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29 de noviembre de 2015

La deriva continental cumple 100 años

Pese a precedentes más antiguos, la hipótesis que Alfred Wegener publicó en 1915 es el origen de la moderna tectónica de placas.



Alfred Wegener en su mesa en Groenlandia, en 1930. La imagen pertenece al Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research.
Cuando Alfred Wegener murió –en 1930, durante la última de sus expediciones a Groenlandia—, la gran idea de su vida había sido descartada, olvidada y vilipendiada. La idea era la deriva continental, y habrían de pasar aún 30 años para que se sacara del cajón, se demostrara correcta y se convirtiera en el fundamento de la gran revolución de la geología, la moderna tectónica de placas, un salto conceptual comparable al átomo de Bohr en la física, o al código genético en la biología. Así son las revoluciones de la ciencia, que no solo devoran a sus hijos, sino también a sus padres.
La moderna tectónica de placas supuso un salto conceptual en la geología comparable al átomo de Bohr en la física, o al código genético en la biología.
La chispa que encendió la hipótesis de la deriva continental es la misma que habrán observado miles de niños al echar un vistazo al mapamundi colgado de la pared del aula: el desconcertante parecido entre las líneas de costa de Sudamérica y África, a los dos lados del Atlántico. Y no fue Wegener el primero en reparar en ello. El filósofo británico Francis Bacon ya mencionó el parecido de las líneas de costa en su Novum Organum de 1620, y también lo hizo el conde de Buffon, un naturalista francés del siglo XVIII, y el alemán Alexander von Humboldt hacia el final de esa misma centuria. Von Humboldt llegó a sugerir que aquellas dos costas habían estado juntas en el pasado.


Recreación sobre cómo, de acuerdo con las modernas reconstrucciones, Pangea (el supercontinente que existió al final de la era Paleozoica y comienzos de la Mesozoica que agrupaba la mayor parte de las tierras emergidas del planeta) se formó hace 300 millones de años y empezó a romperse hace unos 175 millones de años. Dentro de alrededor de 250 millones de años los continentes se volverían a juntar en un nuevo supercontinente, denominado Pangea Proxima.

Pero Wegener fue mucho más allá de esas meras impresiones visuales. No solo era explorador, sino también meteorólogo y geofísico, y ello le permitió reunir un cuerpo de evidencia multidisciplinario y que, en retrospectiva, se puede considerar más bien aplastante. Wegener demostró que no solo la forma de las líneas de costa a los dos lados del Atlántico, sino también las estructuras geológicas del oriente americano y el occidente africano, sus tipos de fósiles y las secuencias de sus estratos, presentaban unas similitudes asombrosas.

Como él mismo señaló en su publicación de 1915 –de la que celebramos el centenario—, si reuniéramos esos dos continentes, todas las estructuras “casarían como las líneas de texto en un periódico roto”, en la eficaz metáfora citada en Science por los geólogos Marco Romano, de la Universidad de Roma, y Richard Cifelli, del Museo Sam Noble de Norman, en Oklahoma. Wegener también conjeturó que los continentes representaban placas enormes de una roca más ligera que flotaban sobre rocas oceánicas más densas, una idea que, aunque no del todo correcta, prefigura la tectónica de placas moderna.
Wegener demostró que no solo la forma de las líneas de costa a los dos lados del Atlántico, sino también las estructuras geológicas del oriente americano y el occidente africano, sus tipos de fósiles y las secuencias de sus estratos, presentaban unas similitudes asombrosas.
Pero, como tal vez habría cabido esperar, una hipótesis tan rompedora con la geología de comienzos del siglo XX, y por muy bien que estuviera fundamentada, solo podía desatar tormentas con gran aparato eléctrico en los estamentos académicos de la época. Aunque la deriva continental suscitó en 1915 algunos apoyos, como el de los geólogos Émile Argand y Alexander du Toit, fueron muchos más los científicos que optaron por quemar al hereje. “La hipótesis de la deriva”, escriben Romano y Cifelli, “era tan iconoclasta que se ganó el vitriolo, el ridículo y el desprecio de los especialistas, cuyos propios trabajos publicados partían de la premisa de una corteza terrestre horizontalmente inmóvil”.

El punto débil de la hipótesis era que Wegener no pudo encontrar un mecanismo convincente para alimentar todos esos movimientos de continentes. Avanzó tímidamente un par de ideas basadas en la rotación de la Tierra y algún otro fenómeno, pero eran tan obviamente incorrectas o insuficientes que solo sirvieron para ponérselo más fácil a sus atacantes del ramo de la geofísica. Pasado el revuelo inicial, la gran idea de Wegener fue olvidada en un cajón humillante de la historia.

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El País

28 de noviembre de 2015

BBC: ¿Cómo será el fin del mundo?



Los investigadores creen que el proceso está en su inicio. 
 
Por el momento, no es algo que deba preocuparnos. Para que ocurra faltan aún unos 5.000 millones de años.

¿Pero qué pasará con la Tierra cuando se apague el Sol?

Nadie lo sabe a ciencia cierta, pero la destrucción de un sistema solar captada
por primera vez por el telescopio espacial Kepler, de la NASA, nos permite hacernos una idea de cuál podría ser el destino de nuestro planeta en un futuro lejano.

Los investigadores a cargo de la misión descubrieron los restos de un mundo rocoso en vías de descomposición, girando en torno a una enana blanca (el núcleo ardiente que queda de una estrella cuando ésta ya consumió todo su combustible nuclear).

Esta estrella moribunda, del mismo tipo que nuestro Sol y bautizada WD1145+017, está en la constelación de Virgo, a 570 años luz de la Tierra.

Lea: ¿Cómo será el fin de nuestro universo?

Y, según el estudio publicado esta semana por la revista Nature, la disminución regular de la intensidad de su brillo -una caída del 40% que se repite cada 4,5 horas- indica que hay varios trozos de roca de un planeta en descomposición orbitando en espiral a su alrededor.

"Esto es algo que ningún ser humano ha visto antes", afirmó Andrew Vanderburg, investigador del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor principal del estudio

El artículo completo en:

BBC Ciencia

27 de noviembre de 2015

BBC: Los alimentos que no puedes obviar si quieres hacer ejercicio

Muchas personas se levantan el lunes con cargo de conciencia por los excesos que se disfrutaron el fin de semana y haber perdido otra oportunidad para hacer ejercicio o iniciar una actividad física.

Las buenas intenciones no son suficientes para lograr los beneficios que esperamos en nuestro cuerpo y la lista de excusas para evitar dar ese primer paso a veces parece interminable.

Sin embargo, hay una que suele repetirse con frecuencia: la de estar cansados.

Es posible que sea cierto que una persona se sienta sin fuerzas, pero es probable que esa actitud letárgica se deba principalmente a que no sabe cómo proveer a su cuerpo de la energía necesaria para aguantar durante el día.

Ni hablar si además el organismo requiere de combustible para hacer frente a una rutina de ejercicios.

Primeros pasos

Apostar por una dieta balanceada, baja en grasas saturadas y abundantes en frutas y vegetales, es un primer paso para realizar cualquier actividad que nos propongamos, pero hay una serie de alimentos que son fundamentales para lograr un mejor rendimiento.

Si bien es verdad que no hay una dieta perfecta a la cual aferrarnos, por lo general se recomiendo una fórmula de 60% de carbohidratos, 20% de grasas y 20% de proteínas.

El artículo completo en:

BBC Ciencia

¿Por qué hacer ejercicio nos causa placer'

A pesar de que llevamos décadas hablando de lo que se conoce como “euforia del corredor”, aún hoy sigue siendo complicado explicar por qué se produce exactamente. Ahora, una nueva investigación desarrollada por el Instituto de Investigación sobre el Sexo y Psiquiatría Forense de Hamburgo (Alemania) ha profundizado en este júbilo del corredor en el que mejora la autoestima, el estado de ánimo y disminuye la ansiedad.


 “La euforia del corredor es un sentimiento bastante efímero, nadie sabe de antemano si lo alcanzará. Hay gente a la que le bastan dos horas caminando para lograrlo, mientras que hay corredores habituales que nunca la han sentido”, explica Johannes Fuss, líder del estudio.

Para la investigación, Fuss realizó un experimento con ratones con objeto de estudiar los efectos que acompañan a esa sensación de euforia o éxtasis de energía: la analgesia (la desaparición de cualquier tipo de dolor) y la reducción de la ansiedad. Dividió a los ratones en varios grupos: ratones sedentarios y ratones activos y, por último ratones transgénicos (para que fueran inmunes a los efectos de los endocanabinoides).

Los resultados revelaron que en los ratones que tuvieron que correr durante horas en una noria, un compuesto endocanabinoide, la anandamida, jugaba un papel crucial en ambos extremos de estudio: los ratones presentaban una reducción de la ansiedad y una mayor tolerancia al dolor con respecto a los ratones sedentarios. En cuanto a los ratones transgénicos, los animales mostraban la misma ansiedad y sensibilidad al dolor que el grupo de ratones que no habían realizado ejercicio.

Y es que los compuestos endocanabinoides tienen unos efectos analgésicos y psicoactivos muy similares a los del cannabis, lo que explicaría entonces la conocida euforia de los deportistas.

El estudio ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Tomado de:

26 de noviembre de 2015

Diez preguntas para entender la teoría de la relatividad de Einstein





El 25 de noviembre de 1915, el físico presentó la formulación definitiva de su pensamiento. Algunos interrogantes y sus respuestas para comprenderlo.


1. ¿Qué conmemoramos exactamente este 25 de noviembre de 2015?
Se cumplen justo 100 años del día en que Albert Einstein explicó en una conferencia ante la Academia Prusiana de Ciencias, en Berlín, las ecuaciones definitivas de su teoría general de la relatividad. Tras casi una década de tortuosos intentos de compatibilizar la fuerza gravitatoria con su teoría especial de la relatividad (1905), y con el matemático David Hilbert pisándole los talones, por fin dio forma precisa y definitiva a la que se considera una de las cimas intelectuales de la humanidad. Su presentación se publicó aquel mismo día, 25 de noviembre de 1915, en las actas (Proceedings o Sitzungsberichte) de la academia.

2. ¿Einstein presentó ese mismo día la ecuación que hoy se conoce?
En realidad es un sistema de diez ecuaciones, pero se pueden escribir de manera unificada, utilizando una sola vez el signo “=”, y resumirlas en una sola: Rμν -1/2 gμν R = 8πG Tμν. En la forma original en la que la escribió Einstein en su artículo, la notación (por ejemplo usaba índices latinos en lugar de griegos) y la distribución de los términos era ligeramente distinta, pero aún así, es totalmente equivalente a esta.

3. ¿Y qué significa Rμν -1/2 gμν R = 8πG Tμν en un lenguaje que todos podamos comprender?
En lenguaje común, la nueva ecuación de Einstein relaciona dos aspectos: curvatura del espacio-tiempo ↔ Masa (energía). Por ponerlo en contexto, anteriormente la teoría de la gravedad de Newton, el mayor éxito de la revolución científica del siglo XVII, aportaba dos leyes que podemos visualizar así:
Masa → Gravedad; y
Fuerza de gravedad → Movimiento de cuerpos masivos,
donde “→” podemos leerlo como “crea”.

Es decir, una masa –por ejemplo, la Tierra– crea un campo gravitatorio, que a su vez ejerce una fuerza que controla el movimiento de otras masas, como una manzana o la Luna. Con la aportación de Einstein, la teoría de Newton se veía ahora desbancada por otra que la incluía como una aproximación solo válida para masas y velocidades relativamente pequeñas. Pero la teoría de Einstein era mucho más que un refinamiento de la de Newton: cambiaba completamente el concepto de qué es y cómo actúa la gravedad.

4. ¿Qué diferencias hay entre la visión clásica del mundo de Newton y la relativista de Einstein?
Hay dos esenciales. Por una parte, en la formulación de Einstein desaparece la noción de gravedad, que ha sido sustituida por algo más misterioso y sugerente: la curvatura del espacio-tiempo. Y, por otra, unifica en una sola ecuación las dos leyes básicas de la teoría newtoniana. Es decir, ambas “→” quedan aunadas en una sola “↔”. Sin duda alguna, la eliminación de la gravedad como una fuerza ‘real’ y su interpretación como un ‘efecto aparente’ de la curvatura del espacio-tiempo es el elemento más revolucionario de la teoría. De esta manera, Einstein explicaba con una simplicidad pasmosa la observación de Galileo de que, en ausencia de fricción, todos los cuerpos caen al mismo ritmo: los objetos se mueven en un mismo espacio-tiempo que, al estar curvado, produce la impresión de movimiento bajo una fuerza que actúe sobre ellos.

5. ¿Podemos visualizar el concepto de la curvatura del espacio-tiempo?
Es habitual representar sus efectos como el movimiento de canicas en una cama elástica deformada por el peso de una masa mayor. Aunque ilustrativa, esta analogía no consigue transmitir el hecho esencial de que la curvatura del espacio-tiempo apenas afecta las direcciones espaciales de la cama elástica, sino que se produce mayoritariamente en la dirección del tiempo. La teoría es demasiado rica y sutil como para dejarse capturar completamente por analogías e imágenes simplificadas.

6. Entonces, ¿no hay forma de representar con una imagen sencilla la teoría de la relatividad?
Habría que utilizar distintas imágenes para ilustrar diferentes aspectos de la teoría, pero no hay una que lo capture todo correctamente. Lo de la cama elástica está bien, pero tiene limitaciones serias. Por ejemplo, no sirve para ilustrar ni medianamente bien lo que es un agujero negro, y da lugar a confusiones: ¿Cómo es que decimos que la curvatura es tan pequeña que no la notamos habitualmente y, sin embargo, es suficientemente grande como para que un proyectil, o la Luna, sigan una trayectoria curva en lugar de recta? Habría que explayarse mucho para explicar que nos movemos mucho más en el tiempo que en el espacio, y lo que eso conlleva.

7. ¿Qué relaciona la relatividad general con los agujeros negros?
Todo comienza en aquel mismo año 1915. En una carta fechada el 22 de diciembre, ¡nada menos que desde el frente de guerra ruso!, el astrónomo alemán Karl Schwarzschild comunicaba a un –imaginamos– atónito Einstein que había encontrado una solución extremadamente simple a sus ecuaciones. En concreto, para el caso de la curvatura (o gravedad) que crean los cuerpos masivos como el Sol, la Tierra, las estrellas y de unos objetos que ninguno de los dos vivirían para reconocer: los agujeros negros. Son pozos insondables y absolutos, más fantásticos que la más delirante creación de la imaginación humana.

8. ¿Einstein creyó en los agujeros negros?
La predicción de la existencia de los agujeros negros que implicaba la teoría fue tan radical –aún más que la expansión del universo– que ni siquiera Einstein fue capaz de entenderla. Fue uno de sus principales errores. Solo se aceptó después, tras un largo y arduo proceso completado en los años 60, dando así un magnífico ejemplo de que las mejores teorías de la física son a menudo ‘más listas’ que sus propios creadores. Hoy en día sabemos que los agujeros negros son reales. Recientemente en la película Interstellar hemos podido ver una de las mejores representaciones de lo que las ecuaciones de Einstein pueden llegar a contener.

9. ¿Por qué los agujeros negros también ‘enfrentan’ a la relatividad y la física cuántica?
Imagina que se te cae tu móvil o tableta a un agujero negro. ¿Hay alguna posibilidad, por muy remota que sea, de que recuperemos la información que había en ellos? La teoría de Einstein nos dice que no: cuando algo ha cruzado el horizonte del agujero negro, ya no es posible recibir ninguna señal suya. Sin embargo, la mecánica cuántica nos dice que la información nunca se puede perder: se puede embrollar muchísimo (como sucede si quemamos la tableta), pero en principio siempre ha de ser posible extraerla de nuevo. Esta contradicción entre ambas teorías se conoce como la paradoja de la pérdida de información en los agujeros negros. Esperamos que los esfuerzos en intentar resolver esta cuestión nos ayuden a entender cómo unificar ambas teorías.

10. ¿Tiene alguna aplicación práctica la relatividad general?
Si todavía alguien no está suficientemente impresionado por la nueva visión del mundo que la teoría de Einstein proporciona, y pide una utilidad práctica, basta con que se deje guiar por un navegador GPS. Si este no tuviese en cuenta el efecto, pequeñísimo pero medible, que la curvatura del espacio-tiempo tiene sobre la señal que el aparato recibe de los satélites, nuestros coches acabarían en pocos minutos en la carretera equivocada. Así que la próxima vez que su navegador le diga “ha llegado a su destino” y no se encuentre en el fondo de un barranco o empotrado contra un muro, piense por un instante que eso de la curvatura del espacio-tiempo debe de tener algo de cierto. Agradezca a Einstein los años de intenso trabajo que dedicó a entenderlo, y celebre su culminación en una teoría tan magnífica.

Tomado de:

El Espectador


20 de noviembre de 2015

¿Por fin contactamos con extraterrestres?

Representación artística de una hipotética súper Tierra

Kepler es el nombre del telescopio espacial que la ha observado. La estrella tiene un nombre poco romántico, KIC 8462852, pero podría ser el Sol de nuestros primeros vecinos extraterrestres. Efectivamente, estos días, la noticia en torno a una misteriosa estrella en nuestra Galaxia, a unos 1.500 años luz de la Tierra, ha sido una de las más comentadas en las redes sociales. 

¿Qué tiene de extraño esta estrella? La misión Kepler estudia las curvas de luz de miles de estrellas próximas con el objetivo de detectar pequeñas disminuciones de brillo que se producen cuando un planeta que orbita la estrella pasa por delante de ella. Esto es lo que los astrónomos llaman un tránsito y hace que la luz de la estrella disminuya ligerísimamente mientras el planeta pasa entre ella y el telescopio que la observa. Desde la Tierra, este fenómeno se puede observar cuando Mercurio o Venus pasan por delante del disco solar. Los tránsitos, sobre todo el de Venus, han sido efemérides astronómicas muy populares y que han tenido un papel importante en las historia de la astronomía, por ejemplo para determinar con precisión las distancias a los planetas del Sistema Solar. La misión Kepler ha detectado centenares de exoplanetas desde que se empezara a observar hace seis años. Para analizar las curvas de luz que diariamente observa, además de potentes ordenadores y programas informáticos, se hace uso de la colaboración ciudadana. El programa "Cazadores de planetas" está formado por miles de voluntarios que con sus ordenadores desde sus casas analizan los datos de la sonda Kepler y, habiendo recibido el entrenamiento adecuado, tratan de interpretar las curvas de luz. De la de KIC 8462852 han dicho que es caprichosamente extraña e interesante y que presenta un tránsito gigante.

El equipo encabezado por la investigadora postdoctoral Tabetha Boyajian de la Universidad de Yale ha estudiado diferentes escenarios astrofísicos que podrían explicar la extraña curva de luz. Concluyen que una hipótesis plausible sería un enjambre de cometas catapultados hacia la estrella por el paso de otra estrella cercana. Nuevas observaciones astronómicas se hacen necesarias para comprobar esta hipótesis. Entre tanto, ha surgido la idea de si la extraña curva de luz es el resultado de gigantes estructuras llevadas a cabo por seres inteligentes de una sociedad tecnológicamente avanzada. Podrían haberse diseñado para aprovechar la energía de la estrella. Esta hipótesis es la que ha llevado a que la estrella salte a los medios de comunicación. Investigadores del programa SETI (Search for Extraterresrial Intelligence) quieren apuntar a la estrella con los radiotelescopios del VLA en Socorro (Nuevo México) para tratar de escuchar, como en la película Contact interpretada por Jodie Foster (y basada en una novela de Carl Sagan), la posible señal de una civilización extraterrestre. De hecho, ya han comenzado un intento de escucha con el radiotelescopio ATA del SETI Institute, de menor envergadura.

El artículo completo en:

El Mundo Ciencia

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