es descubrirlos?

- ¡Qué va! Ojalá lo fuera… En realidad es tan difícil como distinguir un mosquito dando vueltas a diez metros de un faro, de noche, y desde un kilómetro de distancia.

- ¡Venga ya! ¡Eso es imposible!

- No lo es. Es complicado, pero no imposible: si hay suerte, y el mosquito (o planeta) transita cada vuelta por delante de la luz del faro (su estrella), el brillo que nos llega disminuirá una pizca. Si esto ocurre periódicamente (cada órbita), entonces (casi con seguridad) habremos cazado un nuevo exoplaneta.

- Pero eso sería imposible a simple vista – reflexiona -. Apuesto a que necesitas un telescopio con una instrumentación muy sensible.

- Desde luego. Y fíjate que aquí está el quid de la cuestión: de los 400 y pico exoplanetas conocidos, todos menos un puñado son gigantes gaseosos mucho más grandes que Júpiter, que orbitan vertiginosamente a muy poca distancia de la estrella que los alumbra.

- Pues qué decepción. En Star Trek encontraban planetas parecidos a la Tierra cada dos por tres…

- No desesperes. Puedes (y los guionistas de Star Trek también) respirar tranquilo: creemos que hay muchos planetas más pequeños, de tipo terrestre (o sea, con un núcleo metálico y un manto de silicatos) por ahí aguardando a ser descubiertos. Lo que ocurre es que es mucho más fácil descubrir los otros. Simplemente sustituye el mosquito por una gaviota, e imagina que en lugar de volar a diez metros del faro, lo hace a cincuenta centímetros. Nuestra instrumentación actual no da para más, me temo – añado con una sonrisa torcida.

- Ya -declara, inconforme-. ¿Y qué pasa si el planeta no pasa justo por delante de la estrella? Es decir, si la orientación de la órbita es diferente… Porque imagino que tanta casualidad será la excepción y no la regla…

- Vaya, no se te escapa una. En la mayoría de esos casos, se puede usar otro método. Como sabes, un planeta no orbita exactamente en torno a su estrella, sino que ambos lo hacen en torno al centro de masas del sistema, que está en el interior de la estrella, pero no exactamente en su centro, sino algo desplazado, tanto más cuanto más masivo y más lejano sea el planeta. Y aunque no podemos ver el planeta, sí que podemos detectar el ligerísimo movimiento cíclico de la estrella (el cambio en su velocidad, en realidad) mediante el desplazamiento Doppler de sus líneas espectrales.

- El efecto Doppler era aquello que hacía que la sirena suene más agudo cuando la ambulancia se acerca y más grave cuando se aleja, ¿no?

Asiento.

- Pero fíjate que seguimos en las mismas: un planeta terrestre (pequeño) apenas desplaza el centro de masas del centro de su estrella, con lo que sigue siendo indetectable con la instrumentación actual.

- ¡Vaya! -exclama frustrado-. Tiene que haber otra manera… por ejemplo, ¿no se pueden hacer imágenes de esos planetas? Porque reflejan algo de luz de su estrella, ¿no? Deberían verse, igual que se ven Venus o Marte en el cielo…

- Tu idea es buena, pero por desgracia hay dos problemas que lo hacen muy, pero que muy complicado.

- ¿Ah, sí? ¿Cuáles? – contesta desafiante.

- La mayoría de las estrellas están tan lejos, que en una imagen estrella y planeta caerían en el mismo pixel de nuestra cámara, haciéndolos indistinguibles.

- De acuerdo… pero… ¿y en las que están cerca?

- Ahí nos encontramos con el segundo problema. Imagina que en lugar de un mosquito volando alrededor del faro tenemos una luciérnaga: si sacáramos una foto no podríamos distinguir su débil resplandor entre el brillo abrumador del faro.

- O sea que es imposible – comenta con un deje de decepción en la voz.

- Yo no he dicho eso. De hecho, si conseguimos tapar la luz de la estrella (como quien tapa con la mano una farola para ver mejor el cielo nocturno), es posible tomar imágenes directas del planeta, como se ha hecho con Fomalhaut b, a sólo 25 años-luz de nuestro sistema solar. O también, podemos aprovechar un hecho curioso: la luz que, reflejada en el planeta, llega a nosotros, está polarizada, mientras que todo el torrente de luz que llega directamente de la estrella no lo está. Y mediante un instrumento adecuado, como el reciente ExPo (Extreme Polarimeter) podemos llegar, literalmente, a borrar la estrella de la imagen, dejando tan sólo el pequeño punto de luz del planeta. Esta técnica está comenzando a despegar ahora mismo, y esperamos resultados pronto.

- ¡Vaya!

- Y el futuro se presenta aún más prometedor. Si la misión Darwin, un conjunto de cuatro telescopios en órbita, sale finalmente adelante, seremos capaces de detectar multitud de planetas terrestres, y obtener información sobre la composición de sus atmósferas. Así, si todo va bien, esperamos romper un poco el sesgo que tenemos hacia un montón de gigantes gaseosos, interesantes en sí mismos, pero incapaces de albergar vida tal y como la conocemos.

- Mira, eso mismo me estaba preguntando yo. ¿Qué hay de la vida? ¿Podría haberla en otros planetas? Espera… -me señala con el dedo-: ¡Has dicho “vida tal y como la conocemos”!

- Claro que lo he dicho -suspiro tranquilo, sabedor de que en ningún caso se me podrá tildar de dogmático-. Toda la vida que conocemos, desde el ser humano hasta el más aguerrido extremófilo, está basada en compuestos de carbono que intercambian información (y aquí está el gran meollo del asunto: se mueven) gracias a que están disueltos en agua. En agua líquida.

- Ya, pero ¿es que no podría ser basada en silicio, por ejemplo? El carbono y el silicio se parecen mucho, ¿no?

- El silicio, además de ser más pesado, tiene una capa completa más de electrones. Y es justamente esa capa, y la enorme repulsión electrostática que produce, la responsable de que sea mucho más inerte, químicamente hablando, y de que creamos que es inviable para la vida.

- ¿Y qué hay de la vida basada en otras cosas?

- ¿En qué? ¿En la creencia de que ha de haberla? ¿En la ordenación de los campos magnéticos en forma de círculo de la cosecha? ¿En la baba de caracol? Mira, si quieres buscar vida en otros planetas, puedes hacer dos cosas: o te basas en los casos conocidos, estableces criterios científicos medibles y te lanzas a observar la naturaleza en busca de casos similares; o te vas al “todo vale” y te pasas la vida escribiendo blogs en internet sobre gamusinos cuánticos y el sexo de los ángeles (lo cual sin duda te garantizará miles de visitantes, por otro lado).

- Qué borde eres a veces, macho.

Me encojo de hombros.

- Siento ser aguafiestas, pero como científicos, sólo (¡y no es porque no nos gustarían otras posibilidades!) podemos ocuparnos del asunto de la primera manera.

- De acuerdo – admite -. Entonces, necesitamos agua en estado líquido.

- Eso es. Tenemos que concentrarnos en los planetas que estén a la distancia adecuada de su estrella como para que pueda haber agua líquida en su superficie: ni demasiado cerca, como Mercurio o Venus, ni demasiado lejos, como Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno. Eso nos deja un cinturón al que llamamos Zona de Habitabilidad Circunestelar.

- Mmm… ¿Y si la estrella es más brillante? ¿O más débil?

- Bien pensado. Si la estrella es más brillante, dicho cinturón se desplazará hacia afuera, y viceversa. Aunque, si la estrella es demasiado débil, tampoco nos servirá: el cinturón estará tan cerca de la estrella que el planeta estará ligado a ella por las fuerzas de marea, de manera que presentará siempre la misma cara hacia la estrella (al igual que la Luna siempre nos muestra la misma cara). Y en esas condiciones, la cara que dé a la estrella estará demasiado caliente, y la cara oculta, demasiado fría.

Hago una pausa, durante la cual guarda silencio, expectante.

- Y si la estrella es demasiado brillante (es decir, masiva, cuando está en su juventud o “secuencia principal”), tampoco servirá, pues su vida será demasiado corta (ya que queman su combustible mucho más rápido) como para que se pueda desarrollar y mantener la vida en alguno de sus planetas. Total, que si queremos encontrar vida basada en el agua, debemos concentrarnos en las estrellas cuya masa esté entre media masa solar y un par de ellas, poco más o menos.

- Veo que hemos acotado bastante la búsqueda…

- ¡Y eso no es todo! Si nuestra estrella está demasiado cerca del núcleo central de nuestra galaxia, que rebosa de actividad, con millones de estrellas naciendo y muriendo (muchas de ellas como supernovas) o produciendo estallidos de rayos gamma, entonces la vida está sentenciada, pues las mutaciones derivadas de la lluvia de radiación de tan violentos sucesos sería letal de necesidad. En otras palabras, hay, también, una zona de habitabilidad galáctica.

- En definitiva, que no todas las estrellas de las masas adecuadas sirven…

- Ni todos los planetas… Que estén en la zona de habitabilidad no quiere decir necesariamente que pueda haber (de manera prolongada) agua líquida en su superficie. Por ejemplo, Marte está en dicha zona, pero es demasiado pequeño como para tener actividad tectónica que lo caliente o como para atrapar gravitatoriamente su propia atmósfera. Es bastante posible que Marte tuviera agua líquida en el pasado, pero acabó evaporándose y escapando de la atmósfera, o congelada cerca de los polos. Y por otro lado, el planeta tampoco debe ser demasiado grande, como Júpiter u otros gigantes gaseosos, pues la enorme presión atmosférica impediría la presencia de agua líquida en su superficie.

- Esto va poniéndose cada vez más difícil…

- ¡Al contrario! Sin constreñir la búsqueda, buscar en los cien mil millones de estrellas que forman la Vía Láctea nos llevaría miles de años. En cambio, nuestro criterio nos está dejando las estrellas y planetas donde es más probable encontrar vida, y en un plazo más abordable a escala humana.

Mi amigo parece entonces contrariado.

- Un momento. Ya tenemos los criterios de búsqueda. ¿Y ahora qué? Una vez encontremos tropecientos planetas terrestres en las zonas de habitabilidad correspondientes, ¿cómo sabremos si hay vida en ellos? Porque me imagino que ir hasta allí no es una opción…

- Pues no, y no lo será por mucho tiempo. Pero no nos hace falta: la luz que, reflejada de sus estrellas tras atravesar sus atmósferas, llegue hasta nosotros, llevará la impronta o “huella dactilar” de los elementos químicos que abundan en dicha atmósfera. Y creemos que la presencia de un combinado de ciertas moléculas, como por ejemplo vapor de agua, dióxido de carbono y ozono, son muy difíciles de explicar si no provienen de procesos biológicos.

- ¿O sea que habremos encontrado por fin una civilización extraterrestre? -exclama.

- ¡Alto ahí, para el carro! Habremos encontrado vida, que quizás sea vida microbiana, lo cual ya supondría una revolución filosófica y cultural sin precedentes (y no te quepa duda que el Nobel al primero en hacerlo).

- Vale, vale. Pero imagino que si eso ocurriera, ese sería el mejor lugar para buscar rastros de una civilización, como transmisiones de radio, ¿verdad?

- Pues sí. Pero, y no me mires así, sin ilusionarse demasiado. Date cuenta de que entre una procariota primigenia y un ser humano hay 3.500 millones de años. ¡No somos más que un parpadeo en la historia de la Tierra! Coincidir en el tiempo con otro parpadeo en otro lugar cercano de la Galaxia es muy improbable.

Mi interlocutor se queda un rato en silencio tras mi respuesta.

- Siendo así, quizás no valga la pena gastar recursos en intentarlo -dice al fin, visiblemente decepcionado.

- Vaya, ¿quién es el aguafiestas ahora? -exclamo- ¡Eso nunca! Y seguro que no soy el único que siempre quiso que los de Siniestro Total pudieran contestarse a sí mismos lo de aquella canción.

- ¿Qué canción? -pregunta, perplejo.

- Ya sabes, aquella de “¿Quiénes somos, de dónde venimos, a dónde vamos?”

Ahora rompe a reír a carcajada limpia.

- ¡Qué mal cantas! -pero pronto me acompaña-: “¿Estamos solos en la Galaxia, o acompañados?”

Momento en el cual, una y otra vez, nuestra conversación se desvía por otros derroteros más mundanos, y deja atrás todos aquellos planetas en otras estrellas de los que un día, quién sabe, quizás podamos escuchar canciones jamás cantadas por voces humanas.

Miguel Santander García es Doctor en Astrofísica y astrónomo de soporte en el Isaac Newton Group of Telescopes. En sus ratos libres escribe ciencia-ficción.

Via | Caos y Ciencia

Written by Jp Neira in: Astronomía |

Feb
22
2010

Células solares de fibras de silicio

Células solares económicas hechas de hilos de silicio embebidos en plástico son flexibles, absorben mucha más luz y tienen una alta tasa de conversión eléctrica.

Microfotografia de la célula solar. Fuente: Caltech, Michael Kelzenberg.

Hay una carrera tecnológica a la hora de conseguir células solares eficientes y baratas que permitan un aprovechamiento realista de la energía solar. Todas las semanas hay un nuevo logro al respecto, pero no parece que estas ideas terminen cuajando.
Una de las más recientes es la desarrollada por científicos del Caltech. Se basa en el uso de hilos de silicio embebidos en un substrato de polímero (plástico). Con esta idea pretenden conseguir células solares flexibles que absorban mucha luz y así convertir esa luz en electricidad.
La tecnología de silicio fotovoltaica es la más madura, pero tiene que competir con la industria electrónica que es capaz de pagar un precio muy alto por las obleas de silicio monocristalino ultrapuro. Algunas ideas de obtención de células baratas se basan precisamente en el uso de la menor cantidad posible de silicio, como la técnica de cortar obleas ultrafinas, pues sólo importa la superficie y no el volumen.
En este caso se consigue usar una pequeña fracción del silicio que se emplea en las células solares comerciales. Además, según Harry Atwater, director del Instituto Resnick del Caltech, estas nuevas células sobrepasan el límite de absorción de luz de los materiales convencionales, incluso de aquellos que utilizan microestructuras para atrapar la luz.
La capacidad de atrapar luz es un factor muy importante en las células solares, pues una buena cantidad de luz suele ser reflejada por la superficie. En este caso se absorbe el 96% de la luz incidente de una longitud de onda específica y un 85% si consideramos el total del espectro solar visible. Un artículo sobre este logro aparece en Nature Materials.

Esquema de la célula solar compusta de fibras de silicio en matriz de polímeros. Fuente: Caltech, Michael Kelzenberg.

Muchos materiales, como la pintura negra, absorben bien la luz, pero no generan electricidad. Por el contrario, algunos semiconductores pueden generar electricidad con la luz absorbida pero no absorben mucha luz.
El sistema de formaciones de hilos de silicio por este grupo de científicos logra convertir entre el 90% al 100% de los fotones absorbidos en electricidad. En términos técnicos los hilos están muy cerca de la eficiencia cuántica perfecta. Otra cosa distinta es si esa electricidad se puede sacar fuera como energía usable, algo que rebajaría esa eficiencia.
La clave de este sistema radica en que la luz, cuando incide en una fibra o hilo es parcialmente absorbida y parcialmente dispersada, pero la luz dispersada puede terminar siendo absorbida por otra fibra. Además, esto ocurre con independencia de la densidad de hilos en la formación, algo que sorprendió a los investigadores. Según estos científicos basta con cubrir entre el 2% y el 10% de la superficie de la célula con hilos de silicio para que el sistema funcione.
Cada fibra de silicio mide entre 30 y 100 micras de longitud y sólo una micra de grosor en diámetro. Éstas representan solamente un 2% del volumen de la célula siendo el resto polímero transparente.
Todo esto significa que se pueden construir células muy eficientes que además sean baratas y consuman poco material. El producto final es flexible y se podría manufacturar y transportar en rollos, lo que lo haría aún más barato en costos finales.
El próximo paso a dar por estos investigadores es aumentar el voltaje de operación y el tamaño de la célula (ahora sólo tienen prototipos de 1 centímetro cuadrado). Esperan que células de cientos de centímetros cuadrados funcione tan bien como sus hermanas pequeñas.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3020

Fuentes y referencias:
Nota de prensa del Caltech.
Kelzenberg et al. Enhanced absorption and carrier collection in Si wire arrays for photovoltaic applications. Nature Materials, 2010; DOI: 10.1038/nmat2635.

Written by Jp Neira in: Tecnología |

Feb
22
2010

Máster en Astronomía y Astrofísica a distancia

Si te interesa la astronomía y astrofísica y quieres conocer en profundidad los detalles de la astronomía contemporánea, el máster en Astronomía y Astrofísica te ayudará a descubrirlos. Por la Universidad Internacional de Valencia (VIU).

Fuente: Universidad Internacional de Valencia, VIU.

Este curso va dirigido a licenciados, profesionales del área científica, profesores de instituto y cualquier persona interesada en profundizar en esta disciplina.

La enseñanza de la VIU emplea un sistema de videoconferencias que permite que el alumnado y el profesorado interaccione en vivo y en directo.

El comienzo de las clases es en marzo y la matrícula del trabajo de fin de Máster incluye la asistencia a las prácticas al observatorio profesional de Calar Alto, en Almería.

Destinatarios

-Licenciados/as de disciplinas científicas que deseen obtener un Máster en Astronomía.
-Profesorado de Secundaria y Bachillerato que quiera hacer uso del atractivo de la Astronomía para enriquecer la enseñanza de las ciencias.
-Astrónomos/as aficionados/as con titulación superior en otras disciplinas
-Comunicadores/as científicos y periodistas interesados en la divulgación científica y astronómica

[Se requieren conocimientos equivalentes a una licenciatura en Matemáticas, Física, Química o ingeniería superior, o formación autodidacta en la materia. Las personas que carezcan de la titulación requerida no recibirán la titulación de máster, sino un certificado de capacitación]

Temario y profesorado del Máster

1. Fundamentos

Astronomía Fundamental.
David Galadí, Astrónomo técnico. Centro Astronómico Hispano Alemán, AIE- (Observatorio de Calar Alto. Almería).

Esta asignatura abarca un conjunto de conceptos y procedimientos de carácter básico. Incluye, además, una serie de contenidos que conforman los cimientos sobre los que se levantan otras asignaturas de este mismo curso.
La asignatura de Astronomía Fundamental abarca contenidos de carácter geométrico, físico y matemático. Se estudian, entre otros temas, la Astronomía de posición, el concepto de tiempo, las órbitas, la mecánica celeste, las leyes de Kepler, la radiación, el espectro electromagnético y las magnitudes estelares.

Comunicación de la Astronomía.
Amelia Ortiz, Profesor Titular de Historia de la Ciencia en la Universitat de València y Antonio Ten Ros, Técnico Superior de Investigación en el Observatorio Astronómico de la Universitat de València.
Se analizan los conceptos y los medios de comunicación y divulgación científica y, en particular, los medios especializados en Astronomía.
Se hace un recorrido histórico de la materia, hasta llegar al momento actual.

2. Sistemas Planetarios

Sistema Solar.
Adriano Campo Bagatín, Profesor del Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal – Universidad de Alicante y Javier Licandro, Investigador Ramón y Cajal en el Instituto de Astrofísica de Canarias -IAC.
El objetivo es introducir al alumno en el estudio del Sistema Solar, de sus componentes, su origen y evolución física, dinámica y de la colisión.
Es importante para comprender el entorno que rodea a la Tierra y su situación, el origen y evolución de la vida en la Tierra y los procesos que dan lugar a la formación de sistemas planetarios en otras estrellas.
En esta asignatura se estudian los planetas, sus interiores,
superficies y atmósferas, los pequeños cuerpos del Sistema Solar y la formación del mismo.

Exoplanetas y Astrobiología.
Ignasi Ribas Canudas, Científico Titular del Instituto de Ciencias del Espacio y del Institut d´Estudis Espacials de Catalunya- ICE-CSIC y Fernando Jesús Ballesteros Rose, Astrónomo y miembro del Observatorio Astronómico de la Universitat de València.
Esta asignatura está dividida en dos partes, la primera versa sobre lo que sabemos de los planetas que orbitan alrededor de estrellas distintas al Sol, que nos ha desvelado una variedad de mundos antes insospechada. Y una segunda parte trata la fascinante posibilidad de la vida extraterrestre: cómo empezó la vida en la Tierra, si puede haber empezado en otros planetas, e incluso si puede ser inteligente.

3. Técnicas informáticas y análisis de datos

Observatorio Virtual.
Enrique Solano Márquez, Responsable de la Unidad de Archivo y Datos del Centro de Astrobiología (CAB), perteneciente a INTA-CSIC.
Los archivos de datos constituyen una herramienta fundamental para la Astrofísica moderna, tal y como se desprende del uso intensivo que la comunidad hace de los mismos.
El Observatorio Virtual (VO) es una iniciativa que tiene como objetivo el garantizar un acceso rápido y eficiente al enorme volumen de información existente las bases de datos astronómicos.
A lo largo de la asignatura el alumno se familiarizará con
diferentes herramientas de Observatorio Virtual y desarrollará diferentes casos científicos basados en el uso de una metodología VO.

Análisis de imágenes astronómicas.
Pablo Reig Torres, Universidad de Creta, Grecia.
Las placas fotográficas han sido el principal medio de almacenamiento de información para los astrónomos durante más de 130 años. Hoy en día los astrónomos utilizan cámaras CCD para obtener imágenes digitales del cielo.
Antes de poder utilizar una imagen digital es necesario limpiar dicha imagen de los efectos instrumentales. Se explica cómo realizar estas correcciones y qué tipo de información física se puede extraer de ellas.

4. Astrofísica y Cosmología

Astrofísica estelar.
Jose Antonio Pons Botella, Director del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Alicante.
En esta asignatura se estudian los principios físicos que rigen la formación y evolución de las estrellas, desde que empiezan como nubes de polvo hasta el fin de su vida, sea en explosiones Supernova o como objetos compactos (enanas blancas, estrellas de neutrones o agujeros negros).

Astrofísica extragaláctica.
Alberto Fernández Soto, Científico Titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Instituto de Física de Cantabria (CSIC-Universidad de Cantabria) y Jorge Cepa Nogué, Profesor Titular de la Universidad de La Laguna.
En esta asignatura se intenta abarcar diversas especialidades de la Astronomía Extragaláctica en su vertiente más rigurosa en cuanto al formalismo matemático y a la Física involucrada, más allá de la mera descripción de los componentes del Universo.

Cosmología.
Diego P. Sáez, Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València y Vicent J. Martínez, Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València.
Esta asignatura tiene como objetivo introducir al alumno en elestudio del universo y de sus constituyentes a gran escala.
Se introduce el modelo de la Gran Explosión para explicar las principales observaciones cosmológicas: la radiación cósmica de fondo, la abundancia de elementos ligeros en el universo y la formación y evolución de las estructuras cósmicas.
También se analizan las observaciones cosmológicas recientes que llevan a postular un universo dominado por componentes todavía desconocidas como la materia y la energía oscuras.

5. Técnicas Observacionales

Astronomía óptica e infrarroja.
Juan Fabregat Llueca, Director del Observatorio Astronómico de la Universitat de València y Profesor Titular de Astronomía y Astrofísica de la misma.
Se describen las técnicas fundamentales de la astronomía observacional en el rango óptico e infrarrojo: la astrometría, la espectroscopía y la fotometría.
Se presentan los procedimientos que permiten la determinación de los parámetros físicos fundamentales de las estrellas y de otros astros desde los datos observacionales.

Radioastronomía.
Jose Carlos Guirado Puerta, Grupo de Radioastronomía; Profesor Titular del Departamento de Astronomía de la Universitat de Valencia / Observatorio Astronómico de la Universitat de València y Eduardo Ros Ibarra, Profesor Titular de Astronomía, Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València.
En su primera parte esta asignatura ofrece conocimiento básico de antenas y receptores, así como el estudio de técnicas de radioastronomía como son las redes de interferometría y la reconstrucción de imágenes por técnicas de Fourier.
En una segunda parte se abordan los mecanismos de radiación que nos permiten reconocer los escenarios astrofisícos que estudia la radioastronomía, como por ejemplo, la radiación cósmica de microondas, las nubes moleculares en la Vía Láctea o la radiación sincrotrón de estrellas, galaxias y cuásares.

Astrofísica de altas energías.
Xavier Barcons Juregui, Profesor de Investigación del CSIC en el Instituto de Física de Cantabria.
La observación del Universo a energías de rayos X y gamma muestra una variedad de fenómenos físicos relacionados con plasmas muy calientes, materia en rápido movimiento alrededor de campos gravitatorios muy intensos y en general aquellos lugares del cosmos donde la materia adquiere energías muy elevadas. Estrellas activas, binarias en interacción, estrellas de neutrones, púlsares y sus vientos asociados, agujeros negros, remanentes de supernova, grupos y cúmulos de galaxias así como galaxias activas son ingredientes fundamentales de la varieda que se observa.

6. Trabajo fin de Máster

Con prácticas en el observatorio de Calar Alto.

Responsable
Vicent J. Martínez
Catedrático de Astronomía y Astrofísica y ex director del Observatorio Astronómico de la Universitat
de València.

Para AstroSETI.org
por
Jorge A. Vázquez

Written by Jp Neira in: Astronomía |

Feb
22
2010

Einstein vuelve a tener razón

Un experimento realizado con una precisión 10.000 mayor que los anteriores confirma la validez de la Relatividad General.

Trayectorias (no a escala) de los haces de cesio con sus oscilaciones asociadas. Fuente: Nature.

La Física es el paradigma de ciencia experimental, es el ejemplo típico utilizado en todos los tratados de epistemología. En ciencia unos modelos se suceden a otros y, sobre todo en la Física, engloban a los antiguos. Así por ejemplo, la Relatividad, en sus modalidades de Relatividad Especial y General, engloba a la Mecánica newtoniana. Sólo cuando las velocidades son cercanas a la de la luz la Mecánica de Newton y la Relatividad Especial difieren, ganando ésta última. En el mundo cotidiano de bajas velocidades las dos teorías proporcionan los mismos números, los mismos resultados. Aunque siempre podemos recurrir a un acelerador de partículas para comprobar los efectos relativistas con bastante precisión.
Algo similar se puede decir de la gravedad, es difícil ver diferencias entre la gravedad newtoniana y la Relatividad General si las masas implicadas son pequeñas. Pero en este caso “pequeño” puede significar una masa planetaria. Si queremos ver cruces o anillos de Einstein tenemos que apuntar nuestros telescopios a sistemas galácticos o esperar a un eclipse de sol para ver cómo cambian las posiciones relativas de las estrellas cuando el Sol curva el espacio que hay entre ellas y nosotros. Por tanto, probar con precisión la Relatividad General es bastante difícil.
En los últimos tiempos, debido a los efectos atribuidos a la masa oscura y a la energía oscura, se ha propuesto que quizás dichas entidades no existan y que lo que haya que hacer es modificar la Relatividad General para explicar esos efectos. Entonces, habría que sustituir esta teoría por otra teoría mejor que la englobe. Incluso se han hecho diversas propuestas teóricas al respecto. Esto se ve además alimentado porque se necesita mucha precisión en experimentos realizados en tierra para poder distinguir los efectos de la Relatividad General (RG).
Ahora, un nuevo experimento de interferometría de haces atómicos ha comprobado la Relatividad General con una precisión 10.000 veces mejor de la que se tenía anteriormente, demostrando que, de momento, Einstein sigue teniendo razón.
Según Holger Müller, de la Universidad de Berkeley, el resultado muestra, una vez más, que la teoría de Einstein describe el mundo real. Según Müller el experimento demuestra, en concreto, que la gravedad cambia el flujo del tiempo, un concepto fundamental en RG. El fenómeno se denomina corrimiento al rojo gravitacional debido a que las longitudes de onda de la luz se alargan por efecto de la gravedad.
Para realizar el experimento Müller y sus colaboradores se han valido de una propiedad cuántica: que las partículas materiales llevan asociadas una onda. Así por ejemplo, la onda asociada a los átomos de cesio que se mueven en el haz de este experimento oscila con una frecuencia de 3×10²⁵ veces por segundo.
Cuando este haz de átomos cesio superenfriados (cerca del cero absoluto) entra en el banco experimental se encuentra con un pulso láser cuidadosamente sintonizado. Según las reglas de la Mecánica Cuántica cada átomo de cesio entra en dos realidades alternativas. En una el láser lo empuja hacia arriba una diezmilésima de milímetro, dándole un pequeño empujón. Esta distancia, aunque es minúscula a la escala humana, es muy grande a la escala atómica. En la segunda el átomo permanece inmutable dentro del pozo gravitatorio terrestre, en donde el tiempo transcurre más lentamente, pues según la RG el tiempo es distinto para distintas alturas sobre el campo gravitatorio terrestre (para su vecino de arriba el tiempo transcurre más rápidamente que para usted). Las longitudes de onda y frecuencias de ambos casos difieren ligeramente debido a esta diferencia temporal.

Parte del banco experimental con el que se ha realizado el experimento. Fuente: Damon English, UC Berkeley.

Se puede decir entonces que se producen “dos haces” de átomos en vuelo, uno levemente por encima del otro (separados una diezmilésima de milímetro) y con trayectorias ligeramente curvadas que sufren distinta intensidad de campo gravitatorio terrestre, aunque desde el punto de vista de la Mecánica Cuántica forman una única entidad. Sin embargo, ambas trayectorias deben interferir entre sí (se pueden hacer incluso experimentos de interferencia con sólo una partícula) y producir un patrón de interferencia similar al que produce la luz.
Como es muy difícil de medir la frecuencia de las ondas de materia del haz del cesio, estos investigadores se valieron de la interferencia entre las ondas de materia de los dos tipos descritas anteriormente. Al igual que un interferómetro óptico crea patrones de interferencia entre ondas luminosas, un interferómetro atómico crea patrones de interferencia entre las ondas de materia de haces atómicos. Como la materia oscila muy rápidamente, y sus longitudes de ondas asociadas son muy pequeñas, un sistema así puede usarse para medir distancias o tiempos mucho más pequeños que con la luz.
La RG predice exactamente cómo de despacio debe pasar el tiempo para los estados de “átomos inferiores” respecto a los “superiores”, necesitándose una precisión de una parte en 100 millones. Esto exige una precisión 10.000 mayor que la usada en los experimentos de hace 30 años, cuando dos relojes atómicos sincronizados se desfasaban cuando a uno ellos se le lanzaba a gran altura con un cohete.
Los átomos del experimento sufrieron una caída libre de 0,3 segundos de duración y las ondas de materia que estaban a una altura mayor (ver diagrama) sintieron una diferencia de tiempo 2×10^-20 segundos respecto a las que estaban un poco más abajo. Debido a la alta frecuencia, y a que el interferómetro era capaz de medir distancias muy cortas, el experimento podía medir con una precisión de 9 dígitos, lo que equivale a medir diferencias de tiempo de 10^-28 segundos (tómese el lector una pausa para recapacitar sobre este número).
Aunque este resultado tiene implicaciones teóricas, también las tiene prácticas, algo que hasta hace poco nadie lo hubiera creído. El sistema GPS usa ya correcciones relativistas y si queremos aún más precisión se deberá tener en cuenta este otro efecto. Si en el sistema GPS usamos el mejor reloj atómico con una precisión de 17 dígitos, se puede determinar la posición con una exactitud de un milímetro, pero si elevamos el reloj un metro sobre el suelo (en donde la gravedad es más débil) su exactitud decae en un dígito. Así que, si queremos mejores relojes, necesitamos conocer mejor la influencia de la gravedad, según dice Müller.
Según este investigador, otra implicación importante de este resultado es que demuestra la profunda perspicacia de Einstein acerca de que la gravedad es una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo, que es uno de los descubrimientos más grandes de la humanidad.
Müller está ya construyendo un interferómetro atómico aún más preciso con la esperanza de medir el mismo efecto con un milímetro de separación. Si lo consigue quizás pueda encarar el reto de hacerlo con un metro de distancia. Si pueden separar haces atómicos un metro de distancia y hacerlos interferir entre sí podrían incluso medir la famosas y esquivas ondas gravitatorias. Algo que tendrían que realizar en un lugar especialmente aislado como las minas de Dakota del Sur en donde ya se realizan experimentos de Física.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3016

Fuentes y referencias:
Nota de prensa de la Universidad de Berkeley.
Artículo original en Nature (resumen).

Written by Jp Neira in: Física |

Feb
22
2010

La FSF pide a Google la liberación del codec VP8 y su integración en YouTube

En una carta abierta a Google la Fundación por el Software Libre – FSF en sus siglas en ingles – esta exigiendo la liberación del codec VP8 que Google adquirió recientemente, además de utilizarlo en el popular sitio de videos YouTube, esto tendría como fin acabar con el dominio de otras tecnologías propietarias como Flash o H.264.

Antes de continuar debemos detenernos en analizar la petición de FSF; ¿Qué es VP8? Es un codec de video libre que según sus creadores tiene un rendimiento superior a H.264 en cuanto a calidad/bitrate, ésta tecnología pertenecía a la compañía On2 que fue adquirida recientemente por Google, a su vez la patente de VP8 pasó a sus manos.

… Liberando el codec VP8 bajo una licencia irrevocable libre de royalty y facilitando su uso a los usuarios de Youtube, Uds pueden poner termino a la dependencia de la web a patentes de formatos de video y software propietario (Flash)

La FSF quiere que se hagan las cosas bien, sí se libera el codec VP8 pero no se ofrece a los usuarios de YouTube esto será una batalla perdida contra los codecs propietarios además de dañar navegadores libres como Firefox que impulsan estándares que no obligan a nadie a pagar un royalty por su uso, según la FSF esto último le hace mal a la web por lo que el futuro del mundo formato de video reinante en internet esta en las manos de Google. Miedo.

Link: Open letter to Google: free VP8, and use it on YouTube (FSF)

Via | CHW

Written by Jp Neira in: Computación / Internet |

Feb
22
2010

El grafano dopado debería superconducir a 90K

Nuevos cálculos revelan que el grafano p-dopado debería superconducir a 90K, haciendo posible una generación completamente nueva de dispositivos enfriados por nitrógeno líquido.

Hay un problema con los superconductores de alta temperatura. Hace más de dos décadas que se descubrió que ciertos óxidos de cobre pueden superconducir a temperaturas superiores a 30 K.

Esos años estaban llenos de promesas, hipérboles y ferviente investigación. Los físicos saben ahora que los óxidos de cobre superconducen de una forma completamente distinta a los supercondcutores convencionales BCS (por Bardeen, Cooper y Schrieffer, que desarrollaron la teoría que hay bajo ellos). Y, de nuevo, nadie está de acuerdo en, precisamente, cuál es el nuevo mecanismo. Ni siquiera se ha creado un supreconductor que sea útil a temperatura ambiente, es decir, por encima de la temperatura del nitrógeno líquido.

Incluso con el resurgimiento del entusiasmo del año pasado tras el descubrimiento de que el diboruro de magnesio superconducía a altas temperaturas, probablemente de la misma forma que los BCS de la vieja escuela, pronto se dio paso al malestar cuando los físicos descubrieron que eran incapaces de basarse en tal avance para crear mejores superconductores. Es tentador pensar que los superconductores nunca superarán la barrera del nitrógeno líquido.

Pero hoy se recupera la esperanza gracias a un fascinante conjunto de cálculos llevados a cabo por Gianluca Savini de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido y un par de colegas. Calcularon las propiedades del grafano p-dopado a partir de sus principios básicos y dicen que debería superconducir a la templada temperatura de 90K o más, bien dentro del rango de enfriamiento del nitrógeno líquido.

Es más, el grafano p-dopado debería superconducir de la misma forma que lo hacen los viejos superconductores BCS. Esto es curioso debido a que todo el mundo cree que la superconductividad BCS no puede funcionar a temperaturas altas.

La razón es la energía de la interacción entre los electrones superconductores y el material que los rodea. En los superconductores BCS comunes ésta se cree que es de apenas una decenas de meVs. En los óxidos de cobre, no obstante, estas interacciones tienen una energía de unos cientos de meVs. Esta diferencia es la que hace que los físicos crean que los superconductores BCS nunca trabajarán a la temperatura de los óxidos de cobre.

Y aunque el descubrimiento del diboruro de magnesio superconductor desafía esa idea – la energía de estas interacciones en el MgB₂ es mucho mayor. Parece haber tres factores que se unen para hacerlo posible, dicen Savini y compañía. El primero es la energía característica de los fonones en el MgB₂ la cual se debe a la extensión de los enlaces y desempeña una parte importante al ayudar a los superconducotres a través de la estructura. Segundo es la densidad de estados de los electrones en el material y finalmente señalan al equilibrio entre el acoplamiento electrón-fonón y la interacción repulsiva electrón-electrón en MgB₂.

¿Podría ser posible encontrar materiales en los que estas cantidades puedan ser manipuladas aún más? Puedes apostar que sí. Savini y sus colegas observaron que el diamante p-dopado tiene dos de estas características pero superconduce sólo a 4K.

No obstante, calculan que el grafano p-dopado encaja perfectamente y debería superconducir a 90K en la forma de los viejos BCS. Es más, dicen que hay pistas de que los nanocables de diamante p-dopado podrían tener propiedades similares.

Distintos grupos están ya trabajando con nanocables de diamante dopados.

Las implicaciones de todo esto son asombrosas. Primero está la posibilidad de dispositivos superconductores útiles enfriados sólo por nitrógeno líquido. ¡Por fin!

Pero hay otra implicación más exótica: creando puertas similares a las de un transistor a partir del grafano dopado de distintas formas, debería ser posible crear dispositivos en los que pueda activarse y desactivarse la superconductividad. Esto hará posible una clase totalmente nueva de conmutadores.

Antes de todo eso, no obstante, alguien tiene que hacer el grafano p-dopado. Será difícil. El propio grafano apenas se fabricó por primera vez el año pasado en la Universidad de Manchester. Sería entretenido seguir la carrera para crear y probar la versión p-dopada.

Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1002.0653: Doped Graphane: a Prototype High-Tc Electron-Phonon Superconductor

Fecha Original: 5 de febrero de 2010
Enlace Original

Via | cienciaKanija

Written by Jp Neira in: Tecnología |

Feb
22
2010

Reconocimiento facial en las abejas

Las abejas, con su diminuto cerebro, son capaces de reconocer imágenes arregladas a modo de rostros humanos.

Cualquiera que haya trabajado en el reconocimiento de formas o caracteres sabe que es una tarea difícil, al igual que el reconocimiento de caras. Los programas informáticos que tratan de efectuar esas tareas son complejos y exigen un hardware potente. Por eso, cuando Adrian Dyer de Monash University entrenó a unas abejas para que asociaran caras humanas representadas en fotos con un premio azucarado hubo cierta sorpresa, sobre todo cuando estos insectos no necesitan reconocer caras humanas en su vida diaria.
Martin Giurfa, de la Universidad de Toulouse, se enteró de este resultado y se puso a pensar sobre el asunto. Obviamente las abejas no reconocían caras humanas como tales, lo más probable, era que las abejas simplemente habían sido entrenadas a reconocer algo que, al fin y al cabo, para ellas eran unas “flores” un poco más raras que las demás.
La cuestión más importante era saber qué estrategia usaban para discriminar caras. Giurfa se preguntó si las abejas aprendían a reconocer configuraciones de arreglos relativos de rasgos faciales. Así que este francés contactó con Dyer y sugirió que comprobarán de una manera sistemática qué rasgos aprendían las abejas a reconocer en las fotos de caras del experimento de Dyer. Los resultados obtenidos los han publicado recientemente (ver referencias).
Junto con Aurore Avargues-Weber, estos investigadores primero comprobaron si las abejas podían aprender a distinguir entre imágenes simplificadas de caras. Estas imágenes simplificadas consistían en dos puntos que simbolizaban los ojos, una línea vertical que simbolizaba la nariz y otra horizontal para la boca.
Se consiguió que las abejas distinguieran entre dos tipos de caras simbólicas. Las abejas retornaban a aquel tipo de cara que las recompensaba con el premio azucarado.
Así que las abejas distinguían patrones que estaban organizados a modo de caras humanas, pero ¿podrían aprender a categorizar caras?, ¿podrían ser entrenadas a distinguir entre patrones que simbolizan caras de otros que no lo hacen?, ¿podrían decidir si una imagen pertenece a una clase o la otra?
Para responder a estas preguntas Avargues-Weber entrenó a las abejas mostrándolas cinco pares de imágenes diferentes, en donde una imagen era siempre una cara y la otra un patrón de puntos y líneas. Recompensaba a las abejas cuando visitaban las caras y no cuando visitaban las otras imágenes.
Más tarde, una vez entrenadas, se les mostró un juego completamente nuevo de imágenes que no habían visto antes. Las abejas reconocieron y escogieron las fotos con las caras y no las demás. Por tanto, las abejas no aprendían a memorizar imágenes, sino que aprendían los arreglos relativos de los rasgos que aparecían en las fotos, y aprendían a reconocer aquellos que para nosotros simbolizan caras.
¿Cómo de robusto es este sistema de reconocimiento en las abejas?, ¿funcionarían igual con caras más complejas? Para responder a estas preguntas los investigadores embebieron las caras simbólicas en fotos con forma de rostros. Las abejas volvieron a reconocer las caras de puntos y rayas, pero cuando se movían lo suficiente las posiciones relativas de estos puntos y rayas (ojos, nariz y boca) las abejas ya no reconocían esas imágenes como caras y las trataban con un patrón desconocido.
Las abejas aprender a reconocer patrones (incluso aquellos que se asemejan a rostros humanos) porque esta capacidad es la misma estrategia que les sirve para sobrevivir en el mundo natural, en donde tienen que reconocer entre diferentes tipos de objetos, como las flores.
Aunque las abejas reconocen patrones que simbolizan rostros humanos, esto no significa que puedan reconocer rostros específicos de personas individuales, pero los investigadores no informan de experimentos realizados para demostrar este punto.
Lo verdaderamente sorprendente es que las abejas tienen esta capacidad de reconocimiento con un cerebro minúsculo, cuando nosotros tenemos una buena proporción del nuestro dedicado en exclusiva a este tipo de problemas, o usamos programas y ordenadores potentes para lo mismo sin conseguirlo de manera efectiva.
Girfa sostiene que si queremos desarrollar sistemas automáticos de reconocimiento facial podríamos aprender mucho de la abejas.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3015

Fuentes y referencias:
Artículo original en Journal of Experimental Biology
Foto cabecera: “The Bee in Tradescantia” por fesoj vía flickr.

Written by Jp Neira in: Ciencia |

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