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6 de mayo de 2010

¿Se puede explicar el mal con las leyes de la Termodinámica?

Miércoles, 06 de mayo de 2010

¿Se puede explicar el mal con las leyes de la Termodinámica?

¿Qué es la termodinámica?

La
termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes.

Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.

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Si piensas que esta relación Termodinámica-mal es estrambótica, he de decirte que no es, ni mucho menos, la primera vez que se usan las leyes de la física para argumentar un comportamiento humano. (Al final os extraigo, del fantástico artículo “La termodinámica, su historia y sus implicaciones sociales. Una revisión historiográfica” de Stefan Pohl Valero, algunas ideas generales que nos demuestran hasta que punto puede ser utilizado un concepto científico para fines sociales e ideológicos.)

Aunque se arriesga uno a cometer errores al interpolar las leyes de la física al comportamiento humano, voy a intentar explicar el mal con las leyes de la termodinámica. Espero no meter mucho la gamba.

El mal

Se ha filosofado durante toda la historia sobre el mal y el bien. El mal ha sido un concepto tratado por filósofos y religiosos durante muchos siglos. ¿Es el hombre bueno o malo por naturaleza? Parece claro que el mal y el bien son conceptos relativos que dependen de la moral y la ética de una época y sociedad determinada. Por ejemplo, la esclavitud en la Roma Antigua formaba parte de la sociedad romana, donde el esclavo constituía el escalón más bajo de la sociedad , y el propietario ejercía sobre el esclavo un poder absoluto. En ningún momento un ciudadano romano, noble y honrado, sería considerado amoral por aceptar la esclavitud como parte necesaria de la estructura social y económica.

Hoy día esta “institución” no sería aceptada bajo ningún concepto. Pero actualmente también existen grandes diferencias éticas y morales entre sociedades que defienden el mismo concepto del mal y el bien. La pena de muerte, el aborto o la eutanasia pueden ser ejemplos claros.

El mal en la naturaleza.

El mal es un invento humano, en la naturaleza no existe el mal ni el bien. Que el león mate a las crías de otro león para procrear con la leona es pura supervivencia; que la viuda negra o el pulpo mate al macho después de procrear es supervivencia. No podemos extrapolar la moral humana a la naturaleza. Desde que la primera bacteria tuvo que comerse o utilizar a otra para sobrevivir, la vida de un ser vivo no se sostiene sin la muerte de otro.

¿Se puede explicar el mal con las leyes de la Termodinámica?

¿Puede ser que las leyes de la física sean las que empujen al ser humano a hacer el mal?

Las leyes de la Termodinámica pronostican que un sistema aislado evolucionará hacia un estado de mínima energía y máxima entropía (máximo desorden). El equilibrio entre estas dos variables termodinámicas determinan si un fenómeno ocurre o no. Nosotros tendemos al desorden, pero al no estar aislados, usamos la energía del Sol para permanecer ordenados. Ahora bien, una vez que consumimos la energía necesaria para permanecer ordenado y vivos, siempre tendemos a gastar la mínima energía al realizar una actividad. Por ejemplo, para ver la televisión nos sentamos o nos tumbamos, porque nuestro estado y gasto energético es menor que viéndola de pie.

Pongamos varias situaciones para intentar aclarar el asunto:

  1. En un examen: Estamos delante de un examen y no hemos estudiado nada, lo hacemos mal y lo suspendemos. Hacer mal el examen requiere mucho menos gasto energético que hacerlo bien. Para hacerlo bien tengo que gastar mucha energía para pensar y memorizar durante semanas o meses.
  2. Robando una televisión: Un ladrón roba una televisión. ¿Por qué lo hace? Lógicamente robar una televisión requiere mucho menos gasto energético que trabajar y ahorrar durante meses para comprársela.
  3. Una mujer le es infiel a un hombre y éste mata al amante: Matando al amante resuelve el problema mucho más rápido y con menos gasto energético que aceptando la infidelidad y encontrar otra pareja.

En todos estos ejemplos no sólo hace falta más energía para hacer el bien, sino que hay que emplear más tiempo en permanecer ordenados para hacer el bien.

Desde que se inventó la primera herramienta se inventó la primera arma. Una azada puede servir para arar la tierra, o golpear al vecino en la cabeza y quedarse con sus tierras, duplicando así la plantación y los beneficios. Un acto que ahorra mucha energía, ya que para doblar la producción practicando el bien, el agricultor tendría que trabajar el doble, para ganar el suficiente dinero para comprar las tierras del vecino y trabajarlas.

Así, el mal no es más que la tendencia del ser humano a seguir la ley física del mínimo gasto energético.

“La termodinámica, su historia y sus implicaciones sociales. Una revisión historiográfica” de Stefan Pohl Valero

En la segunda mitad del siglo XIX las leyes de la termodinámica tuvieron implicaciones sociales en el contexto europeo. Además de las posibilidades que parecía ofrecer el concepto de la energía para el estudio y manejo de la sociedad, el hecho de que esta misma sociedad y sus individuos se interpretaran como una máquina térmica sirvió de manera idónea para legitimar diversos ordenes sociales. En la Europa del último tercio del siglo XIX, la imagen de una compleja máquina térmica, regida por las leyes de la termodinámica, se convirtió en una de las principales metáforas que explicaban cómo el universo, la sociedad y el hombre funcionaban. Desde esta visión, las leyes de la termodinámica sirvieron para justificar toda una serie de ideologías y reformas sociales. Si entendemos el “darwinismo social” como un término que expresa las influencias e implicaciones sociales y culturales del darwinismo -la interacción entre teorías biológicas y teorías sociales - , y en el que las férreas fronteras entre lo científico y lo social parecen difuminarse, entonces podríamos igualmente hablar de la “termodinámica social.”

En el libro Energy & Entrpopy. Science and Culture in Victorian Britain (1989), el lingüista Greg Myers escribió un ensayo titulado “19th Century Popularization of Thermodynamics and the Rhetoric of Social Prophecy,” en el que exploraba cómo el lenguaje de la crítica social y moral influyó en la retórica de los divulgadores de la física victoriana, y cómo el lenguaje de los físicos fue utilizado para hacer crítica social y moral. Al igual que como ocurrió con el darwinismo, tanto pensadores de derechas como de izquierdas se apropiaron de las leyes de la termodinámica para legitimar de forma científica sus posturas políticas e ideológicas

Para el círculo de Thomson y Maxwell, por ejemplo, las leyes de la energía sirvieron para respaldar una visión cristiana del cosmos. A partir de la segunda ley de la termodinámica, Thomson dedujo una consecuencia cosmológica de indudables repercusiones teológicas.

La ley de la entropía caracterizaba entonces un universo material que necesariamente debía tener un inicio y que se dirigía inevitablemente hacia un fin, aquel donde toda la energía estaría disipada en forma de calor y por lo tanto no habría posibilidad de ningún tipo de vida. Cuando Thomson publicó en 1852 su artículo “On a Universal Tendency in Nature to the Dissipation of Mechanical Energy,” en el que explicaba la llamada “muerte térmica del universo”, se estaba escribiendo una profecía bíblica con la autoridad de una fórmula matemática. La segunda ley de la termodinámica se convertía así en una confirmación física de una verdad moral.

Thomson veía en la muerte térmica del universo una confirmación científica de la visión decadente de la tierra expuesta en el Antiguo Testamento y en especial en el pasaje Isaías 51:6.24 Para Thomson, las dos leyes de la energía caracterizaban precisamente el contraste que aparecía en este pasaje bíblico que anunciaba el fin de la tierra y la desaparición de los cielos, pero a la vez la eternidad de la salvación. Este contraste entre temporalidad y eternidad se reflejaba en las leyes de la energía: en la tierra desaparecería el pecado así como se disiparía la energía, pero igualmente la salvación, la rectitud y la energía permanecerían para siempre. Con esto, Thomson pretendía preservar el sentido conservador de una teología natural que demostraba el poder del creador sobre la naturaleza.

En el último tercio del siglo XIX, la idea de que el universo alcanzaría un estado de equilibrio térmico se convirtió en la mejor arma contra las doctrinas materialistas y naturalistas de la época. Dentro de un amplio debate público entre ciencia y religión, que tenía como telón de fondo la búsqueda de diversas posibilidades reformistas que abarcaban el Estado, las instituciones y la sociedad, la conservación de la energía -al igual que la teoría de la evolución- representaron los mejores argumentos para promover una visión materialista del universo y para cuestionar valores tradicionales religiosos. Estas teorías científicas fueron muy importantes a la hora de ofrecer una visión del mundo que se regía exclusivamente por leyes naturales y donde la mano de Dios y lo sobrenatural no tenían cabida. En este sentido, la termodinámica fue utilizada para cuestionar el poder de la Iglesia y para proponer una nueva moral basada en la razón. Pero si para los intelectuales reformistas la primera ley de la termodinámica significó una excelente herramienta para la secularización de la sociedad y la separación de la Iglesia y el Estado, para numerosos líderes intelectuales conservadores la segunda ley representó la confirmación de una visón del mundo que implicaba la existencia de un Artífice de un universo con principio y final. Numerosos intelectuales católicos en toda Europa recurrieron a la ley de la entropía -y con ello a la creciente autoridad social de la ciencia- en su campaña por mantener dentro la Iglesia la autoridad moral y su poder sobre la sociedad.

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Ciencia On Line

Es malo para la salud beber agua de lluvia

Jueves, 06 de mayo de 2010

Es malo para la salud beber agua de lluvia




Cuando uno tiene mucha sed y necesita agua a toda costa, puede tener la tentación de beberla del mar, en el caso de que esté varado en mitad del océano. Como ya os expliqué en el artículo ¿El agua del mar puede quitar la sed?, beber agua salada no es muy conveniente si el objetivo es saciar la sed.

Pero ¿y el agua de lluvia? ¿Es malo para la salud beber agua de lluvia?

Un estudio llevado a cabo por la Monash University, en Melbourne (Australia), constata que no. En el estudio participaron 300 familias en las que se empleó como principal fuente de consumo el agua de lluvia recolectada en tanques.

El proceso de momificación en tres minutos

Miércoles, 06 de mayo de 2010

El proceso de momificación en tres minutos

Muy gráfico el video editado por el Museo Romano-Egipcio "The Getty" en el que explica paso a paso el proceso de momificación, con la ventaja adicional de que se han ahorrado el mal trago de enseñarnos como extraían los órganos internos por la nariz del difunto... muy considerados :D


Se trata Herakleides, un joven de 20 años que fue momificado allá por el año 150 después de Cristo y que en estos momentos se exhibe en el Getty, siendo una de las momias más peculiares conservadas, puesto que auna la milenaria costumbre momificadora egipcia con la tradición romana del retrato funerario.

Así pues, aprovechamos y de paso, asistimos a dos tradiciones milenarias fundamentales en la historia del arte resumidas en un video de menos de 3 minutos.



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La Aldea Irreductible

¡El tamaño si importa!

Jueves, 06 de mayo de 2010

El tamaño si importa


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Insecto en vuelo. Fotografía por Steve Roetz.

El tamaño determina en gran medida la capacidad que tiene un organismo para realizar maniobras acrobáticas como resultado de movimientos rápidos de translación y/o de rotación del cuerpo. De manera general, los animales de tamaño pequeño son más ágiles que los animales grandes. Por ejemplo, en el aire una mosca puede volar boca arriba, cambiar su dirección de vuelo repentinamente 90 grados -e incluso 180- o despegar hacia atrás, mientras que para la mayoría de las aves (excepto quizás los colibríes) serían movimientos imposibles de realizar. En el mar, un delfín nariz de botella puede impulsar su cuerpo fuera del agua hasta siete metros y girar varias veces antes de caer (por eso su atractivo en los acuarios), mientras que una ballena gris apenas consigue sacar parte de su cuerpo del agua y girar torpemente para caer sobre su espalda. Incluso en el hombre, no es una casualidad que la gimnasia acrobática tenga en sus filas a los atletas más pequeños (tanto en edad como en tamaño) de todas las disciplinas olímpicas. Pero ¿por qué es así?

El medio

El ambiente indudablemente influye, como mecanismo de selección, en la capacidad de movimiento de los animales. Entre más complejo y heterogéneo sea un ambiente, más ágiles deberán ser los animales que se muevan a través de el, ya que de lo contrario podrían llegar a lastimarse gravemente o ser alcanzados por un depredador. Además, lo homogéneo puede verse a pequeña escala como conjunto de ambientes heterogéneos complejos. Es por esto que los animales pequeños tienen que ser más ágiles para sortear los obstáculos impuestos por la heterogeneidad ambiental relativa a su escala.

El sexo y el tamaño

En los animales la agilidad de movimiento es un atributo que puede inclinar la balanza para que un macho sea seleccionado por una hembra. Un macho pequeño, pero ágil, puede evadir más fácilmente a sus depredadores. En un gran número de especies de insectos y de aves los machos pequeños tienen una mayor probabilidad para conseguir pareja que los animales grandes. Incluso en el hombre, las mujeres tienden a elegir más frecuentemente para bailar hombres con movimientos ágiles. No dudo en afirmar que de llevarse a cabo un estudio sobre la selección de pareja de baile y el tamaño, el resultado favorecería a los hombres de complexión pequeña.

Bases Físicas

Dos cuerpos de diferente tamaño, pero de igual densidad, tienen diferentes propiedades físicas tanto de traslación como de rotación. Supongamos que tenemos dos esferas que se encuentran en reposo y a la misma altura del suelo, pero que difieren en su diámetro: digamos el doble. Ahora si le damos a cada una un fuerte empujón con la mano – procurando que transfiramos el mismo momento, que es el producto de la masa de la mano por su velocidad- notaremos que la esfera pequeña ganará el doble de velocidad en comparación con la grande y consecuentemente llegará más lejos.

Algo parecido pasaría con la rotación. Si tenemos dos ruedas de bicicleta de diferente tamaño y las hacemos girar de manera similar con la mano, notaremos que la rueda pequeña girará más rápido que la grande.

Por otro lado las fuerzas viscosas de un fluido pueden llegar a dominar sobre el movimiento de un cuerpo si su tamaño es suficientemente pequeño, de acuerdo con el número de Reynolds. Si fuese posible el reducir gradualmente a un nadador a la escala de una bacteria, éste sentiría como el agua se iría haciendo más y más viscosa hasta tener una consistencia como la miel.

Esto nos muestra que el tamaño importa al enfrentar las perturbaciones del medio. Por eso, los animales pequeños, más que los grandes, requiere de gran agilidad y control para sortear tales dificultades.

Para saber más

Vogel S. 2007. Living in a physical world XII. Keeping up upward and down downward. J Biosci 32: 1067: 1081.

Dudley, R. 2002. Mechanisms and implications of animal flight maneuverability. Integrative and Comparative Biology 42:135–140.

Brown. W.M, L. Cronk, K. Grochow, A. Jacobson, C.K. Lu, Z. Popovic and R. Trivers. 2005. Dance reveals symmetry especially in young men. Nature 438: 1148-1150.

Fuente:

Razón Áurea

5 de mayo de 2010

¿Qué hace tan apetitosa a la comida chatarra?


Miércoles, 05 de mayo de 2010

¿Qué hace tan apetitosa a la comida chatarra?

Pero antes conteste: ¿Qué es la comida chatarra?

La comida basura o comida chatarra contiene, por lo general, altos niveles de grasas, sal, condimentos o azúcares (que estimulan el apetito y la sed, lo que tiene un gran interés comercial para los establecimientos que proporcionan ese tipo de comida) y numerosos aditivos alimentarios, como el glutamato monosódico (potenciador del sabor) o la tartracina (colorante alimentario).

Potencialmente todos los alimentos son perjudiciales para la salud si se abusa de su consumo, pero los que se consideran comida basura lo hacen en mayor medida por necesitarse menores cantidades para producir efectos adversos, o por consumirse en mayores cantidades, dada su facilidad de consumo (comida rápida) o el prestigio social de su consumo (ligado a formas de ocio juvenil).

¿Qué hace tan apetitosa a la comida basura? En primer lugar es obvio que tiene buen sabor, en general nos gusta la comida por su sabor, pero otra de sus características igualmente importante para que nos guste este tipo de comida es su alto contenido energético.

El hecho de saborear la comida aumenta los niveles de dopamina en una región del cerebro llamada nucleus accumbens implicada en el procesamiento de la recompensa, comer nos causa placer y esta respuesta de nuestro cerebro está regulada mediante el neurotransmisor dopamina.

Pero, ¿cuánta comida activa esta recompensa? depende de dónde se sitúe el umbral de sensibilidad del sistema. Hay casos en los que ésta es baja por razones genéticas, se produce menor cantidad del receptor de dopamina D2R que provoca una disminución del efecto de la dopamina en el nucleus accumbens, de modo que se siente menos placer como respuesta a la comida. En estos individuos la activación de este circuito requiere más comida y que ésta sea más calórica, de modo que esta deficiencia genética está asociada con el aumento de peso a largo plazo.

En un reciente artículo publicado en Nature Neuroscience se muestra cómo el acceso a la comida basura y por lo tanto la sobrealimentación embota la sensibilidad del circuito de recompensa en ratas. Estudian ratas a las que se expone a comida basura durante todo el día y que sólo pueden comer pienso. Las ratas que pueden comer mal, lo hacen cada vez que pueden, convirtiendo la comida basura en su principal fuente de calorías, aunque puedan comer su pienso mucho más saludable, eligen la comida basura consiguiendo un importante y esperado sobrepeso y reduciendo su actividad física, mientras sus compañeras que sólo pueden comer pienso se mantienen delgadas y activas. Lo interesante es que las ratas que más comida basura ingieren cambian su estructura cerebral en el nivel molecular, tienen menos receptores D2R, de modo que necesitan comer más para satisfacerse.

Comer comida basura puede incidir en la plasticidad del cerebro, haciendo a los individuos más vulnerables a los comportamientos compulsivos, dado que la menor cantidad de D2R en personas obesas está relacionada con un metabolismo reducido en las áreas corticales prefrontal y orbitofrontal, responsables del control inhibitorio sobre el comportamiento. La obesidad y la adicción a drogas parecen surgir del mismo tipo de respuesta de adaptación de los sistemas de recompensa del cerebro.

Este estudio muestra cómo el sobrepeso y la obesidad pueden ser prevenidos si tenemos presente por un lado que el abuso de la comida basura y por tanto los problemas de salud asociados no están siempre determinados genéticamente; el simple hecho de comer comida basura la hace más irresistible, de modo que cada persona tiene el control de lo que come. Por otro lado debemos eliminar la simplificación de que el sobrepeso y la obesidad son cuestiones de fuerza de voluntad, cuando se está habituado a comer mal se desarrolla una adicción y la fuerza de voluntad por sí sola no basta.

Fuente:

U Ciencia (España)

¿Por qué las computadoras se cuelgan y tú no?


Miércoles, 05 de amyo de 2010

¿Por qué las computadoras se cuelgan y tú no?

Bueno, a veces tú también te cuelgas, pero eso no sucede con demasiada frecuencia ¿verdad? Pero nuestras PCs se cuelgan a cada momento, y por lo general, lo hacen en los momentos en que nos faltan pocos minutos para terminar aquel dichoso informe que nuestro gritón jefe nos ha estado exigiendo durante todo el día (algo así como la Ley de Murphy aplicada a la informática).

Por ejemplo cuando se cuelga una PC es usual que aparezca la pantalla azul de la muerte:



Bien, dejémonos de charlar y vayamos al artículo:


Procesos reguladores: E.coli vs LinuxComparando la organización de los sistemas que controlan los procesos que tienen lugar en un organismo vivo y en un ordenador, investigadores de la Universidad de Yale tratan de explicar por qué los ordenadores tienden a funcionar mal más a menudo que los seres vivos.

Para ello, según explican en Scientists Explain Why Computers Crash But We Don't analizaron la organización jerárquica de los procesos reguladores de la bacteria E. Coli (en la imagen, a la izquierda) y del sistema operativo Linux (derecha).

Las redes moleculares en la bacteria están organizadas como una pirámide, con un número limitado de genes mastro en el vértice superior controlando una amplia base de genes con funciones especializadas que actúan de forma independiente.

Por el contrario, el sistema operativo Linux está organizado más como una pirámide invertida, con muchas rutinas de alto nivel que controlan muchas funciones genéricas diferentes en la parte inferior de la red.

Según los investigadores esta distribución en el sistema operativo -al parecer fruto de la reutilización de código para ahorrar tiempo y dinero durante la programación- hace que el sistema resultante sea más vulnerable y propenso a romperse porque “incluso pequeñas alteraciones en tareas genéricas y simples pueden interferir e interrumpir otras esenciales.”

Aunque, al menos en los ordenadores el problema se resuelve simplemente apagando y encendiendo.

Fuente:

Microsiervos

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