martes, 30 de junio de 2015

New Horizons: el fin de una etapa.

El 14 de Julio de 2015, la sonda New Horizons será el primer artilugio humano en acercarse a Plutón.
Una historia que comenzó en 1962, con la sonda Mariner 2 y su primera visita a Venus, ha acumulado hitos en todos los planetas, muchos satélites y hasta cometas... pero faltaba uno: Plutón.

Ese camino lo ha recorrido New Horizons, el vehículo mas veloz lanzado jamás por el ser humano.

En su camino de casi 9 años, realizó varios avistajes a otros objetos celestes, como esta maravillosa secuencia de Io, una luna de Júpiter, mostrando una pluma volcánica en plena erupción:



Será una visita rápida a Plutón... no será posible detenerse ni orbitarlo, ya que la tremenda velocidad de la sonda, 13,8 Km/s (casi 50.000 Km/h), hace imposible el frenado; haberlo intentado hubiera requerido mucho peso adicional en combustible, que hubiera retrasado el viaje, y quitado espacio vital para el instrumental científico a bordo.

Por lo tanto, será un vistazo rápido, donde en apenas 16 horas (y pocos minutos en su máxima aproximación) deberá recabarse toda la información posible de Plutón, su compañera Caronte y sus satélites.

En esta imagen, la trayectoria, velocidades y distancias de la sonda en cada momento de su sobrevuelo:




En su máxima aproximación pasará a 12.500 Km de Plutón, el 14 de julio de 2015 a las 11:49:57 UTC.
El funcionamiento de la sonda deberá ser totalmente automático, dado que la distancia a la tierra, unos 4500 millones de kilómetros, hace que cualquier comando demore más de 4 horas en llegar... y otro tanto en volver la confirmación del mismo.
Tampoco es posible esperar resultados inmediatos, ya que la sonda transmite por radio apenas 1.000 bits por segundo, por lo que podremos ver la primera imagen a una resolución de 400 m/px recién el 16 de Julio.
En éste documento, toda la información de la misión.

Digamos que más que esperar grandes respuestas de la sonda, su objetivo es ayudarnos a decidir qué preguntas debemos hacer en las futuras visitas.
¿Y qué será de la sonda luego de su fugaz paso por Plutón?
Continuará su camino hasta el Cinturón de Kuiper, y si tiene suerte, podrá pasar cerca de uno o dos objetos de esa frontera exterior de nuestro sistema solar.
New Horizons completa una extraordinaria etapa de nuestra exploración espacial: visitar al menos una vez a todos los planetas de nuestro sistema solar.

viernes, 26 de junio de 2015

En el principio, fueron los ingleses.

Hoy me encontré nuevamente con un viejo artículo de un blog que ya ha sido abandonado, pero que solía tener excelente material.

En este caso se trata de un caso muy particular, donde se puede observar el nacimiento de una "religión"... o de varias.

En las islas de la llamada "Melanesia" (Papúa Nueva Guinea, Fiji, Solomon y Vanatu) a mediados del siglo XX comenzaron a aparecer ciertos cultos extraños en los indígenas de la zona.

Algunos marinos daban cuenta de su observación en distintos lugares y con distintos rituales, pero con una idea similar... no se trataba de la adoración del sol, la luna, algún animal o lugar considerado sagrado, o cosas "normales" ya observadas en otras culturas primitivas... sino de una "religión" totalmente distinta, que se propagaba por todas las islas.

Al parecer, los indígenas se habían percatado de que los europeos (básicamente ingleses) no solo eran esbeltos y rubios, sino que no necesitaban ni cazar ni cultivar para conseguir sustento, ya que cada cierto tiempo, mediante gigantescas canoas de metal les llegaban grandes cajas con todo tipo de alimentos, vestidos, armas y enseres.
¿qué lograba que los ingleses consiguieran que sus antepasados les hicieran semejantes ofrendas desde el "mas allá", que ellos no podían hacer?
Observaron entonces el comportamiento de los "rituales" que los forasteros hacían diariamente, y pensaron lógicamente, que haciendo lo mismo, ellos también conseguirían los regalos de sus ancestros:
Fabricaron tazas de madera, se reunían puntualmente a beber con ellas, se hicieron ropas verdes con hojas de palmera y fabricaron rifles de bambú, para desfilar diariamente de un lado a otro con sus atavíos.
Incluso comenzaron a adorar a un tal "John Frum" quien cual mesías, a bordo de su canoa gigante, traería los regalos ancestrales.

Un nuevo giro se produjo cuando llegaron por primera vez los americanos a las islas... no solo venían en grandes canoas de metal, sino que también lo hacían en gigantes canoas voladoras!
Rápidamente adaptaron la novedad a sus ritos, fabricando banderas americanas con plantas y flores, y "construyendo" aviones para que sus profetas volaran!




El fenómeno se propagó tanto, que causó curiosidad en el "mundo civilizado" y hasta la reina de Inglaterra se dignó visitar a sus súbditos nativos... pero parece que en su cultura una deidad femenina no era aceptable, por lo que se preocuparon de alabar a quienes ellos quisieron... fuera el Principe Felipe, o el mismísimo Duke Ellington! (si... el pianista, y nadie tiene idea de cómo llegaron a saber de él).

Este tipo de "cultos" se los conoce como "Cultos Cargo" de los que hay varias variantes por toda Melanesia.



Una visión de primera mano de cómo un hecho fortuito y una idea loca pueden transformarse en un culto religioso.

Mas info, en el enlace del primer párrafo de este artículo.

viernes, 19 de junio de 2015

De fonones y polarones

Todos, en mayor o menor medida, tenemos incorporado el concepto de "fotón" como una partícula asociada a un campo electromagnético... algo así como (muy brutamente hablando) un "paquete" de energía electromagnética (en realidad, una perturbación del campo) que puede asumirse como una partícula puntual (con todas sus propiedes).

"Entendemos" al fotón como la forma puntual en que la luz (y toda energía electromagnética) se desplaza en el espacio vacío.

Ahora... ¿que pasa si no hay un espacio vacío, sino mas bien un espacio sólido?
¿hay alguna analogía a los fotones en un "universo sólido"?

Para nosotros, un cuerpo sólido es algo "quieto" (a diferencia de los gases y los líquidos, que son fluidos).
Sin embargo, un sólido en realidad siempre está vibrando... por el solo hecho de tener temperatura, la estructura atómica del solido vibra, y solo dejaría de hacerlo en el cero absoluto.
Esa vibración es algo así:


Por lo tanto, podemos asociar a esa vibración un campo ondulatorio, que se manifiesta en todo el sólido.
Y como para cada campo ondulatorio, según la mecánica cuántica, le corresponde una "partícula", podríamos hablar de que las exitaciones de ese campo (por ejemplo por causa de la temperatura) se muestren en "paquetes" con todas las propiedades de una partícula.

Lo que en el campo electromagnético es un fotón, en un campo vibracional térmico de un sólido es un fonón.
Y así como un fotón se asocia con el concepto de luz, el fonón puede interpretarse como un elemento de sonido (de allí el nombre)... pero además de transmitir el sonido, también son responsables de la conductividad térmica y eléctrica de las sustancias.

Dentro de los sólidos, tenemos dos grandes grupos. Los que están formados por partículas sin carga, y los formado por partículas cargadas eléctricamente, en una red cristalina, como por ejemplo un grano de sal:




Esa red cristalina, vibrará como todo sólido, manifestándose en fonones.
Pero si a ese cristal le introducimos una carga eléctrica extra (por ejemplo un electrón) esa carga producirá un campo eléctrico a su alrededor, y atraerá o repelerá a las partículas cargadas del cristal según su polaridad:


Y si esa partícula cargada se mueve a lo largo del sólido por un potencial eléctrico, "arrastrará" una perturbación a lo largo de la estructura cristalina como una onda electromagnética.
De ese modo tenemos una perturbación que por un lado es un fonón, pero por otro se comporta como un fotón... y en realidad, no es ni lo uno ni lo otro... es un polarón.

Los polarones son cruciales a la hora de comprender fenómenos como la superconductividad, y el comportamiento de ciertos polímeros conductores.

Todo esto, forma parte de un nuevo camino de la ciencia hacia el desarrollo de nuevas tecnologías de materiales, con propiedades increíbles.

Fuente y enlaces a papers científicos:



martes, 16 de junio de 2015

De hombrecitos y levaduras

SI hay dos especies alejadas entre sí evolutivamente, son sin duda la humilde levadura de cerveza (sacharomyces cereviceae) y el ser humano.
La primera, precursora de nuestros mas preciados alimentos, como el pan, el vino y la cerveza, se ha mantenido casi sin cambios evolutivos durante miles de millones de años.
El segundo (desde un punto de vista antropocéntrico, claro), una de las especies mas evolucionadas del planeta.

Pero... tal vez sean mas parecidas de lo que suponemos.

Primero, una aclaración: Los genes ortólogos son aquellos que, cuando una especie original se separa en dos distintas debido a un cambio evolutivo, cumplen la misma función, aunque no sean iguales.

Todas las especies tenemos genes ortólogos con nuestros ancestros... cuanto mas lejano el ancestro, mas diferencias tendrá ese gen respecto del original, pero cumplirá la misma función (por ejemplo metabolizar alguna molécula, o sintetizar alguna proteína específica).

La levadura y el hombre tienen genes ortólogos en su secuencia de ADN que cumplen funciones vitales similares, aunque debido a los miles de millones de años de separación, tengan una secuencia muy distinta.

La pregunta entonces, es... ¿qué pasaría si reemplazamos algunos genes ortólogos de una especie por los de la otra?... ¿seguiría siendo viable esa especie modificada? ¿seguiría viviendo y actuando como tal?

Eticamente no podríamos crear un hombre con genes de levadura de cerveza, pero, ¿qué tal  "crear" una levadura de cerveza con genes ortólogos humanos?

En un monumental trabajo detallado por la revista Science se "humanizaron" células de Sacharomyces Cereviceae con mas de 400 genes humanos, llegándose a la asombrosa conclusión de que con 176 de ellos, la levadura de cerveza seguía cumpliendo todas sus funciones vitales como si conservara los suyos propios!

Y en algunos de estos 176 genes, la diferencia de secuencia alcanzaba al 70%, 80% y hasta el 90% del gen!

Dicho simplemente, era como modificar en una compleja receta donde a 176 de sus palabras se le cambiara el 90% de las letras, y que la receta siguiera permitiendo elaborar el mismo plato!

Una prueba contundente de que la evolución nos ha hecho lo que somos, a partir de los organismos mas primitivos que existan...

fuente:
http://lacienciaysusdemonios.com/2015/05/28/levaduras-y-hombres-tan-distintos-en-apariencia-pero-tan-iguales-en-el-fondo/

jueves, 11 de junio de 2015

100.000 estrellas

Un interesante sitio interactivo para conocer la ubicación relativa de más de 100.000 estrellas próximas al Sol, con información detallada de las 80 estrellas mas cercanas a nuestro sol:


Para visualizarlo, debe accederse al vínculo mediante un navegador Chrome.
Puede ejecutarse un "Tour" o bien navegarse libremente mediante el ratón.


domingo, 7 de junio de 2015

Run 2

Entre 1998 y 2010, miles de científicos e ingenieros de más de 100 países, llevaron a cabo una tarea suprema: diseñas, construir y poner en funcionamiento a la máquina mas compleja, grande y poderosa jamás construída: el LHC (Large Hadron Collider).

Un túnel circular de 27 Km de perímetro, a 175 m de profundidad, en el que realizar los experimentos más energéticos posibles, forzando los límites de la física conocida y tratando de encontrar los ladrillos fundamentales con los que está construido el universo.

Luego de años de intenso trabajo, en Marzo de 2010 inició su labor, forzando colisiones de partículas a la hasta entonces imposible energía de 7 TeV (3,5 Tev por cada haz de partículas que chocaban de frente a velocidades cercanas a la de la luz)... 3 veces más que cualquier otro colisionador anterior.

De su trabajo, en estos 5 años se obtuvieron miles de nuevos descubrimientos, confirmaciones de teorías, y cantidades ingentes de datos que aún llevará décadas terminar de analizar.

También de allí surgió en 2012 el descubrimiento de la década: el Bosón de Higgs, la partícula que explica "eso" que llamamos masa y que le da sentido a la física tal como la conocemos.

Luego, durante dos años se detuvo y se preparó para su nuevo desafío: Duplicar su potencia, y forzar aún mas los límites de lo conocido, y adentrarnos en la física de lo que aún no atisbamos.
Un nuevo camino de insospechadas maravillas por descubrir.

Esta semana, el 3 de Junio de 2015, esa segunda empresa, llamado "Run 2" acaba de comenzar... esta vez, con 7 TeV por cada haz, apuntando a conseguir colisiones a energías cercanas a los 14 Tev.
El doble de lo estimado en su diseño original.

Ahora... ¿cuánto es un TeV?

Partimos de la base de que 1 eV (electrón-voltio) es la energía que gana un electrón al verse sometido a un potencial eléctrico de 1 voltio.
Una energía bastante pequeña para considerar, por lo que se utilizan sus múltiplos:

1 KeV = 1.000 eV
1 GeV = 1.000.000 eV
1 TeV = 1.000.000.000.000 eV

¿y cómo comparar esas energías con algo cotidiano?
Veamos dos ejemplos:

1: Usando una pila AA común
Una pila AA tiene un voltaje de 1,5 V, por lo tanto, le puede dar a un electrón una energía de 1,5 eV
De modo que, para que un electrón alcance los 7 TeV del LHC usando pilas, deberíamos poner casi 5 billones de pilas conectadas en serie...  lo que a 5 cm por pila, nos daría una longitud de unos 230 millones de Km (mas de una vez y media la distancia de la tierra al sol), y otras tantas en sentido opuesto, para darle sus 7TeV al los electrones "en contramano" con los que provocar la colisión.

2.- Usando televisores
El tubo de un "viejo" televisor de rayos catódicos (CRT) de 20" tiene un potencial de unos 23.000 Voltios, en una distancia de unos 12 cm de su "cañón".
Por lo tanto, se requeriría conectar en serie unos 350 millones de tubos CRT, lo que daría una distancia de unos 40.000 Km (una vuelta a la tierra por el ecuador), y otra vuelta en contrario para el segundo haz.

El LHC logra esa potencia en tan solo 27 Km de recorrido.
Nada mal... ¿verdad?


Fuentes: (1), (2) y (3)

jueves, 4 de junio de 2015

Sobre gotitas y serendipias

Una serendipia (en ingles, serendipity) es un evento azaroso que concluye con un descubrimiento inesperado... de ellos hay muchos y muy famosos en la ciencia... quizás uno de los mas famosos fue el de la penicilina, o también el de los raxos X, o el del famosísimo Sildenafilo... pero ocurren muy a menudo en la investigación.

En criollo diríamos que una serendipia, es un descubirmiento "de chiripa"...

Y de eso se trata esta historia... en los '50 el Dr. Fred Joyner, de la empresa Eastman, intentaba descubrir nuevos polímeros acrílicos transparentes en su laboratorio, hasta que dio con este:


Un típico grupo ciano, en un acrilato del montón... un líquido transparente más para analizar.
Pero cuando el Dr. Joiner intentó poner el líquido entre dos placas de vidrio para medir su índice de refracción, pasó lo que ocurre con todo ciano... acrilato.

Se pega de tal forma que es imposible separar las superficies adheridas.

Así nació el "Loctite"... más conocido en nuestro país, como "La Gotita".

Y porqué se mantiene líquido en la botellita, pero se solidifica irremediablemente al contacto con cualquier superficie? 
Por la humedad ambiente... una mínima cantidad de agua, es suficiente para polimerizar la bendita gotita y transformarla en un potente pegamento, que cambió la historia de los adhesivos.

eso sí... aún no se iguala a lo que una simple almeja puede hacer sobre un pedrusco marino.
Para eso, la naturaleza tiene millones de años de experiencia.

mas info:
http://elblogdebuhogris.blogspot.com.es/2006/04/superglue-o-el-investigador-que-hizo.html

miércoles, 3 de junio de 2015

Nuestra galaxia y sus enanas...

Nuestra galaxia no está sola en éste pedazo de universo... eso lo sabe (casi) cualquiera!

¿Quién no ha visto en el cielo austral, en un día claro sin luna, a nuestras vecinas "Nubes de Magallanes"?. Ellas son dos pequeñas galaxias que acompañan a corta distancia (lo de "corta" es relativo, claro) a nuestra Vía Láctea.

Lo que quizás pocos saben es que no son las únicas compañeras... sino que hay otros... y muchos!

Son las "galaxias enanas" y los "cúmulos globulares" que orbitan nuestra galaxia como un enjambre de insectos al rededor de un foco de luz.
Se conocen docenas de ellas y ellos, descubiertos principalmente a mediados de la década pasada, y aún  se siguen descubriendo algunos de estos objetos!

La diferencia entre una "galaxia enana" y un "cúmulo globular" es sutil... las primeras se ven afectadas por la materia oscura, pero los segundos no.

Extremadamente difíciles de ver, dada su escasa luminosidad y su distancia (ya que están fuera de nuestra galaxia), varios de ellos han sido descubiertos recientemente:

De estos objetos, se estima que algunos son galaxias enanas y otros podrían ser cúmulos globulares...

Mil millones de veces menos luminosos que la Vía Láctea, el mas cercano está a "apenas" 95.000 años-luz de nosotros, muy cerca de las Nubes de Magallanes.


Aquí una imagen simulada de su ubicación en el vecindario:


Pueden verla a tamaño completo aquí.

Mas info:
http://www.cosmonoticias.org/descubiertas-nuevas-galaxias-enanas-orbitando-via-lactea/