“Nos gastamos millones en defensa, pero contra el cambio climático no hacemos nada”

El 8 de agosto de 1975, Wallace Broecker publicó en la revista Science un texto profético. Con el título Cambio Climático: ¿Estamos al borde de un calentamiento global pronunciado?, advertía de que la temperatura del planeta se incrementaría durante las décadas siguientes. El motivo de ese “calentamiento global”, un término acuñado por el propio investigador de la Universidad de Columbia, sería la acumulación en la atmósfera de dióxido de carbono y otros gases por la quema de combustibles fósiles.

Casi cuatro décadas después y miles de estudios científicos ha quedado claro que tenía razón. Pese a la satisfacción que haya podido extraer de su logro profesional, el investigador se siente abrumado por la certeza de que la continua emisión de CO2 provocará problemas medioambientales serios y los que podrían evitarlo no muestran determinación para evitarlo.

Wallace Broecker fue galardonado con el premio Fronteras del Conocimiento en cambio climático en 2008. Crédito: FBBVA

Conociendo lo que han descubierto los científicos sobre el cambio climático, ¿cree que nos lo tomamos lo bastante en serio?

Hay mucha incertidumbre sobre la magnitud del cambio, pero aunque los científicos aceptamos eso, nuestra mejor estimación es que si se dobla la cantidad de CO2 en la atmósfera, vamos a incrementar la temperatura del planeta en unos 3 grados centígrados. Podrían ser cinco o dos, pero en cualquier caso, si continuamos lanzando CO2 al aire, estamos haciendo algo estúpido. El problema es que el precio de los combustibles fósiles se mantiene bajo y eso hace difícil que la energía solar o el viento puedan competir, así que la transición va extraordinariamente lenta y si uno extrapola, para hacer la transición, van a ser necesarios 50 o 60 años.

“El problema es que el precio de los combustibles fósiles se mantiene bajo y eso hace difícil que la energía solar o el viento puedan competir”.

Con la crisis, en países como España, el cambio climático ha descendido en la lista de prioridades. ¿Hay alguna forma de convencer al público de que preste atención a un problema tan importante pese a que no parezca tan urgente?

Ese es el reto. Vamos a tener que hacerlo, pero también ha habido mucha propaganda diciendo que no se trata de un problema serio. Como el ciudadano medio tiene la esperanza de que no sea un problema, hicieron muchos conversos. Lo malo es que lo único que ha disminuido es la percepción pública, no el problema.

No obstante, recientemente, en EEUU, algunas grandes compañías como Exxon han asumido que en sus planes futuros es necesario incluir un precio para el carbono. Si emitimos carbón, tendremos que hacer algo para capturarlo y tendremos que incluir esos costes en el precio de la energía. Eso es un gran cambio, porque Exxon antes no admitía que el CO2 es un problema.

Además, nuestro secretario de Estado [encargado de la política exterior estadounidense], Kerry, ha dicho recientemente que su principal preocupación durante los próximos dos años va a ser qué hacer respecto al clima.

Algunos políticos plantean que una lucha global contra el cambio climático podría suponer un impulso para la economía mundial similar al que supuso la II Guerra Mundial.

Para mí, lo que sea que hagamos, si vamos a cambiar hacia la solar o la nuclear o vamos a retirar de la atmósfera el CO2 que producimos, va a crear una gran industria y habría grandes oportunidades.
Aún no estamos preparados para capturar y enterrar el CO2 que hemos lanzado a la atmósfera. Deberíamos saberlo todo sobre esa tecnología para saber si podemos usarla o no, cuánto costaría o cuál sería el impacto medioambiental. Todo este tipo de cosas que no estamos haciendo. Vivimos en un mundo en el que gastamos grandes cantidades en seguridad interna, ejércitos o prevenir enfermedades que pueden afectarnos, por miedo, pero respecto a la mayor amenaza a la que nos enfrentamos no estamos haciendo prácticamente nada. Hay algo equivocado en que EEUU se gaste todos los años 500.000 millones de dólares en defensa y solo mil en problemas medioambientales.

“Aún no estamos preparados para capturar y enterrar el CO2 que hemos lanzado a la atmósfera”

Cree que los científicos pueden hacer algo más para convencer a la gente de que el cambio climático puede ser más peligroso que, por ejemplo, el terrorismo.

Hay que afronta este problema de la misma manera que afrontamos el de la basura o las aguas residuales, que se convirtieron en problemas enormes en áreas urbanas y la gente decidió que tenía que gastar dinero en gestionarlos. Esto es a una escala totalmente diferente. Afecta a todo el mundo y mientras las ciudades tienen un gobierno que puede tomar decisiones, el mundo no tiene un gobierno global capaz de tomar estas decisiones.

¿Cree que sería posible resolver el problema del CO2 en la atmósfera con alguna tecnología de captura, aunque se tardase mucho en empezar a aplicarla?

Estoy convencido de que se puede hacer con un incremento razonable en el precio de la energía que se produce con combustibles fósiles, subiendo entre un 10% y un 15% el precio.

Hay muchas razones por las que deberíamos capturar el CO2 y hacerlo inmediatamente, porque cuanto más tardemos será más caro y más difícil. Además, si lo logramos, podríamos mantener la gasolina como combustible para algunas aplicaciones en las que la electricidad no sería tan práctica, como los vuelos o la conducción de larga distancia.

¿Cree que estos cambios son posibles antes de que lleguemos a una situación demasiado crítica?

No creo que vayamos a cruzar necesariamente un umbral para sufrir grandes problemas. Pero cuanto más CO2 haya en el ambiente, más problemas tendremos, los glaciares se derretirán más, habrá regiones como España que serán más secas… No creo que si seguimos así, en 2030 tendremos un desastre, no  pienso en absoluto en esos términos, pero creo que el problema será cada vez más serio.

¿Qué es necesario para que la búsqueda de la solución al cambio climático sea vista como una oportunidad por los emprendedores?

De momento, el negocio es muy pequeño porque no se ha puesto un precio al carbono. Para que alguien se encargue de retirar el CO2 de la atmósfera es necesario pagar por delante el coste de su retirada junto con el del uso de la energía. Una vez que se haga eso, habrá todo tipo de oportunidades para la industria.

¿Cree posible que China o India estén  dispuestos a poner un precio en el carbono?

Si China pusiese un precio al carbono, eso incrementaría el precio de sus exportaciones inmediatamente y China está prosperando sobre las exportaciones. Las industrias en China no querrán ese coste extra y en una época en la que el dinero está más justo en el planeta, la gente no va a querer pensar en este problema. Y eso es lo que está pasando y es muy desgraciado y es muy estúpido, porque el problema no va a dejar de crecer y nos golpeará con fuerza.

Tomado de:

Open Mind

Un rompecabezas de 2.300 años de antigüedad esconde una tabla de multiplicar

Foto: Imagen de las dos caras del Hueso de Ishango

Hace algo más de 50 años, en 1960, el geólogo de origen belga Jean de Heinzelin de Braucourt encontró un extraño objeto mientras se encontraba trabajando en una excavación, cerca del nacimiento de una de las fuentes del río Nilo. El lugar era un pequeño poblado llamado Ishango, dentro de las fronteras de lo que actualmente conocemos como República Democrática del Congo.

Fuente: Javier Peláez | Yahoo.es, 16 de enero de 2014

El hallazgo era un pequeño hueso, concretamente el peroné de un babuino, que presentaba unas curiosas marcas, organizadas en tres columnas y realizadas mediante algún objeto punzante de cuarzo. En un principio se pensó que se trataba alguna clase de objeto decorativo pero cuando se analizó detenidamente el número y la disposición de estas marcas, los arqueólogos llegaron a una sorprendente pero definitiva conclusión: Quienquiera que fuese el autor de aquellas muescas, hace ya 20.000 años, claramente estaba contando.

Foto: Marcas en el hueso de Ishango

En una de las partes talladas se pueden observar sesenta marcas, algo que podría parecer aleatorio si no fuese porque en la parte posterior, aparece otra columna con exactamente el mismo número de muescas, sesenta…

No quiere decir que los humanos que vivieron con anterioridad a este hueso (20.000 años) no supieran contar, sin ir más lejos existen otros objetos de similares características y más antiguos, como los encontrados en Lebombo o Checoslovaquia sobre los que aún todavía un interesante debate. Sin embargo, lo que sí podemos afirmar con rotundidad es que este hueso de Ishango está considerado como el primer “artefacto matemático” confirmado de la Humanidad…

Esta semana, a la fascinante cadena de acontecimientos e hitos arqueológicos que han ido marcando la Historia de las Matemáticas, podemos sumar ahora un interesantísimo descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Tsinghua en Pekín y que ha salido publicado en la última edición de la Revista Nature.

La historia comienza hace cinco años cuando en 2009 un coleccionista encontró en un mercado callejero de Hong Kong una extensa serie de más de 2.500 tiras de bambú con antigua caligrafía china. Las tiras se encontraban cubiertas de barro y seguramente habían sido extraídas de la excavación ilegal de alguna tumba.

Por suerte aquel comprador se dio cuenta de la importancia de su adquisición y en un generoso gesto, terminó donándolas a un equipo de historiadores que, tras analizarlas mediante la técnica de Carbono 14, concluyeron que tenían más de 2.300 años. En concreto pertenecen a una etapa histórica conocida como “el periodo de Los Reinos Combatientes” y su datación exacta las sitúa en el año 305 a.C.
Sin embargo, esto solo era el principio… ante ellos tenían un enorme rompecabezas con miles de pequeñas tiras de bambú con apenas unos milímetros de ancho y hasta medio metro de largo.

Foto: Las 21 tiras de bambú que componen la tabla de multiplicar

Imaginad que tenéis que intentar reconstruir un documento después de rallarlo con una de esas típicas máquinas destruye-papeles, algo así era el reto al que se enfrentaban los historiadores. Finalmente, y después de varios años componiendo este gigantesco puzle compuesto por los más diversos textos de la época, dispersos entre los miles de tiras de bambú, los investigadores localizaron 21 de ellas que contenían una serie de números, y es aquí donde llegó la sorpresa.

Ordenadas correctamente estas tiras componen una tabla de resultados entre los mismos números en los dos ejes de la tabla, del 0.5 al 19, dispuestos como podéis ver en la representación de la imagen inferior realizada con números occidentales:

Foto: Correspondencia de los números encontrados en la tabla china.

He de aclarar que aunque se conocen otras tablas de multiplicar pertenecientes a las civilizaciones sumerias o babilonias, algunas de ellas más antiguas, aún así ésta que se ha descubierto en China es la más antigua que utiliza nuestro actual sistema decimal (de base 10), ya que las anteriores se basaban en un sistema sexagesimal, (base 60)

Los autores del descubrimiento resaltan, además de la gran dificultad que ha requerido recomponer y ordenar este gigantesco puzle de 2.500 pequeñas piezas, que nos encontramos ante una “verdadera calculadora antigua” puesto que con ella se podían realizar multitud de operaciones matemáticas, entre los que se encuentran desde el cálculo de superficies y cultivos, distribución de cosechas o el porcentaje de impuesto que correspondía pagar al estado.

Fuente:

Terrae Atiqvuae

¿Hongos para combatir el cambio climàtico?

El cambio climático global concierne y preocupa a toda la humanidad. Quizá estemos demasiados pendientes de la cantidad de carbono (dióxido de carbono) presente en la atmósfera y en los vegetales y hemos olvidado que el suelo contiene más cantidad que la suma del presente en el aire y las plantas. Más aún, según Colin Averill que acaba de publicar una interesantísima investigación recién aparecida en la revista Nature : ”Los flujos naturales del carbono entre la tierra y la atmósfera son enormes y desempeñan un papel crucial en la regulación del dióxido  de carbono en la atmósfera y, a su vez, en el clima de la tierra”. Esto significa que incluso un diminuto cambio en el grado de almacenamiento del carbono en el suelo podría tener consecuencias importantes para la atmósfera de la Tierra y para el clima. Pues bien, el Dr. Averill que es estudiante de posgrado de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Texas  (Austin)  y  autor principal de una investigación realizada por él mismo, Adrien Finzi de la Universidad de Boston y Benjamin Turner, del Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical (STRI) en Panamá, señalan la existencia de un hasta ahora desconocido e inesperado regulador del contenido de carbono en el suelo: los hongos. El papel de estos hongos no se ha contemplado hasta la fecha en los modelos climáticos globales en vigor.

Efectivamente, los hongos son los grandes olvidados en las mediciones y estimaciones que se han venido haciendo sobre la capacidad de los suelos para almacenar dióxido de carbono (CO2). Sin embargo, los hongos microscópicos que viven en las raíces de las plantas juegan un papel importante en el almacenamiento y la liberación de carbono del suelo a la atmósfera.

 

La investigación comentada sitúa a los hongos en primer plano de la problemática del CO2 y en el centro del debate científico sobre cuál es el modo más factible de aprovechar al máximo la capacidad de los suelos para retener a este gas de efecto invernadero.

En estudios anteriores, se había llegado a la conclusión de que la degradación de los suelos, el clima y la productividad de las plantas eran los más importantes reguladores del contenido de carbono en los suelos. Sin embargo, lo descubierto ahora por Turner, Averill y Finzi, sugiere que la biología del suelo ejerce un papel aún más importante. Algunos tipos de hongos simbióticos pueden llevar a un 70 por ciento más de carbono en el suelo por unidad de nitrógeno.

La mayoría de las plantas se asocian con hongos de un tipo beneficioso. En esta clase de relación, la planta aporta carbono al hongo, y éste le aporta ciertos nutrientes a la planta. Las relaciones de este tipo se pueden agrupar en tres grandes clases: Las micorrizas arbusculares, las ectomicorrizas, y las micorrizas ericoides. La más común es la micorriza arbuscular, que se da en el 85 por ciento de las familias vegetales, mientras que las micorrizas ericoides y las ectomicorrizas se presentan en unas pocas familias comunes.

Ejemplo de ectomicorriza: Un hongo asociado a las raíces de una cicuta. (Foto: Colin Averill)

Tras numerosas ejecuciones de modelos digitales con más de 200 perfiles de suelos de todas partes del globo terráqueo, los autores de la investigación encontraron que los suelos con presencia de comunidades del tipo micorriza ericoide y del tipo ectomicorriza contenían un 70 por ciento más de carbono por unidad de nitrógeno que los suelos con comunidades del tipo micorriza arbuscular. El efecto era significativo a escala global, porque es independiente del rango común de valores en variables tales como la acumulación de biomasa, la temperatura, la precipitación y el contenido de arcilla de los suelos.

La marcada diferencia que hay en el nivel de carbono incorporado a suelos entre los ecosistemas con ectomicorrizas y micorrizas ericoides, y los ecosistemas con micorrizas arbusculares, se debe a la manera en que los hongos de cada tipo adquieren los nutrientes. Los hongos de las comunidades micorrizas ericoides y ectomicorrizas producen enzimas que les permiten acceder a formas orgánicas de nitrógeno que no están disponibles para los hongos de las comunidades micorrizas arbusculares. Al apropiarse de buena parte de la cantidad de nitrógeno que hay en la materia orgánica del suelo, los hongos de comunidades micorrizas ericoides y ectomicorrizas limitan la actividad de los microorganismos que descomponen la materia orgánica muerta y que devuelven carbono a la atmósfera. Estos microbios dependen del nitrógeno, y cuando su acceso al mismo mengua por la acción de sus rivales los hongos, no pueden prosperar como lo harían con nitrógeno extra, y su actividad global en el suelo queda notablemente limitada. El resultado es que más carbono se conserva en el suelo. Por contra, las comunidades micorrizas arbusculares no causan tantas restricciones a la actividad de los microbios que descomponen la materia orgánica. El resultado en este caso es que se conserva en el suelo menos carbono .

Fuente:

La Verdad (Ciencia y Salud)

Dick Swaab: 'La orientación sexual se determina en el útero'

12 de febrero de 2014

Esta semana, en una pequeña tertulia en la residencia del embajador de Holanda en España, el neurólogo Dick Swaab (Ámsterdam, 1944) mostraba una foto de sus hijos cuando eran pequeños: la niña entretenida con unas muñecas y el chico con un coche. A continuación, mostró la misma escena pero protagonizada por dos monos, hembra y macho. Las preferencias de unos y otras por unos juguetes y no otros, explicó, no tienen nada que ver con el ambiente o la educación recibida de los padres, sino con las preferencias del cerebro femenino por los rostros (las muñecas) y por los objetos en movimiento (los coches) en el caso del cerebro masculino.

Swaab ha visitado esta semana Madrid invitado a los 'Diálogos por la Ciencia' que organiza la Obra Social La Caixa para presentar su best seller Somos nuestro cerebro (Plataforma actual), un libro que lleva vendidos más de 400.000 ejemplares en Holanda y al que acompaña la polémica desde su publicación por sus puntos de vista sobre la homosexualidad o la religión, entre otras cuestiones. "Sé cuántos se han vendido, pero no cuántos de los lectores lo han acabado o comprendido", bromea con EL MUNDO ante las más de 600 páginas de su manuscrito.

Probablemente uno de los aspectos más controvertidos de su libro es el que indica que la orientación sexual se determina durante la gestación del embrión en el embarazo. 

 

La orientación sexual del individuo se determina en el útero materno por una serie de factores. Un 50% de ellos son genéticos y los otros son interacciones entre las hormonas y las células en el cerebro en desarrollo. Puede haber muchos factores implicados, también externos. Como el estrés de la madre durante la gestación, que segrega altos niveles de hormonas como el cortisol que atraviesan la placenta e interactuan con las hormonas del cerebro en desarrollo, también el tabaco (la nicotina también afecta al cerebro en desarrollo), ciertos fármacos, compuestos de tipo hormonal... Hay otro factor interesante que también influye: el número de hijos varones nacidos antes que tú. Es una cuestión inmunológica, cuando la madre está embarazada de un niño, éste genera una proteína que el organismo de la madre reconoce como extraña, y produce anticuerpos contra este compuesto que reconoce como extraño. Cuantos más hijos varones haya tenido, más eficientes son esos anticuerpos y eso influye en la orientación sexual del cerebro del niño en desarrollo.

Sus puntos de vista sobre la homosexualidad han sido criticados por quienes consideran que se trata de una manera de 'patologizar' o medicalizar la cuestión. 

 

La ciencia es una búsqueda de la verdad. En los años 60 ó 70 se creía que la homosexualidad era fruto de una madre dominante, era la madre a la que se patologizaba sin ningúna razón. Ahora sabemos que la base está en el cerebro, hay variabilidad en todo lo que hacemos, todos nuestros potenciales. La variabilidad es el motor de la evolución. Hay variabilidad en todos los aspectos del comportamiento, y debería aceptarse. Nada más lejos de patologizar, sino aceptar que la gente es diferente, que hay que proteger esas diferencias y permitir a cada uno vivir de acuerdo a lo que marca nuestro cerebro.

Algunos colegas argumentan que sus afirmaciones no se han replicado en otros ensayos, que no hay evidencias científicas suficientes. 

 

Sí, hay estudios que demuestran eso. No estoy muy de acuerdo con esa afirmación. Además, se demuestra también porque la gente ha intentado corregir la homosexualidad de diversas maneras hasta la fecha sin éxito. Se ha tratado con hormonas, castración, trasplante de testículos, psicoanálisis, compuestos como la apomorfina... También se ha encarcelado a la gente, pero nada de esto logra cambiar la orientación sexual. Hay otra línea de investigación más reciente, sobre los hijos adoptados de parejas homosexuales, y se ha demostrado que criar a un niño en este entorno no influye en su orientación sexual, porque todo está programado desde muy temprano en el desarrollo cerebral.

Según esos puntos de vista, ¿no hay nada entonces que podamos hacer para cambiar lo que viene escrito de serie en nuestro cerebro? ¿Nada que la educación o el ambiente social puedan aportar? 

 

No es una cuestión de nada, pero la orientación sexual no se puede influenciar después del nacimiento. Por supuesto que todo lo que aprendemos cambia nuestro cerebro, nuestras sinapsis. El cerebro está cambiando por todo lo que aprendemos, lo que hacemos, lo que vemos, lo que pensamos... el cerebro tiene una cierta plasticidad, pero para algunos comportamientos -como la orientación sexual- no hay esa plasticidad. Igual que la identidad de género. Si eres hombre o mujer está escrito en el cerebro desde que nacemos, y los niños pueden tener fuertes convicciones a la edad de dos o cinco años de que han nacido en un cuerpo equivocado, sin que se pueda hacer nada más que cambiar ese cuerpo, el cerebro no se puede cambiar, me refiero a la transexualidad. 

También ha dicho que hay diferencias físicas entre el cerebro de un hombre y una mujer. ¿Cuáles son?

 

Hay diferencias a todos los niveles. Los genes del cromosoma Y de los varones están ya expresados en todo el cerebro masculino desde la segunda mitad del embarazo, por lo que hay diferencias moleculares, funcionales, también de la conexión entre los hemisferios izquierdo y derecho, que es mayor entre las mujeres. Ellas son capaces de combinar distintas piezas de información para llegar a conclusiones, ésa es la base de la intuición femenina, son mejores en la interacción social, el lenguaje, mientras que los hombres son más capaces de focalizar y centrarse en un aspecto. En todos los niveles, del molecular al tamaño, hay muchas diferencias entre hombres y mujeres.

¿Qué hay sobre la inteligencia? ¿Hay una especie de gen de la inteligencia?

 

El cociente intelectual [IQ en inglés] es un 88% genético, por eso es importante elegir bien a tus padres. La inteligencia es el producto de todos los genes que componen el cerebro, no hay un gen de la inteligencia. Es la forma en que el cerebro reacciona al entorno y soluciona los problemas.

¿Pero hay algo que las madres puedan hacer durante el embarazo para que sus hijos sean más inteligentes?

 

Las madres pueden hacer mucho para evitar daños, dejar de usar fármacos que no sean absolutamente necesarios, evitar el tabaco, el alcohol, la contaminación... Todo eso es muy importante para el desarrollo del cerebro en el útero. También se puede ejercitar el cerebro después de nacer si el niño nace en un entorno sano y estimulante, la estimulación es ejercicio para el cerebro. El niño tiene unos potenciales que debe desarrollar, en base a la estimulación que recibe de su entorno. Si crece por ejemplo en un hogar bilingüe, se puede retrasar hasta cuatro años la aparición del Alzheimer. Se pospone porque estás estimulando el cerebro con las dos lenguas. Una buena educación, un trabajo interesante y mantenerte activo hasta una edad tardía son algunas cosas que se pueden hacer para mantener tu cerebro intacto.

De alguna manera admite entonces que el entorno es importante. 

 

Sí, yo no he dicho lo contrario. Pero sí hay cosas importantes que están programadas en el cerebro en el momento de nacer y que no se pueden cambiar después. Tenemos memorias, cambiando todos los días, pero son cambios microscópicos, la plasticidad es muy limitada en algunas cuestiones. 

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El  Mundo Ciencia

¿Por qué duran tan poco las baterías de los celulares?

Cada vez son más potentes y pueden hacer más cosas pero, salvo excepciones, exigen pasar por el cargador todos los días.

Es una queja recurrente desde la llegada de los smartphones. La batería de los teléfonos inteligentes dura poco. Una jornada, lo justo para tener que cargarlo cada noche sin excepción. Sin embargo los expertos aseguran que son más eficientes que nunca. ¿Dónde está el problema?

Un smartphone moderno tiene una potencia equiparable a la de un PC con tres o cuatro años de antigüedad. Pero pesa poco más de 100 gramos, cabe en un bolsillo y puede pasar un día entero con una única carga. Los avances tecnológicos que han permitido la miniaturización y la optimización de los teléfonos inteligentes han sido exponenciales en todos los campos, excepto en las baterías. Éstas también han mejorado, pero no al mismo ritmo.

Desde mediados de los 90 las baterías de iones de litio han dominado el mercado. Poco a poco han aumentado su capacidad y reducido su tamaño para adaptarse a toda clase de dispositivos: desde maquinas de afeitar a teléfonos móviles. Pero toda tecnología tiene un límite a partir del que no se puede mejorar más y, en el caso de ésta, cada vez está más cerca. 

Aunque la relación entre potencia y autonomía de un smartphone moderno se ha multiplicado en los últimos años, no ha sido gracias a las baterías. La pila de un Nokia Lumia 800 —lanzado a finales de 2011— apenas tiene un 20% más de capacidad que la de un Nokia 3210 —de 1999—. La potencia y las capacidades del primero, sin embargo, son cientos de veces superiores a las del segundo. Aun así, el modelo antiguo podía usarse muchas más horas sin necesidad de recurrir al cargador. ¿Cuál es el punto de equilibrio perfecto entre ligereza, diseño, potencia y autonomía? Depende del consumidor.

«Cuando diseñas un terminal decides a quién va destinado», asegura Javier de la Asunción, director de marketing de Huawei Devices España. La compañía china va a poner a la venta varias versiones de sus modelos, con distintas capacidades de batería. «El usuario intensivo puede estar dispuesto a aceptar un par de milímetros más de grosor a cambio de más autonomía», explica. Su modelo de gama alta 'Ascend D Quad' es dos milímetros más fino que el 'Ascend D Quad XL', que llega a los 10,8mm a cambio de un 40% más de batería.

Desde la explosión de los smartphones que siguió a la presentación del primer iPhone —anunciado en 2007—, las especificaciones técnicas de todos los modelos se han desatado. Varias veces al año se presentan nuevos terminales que dejan anticuados a unos antecesores con apenas meses de vida en el mercado. Pantallas más grandes, más brillantes y con más calidad, procesadores más rápidos —y de varios núcleos—, más memoria RAM y cámaras más capaces. Como las baterías apenas mejoran en estos plazos, la optimización se hace en el resto de componentes. Un teléfono moderno consume menos de 5 vatios a máxima potencia mientras que un PC con capacidad equivalente —de hace unos años— trabajaba tranquilamente por encima de los 100.

Optimización

La optimización de recursos también viene por parte del software. Los fabricantes y muchos programadores de aplicaciones dedican cada vez más esfuerzos a asegurar que sus programas trabajan con la menor exigencia de recursos posibles, lo que aumenta la duración de la batería. «En general lo que más batería gasta en un smartphone es la pantalla», afirma Javier, de Huawei. Lo segundo es la comunicación entre el terminal y las antenas de telefonía móvil. «Nosotros tenemos una ventaja y es que también fabricamos las antenas», explica, «y como conocemos el proceso podemos optimizarlo mucho. Nuestros últimos test dicen que podemos llegar a ahorrar hasta un 30% de batería».

La autonomía de los teléfonos no parece que vaya a multiplicarse pronto. Aun así, ya hay fabricantes que ofrecen alternativas para los que necesitan horas extra de uso. Igual que Huawei y sus terminales 'XL', Motorola ha lanzado una versión más gruesa de su último modelo —el RAZR MAXX— para que aloje una batería mayor. Un sacrificio del diseño a favor de la funcionalidad que no todo el mundo está dispuesto a hacer. Menos aún cuando la guerra por el mejor terminal del mercado también se juega en lo estilizado de los mismos.

La capacidad de las baterías puede ser un escollo real para el desarrollo de futuros dispositivos con todavía más potencia. Ya se venden teléfonos y tabletas con posibilidad de usar redes móviles de cuarta generación —LTE—. En España es una tecnología que todavía no se ha implantado, pero empezará a funcionar durante la segunda mitad de 2012. Este nuevo sistema ofrece más velocidad en los datos y mejor cobertura que el actual estándar —HSDPA—, pero a costa de un mayor consumo de energía del terminal. Javier de la Asunción lo compara con un coche. «Si abren una autopista en la que puedes ir a 200km/h y quieres aprovecharla, vas a consumir más», explica.

En Estados Unidos, donde ya hay cobertura LTE en muchas ciudades, las críticas no se han hecho esperar. Los teléfonos que usan esta tecnología apenas son capaces de soportar un día de uso sin recurrir al cargador. «También afecta la frecuencia que estés usando», asegura el responsable de marketing de la compañía china. En la actualidad los teléfonos 3G se conectan en la «banda» de 2100 megaherzios. A partir de 2015 se podrá funcionar en 800, que permite más alcance y que los teléfonos usen menos energía. «Ahí se va a ahorrar mucha batería», concluye.

Tecnologías de futuro

Todavía no hay ninguna nueva tecnología de baterías que sea capaz de sustituir a los iones de litio y esté lista para su producción en masa. Una de las más prometedoras —a largo plazo— pasa por el uso del grafeno. Un material futurista compuesto por una única capa de átomos de carbono en forma de panal de abeja que parece la solución a todos los límites de la electrónica de hoy. Sus propiedades son ideales para la fabricación de baterías con más capacidad y tiempos de carga menores. También para la fabricación de chips más potentes y eficientes. Aun así, todavía no existen procesos que permitan fabricarlo a precios asequibles y de manera industrial.

También se especula con la llegada de las baterías de litio-aire, que prometen capacidades hasta diez veces superiores a lo más eficiente de la actualidad. Su desarrollo está en estadios muy tempranos y, por tanto, tampoco puede esperarse en el futuro cercano.

Probablemente todavía quedan bastantes años de baterías de ion litio. Y aunque mejorarán, probablemente no sufran cambios revolucionarios. Sin embargo, por primera vez desde la llegada de los smartphones, los fabricantes de terminales tienen la tecnología y la voluntad de diseñarlos con capacidad de sobra para aguantar más de una jornada, a cambio de unos pocos milímetros de grosor. Su éxito o fracaso comercial determinarán si realmente eran necesarios.

¿Qué agota tu batería?

Pantalla Cada vez son más grandes, con más resolución y más luminosas. Son lo más grande de tu smartphone y también lo que más consume.

Llamadas La función principal de un teléfono, hablar, consume muchos recursos. Y a menor «cobertura», peor.

GPS Las capacidades de geolocalización del teléfono también drenan la batería pronto. Sólo han de usarse cuando son necesarias.

Datos La conexión a internet es otra gran depredadora de baterías. Aunque la conexión GPRS (2G) consume menos que la más moderna 3G, su velocidad reducida —y por tanto, que tarde más en descargar lo mismo— puede provocar el efecto contrario.

 

Fuente:

 

ABC Ciencia

El secreto màs grande de las matemàticas: El infinito vale -1/12

La relación entre el mundo Físico y el "mundo de las Matemáticas" es enormemente sutil. Las matemáticas nos permiten acceder a las leyes más profundas del Universo y son la clave del enorme éxito de la Física para describir el mundo que nos rodea. En este artículo mostraremos esta intrincada relación analizando uno de los conceptos más ajenos al sentido común pero a la vez más útiles de las matemáticas: el infinito.

Para ello utilizaremos la serie infinita: S= 1 + 2 + 3 + 4 +...

Aparentemente, nadie en su sano juicio se atrevería a asignar un valor finito a la infinita suma de los números naturales: S= 1 + 2 + 3 + 4 +...

Sin embargo, el que ha sido uno de los mayores matemáticos de todos los tiempos, Leonhard Euler, fue capaz, ya en 1749 de asignar un valor finito a esta suma infinita. Este valor es: ¡ -1/12 !

Pero, ¿Como es esto posible? ¿Como puede ser que la suma de infinitos números enteros positivos sea una fracción y que además tenga un valor negativo? Además, como veremos, la deducción de Euler es enormemente sencilla.

En los años posteriores, cálculos más sofisticados realizados con nuevas herramientas matemáticas arrojaron el mismo resultado.

Hasta hace poco, todo esto no era más que una especie de juego matemático sin más relevancia, sin embargo, en tiempos recientes, esta suma infinita ha aparecido en varios cálculos de Física de partículas y de Teoría de Cuerdas.

Las predicciones de estos cálculos teóricos se han medido con extraordinaria precisión en los experimentos y el resultado es increíble: el resultado de las medidas implica que la suma infinita de los números naturales tiene que ser -1/12.

Edward Frenkel, profesor de matemáticas en la Universidad de Berkeley (California) dijo recientemente que este cálculo es uno de los secretos mejor guardados de la matemática. A continuación veremos porque esto es así y las pruebas experimentales que sostienen este increíble resultado.

La suma de los infinitos números naturales

Consideremos la suma S= 1 + 2 + 3 + 4+ ... a continuación multiplicamos esta suma por 4 para obtener la suma 4S= 4 + 8 + 12 + 16 + ... seguidamente restamos a la primera suma la segunda para obtener S - 4S= -3S: 
S= 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + ...

4S=      4+       +8      + 12 + ...

-3S= 1 + (2-4) + 3 + (4-8) + 5 + (6-12) + ... = 1 -2 +3 -4 + 5 -6 +...

Hemos obtenido la misma suma pero con los números pares cambiados de signo, pero además hemos obtenido algo mucho más impresionante: la suma -3S es convergente (aunque no lo parezca) y por tanto podemos asignar un valor finito a su suma. Para ver esto, tomamos la función 1/(1+x)² y la desarrollamos en serie de potencias (serie de Taylor): 1/(1+x)²= 1-2x+3x²-4x³+5x⁴-, si asignamos a x el valor 1 entonces obtenemos exactamente la serie -3S anterior.

Entonces tenemos que 1/(1+1)²= -3S, por lo tanto tenemos que S = -1/12.

En este momento deberíamos sentir una suma infinita de perplejidad, incredulidad y asombro.
Pasados unos instantes y después de reflexionar un poco a uno se le queda después de leer esto la impresión de que este cálculo solo se trata de un truco matemático, una maniobra ingeniosa pero incorrecta puesto que no debe de ser posible tratar con series divergentes que contienen infinitos números de forma tan alegre. Sin embargo, cálculos más sofisticados realizados con herramientas matemáticas más modernas como el método del exponencial regulador o usando la función zeta de Riemann han llegado exactamente al mismo resultado.

Además, aunque parezca increíble, este resultado ha sido constatado experimentalmente en varios experimentos basados en la mecánica cuántica, como sabemos y constataremos a continuación, el mundo de la Física y el de las Matemáticas están  profundamente entrelazados.

El efecto Casimir y la suma de los infinitos números naturales

Se denomina Efecto Casimir a la minúscula fuerza de atracción que experimentan dos placas metálicas cuando se las separa una distancia muy pequeña. Este efecto es una predicción de la mecánica cuántica y recientemente experimentos de gran precisión han confirmado su existencia y han medido su valor. Primero veamos que es lo que predice la teoría.

Consideremos dos placas metálicas separadas una pequeña distancia "a", según la mecánica cuántica, dentro de las placas solo puede haber ondas electromagnéticas cuya longitud de onda sea un múltiplo de a, es decir, ondas de frecuencia w=Π/a*n, donde n va desde 1 hasta infinito. Este hecho, produce que en el interior de las placas la cantidad de ondas electromagnéticas es menor que en el exterior, lo que debería producir una pequeña fuerza atractiva que tendiese a juntar las placas. Para calcular el valor de esta fuerza, consideremos 2 pares de placas una dentro de la otra como se indica en la figura:



La energía total en las placas E(r) será la suma de la energía en el lado derecho r= (L-a) más la del lado izquierdo r=a: Etot(a)= E(a) + E (L-a) = (1/a+1/(L-a))Π/2*n donde n va desde 1 hasta infinito. La fuerza Casimir será entonces:

F(a)=-dEtot/da= (1/a²+1/(L-a)²)Π/2*n, por tanto tenemos que para L tendiendo a infinito nos queda:

F(a)=Π/2*1/a²*(1+2+3+4+...)

Es decir, esta fuerza es proporcional a la suma de los infinitos números naturales, por tanto, deberíamos esperar una "infinita" fuerza repulsiva entre las placas, lo cual, evidentemente no coincide con el resultado experimental.

Pero entonces, ¿Que estamos haciendo mal? ¿Como podemos lidiar con una suma infinita?

Es ahora cuando la magia casi "mística" de la relación entre Física y Matemáticas emerge con todo su esplendor y nos ofrece una respuesta tan ajena a nuestro sentido común que raya lo inverosímil: el resultado medido para la fuerza de Casimir es exactamente el que mediaríamos si la suma de los infinitos números naturales es -1/12. 

Intentando desvelar el misterio

En primer lugar hay que decir que las matemáticas solo pueden tratar con sumas infinitas teniendo en cuenta el concepto de límite. La definición de suma de los infinitos términos de una sucesión implica calcular (si es que existe) el límite al que tienden las sumas parciales.

En segundo lugar, el método del exponencial que antes hemos citado y que se utiliza para normalizar series divergentes, nos indica que esta serie divergente se puede descomponer en 3 partes: una parte divergente que tiende a infinito, otra que tiende a 0 y otra que tiende a un valor finito: -1/12. Existen métodos que utilizan los matemáticos profesionales que justifican el eliminar la parte divergente y quedarse solo con el término finito.

En tercer lugar, en el caso que hemos tratado de la fuerza Casimir, existe un efecto muy importante que no hemos tenido en cuenta en nuestro cálculo anterior: a medida que n crece, la frecuencia de las ondas implicadas se hace muy grande, estas ondas con altas frecuencias atravesarían las placas fácilmente por lo que no estarían contenidas en el interior de las mismas, es decir, las ondas con altas frecuencias no deben ser tenidas en cuenta en el cálculo del efecto Casimir. De hecho, en el cálculo teórico completo de la fuerza Casimir se establece una frecuencia de corte máxima cuya longitud de onda es del orden del tamaño de los átomos que forman las placas metálicas. Realizando esto y promediando la fuerza oscilante resultante a lo largo de todo el intervalo definido obtenemos el resultado correcto para la fuerza en 1 dimensión: F(a)= -Πhc/24a²

Es decir, descartando las contribuciones de alta frecuencia llegamos a una predicción teórica finita que concuerda con los resultados experimentales y no es otra que aquella en la que la infinita suma de los números naturales es exactamente -1/12.

Entonces, ¿Es realmente la suma de los infinitos números naturales igual a -1/12?

El famoso matemático Noruego Niels Henrik Abel, que fue un experto en analizar series infinitas dijo una vez: "The divergent series are the invention of the devil, and it is a shame to base on them any demonstration whatsoever", "Las series divergentes son una invención del demonio y es una vergüenza que cualquier demostración independiente se base en ellas".

Desde el rigor matemático, es evidente que una serie infinita divergente no es un número y no se puede sumar o multiplicar como si lo fuese. Realmente, considerando la suma en el sentido habitual, estas series no tienen ningún significado. Sin embargo, la definición de suma que aparece en estas series no es la habitual, la definición de suma ha sido alterada de forma que ahora se considera la suma de los límites de las sumas parciales. Aunque en una serie divergente estos límites no existen, en algunas series como la que hemos analizado es posible reorganizar la suma y obtener una combinación lineal de la misma que es convergente. Esto es lo que hizo Euler en su momento.

Nadie sabe exactamente el porque, parece que, como en el efecto Casimir, los términos de "alta frecuencia" se cancelan unos a otros y el resultado al que tienden las sumas parciales es un número finito. Podemos decir que de alguna forma y en algún sentido la suma infinita de los números naturales no carece de sentido, podemos asignarla un valor y ese valor no puede ser otro que -1/12. Por si esto fuera poco asombroso, este valor está profundamente relacionado con las leyes de la Naturaleza ya que aparece siempre que tratamos de hacer cálculos con la "energía del vacío" o con las contribuciones de la energía del vacío a la energía de las partículas en Mecánica Cuántica.

Fuentes: Sum of integers and oversold common sense, In the End, It All Adds Up to – 1/12, Casimir Effect

Fuente:

Revoluciuòn Cientìfica