Frase célebre

"La investigación es el proceso de recorrer callejones para ver si tienen salida." 
(Marston Bates)

lunes, 2 de marzo de 2015

Las mejores noticias de física del 2014 (III/III)

(Este artículo es continuación de Las mejores noticias de física del 2014 (II/III). Te recomiendo que lo leas primero).

La amenaza de propagación del ébola
Cuando el virus del Ébola empezó a hacer estragos en el África Occidental y creció la preocupación de su posible propagación, los científicos comenzaron a investigar su transmisión. El físico Alessandro Vespignani (Universidad Northeastern de Boston, Massachussets) utilizó modelos informáticos para simular el movimiento de la gente a través del mundo y las formas en que la enfermedad podría propagarse. Su alarmante conclusión en agosto fue que, si no se hacía nada, decenas de miles de personas podrían infectarse en unos meses. Afortunadamente, se está haciendo mucho para combatir el brote; y según los datos, de momento el número de muertes se ha mantenido en algo más de 6000.


Premios Nobel
A pesar de no ganar el premio Nobel en su propio campo, a los físicos les fue bien en octubre. El premio de física lo ganaron dos ingenieros y un físico de materiales (uno de Estados Unidos y dos de Japón), por su trabajo en el desarrollo del led azul. Después del rápido invento de los ledes rojo y verde, se tardó casi veinte años en producir un led azul eficiente. Al día siguiente, dos físicos de Estados Unidos y uno de Alemania ganaron el premio de química por el desarrollo de la microscopía de fluorescencia de superresolución, lo que rebaja los límites de la microscopía óptica hasta la escala nanométrica.



Exploración espacial
Este otoño pasado, la exploración interplanetaria fue el centro de atención de las agencias espaciales mundiales. En octubre, la India colocó con éxito un pequeño satélite en la órbita de Marte, siendo solo la cuarta agencia espacial en hacerlo y de forma más económica que cualquiera de las otras misiones a Marte hasta la fecha.

En noviembre, la sonda espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó su pequeño módulo Philae sobre la superficie del cometa 67P/Churiumov-Guerasimenko, pero su vida de funcionamiento se acortó cuando el módulo rebotó, saliéndose de la zona de aterrizaje planeada y cayendo en un cráter a la sombra. Sin poder usar sus paneles solares, la batería de repuesto se descargó, pero no antes de que el módulo llevara a cabo el 80-90% de su misión científica. Parte de esos datos llevaron a la conclusión de que el contenido isotópico de las moléculas de agua del cometa no coincidía con el de la Tierra. Así que se volvía a plantear la cuestión sobre el origen del agua de nuestro planeta.

Finalmente, en diciembre, la NASA lanzó un prototipo de Orión, su nueva nave espacial diseñada para llevar astronautas a una órbita terrestre baja y también más allá.
Rosetta's Philae on Comet 67P Churyumov-Gerasimenko
Representación de cómo se planeó el anclaje del módulo Philae al cometa.  
[Imagen original de DLR, CC-BY 3.0 [CC BY 3.0 de], via Wikimedia Commons]


Acelerador de sobremesa
En diciembre, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley anunciaron un nuevo récord mundial para un acelerador de partículas compacto. El equipo utilizó un acelerador de plasma mediante láser para proporcionar a los electrones una energía de hasta 4,25 GeV. Aunque no es tan potente como el Gran Colisionador de Hadrones, el pequeño acelerador BELLA puede hacer en aproximadamente un metro lo que el CERN hace en 1000 metros. Se espera que esta nueva tecnología de aceleradores compactos marque un nuevo camino para futuras generaciones de colisionadores de partículas.

Y hasta aquí este resumen de noticias de física del 2014. Espero que el científico dentro de ti haya disfrutado.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201501/stories.cfm

viernes, 20 de febrero de 2015

Las mejores noticias de física del 2014 (II/III)

(Este artículo es continuación de Las mejores noticias de física del 2014 (I/III). Te recomiendo que lo leas primero).

La física en las películas
El 2014 ha sido un gran año para la ciencia en las películas. En marzo, se estrenó la esperada continuación de la serie de televisión de Carl Sagan, Cosmos; y el público quedó encantado con este viaje al universo. También fue en marzo cuando se estrenó el documental Locos por las partículas, que ofrecía una mirada íntima a las vidas de los investigadores del CERN que buscaban el bosón de Higgs.

La vida de Stephen Hawking apareció en la película tan aclamada por la crítica La teoría del todo, así como la del matemático Alan Turning en la película The Imitation Game (Descifrando Enigma). Finalmente, tras años de desarrollo, la película Interstellar llegó a la gran pantalla. Está inspirada en las teorías de gravitación y relatividad del físico Kip Thorne y dejó al público con la boca abierta con su impresionante representación visual de los agujeros negros y la dilatación temporal.



El elemento 117
El ununseptio (nombre temporal del elemento 117) se pudo ver por un instante en Alemania en mayo. En el Centro para la Investigación de Iones Pesados GSI Helmholtz en Darmstadt, los científicos bombardearon un blanco de berkelio con átomos de calcio acelerados para crear este elemento artificial, de vida media muy corta. Esto supone una continuación de un experimento realizado en Rusia en el 2010, en el que se creó por primera vez el elemento, confirmando así su existencia y probablemente preparando el terreno para su inclusión oficial en la tabla periódica de los elementos.

Además, uno de los isótopos del lawrencio descubierto en el proceso tenía una vida media de casi once horas, lo que da cierta esperanza a los físicos de que los experimentos podrían estar acercándose a las orillas de la "Isla de Estabilidad" para elementos superpesados, cuya existencia se trata de una hipótesis aún no comprobada.



Agujero negro galáctico
En el 2012, los astrónomos descubrieron un misterioso objeto masivo que caía hacia el agujero negro gigante que se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Predijeron que la órbita elíptica que describía le llevaría a su punto más cercano al agujero negro hacia la mitad del verano del 2014 y se prepararon para observar los "fuegos artificiales" que se producirían a medida que el objeto iba siendo destrozado. Pero más bien fue un chisporroteo.

Originalmente se pensó que era una nube de gas gigante, pero el objeto podría albergar en realidad una estrella grande en su centro, lo que habría mantenido la nube unida ante las enormes fuerzas gravitacionales. Basándose en su trayectoria, existe una posibilidad de que en unas pocas décadas la estrella hipotética pase a través del polvo y el gas que rodea el agujero negro; quizá entonces los científicos puedan contemplar el espectáculo que habían esperado.


Simulación de una nube de gas que pasa cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. [By ESO/S. Gillessen/MPE/Marc Schartmann/L. Calçada (ESO) [CC BY 4.0], via Wikimedia Commons]

Y no acaba aquí este resumen de noticias del 2014. Aún nos queda la tercera y última parte de este artículo. 
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201501/stories.cfm

martes, 10 de febrero de 2015

Las mejores noticias de física del 2014 (I/III)

Aquí os entrego un resumen de las noticias de física que más llamaron la atención durante el 2014. Tal vez no sean los avances o descubrimientos más importantes del año, pero fueron de las que más se habló.

Hito en la fusión
Físicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore anunciaron en febrero que habían alcanzado un hito importante: en la Instalación Nacional de Ignición (NIF por sus siglas en inglés), 192 pulsos de láser simultáneos bombardearon pequeñas bolas de hidrógeno y las reacciones de fusión resultantes emitieron ligeramente más energía de la que se absorbió inicialmente. Se trata, así, de un primer paso clave en la fusión de confinamiento inercial.

No obstante, todavía queda mucho camino por recorrer antes de que la máquina produzca una ganancia neta de energía, ya que las bolitas de hidrógeno solo eran capaces de absorber una pequeña fracción de la energía del láser.



BICEP2
En marzo, el equipo científico responsable del telescopio BICEP2 en el Polo Sur anunció que habían visto la primera evidencia de polarización de modo B en la radiación de fondo de microondas cósmicas (CMB por sus siglas en inglés). En ese momento, se pensó que era evidencia irrefutable de las ondas gravitacionales que quedaron tras un periodo de rápida inflación en el comienzo del universo. Sin embargo, poco después del anuncio, empezaron a surgir dudas sobre los datos y sobre si el equipo había descartado sin lugar a dudas el efecto del polvo cósmico.

En el artículo que publicaron en junio, el equipo reconocía que el polvo podría haber afectado las observaciones, pero que de todas formas creían que la señal de la onda gravitacional era real. En septiembre, un nuevo informe del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea reforzó las dudas sobre los resultados iniciales, pero los dos equipos continúan trabajando juntos para resolver las discrepancias.

Por otro lado, independientemente de la investigación del BICEP2, el equipo del Planck anunció que habían acabado de procesar los datos que el satélite había tomado durante cuatro años y habían creado el mapa de la CMB más detallado hasta la fecha.

History of the Universe
Historia del universo, donde pueden verse las ondas gravitacionales.
Imagen original de Yinweichen (Own work) [CC BY-SA 3.0 
(http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons.


Neutrinos intergalácticos
En el 2013, el detector de neutrinos IceCube situado en el Polo Sur observó neutrinos altamente energéticos adicionales, lo cual supone una prueba más de que esos neutrinos provenían de fuera de nuestra galaxia. En abril se anunció un nuevo suceso, al que se le llamó "Big Bird" ("Pájaro Grande"), más energético que los denominados "Bert" y "Ernie", los anteriores campeones. Sin embargo, con algo más de dos petaelectronvoltios (el doble que los valores máximos previos), no es ni un orden de magnitud mayor, por lo que los investigadores piensan que podríamos estar cerca del límite superior para las energías de los neutrinos cósmicos.

De momento, lo dejamos aquí; pero aún hay más noticias que podrás leer en la segunda parte de este artículo.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201501/stories.cfm

sábado, 31 de enero de 2015

Premio Nobel de Química 2014

Los galardonados de este año son Eric Betzig (Instituto Médico Howard Hughes), Stefan W. Hell (Instituto Max Planck de Química Biofísica) y William E. Moerner (Universidad Stanford) por su contribución al desarrollo de la microscopía de fluorescencia de superresolución.

El premio Nobel de química de este año gira en torno a cómo el microscopio óptico se convirtió en un nanoscopio, premiando dos técnicas similares pero diferentes que han sido capaces de superar el límite de Abbe.

Descrito por primera vez en 1873, el límite de Abbe dice que un microscopio no puede distinguir objetos más pequeños que aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz usada, que es unos 200 nanómetros para la luz visible. Sin embargo, los mejores microscopios que ahora utilizan los métodos que han ganado el premio Nobel tienen una resolución por debajo de 10 nm.

Hell desarrolló en el año 2000 la microscopía STED (Stimulated Emission Depletion o de reducción por emisión estimulada), que usa dos láseres concéntricos para obtener la imagen de una célula. El láser central excita moléculas fluorescentes de la muestra, mientras que el láser exterior elimina cualquier otra fluorescencia. El detector barre continuamente la muestra, registrando el brillo fluorescente y creando así una imagen con una resolución mayor de 200 nm.

STED microscopy image of Vimentin with 25nm resolution
Imagen que muestra el aumento de resolución entre la microscopía óptica y la STED. [Foto original de Fabian Göttfert, Christian Wurm [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons]
Como dice Hell, la microscopía óptica es muy importante para las ciencias de la vida porque el uso de la luz es la única forma que nos permite ver las cosas vivas; sin embargo, la resolución de la microscopía óptica está intrínsecamente limitada. Gracias a estos nuevos métodos, se ha superado ese límite. Se pueden ver detalles a una resolución espacial mucho mayor, y esto permite desvelar el funcionamiento de las células a una escala de nanómetros, que es la escala molecular.

Aunque Betzig y Moerner nunca colaboraron directamente, su trabajo contribuyó decisivamente a poner las bases para la microscopía STED.

Después de que Moerner fuera capaz de detectar una sola molécula fluorescente en 1989, a Betzig se le ocurrió la idea de superponer imágenes de moléculas individuales para crear una imagen completa. El proceso que resumió en un artículo de 1995 describía cómo proyectaba luz de diferentes longitudes de onda sobre una célula para que brillaran distintas moléculas y luego anotaba dónde aparecían los puntos de luz. De este modo, cuando se combinaban todas las imágenes, los puntos formaban un contorno coherente.

No obstante, para obtener una imagen coherente, se necesitarían muchos colores diferentes de moléculas únicas, demasiados para que fuera práctico. Así que realmente no fue hasta 2005, cuando Betzig encontró una proteína específica identificada por Moerner, que la técnica se pudo utilizar. La proteína de Moerner brillaba brevemente y después —de ahí su importancia— se apagaba sola. Una célula con esta proteína se podía iluminar múltiples veces con un láser y cada vez brillaría un conjunto diferente de proteínas, lo que proporcionaría a Betzig la constelación de puntos brillantes que necesitaba para crear una imagen coherente.

Los microscopios electrónicos son capaces desde hace tiempo de obtener la imagen de objetos menores de 200 nm, pero esa técnica daña enormemente la muestra. Por otro lado, no puede observar cosas vivas y los electrones no pueden penetrar mucho dentro de las células. Con la fluorescencia, se puede observar, por ejemplo, la E. coli a superresolución sin tener que matarla, cortarla y someterla a radiación intensa y ultravacío.

¡Felicidades a los tres premiados!
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201411/nobel.cfm

viernes, 16 de enero de 2015

Premio Nobel de Física 2014

El invento de los ledes azules eficientes es el motivo de que se haya otorgado el premio Nobel de física a Isamu Akasaki (Universidad de Meijo y Universidad de Nagoya), Hiroshi Amano (Universidad de Nagoya) y Shuji Nakamura (Universidad de California en Santa Bárbara). Su trabajo inició una revolución en la iluminación de bajo consumo. Gracias al led azul, podemos disponer ahora de fuentes de luz blanca que tienen un gran rendimiento y vidas muy largas. Es más, esta tecnología está ya reemplazando a otras más antiguas.

Los ledes rojos y verdes llevan con nosotros, más o menos en su forma actual, desde los años sesenta; pero los ledes azules eran mucho más difíciles de fabricar. Las dificultades aparecían a la hora de crear cristales de nitruro de galio (GaN) de alta calidad y combinarlos después con otros elementos para aumentar su rendimiento. Hicieron falta casi treinta años de trabajo en física de materiales, crecimiento de cristales y fabricación de aparatos para crear un led azul comercializable.

Akasaki empezó a experimentar para conseguir cristales de nitruro de galio puros en 1974, primero en el Instituto de Investigación Matsushita (Tokio) y después en la Universidad de Nagoya. Amano se le unió en los ochenta y le ayudó a desarrollar formas de dopar los cristales de nitruro de galio.

En 1992, mientras trabajaban en Nichia (en Tokushima, Japón), Nakamura y sus colaboradores ayudaron a explicar cómo la irradiación electrónica eliminaba parte de las ineficiencias que el equipo de Akasaki había estado encontrando.

Blue LED
Led azul iluminado. [Foto del usuario de Wikipedia MrX (2005)]
Ambos grupos de investigación pudieron crear posteriormente las aleaciones de nitruro de galio necesarias para producir las junturas entre las capas de semiconductor, lo que constituye los pilares de los ledes azules. Nakamura y su equipo vieron el primer brillo azul eficiente en 1994; y durante los dos años siguientes ambos equipos crearon los primeros láseres azules. En 1999 Nakamura dejó Nichia para entrar en la Universidad de California en Santa Bárbara.

Los miembros del Comité Nobel de Física hicieron hincapié en cómo los usos prácticos del aparato fueron factores decisivos para su elección del premio de este año. Ya hay muchos aparatos electrónicos comunes que hacen uso del trabajo de los investigadores. Los ledes azules se pueden encontrar en la mayoría de los aparatos con pantalla táctil. Los ledes blancos normalmente utilizan un led azul para excitar un material fosforescente que emite luz blanca, y se puede encontrar en los flashes de la mayoría de los teléfonos inteligentes modernos.

En principio, se subrayó el hecho de que el led azul se puede utilizar para obtener luz blanca, pero a lo largo de los años se ha visto cómo el invento del led azul se ha usado en los diodos de láser azul (utilizados en el almacenamiento óptico), cómo el futuro de las comunicaciones parece apoyarse en el uso de la luz más que en las ondas de radio (lifi en lugar de wifi), cómo se puede usar esta luz azul o ultravioleta para esterilizar el agua.

No obstante, el aumento de la eficiencia energética en el mundo es una de las aplicaciones más prometedoras. Aproximadamente un cuarto del consumo eléctrico en las economías más industrializadas se destina a la iluminación, por lo que obtener más luz con menos electricidad va a tener un gran impacto en nuestra civilización.

Desde Res Scientifica nuestra felicitación a los ganadores del premio Nobel de física de 2014.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201411/nobel.cfm

martes, 30 de diciembre de 2014

Premios Ig Nobel 2014 (II/II)

(Este artículo es continuación de Premios Ig Nobel 2014 (I/II). Te recomiendo que lo leas primero).

Veamos otros ganadores de los premios Ig Nobel 2014. Muchos, especialmente los científicos, nos hemos sonreído cuando nos dicen que la cara de alguien famoso aparece en una tostada o en una mancha de agua. Sin embargo, Kang Lee de la Universidad de Toronto quería descubrir si había algo más en estas supuestas manifestaciones, por qué era algo tan extendido.

Y la respuesta es la pareidolia, un fenómeno de la psicología de la percepción mediante el cual, por ejemplo, vemos rostros que no existen en los objetos de cada día. La cuestión es si se trata de una anomalía cerebral o es el proceso normal de la percepción.

Para el experimento, Lee tenía una serie de imágenes con manchas al azar. A la mitad de los sujetos del estudio les decía que había una cara en la imagen, mientras que a la otra mitad no les mencionaba nada de una cara. De las personas a las que les sugirió la idea de un rostro, el 100% identificó caras en al menos una de las imágenes que se les mostraba.

Después de escanear a los sujetos del estudio con una máquina de TRMf (Tomografía de Resonancia Magnética funcional), descubrió que, debido a la importancia del reconocimiento de rostros para la interacción humana, hay una sección del cerebro dedicada a ello. Además, esta maquinaria cerebral es tan sensible y sugestionable que puede llevar a resultados positivos falsos.

Esto significa que nuestras creencias o expectativas pueden influir mucho en nuestra percepción del mundo, porque tendemos a creer que lo que vemos es lo que realmente está ahí. Sin embargo, a veces lo que vemos es lo que está en nuestra cabeza, debido a que el área frontal del cerebro regula la corteza visual, que se encuentra en la parte trasera del cerebro.
¿Qué ves en esta primera lámina del test de Rorshach? Dínoslo en los comentarios. [Autor: Hermann Rorschach (1921)]

Para acabar, un resumen de algunos otros ganadores de los premios:
  • Peter Jonason, de la Universidad Occidental de Sídney, y su equipo, por recoger evidencias de que la gente que habitualmente se acuesta tarde son más presumidos, manipuladores y psicopáticos, por término medio, que los que normalmente se levantan temprano por las mañanas.
  • Jaroslav Flegr, de la Universidad Carlos de Praga, y su equipo, por su investigación sobre si es mentalmente peligroso para un ser humano tener un gato.
  • Marina de Tommaso, de la Universidad de Bari (Italia), y su equipo, por medir el dolor relativo que sufre la gente mientras mira un cuadro feo o uno bonito, a la vez que un haz láser potente le dispara en la mano.
  • Eigil Reimers, de la Universidad de Oslo (Noruega), y su equipo, por probar cómo reaccionan los renos cuando ven humanos disfrazados de osos polares.
Como podéis ver, uno puede hacer ciencia y divertirse al mismo tiempo. Felicidades a los ganadores.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201410/zero.cfm

martes, 16 de diciembre de 2014

Premios Ig Nobel 2014 (I/II)

Un año más echamos un vistazo a los premios anuales Ig Nobel, cuya ceremonia se celebró el 18 de septiembre en Cambridge, Massachusetts. Recordemos que estos premios se dedican a "la ciencia que te hace reír y después te hace pensar", especialmente la investigación que parece tonta o inexplicable al principio, pero que a menudo está basada en ciencia de la buena.

[Foto original de Lars_(Lon)_Olsson]
Los ganadores del premio de física de este año fueron los científicos japoneses Kiyoshi Mabuchi, Kensei Tanaka, Daichi Uchijima y Rina Sakai. Su investigación consistía en medir la cantidad de fricción entre un zapato y una piel de plátano, y entre una piel de plátano y el suelo, cuando una persona pisa una piel de plátano que está en el suelo.

Mabuchi, que recogió el premio mientras blandía un plátano en su mano derecha, espera usar sus descubrimientos para desarrollar mejores maneras de reducir la fricción en las articulaciones de las personas.

Cambiando de tercio, Sabine Begall y su equipo de Alemania, Zambia y la República Checa fueron galardonados con el premio de biología. Su trabajo demuestra que, cuando los perros defecan, prefieren alinear sus cuerpos según el campo magnético de la Tierra.
[Foto original de Zoidy.]

En el experimento, tenían 50 cuidadores de perros y 70 perros. Cuando salían a dar su paseo normal, los cuidadores, con ayuda de una brújula, observaban la dirección de la cabeza de los perros cuando hacían sus necesidades. El equipo recogió los datos durante dos años en diferentes condiciones, como por ejemplo el tiempo meteorológico. Incluso uno de los investigadores, para no influir en la dirección que elegía el perro, iba a pasear a los perros con los ojos vendados.

Después de analizar los datos, llegaron a la conclusión de que, cuando el tiempo magnético está tranquilo, los perros se alinean en dirección norte-sur. Pero si el campo magnético se encuentra un poco inestable, los perros se alinean aleatoriamente.

Otros mamíferos grandes, como el zorro común, también han demostrado cierta habilidad para detectar el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, debido a la naturaleza salvaje de los zorros, el equipo espera que sean los perros domesticados los que puedan ayudarnos a comprender mejor cómo estos animales pueden percibir en qué dirección está el norte.

Si esto te ha parecido interesante, en la segunda parte de este artículo, podrás enterarte de algunos otros premios de este año.
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Fuente:
http://www.aps.org/publications/apsnews/201410/zero.cfm
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