Sea por sus escasas dimensiones o por su absoluto hermetismo, la lentitud en las notebooks genera mayor impaciencia que otros dispositivos. ¿Cómo darse cuenta si la solución es actualizar sus componentes y cuándo hay que pensar en saltar a un modelo nuevo? Los equipos sin posibilidad de reemplazo de sus partes son los que tienen una antigüedad de 6 años. En cuanto a sus piezas, en lugar de procesador con Wi-Fi utilizan placas PCMCIA, vienen con menos de tres puertos USB y les resulta muy complicado mover un Windows XP.
Hallábanse dos jóvenes estudiantes, llamados Peláez y Ortigosa, ante el último problema que les había propuesto su profesor y que versaba sobre el diseño de una máquina procesadora de agua, sólidos y gases. La propuesta era aparentemente sencilla: por un extremo de la máquina debían introducirse agua, restos orgánicos y aire atmosférico. En el cuerpo central de la máquina debían situarse dos procesadores independientes: uno de ellos descompondría la materia orgánica y la mezclaría con el agua, para posteriormente expelerla al exterior del aparato. El segundo procesador debía ser capaz de capturar aire del exterior y volverlo a expulsar de tal manera que estuviera circulando continuamente por el interior de la máquina, con el objeto de ventilar el sistema y mantenerlo en una temperatura aceptable. El profesor sólo indicó una limitación para el diseño: la materia prima de ambos circuitos no podía mezclarse. Si esto ocurría (especialmente si el agua o la materia orgánica penetraban en el circuito del aire), la máquina tendría serios problemas de funcionamiento, pudiendo llegar a quedar total e irremediablemente inservible.
El diseñador inteligente
Peláez, el más metódico de los estudiantes consideró que el peligro de que los compuestos se mezclaran constituía un aspecto vital, y comenzó dibujando un pequeño esquema que asegurar la estanqueidad e independencia de ambos circuitos:
Esquema 1 de Peláez (corte longitudinal de la máquina)
Antes de construir nada, Peláez siguió trabajando con bocetos, pensando que sería más sencillo cambiar un dibujo que una máquina ya construída. De esta forma, su siguiente paso consistió en ubicar sobre el papel la bomba de aire y el descomponedor de materia orgánica en cada uno de los conductos, ajustando los tamaños, diámetros y colocación de forma precisa:
Esquema 2 de Peláez (corte longitudinal de la máquina)
La turbina produciría un flujo constante de aire que refrigeraba el interior de la máquina, mientras que cada vez que se introducía agua y/o materia orgánica por el otro orificio, el segundo procesador entraría en funcionamiento descomponiendo y mezclando para expulsar el resultado por el orifico de salida correspondiente. Complacido, se le ocurrió introducir una mejora: una serie de tubos que optimizaran la ventilación del interior del mecanismo, así como un pequeño filtro en la entrada de arie con el objeto de que las impurezas arrastradas con éste no dañaran la turbina. Hizo sitio en su esquema y obtuvo el boceto final:
Esquema 3 de Peláez (corte longitudinal de la máquina)
Finalizado el diseño, Peláez procedió a construir la máquina según las especificaciones que había planeado, obteniendo un aparato funcional que entregó orgullosamente al profesor junto con la memoria correspondiente, disponiéndose a esperar la calificación.
El diseñador chapucero
Mientras tanto Ortigosa, mucho menos analítico y -confesémoslo- bastante más chapucero, pensó que sería más rápido comenzar inmediatamente la construcción, sin perder el tiempo en diseños ni dibujitos previos. Así cogió un bloque de metal y practicó un conducto longitudinal con un orificio de entrada y otro de salida:
Prototipo de Ortigosa, fase 1 (corte longitudinal de la máquina)
A continuación, Pedró colocó la turbina y el procesador de materia prima en el conducto practicado, uno a continuación de otro:
Prototipo de Ortigosa, fase 2 (corte longitudinal de la máquina)
Aquí se encontró con su primer problema: la máquina necesitaba una perfecta sincronización entre la entrada de aire y la de las otras materias primas, dado que no debían mezclarse en su interior. Pudo programar la turbina propulsora para que funcionara a intervalos intermitentes, pero esto le obligaba a introducir el agua y la materia orgánica durante los cortos períodos en que la turbina estaba parada. Tal procedimiento recalentaba demasiado la máquina al no presentar un flujo constante de aire y, por otro lado, no permitía asegurar una separación perfecta, dado que cualquier desacople en la introducción de agua y materia orgánica producía la indeseable mezca con el aire. Para colmo de males, la turbina se ensuciaba cuando las materias primas pasaban a través de ella, lo que hacía que tras unos pocos ciclos dejara de funcionar, quemando la máquina por recalentamiento.
A pesar de este mal funcionamiento, Ortigosa no estaba dispuesto a empezar de nuevo, e ideó un sistema para separar el propulsor de aire y el procesador de materias primas. No quedaba espacio en la máquina para situar un segundo conducto completo, así que redujo el tamaño de la turbina, hizo un hueco a base de unos cuantos golpes y colocó la nueva y reducida turbina en una ubicación paralela comunicada con el conducto principal mediante un canal secundario:
Prototipo de Ortigosa, fase 3 (corte longitudinal de la máquina)
No tardó en aparecer un segundo problema: no había previsto ningún canal de salida de aire, y además la salida de la turbina estaba parcialmente tapada por el procesador de materias primas. Al pobre Ortigosa (que ya le acuciaba el tiempo) no se le ocurrió otra cosa que que diseñar una turbina de “ida y vuelta”, de tal manera que durante unos segundos aspiraba el aire para, a continuación invertir el funcionamiento y expulsarlo por el mismo camino hacia el exterior.
Para colmo de males, encontró que el orificio de entrada era demasiado amplio, con lo que muchas impurezas penetraban en la máquina al aspirar (incluso algún objeto de poco peso pero respetable tamaño). Pensó en colocar un filtro en la entrada, pero entonces el agua y la materia orgánica no podrían penetrar hasta el procesador. La solución que pergeñó fue situar una tapa en el orificio de entrada, practicando un canal auxiliar para aspirar el aire, en el que finalmente pudo colocar un pequeño filtro:
Prototipo de Ortigosa, fase 4 (corte longitudinal de la máquina)
De esta forma, cuando funcionaba la turbina en aspiración, se cerraba la compuerta del orificio principal, obligando al aire a entrar por el orificio secundario dotado de filtro. Sin embargo, al invertir la turbina y expulsar el aire, éste podía salir por cualquiera de los dos orificios, en función de que la compuerta estuviera cerrada o abierta.
Este “sistema” solucionó en parte el problema con el aire, pero el circuito de ventilación era demasiado corto, por lo que Ortigosa se vió obligado a situar pequeños conductos auxiliares. Esto produjo un nuevo problema: al ser un circuito cerrado, en los conductos auxiliares no se producía circulación alguna, por lo que Ortigosa colocó una pequeña turbina secundaria y sincronizada con la anterior para asegurar la circulación por el circuito auxiliar, junto con una serie de válvulas que forzaran la circulación en un único sentido:
Prototipo de Ortigosa, fase 5 (corte longitudinal de la máquina)
Por fin, Ortigosa creyó haber terminado la máquina: el circuito de aire, aunque poco eficiente, funcionaba razonablemente. La desilusión llegó al introducir el agua y la materia orgánica: si la turbina estaba aspirando en ese momento, la mayor parte de éstos materiales eran arrastrados a la turbina, atascándola irremediablemente (dado que ahora no disponía de conducto de salida). Por el contrario, si la turbina estaba expulsando el aire, el flujo impedía que las materias primas entraran hasta alcanzar el procesador.
Desesperado, deshechó la posibilidad de empezar de nuevo, pensando que tardaría más que tratando de solucionar el problema actual. Al fin y al cabo, la máquina estaba muy avanzada y casi funcionaba.
Ortigosa siguió probando soluciones, y finalmente se inclinó por instalar una válvula al inicio del canal de la turbina, de tal manera que cuando se activara, cerraría el conducto del aire hacia la turbina:
Prototipo de Ortigosa, fase 6 (corte longitudinal de la máquina)
Probando esta última versión del aparato, Ortigosa encontró un último escollo: la compuerta de la turbina se abatía sobre el orificio de entrada de ésta tanto al entrar agua y materia orgánica como al aspirar aire, lo que bloqueaba el circuito. Estando ya realmente apurado, lo que hizo fue endurecer la articulación de la compuerta y taladrarla para que el aire pudiera pasar a su través sin ofrecer demasiada resistencia. Esto tenía un impedimento, y es que el agua o las pequeñas partículas podrían colarse en la turbina, pero Ortigosa confió en que no se introdujera demasiado volumen de agua ni materia orgánica demasiado fragmentada. Lamentablemente, estas medidas obligarían al procesador a trabajar más duramente y con menor efectividad, pero siempre sería mejor que atascar de forma irremediable la turbina.
Prototipo de Ortigosa, fase 7 (corte longitudinal de la máquina)
Ortigosa no estaba demasiado satisfecho, pero decidió que su máquina funcionaba aceptablemente, así que la entregó -eso sí, varios días más tarde que Peláez- y pasó a esperar temerosamente la evaluación por parte del profesor.
Tras examinar las dos máquinas, el docente no tuvo dudas sobre cuál de ambos estudiantes había trabajado de una forma más eficiente y rápida, así como cuál de las dos máquinas funcionaba mejor:
Máquinas de Peláez (izquierda) y Ortigosa (derecha)
La evaluación fue, por lo tanto, muy clara: Peláez había construido una máquina sencilla, eficiente y segura en mucho menos tiempo que Ortigosa, que había utilizado muchos recursos de forma innecesaria y con unos resultados muy inferiores: la máquina se calentaba en exceso por el deficiente circuito de ventilación, tendía a atascarse, debía trabajar a mayor esfuerzo del debido y tenía muchas piezas que hacían más probable un fallo en el funcionamiento. Así pues, Peláez obtubo un sobresaliente, mientras que Ortigosa solamente recogió un aprobado raspado, gracias a que -al menos- la máquina funcionaba durante cierto tiempo.
Moraleja: un diseñador piensa primero y actúa después
A cualquier lector le habrá parecido el proceder de Ortigosa totalmente inadecuado e ineficiente, y a todos se nos ocurren varias mejoras que podrían haberse realizado con muy poco esfuerzo y un poco de planificación. Si tuviéramos que elegir a uno de los estudiantes para que nos construyera cualquier aparato, creo que todos nosotros elegiríamos a Peláez.
Por el contrario, y lamentablemente, la naturaleza se parece más a Ortigosa el chapucero que a Peláez el diseñador. La evolución no piensa antes de lanzarse a construir, sino que lo va haciendo sobre la marcha. Adopta soluciones (si éstas aparecen) que no tienen por que ser óptimas, sólo deben permitir que el organismo/máquina funcione algo mejor durante un tiempo.
Si es cierto lo que afirmo, al examinar la solución que evolutivamente se da a ciertas estructuras y organismos sería esperable encontrar más máquinas “tipo Ortigosa” que “tipo Peláez”. Y esto es exactamente lo que ocurre en la naturaleza.
Examinando el diseño de nuestros sistemas respiratorio y digestivo, encontramos muchísimas más semejanzas con el improvisado trabajo de Ortigosa que con el impecable diseño de Peláez.
Aparatos respiratorio y digestivo humanos (izda); porción cefálica (dcha)
Los conductos de entrada de nuestro aparato digestivo y los conductos de entrada y salida del respiratorio se encuentran comunicados de una manera similar a la máquina de Ortigosa. La cavidad nasal se comunica con la cavidad bucal mediante un conducto común llamado faringe, por el que circulan tanto el aire que respiramos como el agua y los alimentos que tragamos. Posteriormente la faringe se bifurca en la vía respiratoria (laringe y tráquea) hacia los pulmones y la vía digestiva (esófago) hacia el estómago, existiendo una tapadera constituida por la epiglotis que tapona las vías respiratorias durante la deglución. Esto exige una separación temporal muy precisa entre las actividades de respiración y deglución, así como la interposición de varias compuertas y válvulas para evitar los cambios indeseados de ruta.
Lamentablemente, el sistema adolece de tantos errores y riesgos como la máquina de Ortigosa: el aire, el agua y los alimentos se introducen demasiado frecuentemente por los canales equivocados, provocando a menudo problemas digestivos o, lo que es peor, atragantamientos por obstrucción de la laringe que pueden desembocar en consecuencias tan graves como la muerte por asfixia.
¿Porqué no disponemos de dos circuitos separados, dado que nada obliga a compartir conductos entre ambos aparatos?. Esto sería mucho más seguro y eficiente, como la máquina de Peláez. La respuesta es que nuestra funcionalidad respiratoria y digestiva es producto de una diseño chapucero, de una naturaleza que trabaja como Ortigosa: sin pensar y adoptando soluciones sobre la marcha.
Personalmente, dudo mucho que cualquier persona mínimamente religiosa esté dispuesta a atribuir este “diseño” a la premeditación e inteligencia del ser superior al que adora, sería un menosprecio o -como indica el biólogo Francisco Ayala- una verdadera blasfemia.
Fuente:
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Un estudio reciente asegura que las recompensas eróticas activan zonas del cerebro diferentes a las de otros placeres secundarios, como la obtención de dinero o poder.
Sergio Mendoza y Xavier Hernández, astrofísicos mexicanos del Instituto de Astronomía de la UNAM, propusieron reformular la Ley de Gravitación Universal de Isaac Newton, con un planteamiento de Gravedad Extendida que pretende explicar una serie de inconsistencias entre los fenómenos observados a distancias galácticas y el comportamiento predicho por la teoría clásica. La formulación, publicada este año en dos artículos, en la revista Astronomy & Astrophisics, y en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ofrece una nueva expresión para la fuerza de gravedad, que resulta indistinguible de la Ley de Newton a escalas del Sistema Solar, pero a niveles galácticos decae más lentamente que lo señalado por la formulación del físico inglés.
Un ejemplo es el de las galaxias espirales, que rotan más rápido de lo esperado, tanto que el gas y las estrellas que las componen, debieran dispersarse al girar como rehilete de agua; sin embargo, la fuerza que las mantiene unidas compensa la centrífuga originada por el movimiento de rotación.
Los modelos dominantes para explicar esta discrepancia han consistido en postular que hay más materia de la que se observa, la llamada materia oscura, cuya fuerza gravitacional debiera mantener unida a la galaxia. No obstante, debe poseer propiedades exóticas como no absorber ni emitir luz, traspasar la materia ordinaria, ocupar grandes extensiones de espacio sin agrumarse, además de componer el 90 por ciento de la materia del Universo.
Por décadas, se ha invertido esfuerzo y dinero para detectar esta hipotética materia, pero no se ha logrado, lo que ha llevado a los científicos a buscar soluciones alternativas.
Exploran camino alterno
La Ley de la Gravitación Universal, propuesta por Newton en 1687 en su libro Principios matemáticos de la filosofía natural, establece una relación cuantitativa para la fuerza de atracción entre dos objetos con masa.
Sostiene que todo objeto en el Universo que posea masa ejerce una atracción gravitatoria sobre cualquier otro objeto con masa, aún si están separados por una gran distancia (como sucede con las estrellas binarias, que están asociadas, aunque a veces están muy lejos una de la otra).
Mendoza y Hernández han explorado un camino alterno que descarta la presencia de materia oscura. Infieren que la fuerza atractiva que produce la materia observada a distancias galácticas es mayor de lo supuesto. Este proceder es el que el mismo Newton recomienda: buscar las fuerzas que rigen el movimiento de los astros en vez de postular sustancias exóticas. Puede ser encontrado en el prefacio de la segunda edición de su libro.
Los científicos también presentan pruebas comparativas a lo largo de todas las escalas astronómicas, con resultados dentro de los rangos de error de las mejores mediciones hechas a la fecha, incluidas las de posición y movimiento del Sistema Solar, que tienen una precisión fraccional de hasta una parte en un billón.
Igualmente, presentan predicciones verificables para numerosos problemas de actualidad. La propuesta explica múltiples inconsistencias a lo largo de todas las escalas astronómicas, sin precisar la de la materia oscura.
Este resultado replantea la visión que se ha tenido del cosmos en los últimos 30 años, desde que Fritz Zwicky y Vera Rubin postularon la existencia de la materia oscura.
La Gravedad Extendida abre nuevas líneas de investigación, como buscar su versión relativista, revisar las consecuencias en torno a la curvatura del espacio y su expansión, y dar respuesta al problema de la energía oscura.
Por más de 30 años, grupos de investigación que consideran insatisfactoria la teoría de la materia oscura han trabajado modelos gravitacionales alternativos.
Parte de ellos han seguido los Modelos de Dinámica Modificada (MOND, por sus siglas en inglés) de Mordehai Milgrom, de 1981, que planteó un cambio en la segunda ley de Newton (describe la dinámica de una partícula de masa acelerada por la acción de una fuerza) para aquellos sistemas que sufrieran aceleraciones pequeñísimas, pero las expresiones matemáticas de MOND han resultado rebuscadas y difíciles de aplicar.
Hernández y Mendoza, junto con su equipo de trabajo conformado por el investigador posdoctoral Juan Carlos Hidalgo y las estudiantes de doctorado y maestría Tula Bernal y Teresita Suárez, han propuesto una alternativa equivalente a MOND, mediante el desarrollo de las potencias de la expresión gravitacional de la fuerza de Newton, conocida como F= GMm/r2.
La Gravedad Extendida detalla la fuerza sentida por los objetos a todas las distancias astronómicas; coincide con la descripción propuesta por Newton para el Sistema Solar, y con las planteadas por MOND para los sistemas galácticos. Además, puntualiza la fuerza sentida por sistemas intermedios como las galaxias elípticas.
En Conocer Ciencia reaizamos un programa dedicado a la biografía de Newton. Observe la presentación aquí:
Fuente:
Investigadores de la Universidad de California en Berkeley (Estados Unidos) han descubierto que el cerebro podría utilizar un proceso de decisiones competitivo para decidir qué mano utilizar para tareas manuales simples. Los resultados del estudio se publican en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS). Los investigadores, dirigidos por Flavio Oliveira, investigaron cómo el cerebro media uno de las decisiones más comunes y fundamentales que las personas toman cada día: qué mano utilizar para una acción manual.
Los autores del trabajo instruyeron a participantes del estudio diestros para alcanzar con las dos manos imágenes en varias localizaciones de una mesa. Los investigadores utilizaron luego estimulación magnética transcraneal para alterar de forma temporal la actividad cerebral en la corteza parietal posterior izquierda y derecha, una región del cerebro asociada con la planificación del movimiento y el procesamiento de las relaciones espaciales.
La estimulación transcraneal en la región izquierda de esta zona del cerebro alteró la libre elección de mano de los participantes, conduciéndoles a utilizar la mano derecha, la afectada por la estimulación, en menos ocasiones que cuando no se utilizaba la estimulación magnética. La estimulación no produjo efectos en la zona derecha del cerebro.
Los autores sugieren que la corteza parietal posterior participa en las decisiones de elección de mano y que cuando se afronta una decisión como qué mano utilizar para presionar un botón del ascensor, el cerebro humano podría iniciar varios planes motores y después seleccionar entre respuestas competidoras para producir un movimiento de la mano.