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28 de enero de 2020

¿A qué velocidad viaja la electricidad por el cable?


Como ya sabrás, la luz viaja muy rápido, aproximadamente a 299.792.458 metros por segundo, pero claro, ésta velocidad sólo se alcanza a través del vacío o lo que es lo mismo, el espacio, y nuestro planeta está completamente formado por materia, incluido el aire, por lo que nunca llega a darse este caso.

Pero ¿te has preguntado alguna vez a cuánta velocidad viaja la electricidad dentro de un cable como los que nos suministran la corriente a diario? Te adelantamos que la respuesta, comparada con la velocidad de la luz es casi ridícula y seguro que te va a dejar anonadado.

Para responder a esta pregunta debemos ampliar nuestra lupa y viajar al nivel subatómico. El término Átomo es una palabra que pertenece al griego antiguo y quiere decir «indivisible», aunque gracias a los descubrimientos hechos a lo largo de los siglos XIX y XX sabemos que no es así, pues el átomo se divide en distintas unidades como son los neutrones, sin carga eléctrica; los protones, con carga positiva y los electrones, con carga negativa. Estos últimos son lo que nos interesan en esta cuestión y sí que son indivisibles, al menos para la ciencia actual, y tienen un tamaño tan pequeño que es imposible de determinar.

La energía que se produce durante el desplazamiento de los electrones a través del cable es la que genera la electricidad pero sorprendentemente la velocidad que adquieren dichos electrones en un cable de cobre como los que recorren nuestra casa es menor a 1 milímetro por segundo. Para establecer una comparativa, es menor que la velocidad a la que se desplaza un caracol.

Esto es sorprendente principalmente porque cuando pulsamos cualquiera de los interruptores la luz se enciende automáticamente y los cables que recorren nuestras casas suelen ser considerablemente largos.

Pues bien, para entender el porqué de ese encendido automático debemos visualizar un pequeño tubo completamente relleno de canicas del mismo tamaño que su diámetro, ya que los electrones se sitúan en el cable de una manera parecida y en un tamaño casi infinitamente grande.

Si introdujéramos una canica más por un extremo del tubo podríamos observar que, por muy largo que éste sea, la canica que se encuentre en el otro extremo va a salir. Y es que así es el comportamiento de los electrones dentro del cable: uno sólo no recorre todo el cable, si no que al aparecer uno nuevo todos los demás se desplazan liberando el último, por lo que la velocidad de la corriente en su conjunto es similar a la velocidad de la luz.

Fuente: PLC Madrid

10 de junio de 2019

Edvard Moser, el Nobel que descubrió el GPS de nuestros cerebros

El paciente HM

Cuando tenía 7 años, Henry Molaison se dio un golpe en la cabeza y se fracturó el cráneo. 

Tres años después empezó a tener unas convulsiones que cada vez se volvieron más intensas y frecuentes, a pesar de la medicación.

Para cuando cumplió los 27 años ya no podía tener una vida normal.

Es por eso que, en 1953, Molaison aceptó formar parte de un procedimiento experimental en el que le extirparon los dos hipocampos del cerebro.

La operación funcionó y el hombre dejó de tener convulsiones. Incluso su coeficiente intelectual aumentó.

Pero entonces los médicos se dieron cuenta de que, en el proceso, habían dañado su memoria. El joven no podía recordar si había desayunado o cómo llegar hasta el baño.

Olvidaba las caras y nombres del personal médico y, lo que era más perturbador, debían decirle una y otra vez que su tío había muerto.

El trágico desenlace de su cirugía dio inicio a cinco décadas de estudios que lo inmortalizaron como el paciente "HM", el más famoso de la historia de la neurociencia.

Molaison no llegaría a verlo, pero su caso derivó en un descubrimiento crucial sobre el funcionamiento del cerebro y la memoria.

No en vano le valió el premio Nobel de Medicina al neurocientífico noruego Edvard Moser.


Filosofía y ciencia

"El espacio y tiempo son propiedades totalmente fundamentales de nuestra propia experiencia subjetiva", dice Edvard Moser.

"Es difícil mantener cierto entendimiento del mundo si no podemos colocar las cosas en algún lugar del espacio y organizar los eventos en un tiempo", agrega.

"Por eso, cuando estas habilidades se pierden, de alguna manera nos perdemos a nosotros mismos".

La propia Academia Sueca reconoció al anunciar su premio en 2014 que había logrado resolver "un problema que ha ocupado a filósofos y científicos durante siglos".

El GPS del cerebro
 
"El premio Nobel fue por descubrir las células que forman parte del sistema que nos permite saber dónde estamos y encontrar el camino" para ir de un lugar a otro, explica Moser.

En otras palabras, se trata de células que funcionan como el "GPS interno" del cerebro.

Pero el galardón no lo recibió en solitario, sino que lo compartió con el estadounidense John O'Keefe y la noruega May-Britt Moser.

El apellido Moser no es una extraña coincidencia.
Edvard y May-Britt no solo forman parte del selecto club de los laureados por la Academia Sueca, sino que además son parte de uno todavía más reducido: el de los cinco matrimonios Nobel.

Un camino difícil

A pesar de no haber crecido en una familia ni un lugar con tradición académica (un poblado de 500 habitantes en Noruega), a través de su ávido consumo de libros descubrió la ciencia y se apasionó por ella.

Cumplió con el servicio militar obligatorio, hizo algunos cursos de matemáticas y estadística, se doctoró en neuropsicología y comenzó un periplo internacional por distintos laboratorios.

"Creo que venir de un lugar donde no había nada más me ayudó a tener una perspectiva diferente y original sobre los problemas".

A lo largo de esos años, May-Britt se convertiría en su esposa, pero también en su compañera de investigación y cofundadora del Instituto Kavli para Sistemas de Neurociencia en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología en Trondheim, en el centro del país.

Y si bien los Moser ahora están divorciados, sus carreras siguen profundamente interrelacionadas.

Espacio y tiempo

"El intrincado sistema de mapeo del espacio que derivó en el descubrimiento de la célula red en 2005 y el premio en 2014 fue apenas el principio", afirma Moser.

En estos años, por ejemplo, descubrieron que esas células "no solo se encargan del espacio, sino también del tiempo, por lo que hay un cambio a medida que el tiempo pasa".

"Ahora sabemos también que el espacio y tiempo son elementos de los recuerdos que son almacenados en este sistema".

Hasta han dado inicio a lo que llaman la "fase dos" de sus investigaciones: "Entender la enfermedad de Alzheimer y, ojalá, contribuir al desarrollo de algún tipo de tratamiento".
"El área del cerebro que contiene todas estas células especializadas y registra el pasaje del tiempo suele ser la primera área que se daña en el alzhéimer", dice el Nobel.

Esta enfermedad, que aún no tiene cura, afecta a entre el 60 y 70% de personas con demencia, que son nada menos que 50 millones alrededor del mundo, según la Organización Mundial de la Salud.

Tomado de BBC Mundo

16 de enero de 2019

China consigue que una semilla de algodón brote en la Luna por primera vez

La sonda 'Chang'e 4', que el pasado 3 de enero alunizó con éxito en la cara oculta del satélite, llevó consigo otras semillas, huevos de mosca de la fruta y algunas levaduras.


China ha conseguido que una semilla de algodón brote en la Luna por primera vez, en lo que supone el éxito de uno de los experimentos de la sonda Chang'e 4, la primera en alunizar en la cara oculta del satélite en la historia de la exploración espacial, ha informado este martes la agencia estatal de noticias Xinhua. Según un equipo de científicos de la Universidad de Chongqing (sureste de China), este hallazgo supone el primer "miniexperimento" de biosfera realizado con éxito en el satélite.

La sonda Chang'e 4, que el pasado 3 de enero alunizó con éxito en la cara oculta de la Luna por primera vez en la historia, llevó consigo semillas de algodón, colza, patatas y arabidopsis, así como huevos de mosca de la fruta y algunas levaduras, para poder crear una "minibiosfera simple", según Xinhua. En este sentido, las imágenes enviadas por la Chang'e 4 mostraron este martes un brote de algodón que había crecido con éxito, la única semilla que ha conseguido germinar hasta ahora.

Dicho cultivo, sin embargo, no resulta sencillo: las temperaturas sobre la superficie lunar pueden superar los 100 grados centígrados por el día y bajar a los 100 negativos por la noche, además de recibir una mayor radiación solar y de presentar una menor gravedad que en la Tierra. Xie Gengxin, un científico encargado del experimento con plantas en la Luna, ha señalado que su equipo había diseñado un recipiente que mantendría la temperatura entre 1 y 30 grados, permitiendo la entrada de luz natural y el suministro de agua y nutrientes para las plantas, ha señalado al rotativo hongkonés South China Morning Post.

Lea el artículo completo en: El País Ciencia


1 de diciembre de 2018

Las matemáticas revelan datos curiosos sobre Star Wars

¿Crees que lo sabes todo sobre el universo de Star Wars? Este software te dejará asombrado.


Empleando un innovador software, un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza) ha descubierto una visión poco común dentro del universo de Star Wars o La Guerra de las Galaxias, la franquicia de ópera espacial épica, creada por el guionista y director estadounidense George Lucas y que cuenta con millones de fans en todo el mundo desde que se inició la saga en 1977.

Gracias al nuevo algoritmo -desarrollado en el Laboratorio de Procesamiento de Señal 2 (LTS2)- que aprovecha los principios de la teoría de grafos y los cálculos matemáticos llevados a cabo por un ordenador, los expertos pusieron a prueba el software con centenares de webs en la red dedicadas exclusivamente a la exitosa saga que ha trascendido la gran pantalla (libros, juegos, etc...).

Los resultados han revelado datos interesantes: Star Wars integra más de 20.000 personajes repartidos entre 640 comunidades durante un período de 36.000 años: “Los fans se sorprenderán al saber, por ejemplo, que contabilizamos más de 20.000 personajes; entre ellos, 7.500 juegan un papel importante”, explica Kirell Benzi, líder del trabajo.

Además, la eterna rivalidad de los Sith y Jedi también ofrece sus estadísticas: existen 1.367 Jedi y 724 Sith. Pese a la multitud de razas y especies que conviven en la galaxia como los nautolanos o los toydarianos (antes de la República, en la Antigua República, durante el Imperio, la rebelión, la Nueva República o la Orden Jedi), casi el 80% de la población es humana.

Para poner un poco de orden en este bosque masivo de datos, hemos basado nuestro enfoque en el análisis de redes. En otras palabras, todas las conexiones que tiene un personaje con el resto de ellos. Usando estas referencias cruzadas, hemos sido capaces de determinar con precisión el período de tiempo del personaje casi sin excepción, a pesar de que esta información no se proporciona directamente en los libros o las películas”, afirma Xavier Bresson, coautor del estudio.

El logro de este programa informático es que traza conexiones en la masa de datos no organizados disponibles en Internet y los algoritmos desarrollados por los investigadores de LTS2 ofrecen datos muy precisos que pueden ser cuantificados, ordenados y, por supuesto, sencillos de leer.

Según los expertos, “este método podría ser útil para llenar los vacíos de conocimiento que permanecen en la investigación histórica y sociológica y en numerosos campos científicos también”.


21 de agosto de 2018

Inventan en Rusia un cañón láser para destruir basura espacial

Los científicos proponen desarrollarlo a partir de un telescopio instalado en tierra y no en una estación espacial.

Ingenieros de un consorcio instrumental que forma parte de la Agencia Espacial Rusa Roscosmos están desarrollando una tecnología para eliminar la basura espacial, abundante en la órbita, por medio de un láser. Un informe de la corporación al respecto ha llegado a la Academia de Ciencias de Rusia, informa RIA Novosti.

La idea inicial era instalar un láser para dispararlo contra dichos residuos desde la Estación Internacional Espacial, recuerda la fuente. Fue impulsado por científicos japoneses y sus colegas de Europa y Rusia también aportaron posteriormente a su desarrollo. Sin embargo, esta vez los científicos rusos optan por un sistema instalado en tierra.

El informe recomienda desarrollar un "sistema localizador óptico con uso de un láser de cuerpo firme y un módulo de transmisión-recepción óptico adaptivo". Se propone reconvertir en un "cañón láser" el telescopio óptico de 3 metros de diámetro que se está construyendo en el Centro Titov de Óptica Láser de Altái. La función de este telescopio hasta el momento ha sido monitorear los movimientos de los satélites y la basura espacial que les podría amenazar.

Para el suministro eléctrico del cañón se estiman dos modificaciones de osciladores de estado sólido diseñados por la Universidad de Tecnologías de Información, Mecánica y Óptica (ITMO, por sus siglas en ruso) de San Petersburgo.

Fuente:

RT en español

9 de enero de 2018

¡Astronauta japonés creció 9 centímetros en el espacio!

El japonés Norishige Kanai ha crecido nueve centímetros durante su estancia en la Estación Espacial Internacional (EEI) debido a la ingravidez, según escribió hoy en Twitter el propio astronauta.


"Hoy tengo una noticia importante. He pasado el examen médico con medición de los parámetros físicos y resulta que mi estatura ha aumentado en 9 centímetros. Así me he alargado en tres semanas", escribió Kanai, que llegó a la EEI el pasado 19 de diciembre a bordo de una nave pilotada rusa Soyuz.

El astronauta japonés, de 41 años, recordó que no crecía de esta forma desde la adolescencia. 

"Esto no pasaba desde los tiempos de la educación secundaria. Ahora estoy preocupado sobre si voy a caber en el asiento de la nave Soyuz", agregó, citado por la agencia rusa TASS.

¿Es normal este cambio?

El cirujano ortopeda ruso Vladímir Joroshev dijo a RIA Nóvosti que el drástico cambio de la estatura "es fácil de explicar".

"El tejido cartilaginoso se modifica en condiciones de ingravidez. Nuestra columna espinal se compone no sólo por vértebras, que son un tejido óseo, sino también por los discos intervertebrales, que son tejido cartilaginoso", explicó el cirujano.

Ese tejido cartilaginoso es muy flexible y susceptible de sufrir cambios, a diferencia de los huesos, que permanecen inalterables en condiciones de ingravidez. 

"Cuando la carga sobre la columna vertebral se reduce en decenas de veces en condiciones de ingravidez, el tejido cartilaginoso de los discos intervertebrales se alarga, lo que lleva al incremento de la longitud del cuerpo", concluyó Joroshev. 

Kanai, ingeniero de a bordo en su primera misión espacial, llegó a la EEI junto al ruso Antón Shkaplerov el estadounidense Scott Tingle.

Los tres astronautas, que permanecerán en el espacio cerca de medio año, se sumaron al ruso Alexandr Misurkin y los estadounidenses Mark Vande Hei y Joseph Acaba, que se encuentran la la EEI desde septiembre pasado.

La EEI, un proyecto de más de 150.000 millones de dólares en el que participan 16 naciones, actualmente está integrada por 14 módulos permanentes y orbita a una velocidad de más de 27.000 kilómetros por hora a una distancia de 400 kilómetros de la Tierra.  

Tomado de:

10 de diciembre de 2017

Estudio revela que los genes explotan al llegar al espacio

"La expresión génica en el espacio es como los fuegos artificiales despegando, tan pronto como el cuerpo humano entra al espacio", dijo el científico Chris Mason.




Los viajes al espacio desatan en los astronautas un proceso explosivo de activación y desactivación de los genes, así lo revelaron los resultados preliminares del estudio Twins de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA).

"Algunas de las cosas más emocionantes que hemos visto al observar la expresión génica en el espacio es que realmente vemos una explosión, como los fuegos artificiales despegando, tan pronto como el cuerpo humano entra  al espacio", dijo el investigador principal del estudio, Chris Mason.

"Con este estudio hemos visto miles y miles de genes cambiar la forma en que se encienden y se apagan. Esto sucede tan pronto como un astronauta llega al espacio y parte de la actividad persiste temporalmente al regresar a la Tierra", agregó el científico.

El estudio representa, según Mason, uno de los puntos de vista más completos de la biología humana, precisó que establece la base para comprender los riesgos moleculares de los viajes espaciales así como las formas de proteger potencialmente y corregir los cambios genéticos. 

Twins (gemelos) lleva su nombre debido a los astronautas Scott Kelly y Mark Kelly, quienes una vez retirados de los viajes espaciales, comenzaron a combinar datos y revisar la enorme cantidad de información en busca de correlaciones.
Fuente:

9 de mayo de 2016

El astronauta que creció 5 cm tras pasar un año en el espacio

El aumento en la estatura es una consecuencia de la ingravidez, ya que la columna vertebral se alargs.



El astronauta Scott Kelly de la NASA ha crecido 5 centímetros después de pasar un año flotando en la Estación Espacial Internacional (ISS), según informa la CNN, que cita fuentes de la agencia espacial estadounidense. El aumento en la estatura es una consecuencia de la ingravidez, ya que la columna vertebral se alarga. Ahora, Kelly será más alto que su hermano gemelo Marc, un astronauta retirado que se ha utilizado como control de los experimentos fisiológicos y psíquicos a los que Scott ha sido sometido. Eso sí, su ventaja no durará para siempre. Volverá a su altura normal tras un tiempo en la Tierra.

Scott Kelly regresó a la Tierra el pasado miércoles a bordo de una cápsula Soyuz tras pasar 340 días en la plataforma orbital. Aparentemente con buena salud y excelente ánimo, el astronauta será sometido ahora a una serie de pruebas médicas para conocer cómo responde el cuerpo humano a las condiciones prolongadas de microgravedad. El estudio resulta de fundamental importancia para un futuro viaje a Marte u otras ambiciosas misiones interplanetarias.

Los informes se fijarán en transformaciones genéticas, afección a la vista, efectos sobre el sistema cardiovascular, impacto en el tracto digestivo o cambios en el comportamiento, que se cotejarán con los de su hermano gemelo.

El estudio del ADN y el conjunto de biomoléculas en el cuerpo humano proporcionará a la NASA «una información única» acerca de la reacción de los astronatuas a factores de estrés como los asociados con los vuelos espaciales.

Corazón, músculos y cerebro

Las investigaciones fisiológicas analizarán cómo un entorno tan especial puede inducir cambios en diferentes órganos como el corazón, los músculos o el cerebro, mientras que los estudios sobre salud mental ayudarán a prevenir qué efectos puede tener vivir en el espacio sobre la percepción y el razonamiento, la toma de decisiones y el estado de alerta.

Las investigaciones de microbiología-microbioma explorarán los efectos de la dieta y el estrés, y los estudios moleculares observarán cómo las células se activan y desactivan por el vuelo espacial, y cómo afectan la radiación o los cambios rápidos de microgravedad en muestras biológicas como sangre, saliva, orina y heces.

En la NASA esperan que estas investigaciones ayuden a identificar, de una forma como antes no se había hecho, los peligros y las consecuencias para la salud de los vuelos espaciales prolongados, especialmente cuando Marte se propone como próximo destino para la humanidad.

Kelly ya ha regresado a Estados Unidos, su país natal, procedente de Kazajistán, donde aterrizó la nave Soyuz que le trajo de la ISS. Lo esperaban sus hijas, su pareja y su hermano gemelo, además del director de la NASA, Charles Bolden, entre otros. 

Tomado de:

El Mundo Ciencia

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