¿Es posible predecir de que lado caerá una moneda?

Lunes, 01 de junio de 2010

¿Es posible predecir de que lado caerá una moneda?

Todos hemos jugado alguna vez a tirar una moneda y escoger cara y cruz. Pero ¿es posible predecir si saldrá cara o cruz? Pues en principio, sí.

Los mecanismos básicos de la acción de lanzar una moneda son relativamente sencillos, por lo que las ecuaciones resultantes pueden resolverse con un ordenador.

No obstante, un reciente estudio del profesor J. P. Cusumano y del doctor N. K. Hecht de la Universidad de Pensilvania ha demostrado que el estado final de la moneda sólo puede predecirse si la moneda se lanza con tan poco fuerza que apenas ascienda lo suficiente como para dar una vuelta completa.

Esto ocurre porque el movimiento de la moneda se vuelve caótico: es decir, si se producen errores ínfimos en la descripción del estado inicial de la moneda, éstos crecerán a una velocidad tal que daría al traste con cualquier esperanza de predicción sobre cómo caerá.

O dicho de otro modo: en un lanzamiento normal, el movimiento de la moneda será aleatorio y, por tanto, impredecible.

Con todo, ¿qué proporción de caras debería hacer sospechar a alguien que la moneda está trucada?

Esta misma pregunta se la formuló el antiguo capitán de críquet de Inglaterra Nasser Hussain, cuando tuvo una mala racha de 12 cruces en 2001. La probabilidad de algo así es de 1 entre 4.096, que es una probabilidad baja. Pero ¿es tan baja como para sospechar que hay trampa?

Ante este tipo de cuestiones, los científicos hace tiempo que se rigen por una regla que afirma que algo es estadísticamente significativo si la probabilidad de obtener el resultado observado simplemente por azar es inferior a 1 entre 20.

En el caso del lanzamiento de una moneda, eso significa que sacar 5 o más caras (o cruces) seguidas debería levantar sospechas sobre la integridad de la moneda. Por tanto, el sesgo tiene que evitar parecer una racha ininterrumpida de caras: si una serie de 100 lanzamientos incluye al menos 64 caras, independientemente del orden, también se consideraría estadísticamente significativo.

La proporción necesaria para levantar sospechas se va acercando cada vez más al 50 % a medida que se realizan lanzamientos (lo que refleja que, si la moneda es íntegra, la proporción de caras deberá ir acercándose también cada vez más al 50 %): para 1.000 lanzamientos es del 52,7 %, mientras que para 10.000 lanzamientos un 50,83 % debería levantar sospechas de acuerdo con las reglas científicas.

Sin embargo, los estadísticos tampoco están muy de acuerdo con esto. Por ejemplo, en el caso de Nasser Hussain, ¿por qué con tan mala racha debería ponerse el grito en el cielo? Porque las tiradas se produjeron en diferentes lugares y momentos y con diferentes personas, de modo que cabe concluir que no hay ningún engaño o conspiración y que todo ha sido una casualidad.

A pesar de todo, muchos científicos siguen empeñados en creer ciegamente en la regla del 1 entre 20 para encontrar ocurrencias significativas en determinados hallazgos.

Vía | ¿Por qué la araña no se queda pegada a la tela? de Robert Matthews

Fuente:

Gen Ciencia

¿Cómo se puede calcular el peso del planeta Tierra?

Lunes, 31 de mayo de 2010

¿Cómo se puede calcular el peso de la Tierra?

Henry Cavendish, científico inglés, fue el primero en calcular la masa de la Tierra, proeza que realizó desde la intimidad de su hogar, hace más de dos siglos. Gracias a los trabajos de Isaac Newton, Cavendish sabía que todos los objetos ejercen una fuerza de gravedad, y que la atracción gravitacional entre dos objetos depende tanto de la masa de éstos (a mayor masa, mayor atracción) como de la distancia que los separa (medida desde el centro de cada objeto, no desde las superficies). De esta manera, una persona pesará menos en la cima de una montaña que en un valle porque, a mayor altitud, menor será la atracción que ejerza el centro de gravedad de la Tierra sobre tal persona.

Newton expresó la ley de la gravedad en una ecuación matemática compuesta de cinco cantidades: las masas de dos cuerpos (M1 y M2); la distancia (D) que los separa; la fuerza de gravedad (F) entre ellos, y un término abstracto (G), representado por un número —la "constante gravitacional"— que nunca cambió, cualesquiera que fueran las masas y las distancias comprendidas. La fórmula de Newton era:

Pero como a Newton únicamente le preocupaban los principios de la gravedad no tuvo necesidad de descubrir el valor numérico de G. De hecho, nadie sabía lo que era.

F= (M1xM2xG)/D²

Si se conocieran cuatro de los valores de la fórmula de Newton, se podría calcular el quinto. Cavendish se dio cuenta de que con esta fórmula podía calcular la masa de la Tierra. Así que para M1 eligió un objeto pequeño cuya masa conocía; M2 sería la cantidad incógnita (la masa de la Tierra). Como para entonces ya se sabía la distancia aproximada al centro de la Tierra, Cavendish también conocía el valor (D), la distancia entre sus dos objetos. Una simple báscula le indicaría el valor de (F), la fuerza de gravedad entre su objeto y la Tierra (M1 y M2). Pero, para resolver la ecuación, aún le faltaba conocer el valor de G.

El problema para definir G, la "constante gravitacional", residía en que, aun entre los objetos grandes hechos por el hombre —como una casa—, la fuerza de gravedad es casi nula y, por lo tanto, difícil de medir.

La hazaña de Cavendish fue construir (dentro de una caja de caoba, para evitar las corrientes de aire) un aparato que aumentaba el efecto de la gravedad y lo hacía perceptible.

Dentro de la caja colocó dos esferas de 5 cm de diámetro, cuyo peso conocía con precisión, y las sujetó a ambos lados de una larga barra horizontal, que pendía de un alambre. Por encima de esta barra colocó otra, en cuyos entremos puso dos esferas más grandes (de 30 cm de diámetro), e hizo coincidir los centros de ambas barras.

Por medio de un pivote, Cavendish acercó poco a poco las esferas más grandes hacia las pequeñas. Éstas fueron atraídas por el campo gravitacional de las primeras, provocando que la barra suspendida del alambre se moviera una distancia insignificante, pero medible.

Después, ya sin la influencia gravitacional de las esferas mayores, calculó la fuerza que se necesitaba para que las esferas pequeñas y su barra avanzaran esa misma distancia. Esto le dio las cifras con las que determinó el valor de la "constante gravitacional" de Newton: las masas de los dos grupos de esferas (M1 y M2), la distancia entre los centros (D), y la fuerza (F) que la gravedad había ejercido sobre ellas. Al sustituir estas cantidades en la ecuación de Newton, descubrió el valor de G.

Así, calcular la masa de la Tierra fue fácil. Pero, dado que en aquel tiempo la distancia al centro de la Tierra no estaba calculada con exactitud, la medición que hizo Cavendish de la masa del planeta no fue del todo precisa. No obstante, su método se aplicó en 1895 para obtener el dato exacto.

Ahora se sabe que la Tierra pesa 5,976 trillones de toneladas.

¿Sabías que...?

• Las antiguas vasijas chinas empleadas, para medir volúmenes de granos y vino se hacían de manera tal que, al sonar bien, aseguraban exactitud. Más que dimensiones, los chinos daban a las vasijas forma y peso específicos, y determinaban la nota que debían producir al tocarlas. Toda desviación de la nota correcta revelaba una anomalía en las dimensiones adecuadas y, por lo tanto, una variación en el volumen de la vasija.
• La palabra "milla" proviene del latín mille passuum, que significa mil pasos. Un paso romano era la distancia cubierta por dos zancadas.
• La "cadena", unidad que los agrimensores estadounidenses e ingleses emplean para medir el suelo, es única en varios sentidos. Es una cadena de metal, de 20.12 m de largo. Además, es la única medida decimal del sistema inglés. Está formada de cien eslabones, y funciona como una especie de calculadora. Si mides en cadenas el largo y el ancho de un terreno, multiplica las dos medidas y divide el total entre 10, obtendrá el área del terreno en acres. Así, una superficie que mide 5 por 5 cadenas tiene un área de 2.5 acres (una hectárea). La cadena fue inventada en el siglo XVII por Edmund Gunter.

Tomado de:

Pulso Digital

Un exceso de materia gris impide concentrarse a los adolescentes

Lunes, 01 de junio de 2010

Un exceso de materia gris impide concentrarse a los adolescentes

El cerebro de los jóvenes continúa desarrollándose hasta bien entrados los veinte años, es decir que el proceso dura mucho más de lo que se pensaba hasta ahora, indica un estudio, que se publica en el “Journal of Neuscience”

Conforme va envejeciendo el individuo disminuye la materia gris del cerebro

Un exceso de materia gris en el cerebro -las células y conexiones que transportan los mensajes- impide a los adolescentes concentrarse como ocurre en los adultos, según un nuevo estudio. "Muchas veces les resulta difícil a los adolescentes prestar atención en clase sin que vaguen sus mentes", explica la doctora Iroise Dumontheil, del Instituto de Neurociencia Cognitiva del University College de Londres, que ha participado en ese estudio.

"Los jóvenes no tienen, sin embargo, la culpa de no poder concentrarse y de la facilidad con que se distraen. Esto tiene que ver con la estructura de sus cerebros. Los adolescentes no tienen las mismas capacidades mentales que los adultos", señala Dumontheil.

Utilizando escáneres de resonancia magnética, los científicos de ese instituto observaron la actividad de varios adolescentes mientras tratan de resolver un problema haciendo caso omiso de cosas que podían distraerlos.

Los expertos detectaron un nivel inesperado de actividad en el cortex prefrontal, zona de la parte frontal del cerebro involucrada en la toma de decisiones y en tareas de diverso tipo, indicación de que el cerebro funcionaba en ellos menos eficazmente que en los adultos.

"Sabíamos que el cortex prefrontal de los niños funcionaba de modo tan caótico, pero no que ese funcionamiento caótico pudiera continuar hasta bien entrados los veinte y comienzos de los treinta", señala la doctora Sarah-Jayne Blakemore, que dirigió el estudio.

Según esa experta, ello significa que el cerebro sigue haciendo tareas innecesarias al tomar ese tipo de decisiones. Conforme va envejeciendo el individuo disminuye la materia gris del cerebro, lo que permite una mayor concentración en las tareas que uno tiene delante.

Fuente:

Rosario3.com

Solucionar problemas complejos mediante comunidades de bacterias

Martes, 01 de junio de 2010

Nuevo sistema para la solución de problemas complejos por comunidades de bacterias

Recopilación de diseños y resultados de los distintos desarrollos de esta investigación.

Un nuevo sistema para la resolución de problemas complejos de forma autónoma por una comunidad de bacterias, que constituye un paso adelante en la conformación de una nueva disciplina científica llamada biología sintética, ha sido desarrollado en la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (FIUPM).

Los algoritmos diseñados para este cometido ayudan a la sincronización necesaria entre bacterias distintas, basándose para ello en las capacidades y los mecanismos de comunicación que las bacterias muestran en estado natural, como son la conjugación bacteriana y el quórum sensing.

La conjugación bacteriana es el proceso de transferencia de información genética desde una célula donadora a otra receptora. El quórum sensing es un mecanismo de control de expresiones genéticas dependiente de la densidad celular.

Manipulando la comunicación bacteriana

El nuevo sistema desarrollado en el marco de esta investigación modifica y manipula estos mecanismos de comunicación entre bacterias para conseguir computaciones con rudimentarios sistemas de toma de decisiones.

Entre los ejemplos de cómputo a los que se someten las nuevas arquitecturas diseñadas caben destacar la resolución de problemas complejos de forma autónoma por una comunidad de bacterias, o el diseño de un oscilador poblacional modelado a semejanza de la arquitectura cliente/servidor.

La arquitectura cliente/servidor, tan importante en las ciencias de la computación, es un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar información, servicios o recursos.

Aplicacione médicas y ecológicas

Las aplicaciones del sistema, que ha sido validado tanto a nivel biológico (conocimiento experto) como computacional (simulación), abarcan campos científicos tan diversos como la medicina o la ecología.

La investigación ha centrado su desarrollo en el diseño de arquitecturas de comunicaciones para comunidades de bacterias multi-cepa. Por un lado, ha diseñado una comunidad heterogénea que utiliza la conjugación bacteriana como protocolo de comunicaciones fundamental.

Esta comunidad heterogénea se basa en la idea de diferenciar las instrucciones computacionales almacenadas en el cromosoma bacteriano de los conjuntos de datos almacenados en vectores plasmídicos. Los plásmidos, vectores o también llamados plasmidios, son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico.

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SINC

Consecuencias de enseñar pseudociencia en lugar de geología

Martes, 01 de junio de 2010

Imagen de las consecuencias de enseñar pseudociencia en lugar de geología

Parece que ser que estos días se está cumpliendo el millón de visitas en esa parodia llamada Museo de la Creación. Quiero pensar que eso no significa que hayan pasado por esas instalaciones un millón de descerebrados, sino que una buena parte de ese número de visitantes son personas que acuden allí como el que va a Disneyworld o a Isla Fantasía , para echarse unas risas con los amigos.

EEUU es un país en el que la enseñanza de la evolución está maltratada, pese a los titánicos esfuerzos de docentes, academias de ciencias y padres preocupados por la formación científica de sus hijos. Las escuelas públicas han impedido la entrada de enseñanzas religiosas en clase de ciencias, no sin tener que pelearlo en los tribunales, pero muchas escuelas privadas arrinconan buena parte del temario de ciencias para ofrecer su lectura particular de su libro religioso favorito.

Nada tiene que extrañar por tanto que veamos resumida la historia geológica del planeta Tierra en esta imagen:

Tampoco extraña, en esas circunstancias, que cerca del 60% de la población de ese país no quiera saber nada de la evolución y que más del 40% piense que hombres y dinosaurios corretearon juntos como buenos amigos. Tomar estas enseñanzas religiosas como verdades absolutas inmutables, ante las que nada vale el método científico o la tonelada de evidencias acumuladas por cientos de miles de investigadores de todo el planeta, tiene esos riesgos. Para terminarlo de adornar se construyen iglesias disfrazadas de museos de ciencias para acabar de forjar la manera de pensar de los futuros estadounidenses. Las Sarah Palin del futuro seguirán teniendo parroquia que les vote, sin duda. Algunos de ellos han llegado a publicistas, y nos ofrecen imágenes como esta tomada en Oregón. ¿Para qué decir más?

Fuente de la imágenes: Flickr

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La Ciencia y sus Demonios

Política en EE. UU.: Cuestión de lenguaje

Martes, 01 de junio de 2010

Política en EE. UU.: Cuestión de lenguaje

Foto: White House

En política, el uso de la palabra es fundamental. No importa únicamente qué y cómo se dice algo, también el contexto. Pensamos mediante palabras. Términos que inevitablemente se localizan en un marco. El lingüista George Lakoff defiende que los republicanos descubrieron esta circunstancia mucho antes que los demócratas. Concretamente, hace unos cuarenta años.

Los think tanks se pusieron en marcha y comenzaron a crear marcos favorables a través de la difusión de ideas e iniciativas basadas en valores conservadores al tiempo que locutores y comentaristas republicanos fueron ocupando la pantalla del televisor. Hoy, la gran mayoría de los bustos parlantes son conservadores. En los últimos cuarenta años, sólo catorce han conocido un presidente demócrata.

Es por eso que la tarea de Barack Obama no está resultando sencilla. Cambiar de marco es duro. Más aún cuando se trata de uno tan arraigado como el creado por los republicanos. Cuando los hechos no encajan en los marcos, los marcos se mantienen y los hechos se ignoran, dice Lakoff.

Las posibilidades del Partido Demócrata en las elecciones de noviembre pasan, en parte, por cómo logre el equipo de Obama vender la reforma sanitaria. Los sondeos dicen que alrededor del 60% de la población desconocen cuál será la incidencia de la nueva ley en sus familias. Así que hay lugar para lograr ese cambio de marco deseado.

La estrategia de la Casa Blanca trabaja también en esa dirección con otros aspectos. Obama ha logrado encauzar el debate sobre la reforma financiera hacia un plebiscito sobre la responsabilidad de los que causaron la crisis. El tono de la política exterior cambia poco a poco gracias a decisiones como la de acabar con el concepto de guerra contra el terror. El desastre ecológico en el Golfo de México está afectando más a la imagen de BP que a Obama.

La Casa Blanca logra tomar ventaja una y otra vez sobre los republicanos a la hora de lanzar nuevos debates. La actitud reactiva del partido de la oposición no puede con un presidente a la ofensiva. El presidente Obama trabaja en la creación de marcos diferentes, con ideas y valores contrapuestos a los aún hoy dominantes en Estados Unidos. No obstante, no todo son victorias para el presidente norteamericano, cuyo nivel de popularidad es similar al que tenía antes de aprobar la ley de Sanidad. Los republicanos han tomado la delantera en el debate sobre la inmigración y, entretanto, Obama pierde el apoyo de los hispanos. Las elecciones de noviembre se juegan en el terreno del lenguaje.

Fuente:

Mirada Internacional