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15 de marzo de 2012

Un grupo de matemáticos resuelven el problema de describir cómo rompe una ola


Según informa el Instituto de Ciencias Matemáticas, predecir cuándo se formará un tornado, cuándo romperá una ola o simplemente hacia dónde se moverá una gota sobre un plano son problemas tan difíciles como útiles, ya que si se resolvieran habría modelos de clima mucho más precisos y coches o aviones que consumirían mucho menos combustible.

Un equipo integrado por cuatro matemáticos españoles y un estadounidense, que obtuvo en 1978 la medalla Fields, ha resuelto el problema de describir cómo se produce la ruptura de una ola.

Según informa el Instituto de Ciencias Matemáticas, predecir cuándo se formará un tornado, cuándo romperá una ola o simplemente hacia dónde se moverá una gota sobre un plano son problemas tan difíciles como útiles, ya que si se resolvieran habría modelos de clima mucho más precisos y coches o aviones que consumirían mucho menos combustible.

El reto común a todos ellos es averiguar cómo se mueve un fluido, una pregunta a la que los matemáticos llevan enfrentándose desde el siglo XVII y que forma parte de los problemas llamados del milenio, cuya resolución se premia con un millón de dólares.

"Nuestro resultado no resuelve el Problema del Milenio, pero las nuevas ideas que hemos desarrollado sí abren vías para acercarse a él", señala Diego Córdoba, investigador del Instituto de Ciencias Matemáticas, que recientemente ha obtenido el Premio Miguel Catalán para científicos menores de 40 años.

Lo que el trabajo ahora publicado demuestra es que en las ecuaciones que hoy en día se usan para describir el movimiento de los fluidos puede formarse lo que los matemáticos llaman una singularidad. Las singularidades son lo que ocurre cuando rompe una ola, cuando se forma un tornado o cuando un fluido se vuelve turbulento.

Sobre el papel, el fenómeno se traduce en que una de las variables que describen ese fluido, como su velocidad, su presión o su densidad, cambia de forma explosiva y alcanza un valor infinito.

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La Información Ciencia

Puyehue, la hermosa y poderosa naturaleza en acción


Esta impresionante imagen del volcán Puyehue (Andes chilenos, región de Los Lagos) fue tomada por Ricardo Mohr R durante una reciente erupción nocturna que tuvo lugar el seis de junio de este año.

En la fotografía, una larga exposición, se aprecian las descargas eléctricas que se producen dentro de la nube de cenizas. No se conoce exactamente la razón de estas descargas, pero los científicos creen que se trata de electricidad estática generada por efecto de la fricción entre las partículas expulsadas por el volcán (fragmentos de roca, ceniza y hielo).

Sobre la nube volcánica, casi oculto por el espeso manto de polvo, se aprecia el espectacular cielo nocturno del hemisferio sur, destacando en especial la roja estrella Antares justo encima del cráter.

La foto la encontré en Your shot de National Geographic (publicada el 18 de octubre de 2011).

Tomado de:

Mailkenais Blog

¿Se puede matar a un ser humano solo cortándole con un papel?


Corre por ahí un divertidísimo cortometraje titulado El asesino horripilantemente lento con el arma extremadamente ineficaz, en el que un asesino, con paciencia y tenacidad, intenta matar a una persona dándole pequeños golpes con una cuchara. Bajo esta misma premisa, hoy vamos a formularnos en Xataka Ciencia una pregunta absurda (o no tanto): ¿sería posible matar a una persona cortándole con un papel?

Algunos cortes de papel pueden ser ciertamente dolorosos, sobre todo si nos lo hacemos en la yema de los dedos. Bien lo saben los oficinistas que andan trajinando todo el día afiladísimas hojas de papel. La razón de que duela tanto un corte tan superficial, es que la yema de nuestros dedos tienen una concentración extremadamente alta de nociceptores, fibras nerviosas que envían señales de tacto y dolor al cerebro; son terminaciones nerviosas libres de neuronas sensitivas primarias, cuyos cuerpos neuronales se encuentran en los ganglios raquídeos. Esto hace que los dedos sean especialmente sensibles en comparación con otras partes de nuestro cuerpo.

Sin embargo, aunque doloroso, resulta difícil matar a una persona de ese modo, aunque le practiquemos miles de cortes con el papel. Una persona con una capacidad de coagulación normal debería de perder casi un 40 % de su sangre de forma casi inmediata para desangrarse; y las arterias, como la radial del brazo o la femoral de la pierna, están ocultas bajo demasiada carne como para ser sajadas por una hoja de papel.

Sin embargo, no cantéis victoria. Solo en Estados Unidos hay 12.600 personas que sí que podrían morir si les atacan con una hoja de papel. Son personas que padecen un trastorno llamado trombastenia de Glanzmann. Tal y como explica Beau Mitchell, especialista en disfunciones sanguíneas en el Centro de Sangre de Nueva York, si una de esas personas sufriera un corte en un vaso sanguíneo externo, como el que está bajo la lengua, su sangre no sería capaz de coagularse para taponar la herida.

Transcurridas solo ocho horas después del corte, esta clase de personas pueden perder el 25 % de su sangre. Sin tratamiento médico, sus cuerpos no generarían suficientes células sanguíneas para sustituir a las perdidas, y fallecerían en cuestión de días.

Pero si no sufrís este trastorno, todavía no estáis a salvo de morir por culpa de un corte de papel. Si el asesino es experto en origami, entonces puede mataros, tal y como explican en el libro ¿Sabías qué...? de Bjorn Carey:

Según Ronald Duncan, maestro del ninjutsu, un arte marcial, todos podemos doblar un trozo de papel al estilo origami para confeccionar un cuchillo afilado. Duncan entrena a los oficiales de policía y a los militares para que tengan cuidado con estas armas, porque un jab directo a la arteria carótida del cuello podría resultar fatal.

Pero si de verdad sois unos expertos en papel, entonces podéis fabricar un arma aún más mortífera: una ballesta de papel. Los chicos de Cazadores de Mitos ya lo hicieron:





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Xakata Ciencia

14 de marzo de 2012

Cambio climático: el agua subterránea será cada vez más vital

Una mujer y un niño beben agua de una canilla comunitaria

El cambio climático aumentará el estrés hídrico y la demanda del agua contenida en acuíferos, según expertos. Foto: SPL

El cambio climático afectará la cantidad y calidad de un recurso vital para la humanidad, el agua subterránea, y es necesario no sólo investigar más esta fuente sino establecer reglas claras para su uso.

Éste es el mensaje central que expertos de la Universidad Estatal de San Francisco y de la UNESCO presentaron ante el Foro Mundial del Agua, que se celebra esta semana en Francia.

"Está previsto que la variabilidad climática cause mayores variaciones en precipitaciones. Las fuentes de agua superficial como reservas y lagos pueden sufrir mayor estrés hídrico en el futuro por lo que la demanda por fuentes subterráneas aumentará", dijo a BBC Mundo desde el foro Jason Gurdak, profesor de hidrogeología de la Universidad Estatal de San Francisco.

"Es probable que esto suceda especialmente en regiones con rápido crecimiento de población y mayores exigencias de seguridad alimentaria".

"El agua subterránea representa la mayor reserva a nivel mundial de agua potable para el futuro. Es una reserva estratégica para luchar contra los impactos del cambio climático y los problemas de sequía y contaminación del agua superficial", señaló por su parte a BBC Mundo Jose Luis Martín Bordes, coordinador de proyectos en el Programa Hidrológico Internacional de la UNESCO.

"Estamos hablando de un recurso hidrico subterráneo que es invisible y eso crea muchos problemas. En el caso de cuencas hídricas fluviales los sistemas son superficiales y visibles, el agua subterránea en cambio es el agua que está contenida en la roca".

Acuíferos no renovables

El agua subterránea es una fuente clave para el consumo humano y la irrigación de cultivos.

"En Estados Unidos, por ejemplo, cerca de la mitad del agua para consumo humano proviene de fuentes subterráneas. Algunas estimaciones señalan que a nivel mundial cerca del 43% del agua usada para irrigar cultivos tiene el mismo origen. Para algunas comunidades, es la única fuente de agua", dijo Gurdak.

El agua subterránea se ha utilizado como fuente desde tiempos ancestrales, por ejemplo, en pozos para consumo humano o agricultura.

"Hay dos tipos de acuíferos. Algunos se recargan naturalmente por la infiltración del agua de lluvia en la roca, pero hay otros no renovables, muy profundos a cientos de metros donde hay estratos impermeables", explicó Martín Bordes.

"El problema de los acuíferos que no se recargan, que contienen agua fósil de miles de años de antigüedad, es que son un recurso finito. La pregunta es qué sucede entonces si continúan explotándose sin saber el impacto de estas actividades", agregó el experto de la UNESCO.

Sistemas complejos

Irrigación de cultivos Foto SPL

Cerca del 43% del agua usada para irrigar cultivos a nivel global proviene de fuentes subterráneas, según estimaciones. Foto: SPL

De acuerdo a Gurdak y Martín Bordes, estamos comenzando a comprender el impacto de la variablidad climática y el cambio climático en las fuentes de agua subterránea, pero aún hay muchos interrogantes.

Las interacciones entre clima y agua subterránea son muy complejas. "Es muy difícil generalizar, en muchas regiones el cambio climático reducirá las precipitaciones y la recarga de los acuíferos. En otras, sin embargo, los cambios en las precipitaciones podrían llevar a un aumento en los niveles del agua subterránea"

Cada vez hay más pruebas además de que "el cambio climático puede afectar la calidad del agua". Uno de los casos estudiados por Gurdak y sus colegas es del Huracán Francis en 2004 y su impacto en las fuentes superficiales de agua de la isla North Andros en Bahamas. "Las islas están a un nivel bajo de elevación y el sistema abierto de distribución de agua local permitió que el agua de mar fluyera hacia el interior del acuífero y rápidamente disminuyera la calidad del recurso".

Innovaciones y gobernancia

La necesidad de investigar con mayor profundidad el impacto del cambio climático en las fuentes de agua llevó a la creación en 2004 de una red global de científicos denominada GRAPHIC, Groundwater Resources Under the Pressures of Humanity and Climate Change.

Representación artística del agua como recurso finito VICTOR DE SCHWANBERG/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Las reglas claras para gestionar el uso del agua serán cada vez más importantes debido al cambio climático, según la UNESCO.

Gurdak y Martín Bordes son expertos de la red y autores principales de un libro que incluye 20 casos de estudio en distintas regiones y al que contribuyeron más de 60 científicos a nivel global (El titulo del trabajo es "Climate Change Effects on Groundwater Resources: A global synthesis of findings and recommendations", "Los efectos del cambio climático sobre recursos hídricos: una sintesis global de hallazgos y recomendaciones").

Los expertos también destacan innovaciones tecnológicas que ya se están aplicando para mejorar la gestión del agua subterránea.

"La recarga artificial, por ejemplo, es una tecnología para inyectar el agua de lluvia durante períodos de sequía en que los acuíferos no se recargan. Y algo muy interesante sería la reutilización de aguas residuales tratadas, de forma que una vez que se ha conseguido una calidad aceptable se puedan reinyectar en el subsuelo. Esto en California se utiliza muchísimo", señaló a BBC Mundo el científico de la UNESCO.

El organismo de la ONU cuenta con una red de cátedras de agua en universidades latinoamericanas y está impulsando la formación de especialistas en recursos hídricos en la región.

Para Martín Bordes, el mensaje central es que se necesita "gobernancia, a nivel local, nacional y regional" en materia de agua subterránea.

"Necesitamos más estudios científicos, pero también instituciones y herramientas que funcionen para que los políticos y tomadores de decisión puedan fundamentar sus decisiones al gestionar estos recursos".

Fuente:

BBC Ciencia

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14 de marzo, el día del número Pi


numeropiaMiles de personas festejan hoy el día del número Pi. Aunque la fecha coincide con el día de nacimiento de Albert Einstein, la razón para escoger el 14 de marzo para la celebración se encuentra en su escritura anglosajona: 3/14, que es el valor de esta famosa constante matemática.


A lo largo del día los seguidores del número Pi se reunirán para comentar anécdotas en torno a este número e intercambiarse postales y tartas conmemorativas. Se han desarrollado aplicaciones informáticas que calculan con exactitud la edad de una persona en años Pi y otras personas se reúnen para recitar todos los dígitos que se saben de memoria. Además, debido a que las primeras seis cifras de la constante son 3,14159, el momento álgido de la celebración se produce a la 1:59 horas.

La Cámara de Representantes de Estados Unidos aprobó en el año 2009 la celebración del día de Pi e instó a que colegios e institutos realicen actividades y animen a sus alumnos a estudiar matemáticas.

Fuente:

Muy Interesante

Video: La ajetreada evolución de la Luna desde su formación hasta hoy

evolucion_luna

Si eres de los que en las noches mira al cielo y se queda horas pegado observando la Luna y más de alguna vez se ha preguntado por qué tiene distintas tonalidades si no hay nada y cómo se fueron creando, entonces este video con su completa evolución -desde su forma original, hace 4.500 millones de años- es para ti.

Describe y muestra el impacto con el otro satélite que orbitaba alrededor de la Tierra y que formó la Cuenca Aitken en el Polo Sur lunar, hace unos 4.300 millones de años. Luego pasa por el período de fuerte bombardeo de meteoritos (hace entre 4.100 a 3.800 millones de años) que formó su cuenca principal, el cual -a su vez- fue seguido de otro lapso en que debió soportar una tormenta de muy larga duración (más de 2.000 millones de años, aunque con asteroides de menor tamaño).

Finalmente, hace cerca de 1.000 millones de años, una nueva serie de impactos que generaron los denominados cráteres rayo, dio la forma y aspecto definitivo que conocemos en la actualidad.

Pero mejor me callo y les dejo ver la animación realizada por un equipo de científicos del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, conformado por información obtenida de la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter:





Fuente:

FayerWayer
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