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10 de enero de 2012

Las respuestas de Hawking sobre el futuro de la humanidad

Stephen Hawking

Para celebrar sus 70 años, el físico y profesor Stephen Hawking respondió a una selección de preguntas enviadas por los oyentes de Radio 4 de la BBC.

Los temas iban desde los orígenes del Universo hasta las posibilidades de vida extraterrestre. También lo consultaron sobre el impacto que podría tener en la teoría de la relatividad de Einstein la confirmación de que los neutrinos viajan más rápido que la luz.

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Parece claro que el profesor Hawking cree que tendremos que colonizar el espacio si queremos evitar la catástrofe, pero es optimista sobre las perspectivas de establecer colonias autosuficientes en Marte y cree que la especie humana eventualmente se extenderá más allá de los confines más lejanos del universo.

Encontrar vida inteligente en otra parte del universo, explicó, sería el descubrimiento científico más grande de la historia, pero no es optimista sobre las consecuencias que pueda tener ese encuentro.

Orígenes del universo

1. ¿Hubo un "tiempo" en el que había "nada"? - Roland, Lagos, Nigeria

Tiempo

El origen del Universo puede ser explicado por las leyes de la física, sin ninguna necesidad de milagros o intervención divina.

Estas leyes indican que el Universo fue espontáneamente creado de la nada en un estado de rápida expansión.

A esto se lo llama inflación porque es como cuando los precios suben en los comercios a un ritmo siempre creciente.

El tiempo es definido sólo con el Universo, por eso no tiene sentido hablar de tiempo antes del comienzo del Universo, sería como preguntar por un punto ubicado al sur del Polo Sur.

¿Más rápido que la luz?

2. ¿Cuál será el impacto en la teoría de la relatividad de Einstein si se confirma que los neutrinos son capaces de viajar más rápido que la velocidad de la luz? - David Pointon, Maidstone, Inglaterra

Experimento con neutrinos

La teoría de la relatividad de Einstein predice que nada puede viajar más rápido que la luz.

En consecuencia si el experimento Ópera es correcto y los neutrinos realmente viajan más rápido que la luz, entonces la teoría de la relatividad está equivocada.

Sin embargo, no creo en los resultados de Ópera, porque ellos discrepan con la detección de neutrinos de la supernova SN1987A.

¿Universo múltiple?

3. Algunas personas sostienen la hipótesis de que lo que llamamos Universo puede que sea uno de muchos universos. ¿Hay alguna forma concebible en la que podamos alguna vez detectar y estudiar otros universos en caso de que sí existan? ¿Es eso posible? - Tobby North, Essex, Reino Unido

Universo

Nosotros apostamos por la teoría M [una extensión de la teoría de cuerdas].

Una de las predicciones de la teoría M es que hay muchos universos diferentes, con valores diferentes para las constantes físicas.

Esto podría explicar por qué las constantes físicas que medimos parecen estar afinadas de acuerdo a los valores necesarios para que exista la vida.

No es sorpresa que observemos las constantes físicas bien afinadas.

Si no lo estuvieran, no estaríamos aquí para observarlas.

Una forma de verificar esto sería buscar características en la radiación de fondo de microondas que indicasen la colisión de otro universo con el nuestro en un pasado lejano.

Colonizando el espacio

4. ¿Cree que la especie humana sobrevivirá a todos los potenciales desastres y eventualmente colonizará las estrellas? - Matt Dotchon, Cardiff, Reino Unido

Superficie de Marte

Es posible que la especie humana se extinga, pero no es inevitable.

Pienso que es casi seguro que un desastre tal como una guerra nuclear o el calentamiento global pueda ocurrir en la Tierra dentro de unos mil años.

Es esencial que colonicemos el espacio.

Creo que eventualmente estableceremos colonias autosuficientes en Marte y en otros cuerpos del sistema solar a pesar de que probablemente no lo hagamos en los próximos 100 años.

Soy optimista de que el progreso en la ciencia y la tecnología eventualmente le permitirá a los seres humanos desparramarse más allá del sistema solar y más allá de los confines del Universo.

Contacto extraterrestre

5. ¿Qué impacto cree que tendrá en la humanidad si Kepler 22-b (un planeta similar a la Tierra encontrado por la Nasa con el Telescopio Espacial Kepler) realmente tiene vida? CazCarpSnail vía Twitter

Alien

El descubrimiento de vida inteligente en el universo sería el mayor descubrimiento científico.

Pero sería muy riesgoso intentar comunicarse con una civilización extraterrestre.

Si los extraterrestres decidieran visitarnos, las consecuencias podrían ser similares a cuando los europeos llegaron a América.

No resultó bien para los americanos nativos.

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Fuente:

BBC Ciencia

10 cosas que no sabías de Stephen Hawking

Stephen Hawking

No es necesario ser un experto científico para que la figura del genio Stephen Hawking te atraiga. Muchas personas lo han visto por la televisión y jamás se han preguntado nada sobre él. ¿Ha sido siempre tan brillante?¿Cómo era antes de su enfermedad?¿Ha conocido el amor?¿Tiene hijos? En el siguiente artículo intentaremos desvelar algunos de las curiosidades más interesantes de este misterioso personaje.

10.- Lo primero que hay que conocer de Stephen Hawking es que ya desde pequeño sus compañeros veían en él a un genio al que apodaron “Einstein”. Este hecho no viene debido a su impresionante expediente académico, ya que era un estudiante vago y mediocre, sino por su personalidad. La principal preocupación de su padre en esta etapa era motivarle para que consiguera la beca para Oxford, ya que no podían pagárle los estudios. Finalmente la consiguió.

9.- Aborrecía la biología. Lo que realmente le interesaba desde joven eran las matemáticas. Sin embargo, ya que Oxford no tenía una especialidad en esta materia, decidió escoger física, alejándose de la visión subatómica para centrarse en la cosmología.

8.- Formó parte del equipo de remo de la universidad. Esta actividad le ayudó a combatir la soledad y la depresión de su primer año en Oxford. Su función en el equipo fue la de timonel, ya que su complexión, antes de la enfermedad, no era la de un atleta. Aunque le ayudó a ser más popular le restó tiempo de estudio, ya que entrenaban 6 tardes por semana, lo que le llevó a afilar su ingenio para completar las prácticas de laboratorio.

7.- Cuando le descubrieron la enfermedad a la edad de 21 años le vaticinaron pocos años de vida, ayer cumplió los 70. Los primeros síntomas de torpeza de movimientos llevaron a su familia a obligarle a ver a un doctor. Tras diagnosticarle esclerosis lateral amiotrófica (ALS) cayó en una depresión que pudo superar gracias al apoyo de su reciente novia Jane Wild que afirmó haberse sentido atraida por su “sentido del humor y su personalidad independiente”. Su compromiso le dio “algo por lo que vivir”

6.- Ayudó a crear, junto con Jim Hartle, la teoría del universo sin límites. Según su ejemplo el universo es como la Tierra, no puedes encontrar un punto en el que termine. Sin embargo, la superficie de la Tierra tan sólo tiene 2 dimensiones mientras que el espacio tiene 4.

5.- Perdió una apuesta sobre los agujeros negros. Los agujeros negros se forman cuando las estrellas se apagan pero mantienen su poderosa gravedad. Esto produce una absorción de la que ni la luz puede huir. Según Hawking nada de lo que quedara atrapado por el agujero negro escapaba. Finalmente rectificó al demostrarse que los agujeros negros emitían radiación en la que la información de cuerpos absorvidos anteriormente está presente.

4.- Aunque no cuenta con ningún premio Nobel cuenta con númerosas distinciones entre los que hay por lo menos 12 menciones honoríficas que sólo científicos de la talla de Newton han conseguido.

3.- Es el autor, junto con su hija Lucy Hawking, del libro para niños “George’s Secret Key to the Universe.” Este libro enmarcado en una trilogía narra las aventuras del pequeño George y sus viajes a través del espacio. Con este libro se trata de hacer comprensibles y atractivos los conceptos científicos para los niños.

2.- Cree en la posibilidad de la existencia de Aliens. Aunque afirma que la existencia de vida inteligente es poco común no descarta que algún día pudieramos entrar en contacto con alguna nueva civilización.

1.- Ha experimentado la gravedad cero por medio del Gravity Corp y ha realizado un viaje sub-orbital con Richard Branson’s en el Virgin Galactic. Más allá de entrar en ligero contacto con el campo que estudia, Hawking ve el espacio como el mundo que el ser humano tendrá que colonizar una vez salga de la Tierra.

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Opiniòn On Line

¿Cómo sobreviven los pulpos en las aguas heladas?

nueva especie pulpo blanco fantasma

El pulpo de agua fría cambia el RNA antes de que se transformé en proteínas

Genes de aspecto similar pueden llegar a producir grandes diferencias en las distintas especies

Las frías aguas de los océanos Ártico y Antártico son suficientes para frenar a muchas especies. Sin embargo, los pulpos que se han trasladado a estas áreas realizan "trucos" con su material genético para mantenerse en movimiento.

Las bajas temperaturas no los detienen porque todas las moléculas se mueven más lentamente en temperaturas más frías, incluidas las proteínas que envían mensajes de "movimiento" a través de las células nerviosas. Para compensar, una especie de pulpo de agua fría cambia, o "edita", proteínas intermedias para producir moléculas - llamadas RNA - como una solución a corto plazo que le permite una mayor flexibilidad que si se tratara de alterar realmente el ADN, las llamadas mutaciones genéticas.

Aunque los científicos saben que existe la edición del RNA y que puede cambiar la forma en que ciertos canales se abren y cierran en el cuerpo (y a su vez el tiempo que tarda el envío de mensajes a lo largo de los nervios), no lo habían visto pasar en respuesta a una señal del medio ambiente, especialmente a la temperatura, dijo el investigador del estudio de la Universidad de Puerto Rico, Joshua Rosenthal.

Joshua Rosenthal en la Antártida

Cefalópodos fríos

Los investigadores compararon dos especies de pulpo. Individuos de la especie Pareledone fueron recolectados en el centro de investigación en la Antártida (Estación McMurdo), donde las aguas tienen un promedio de 35.2 grados Fahrenheit (1,8 grados Celsius). La otra especie, Octopus vulgaris, provino de las aguas de Puerto Rico, que suelen tener unos 86 grados Fahrenheit (30 grados Celsius).

Se analizaron los genes que componen los canales de conducción-electricidad de iones que regulan cuándo una célula del cerebro (o neurona) envía un mensaje. Los investigadores encontraron poca diferencia en las señales entre las dos especies, pero para compensar la desaceleración de la temperatura los que viven en la Antártida y los pulpos tropicales utilizaron sus genes muy similares de diferentes maneras.

"Lo que realmente nos sorprendió, cuando clonamos [miramos el código de] los genes, vimos que son prácticamente idénticos en el pulpo de la Antártida y el tropical, después de millones de años de evolución en muy diferentes temperaturas", dijo Rosenthal. "No son las diferencias en los genes lo que hace adaptarse a un individuo al frío. Es por la edición del RNA en la forma que se adaptan al frío los organismos".

Octopus vulgaris de Puerto Rico

Edición de RNA

Así que, aunque los genes son los mismos, los investigadores encontraron evidencia de que fue cambiado el RNA del pulpo de agua fría antes de que se transformará en proteínas. El RNA es la forma intermedia de ADN que es quien realmente produce las proteínas que le indican al cuerpo cómo debe funcionar.

Cuando se expresa sin editar, los canales de iones de agua fría abren alrededor de 14 veces más lento y cierran 60 veces más lento en agua fría en comparación con las aguas cálidas. Cuando se activan, esta particular edición de RNA cambió la forma en que estos canales trabajaban y permitió que el pulpo compensara las muy duras condiciones físicas manteniendo sus señales nerviosas en movimiento de forma relativamente rápida, incluso en aguas frías.

"Desde el punto de vista del organismo... es una buena opción ya que puede decidir cambiar ahora la función de proteínas o no desear hacerlo. No tiene que atenerse a lo que sus genes dicen exactamente" dijo Rosenthal. "Para el observador más casual parecería que esto es mucho trabajo para el organismo, pero esto permite al organismo tener una respuesta gradual, no sólo una respuesta u otra".

aguas heladas de la Antártida

Esta edición es un ejemplo de cómo las diferencias entre las especies van más allá de su código genético único. Incluso genes de aspecto similar pueden llegar a producir grandes diferencias en las distintas especies. La edición del RNA es menos frecuente en los vertebrados y mamíferos, hay unos 30 a 40 sitios conocidos de edición en los seres humanos.

El estudio fue publicado el 5 de enero en la revista Science: RNA Editing Underlies Temperature Adaptation in K+ Channels from Polar OctopusesEnlace

Ver también pulpo blanco fantasma y otras especies descubiertas en la Antártida

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Vista al mar

Compañía biotecnológica estadounidense crea un lector de genoma


Se prevé que una compañía biotecnológica estadounidense dé a conocer la creación de una máquina capaz de leer el genoma completo de una persona más rápidamente y de forma más barata que los métodos existentes.

La compañía, Ion Torrent, con sede en Connecticut, dice que la máquina puede trazar el mapa de un genoma completo en un solo día, por la módica suma de mil dólares.

Los corresponsales afirman que las perspectivas de un uso mayor de esta tecnología -establecer el mapa genético de recién nacidos, por ejemplo- plantea problemas éticos respecto a la utilización de la información.

Fuente:

BBC Ciencia

¿Por qué los esquimales no se congelan al hacerlo?

Todos sabemos que los inuit, también conocidos, aunque cada vez menos, como esquimales, viven en unas construcciones hechas a base de bloques de hielo unidos mediante nieve denominados iglús. Estas estructuras, en forma de semiesfera, son conocidas por mantener su interior aislado de las bajas temperaturas exteriores del Ártico. Pero, ¿cómo es posible?

Imaginemos un ser humano situado en el centro del iglú, más o menos. El aire que le rodea estará más caliente que el que se encuentra en contacto con las paredes de hielo, debido a que el cuerpo humano le transfiere calor. Como consecuencia, el aire más caliente, al ser menos denso que el más frío, ascenderá hacia el techo del iglú. Por el contrario, el aire más frío próximo a las paredes del iglú, descenderá. Se genera entonces una corriente de convección que hace que la temperatura interior no permanezca constante.

Por un lado, el calor que escapa del interior del iglú lo hace, obviamente, a través de las paredes de hielo mediante un proceso conocido como conducción térmica. Se puede demostrar que este flujo de calor (energía por unidad de tiempo) depende de la conductividad térmica del material a través del que circula (hielo y nieve compactada), del área superficial del iglú (dos veces pi por el cuadrado del radio de la esfera-iglú, es decir, la mitad del área de una esfera), de la diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior y del espesor de las paredes.

Por otro lado, una vez transcurrido el tiempo suficiente, el flujo de calor aludido en el párrafo anterior debe ser igual al generado por el cuerpo humano en el interior del iglú. Si admitimos que éste tiene lugar preferentemente por radiación, es decir, en forma de ondas electromagnéticas en la banda infrarroja del espectro, su valor vendrá expresado por la ley de Stefan-Boltzmann del cuerpo negro. Hagamos unos números.

Supongamos que el inuit está en pelota picada (solo o, mejor aún, bien acompañado), que la temperatura de su piel es de unos 33 ºC y que el cuerpo humano se comporta como un emisor casi perfecto. Admitiendo una estatura de 180 cm y una superficie corporal de 2 metros cuadrados, así como unos 90 kg de peso, no tenemos más que igualar las expresiones del flujo térmico aludidas en los dos párrafos precedentes y obtendremos inmediatamente (para un diámetro del iglú de 4 metros y un espesor de sus paredes de 30 cm) que la diferencia entre las temperaturas exterior e interior asciende nada menos que a casi 50 ºC. Esto significa que aunque en el exterior se les estén congelando las pelotas a los mismísimos osos polares, cosa que ocurre a unos 40 grados bajo cero, en el interior del iglú nuestros inuits copulantes pueden "hacerlo" a la confortable temperatura de 10 ºC, justo para que el roce haga el cariño. ¿Quién necesita pieles de foca sobre el suelo o estufas?

Tomado de:

Fìsica en la Ciencia Ficciòn Plus

“El Gordo”, un Inmenso Cúmulo de Galaxias Distantes

Un joven y masivo cúmulo de galaxias, extremadamente caliente, — el mayor visto hasta el momento en el Universo lejano— ha sido estudiado por un equipo internacional utilizando el telescopio Very Large Telescope (VLT) de ESO (ubicado en el desierto de Atacama, en Chile), junto con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA y el Atacama Cosmology Telescope. Los nuevos resultados se anuncian el 10 de enero de 2012 durante la celebración de la 219 Reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Austin, Texas (EE.UU.).

El nuevo cúmulo de galaxias descubierto [1] ha sido apodado con el nombre de “El Gordo”. Está compuesto por dos subcúmulos de galaxias en proceso de colisión que se precipitan a varios millones de kilómetros por hora, y está tan lejos que su luz ha viajado siete mil millones de año para llegar a la Tierra.

"Este cúmulo es el más masivo, el más caliente y el que más rayos X emite de todos los cúmulos hallados hasta ahora a esa distancia o más lejanos", dice Felipe Menanteau, de la Universidad de Rutgers, quien lidera el estudio. "Dedicamos mucho de nuestro tiempo de observación a El Gordo, y estoy satisfecho por haber ganado la apuesta y haber encontrado esta sorprendente colisión de cúmulos".

Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del Universo que se mantienen unidos por la gravedad. Su proceso de formación, tras la unión de grupos pequeños de galaxias, depende mucho de la cantidad de materia oscura y energía oscura que haya en el Universo en ese momento — por lo que estudiar cúmulos puede arrojar luz sobre estos misteriosos componentes del cosmos.

"Los cúmulos de galaxias gigantes, como este, son exactamente lo que estábamos buscando", afirma el miembro del equipo Jack Hughes, del grupo de Rutgers. "Queremos comprobar si comprendemos cómo se forman esos objetos extremos, utilizando los mejores modelos de cosmología disponibles hoy en día”.

El equipo, liderado por investigadores chilenos y de la Universidad de Rutgers, encontró a El Gordo al detectar una distorsión en la radiación del fondo cósmico de microondas. Este tenue resplandor es el remanente de la primera luz emitida por el Big Bang, el origen extremadamente caliente y denso del Universo que tuvo lugar hace unos 13.700 millones de años. Esta radiación dejada por el Big Bang interactúa con los electrones del gas caliente que hay en los cúmulos de galaxias, distorsionando la apariencia del débil resplandor de fondo visto desde la Tierra [2]. Cuanto mayor y más denso es el cúmulo, mayor es el efecto que causa en el fondo. El Gordo fue capturado en un cartografiado del fondo cósmico de microondas hecho con el Atacama Cosmology Telescope [3].

El Very Large Telescope de ESO fue utilizado por el equipo para medir las velocidades de las galaxias en esta enorme colisión de cúmulos y para medir su distancia con respecto a la Tierra. Además, el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA se utilizó para estudiar el gas caliente alojado en este cúmulo.

Pese a que un cúmulo del tamaño y la distancia de El Gordo es poco común, los autores afirman que los nuevos resultados son consistentes con las actuales teorías que manejan los astrónomos sobre un Universo que comenzó con una gran explosión como el Big Bang y que está compuesto en su mayor parte por materia y energía oscuras.

Es muy probable que El Gordo se formara igual que el Cúmulo de la Bala, un espectacular cúmulo de galaxias en interacción que está casi 4.000 millones de años luz más cerca de la Tierra. En ambos cúmulos hay evidencia de que la materia ordinaria, en su mayor parte compuesta de gas caliente detectable en rayos X, ha sido arrancada de la materia oscura. El gas caliente fue frenado por la colisión, pero no la materia oscura.

"Esta es la primera vez que encontramos un sistema como el Cúmulo de la Bala a esa distancia tan lejana", dijo Cristóbal Sifón, estudiante en la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC) en Santiago. "Es como el antiguo dicho: Si quieres comprender adónde vas, deberás saber dónde has estado".

Notas

[1] El nombre formal del cúmulo es ACT-CL J0102-4915. La primera parte del nombre muestra que es un cúmulo de galaxias hallado utilizando datos del Atacama Cosmology Telescope y la segunda parte indica la ubicación del objeto en el cielo, en la constelación austral del Fénix.

[2] El efecto se denomina Efecto Sunyaev–Zel'dovich (SZ) por los astrónomos rusos Rashid Sunyaev y Yakov Zel'dovich que lo predijeron a finales de los años 60.

[3] El Atacama Cosmology Telescope (ACT) es un telescopio de seis metros ubicado en Cerro Toco (en el desierto de Atacama, al norte de Chile) cerca de los telescopios ALMA. Está diseñado para hacer cartografiados de alta resolución de las microondas que recibe del cielo para estudiar la radiación del fondo cósmico de microondas.

Información adicional

Estos resultados en torno a El Gordo se anuncian el 10 de enero de 2012 en la 219 Reunión de la Sociedad Americana de Astronomía, que tiene lugar en Austin, Texas (EE.UU.). El artículo “The Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, A Massive Merging Cluster at Redshift 0.87 (El Atacama Cosmology Telescope: ACT-CL J0102−4915 ‘El Gordo’, Un Cúmulo Masivo en colisión con desplazamiento al rojo de 0,87)”, por Felipe Menanteau et al, describiendo estos resultados, ha sido aceptado para su publicación en la revista The Astrophysical Journal.

El equipo está formado por: Felipe Menanteau (Universidad de Rutgers, EE.UU), John P. Hughes (Rutgers), Crisóbal Sifón (Pontificia Universidad Católica de Chile [PUC]), Matt Hilton (Universidad de Nottingham, Reino Unido), Jorge González (PUC), Leopoldo Infante (PUC), L. Felipe Barrientos (PUC) , Andrew J. Baker (Rutgers) , Sudeep Das (Universidad de California, Berkeley, EE.UU.; Universidad de Princeton, EE.UU.), Mark J. Devlin (Universidad de Pennsylvania, EE.UU.), Joanna Dunkley (Universidad de Oxord, Reino Unido), Adam D. Hincks (Universidad de Princeton), Arthur Kosowsky (Universidad de Pittsburgh, EE.UU.) , Danica Mardsen (Universidad de Pennsylvania), Tobias A. Marriage (Universidad Johns Hopkins, Baltimore, EE.UU.) , Kavilan Moodley (Universidad de KwaZulu-Natal, Durban, Sudáfrica), Michael D. Niemack (NIST, Boulder, EE.UU.) , Lyman A. Page (Universidad de Princeton) , Erik D. Reese (Universidad de Pennsylvania), Neelima Sehgal (Universidad de Stanford, EE.UU.), Jon Sievers (Universidad de Toronto, Canadá) , David N. Spergel (Universidad de Princeton), Suzanne T. Staggs (Universidad de Princeton) y Edward Wollack (Centro de Vuelo Espacial Goddard, EE.UU.).

El año 2012 marca el 50 aniversario de la creación del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, ESO). ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un papel principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo y el VST (sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. ESO está actualmente planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopiohttp://www.blogger.com/img/blank.gif óptico y de infrarrojo cercano de categoría 40 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Enlaces



Fuente:

ESO
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