miércoles, 31 de marzo de 2010

El Colisionador inaugura una nueva etapa en la Física

Imán del Colisionador de Hadrones. Créditos: CERN.

El día de ayer, con la colisión de dos haces de protones con una energía combinada de 7 teraelectronvoltios (Tev), la mayor energía jamás lograda en un acelerador, se inaugura una nueva etapa en la física.

La avalancha de datos físicos de partículas que años atrás se anticipo ha comenzado. "Es una gran día para un físico de partículas", ha expresado Rolf Heur , director del CERN, en un comunicado de prensa."Mucha gente ha esperado por este momento, pero su paciencia y dedicación está empezando a dar frutos".

El inicio del LHC no fue fácil. En septiembre de 2008, se paso del júbilo a la decepción. En sólo una semana, el LHC sufrió una falla mecánica que silencio bruscamente las expectativas creadas.

Varios contratiempos obligaron a un reinicio de operaciones que duro cerca de un año. Con una celebración más moderada volvió a la marcha el LHC e inició uno de los momentos más emblemáticos de la ciencia actual.

"Con energías de colisión rompiendo el récord, los experimentos del LHC han impulsado una vasta región por explorar", añade el físico Fabiola Gianoti, portavoz del experimento ATLAS. "La búsqueda inicia con la materia oscura, nuevas fuerzas, nuevas dimensiones y el bosón de Higss".


Tras horas de retrasos por incidencias técnicas, a las 13:06 (hora local), dos paquetes de protones que circulaban por el anillo de 27 kilómetros del LHC chocaron, evento que fue confirmado por los cuatro detectores (CMS, ATLAS, ALICE y LHCb). Así ha comenzado una nueva era de descubrimientos en la física.

Supersimetría y materia oscura

En los próximos dos años   se tiene una oportunidad real para descubrir partículas supersimetricas, discerniendo la naturaleza de la materia oscura, que constituye un cuarto del Universo.

La supersimetría es una hipótesis que supone que a cada una de las partículas elementales  de la materia, agrupadas en fermiones (quarks) y bosones (foón), posee un compañero supersimétrico bosón o fermión respectivo. De esta forma un quark "arriba" tiene una partícula supersimétrica "s-arriba" y un fotón tiene como compañera un "fotino", partículas que hasta el momento no se han descubierto.


La partícula supersimétrica más ligera se supone es el neutralino, que podría ser la clave para entender la naturaleza de la materia oscura, sin embargo tampoco ha sido detectada. Se espera que los detectores ATLAS y CMS tengan los datos suficientes para duplicar la sensibilidad a partículas supersimétricas establecida hasta ahora (400 Gev). El LHC elevará el rango de detección hasta los 800 GeV

También se explorará la capacidad para encontrar nuevas partículas masivas y dimensiones "extras" (además de las tres conocidas) hasta masas de 2 Tev (del doble de 1 TEV actual), y continuar la investigación sobre la asimetría materia-antimateria para explicar porqué no se aniquilaron de forma mutua en los instantes que siguieron al Big-Bang.

La búsqueda del bosón de Higgs

Además de los descubrimientos potenciales descritos, el LHC buscará el bosón de Higgs, o en el peor de los escenarios descartará que se ubica en determinados rangos de energía. Tal partícula serviría para explicar porque poseen masa las otras partículas elementales y otros aspectos de la estructura de la materia.

Una vez que se hayan "redescubierto" las partículas conocidas del Modelo Estándar, aceptado por los científicos, se iniciara la llamada "nueva física"mediante la búsqueda sistemática del Boson de Higgs.

Mediante el análisis de ATLAS y CMS se explorará un amplio rango de masas, para comprender si el bosón de Higgs tiene una masa cercana a los 160 Gev.  Si posee una mayor o menor masa durante esta etapa no sera posible su detección.

En tanto científicos de todo el planeta esperan los datos que aporte el LHC a través de la red de computación Grid, mención aparte los más de dos mil estudiantes de doctorado que esperan material para elaborar sus tesis.

Después de la primera etapa del Colisionador que ha durado dos años, con su parada técnica, el LHC se detendra para que se le realicé mantenemiento y pueda alcanzar en sus siguientes etapas los niveles de energía para los cuales fue diseñado: 14 Tev. Hasta el momento se opera en ciclos de duración anual.

“Dos años de funcionamiento continuo es mucho pedir tanto para los operadores como los experimentos del LHC, pero valdrá la pena el esfuerzo”, concluye Heuer.

Guido Tonelli, portavoz del CMS, comenta “Todos hemos quedado impresionados con el rendimiento del LHC hasta ahora, y es particularmente satisfactorio ver cómo nuestros detectores de partículas están trabajando, mientras que nuestros equipos de física en todo el mundo ya están analizando los datos. Nos dirigiremos pronto a algunos de los mayores misterios de la física moderna, como el origen de la masa, la gran unificación de las fuerzas y la presencia de la abundante materia oscura en el universo. Espero momentos muy emocionantes frente de nosotros”.

En tanto Jürgen Schukraft, líder del detector ALICE, comenta “Este es el momento que esperábamos y para el que nos hemos preparado. Estamos deseando obtener los resultados de las colisiones de protones, y este año, más adelante, de colisiones de iones de plomo, para darnos nuevas pistas sobre la naturaleza de la interacción fuerte y la evolución de la materia en el Universo temprano”.

Por último Andrei Golutvin, portavoz del detector LHCb, “LHCb está listo para la física. Tenemos un gran programa de investigación por delante de nosotros para explorar la naturaleza de la asimetría materia-antimateria en más profundidad como jamás se había hecho antes”.


Referencia

lunes, 29 de marzo de 2010

El Colisionador comenzará la recreación del Big-Bang

Instalaciones del Colisionador de Hadrones. Créditos: CERN.

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el mayor y más potente acelerador de partículas, iniciará el día 30 de marzo con uno de los experimentos más importantes para los que fue construido.

Ubicado en los laboratorios del CERN fuera de Ginebra, el Colisionador que posee un diámetro de 27 kilómetros, comenzará una nueva era en la investigación de física de partículas, permitiendo a los científicos reconstruir las condiciones inmediatas después del Big-Bang,

Para ello desde el paso 19 de marzo fueron disparados dos hace de protones, cada uno en dirección opuesta, que se espera colisionen el día de mañana. Las partículas que fueron puestas a circular a 3,5 Tev fueron incrementando su energía hasta alcanzar el día 30 de marzo 7,0 TeV. La A partir de ello se estudiaran las partículas producidas en las colisiones. También sera posible seguir la transmisión en directo de la colisión mediante el webcast del CERN.

Robert Cousins, un profesor de física en UCLA y líder del detector de Solenoide Compacto de Muones (CMS) en el CERN - uno de los cuatro experimentos principales del LHC- tiene la esperanza para que el colisionador logre extraordinarios descubrimientos sobre la naturaleza del universo.

"Vamos a estudiar el Big Bang tan lejos como puedamos llegar", expresó Cousins, cuyo grupo de investigación es apoyado por el Departamento de Energía de EE.UU. .

"Las cuestiones fundamentales", agrega, "son las mismas que se hicieron los griegos en la antigüedad: ¿De dónde venimos, de qué estamos hechos? ¿Cómo se desarrollo el universo y cuáles son las fuerzas del universo?

"Creemos que hay fuerzas por descubrir. La historia de la física es la unificación de las ideas. Isaac Newton descubrió que la misma fuerza que hace que las manzanas caigan es la que también hace mantiene a la Tierra y a la Luna en su lugar. Es lo que tiene la ley universal de la gravedad de Newton, donde la palabra clave es «universal». Históricamente, la óptica, la electricidad y el magnetismo eran tres campos diferentes, ahora están unificadas en una teoría del electromagnetismo.

"Cualquier intento exitoso de unificar las fuerzas conocidas de la naturaleza es casi también un intento por unificar algunas fuerzas desconocidas de la naturaleza al mismo tiempo. El trabajo de los físicos experimentales es ir a buscar esas fuerzas. Estoy muy contento de encontrar nuevas fuerzas que arrojan luz sobre la unificación . Si vas a pintar el cuadro completo, lo que se necesita saber es que son las otras fuerzas".

El LHC es uno de los instrumentos científicos más complejos jamás construidos. El financiamiento proviene de muchas fuentes. Diez mil personas de 60 países ayudaron a diseñar además de construir el acelerador y sus experimentos, incluyendo más de 1.700 científicos, ingenieros, técnicos y estudiantes de más de 90 universidades

El LHC recreará las condiciones que existían menos de una milmillonésima de segundo después del Big Bang, y lo hará en varias ocasiones de una manera controlada. Las colisiones de protones a energías tan altas como las que existían justo después del Big Bang, se registrarán mediante cámaras digitales. Finalmente, habrá casi 1 mil millones de colisiones por segundo.

Históricamente, la física de partículas de alta energía se ha ocupado de las partes más pequeñas de la materia y las fuerzas entre los objetos.

"En las últimas décadas, se han hecho progresos en la cosmología, abordando cuestiones muy importantes, como la evolución del Universo desde el Big-Bang" narra Cousins. "Si se ejecuta las ecuaciones de la relatividad general para volver a la cosmología del Big Bang, también es necesario saber cuáles son los objetos más pequeños en la naturaleza y qué fuerzas interactuan ellos con el fin de acercarse al Big-Bang.

Con pocas excepciones, las partículas que a los científicos les importa son partículas más ligeras - algunas tan comunes, como los electrones, mientras que otras son partículas poco conocidas, como los muones, una versión pesada de un electrón que se desintegra después de una millonésima de un segundo, en tanto otras son completamente desconocidas, según Cousins.

CMS está diseñado para medir el impulso, dirección y energía de las partículas que permanecen cuando se producen las colisiones. Un segundo experimento en el CERN llamado ATLAS usa diferentes técnicas para responder las preguntas claves.

El CMS pesa más de 13.000 toneladas y posee 75 millones de sensores de silicio.Es un detector fantástico, dice Cousins, es como una cámara digital con 65 millones de píxeles y la capacidad de tomar 40 millones de fotografías por segundo.

"Vamos a averiguar lo que la naturaleza tiene reservado para nosotros", dijo. "Vamos a ver y medir las partículas que salgan de la colisión, cuando los protones choquen".

Se prevé que la investigación continúe durante más de una década. Miles de investigadores de decenas de países están participando en el proyecto LHC.

Referencia:

"World's Largest Particle Collider May Unlock Secrets of Universe", U.S. News.

viernes, 26 de marzo de 2010

Arbol filogenético obtenido a partir de las distintas muestras de ADN mitocondrial de homínidos, también se detalla el origen geográfico de cada ADN. Créditos: Nature.

En el 2004 se dio a conocer la existencia del Homo floresiensis, una especie humana diminuta que habitó en la Isla de Flores, hace unos 15 mil años. La divulgación de esta especie causo asombro al darse a conocer que otro homínido había convivido con la especie humana.Ahora se ha descubierto un nuevo homínido que habito hace unos 30 mil años el sur de Siberia.

Fue durante el verano de 2008 cuando en una cueva del sur de Siberia, se descubrió un dedo humano. La cueva llamada Denisova, se encuentra en los pies de la montaña Altai. En este lugar previamente se habían encontrado herramientas de piedra talladas con la técnica Levallois del Musteriense, por lo que en un inició se creyó que tales herramientas procedían de neandertales.

La evidencia indica que la cueva fue habitada por seres humanos durante 125 mil años y el fragmento de hueso hallado proviene de hace 48-30 mil años aproximadamente.

El descubrimiento del hueso del dedo aporta poca información sobre la morfología del resto del cuerpo, sin embargo empleando la genética es posible obtener mayor información. Para ello los científicos extrajeron ADN del fósil, empleando las mismas técnicas ocupadas en el Proyecto Genoma Neandertal. El resultado indico que la muestra no pertenecía ni a neandertales u Homo Sapiens. El estudio publicado en Nature muestra que el hueso podría tratarse de una especie hasta ahora no conocida, que bien se extinguió como as neandeartales o es un linaje genético desconocido hasta el momento.

Actualmente se conoce poco sobre la evolución del Homo erectus en Asia y que homínido encontró el Homo sapiens cuando llegó a este lugar. Paleontropologos chinos opinan que el Homo sapiens pudo haberse vinculado con el Homo erectus o alguno de sus descendientes, pero no se ha descubierto evidencia que apoye tal premisa, sino sólo se han encontrado restos de Homo sapiens antiguos y Homo erectus más arcaicos de la época en que el sapiens llego desde África a Asia.

Es por ello que el descubrimiento de esta homínido podría aportar información sobre el humano que habitó Asia hasta la llegada del sapiens, puesto que el estudio genético indica que la especie de la cual proviene el fragemnto del hueso, emigró de África antes que el Homo sapiens.

Sin embargo es importante también considerar que ante el hallazgo se debe tener cautela, ya que es apenas el primer estudio de un único fragmento por lo que se requiere más estudios que confirmen los resultados hasta ahora obtenidos.

El descubrimiento de más fragmentos de hueso, ninguno de ellos lo suficientemente grande aporta la información requerida para obtener la morfología de la especie, lo que requiere más estudios genéticos.

El equipo de Pääbo logró extraer ADN mitocondrial del dedo fósil. Lo leyeron 156 veces para comprobar que no estuviese contaminado, y luego lo compararon con el genoma de 54 humanos modernos, con el de un Homo sapiens de hace 30 mil años descubierto en Rusia, y con seis neandertales. No se parecía a ninguno, caía en una clase propia.

Para que se hagan una idea, sapiens y neandertales diferimos en las posiciones de 202 nucleótidos, que son las moléculas orgánicas que forman la cadena de ADN. El fósil de Denisova, apodado Mujer X, difiere en 385 posiciones con respecto a nosotros.

La diferencia implica que la especie siberiana a la que pertenecería la Mujer X se separó del árbol familiar humano hace 1 millón de años, mucho antes de que sapiens y neandertales tomaran caminos evolutivos diferentes. Si esto se confirma, la especie siberiana habría dejado África en una migración ubicada en medio de la de los Homo erectus, ocurrida hace 1,9 millones de años, y la de los Homo heidelbergensis, ancestros de los neandertales, que habría ocurrido entre 300 y 500 mil años atrás.

De acuerdo al director del estudio, Johannes Krause, actualmente se esta están intentando conseguir ADN nuclear del fósil de Denisova, con la intención de secuenciar su genoma completo. Lo que les aportaría mucha mas información para proclamar el descubrimiento de una nueva especie, con nombre científico y todo.

El ADN mitocondrial secuenciado en el actual estudio no es prueba suficiente, ya que al ser heredado de las madres únicamente, es posible que pertenezca a algún neandertal o sapiens que vivía en Siberia y tenía un ADN mitocondrial inusual que podría deberse a una cruza anterior con los Homo erectus, o entre sapiens y neandertales, o con alguna especie de sapiens arcaica.


El asunto es que a tan sólo 100 kilómetros de allí, se han descubierto fósiles de neandertales probados. Así que faltan más estudios para asegurar que esta sea una especie distintiva.

Referencia:
Krause, J. et al, “The complete mitochondrial DNA genome of an unknown hominin from southern Siberia”, Nature.

lunes, 22 de marzo de 2010

De toda el agua en el mundo, sólo el 0.08% es para consumo humano

En un planeta donde tres cuartas partes están cubiertas de agua, resulta asombroso el hecho de que sólo un 0.08% sea el agua que se emplea para consumo humano.

Al respecto TreeHugger presenta la siguiente infografía, en la cual de forma visual puede apreciarse la problemática del agua que atraviesa la humanidad en la actualidad.

Traducción
  • 75% de la Tierra está cubierto por agua
  • de está, 97.5% cubre los océanos
  • 2.5% es agua dulce
  • del agua dulce, un 70% es hielo
  • en tanto que cerca de 30% son aguas subterráneas a las que no es posible acceder
  • gran parte de la cual está contaminada haciendo que no sea apta para consumo, dejando menos de un 1% de agua dulce para consumo humano
  • de esa cantidad aproximadamente el 70% se usa en cultivos
  • 22% es para uso industrial
  • siendo sólo un 0.08% para uso doméstico
También es importante recordar:

11,3 mil millones dólares: Es la cantidad de dinero necesaria para garantizar  niveles básicos de servicio de agua potable y residual en África y Asia.

88 %: Número de muertes por diarrea son causadas por agua no potable, la insuficiente disponibilidad de agua para la higiene, y falta de acceso a servicios de saneamiento, que se traduce en más de 1,5 millones de los 1,9 millones de niños menores de cinco años que mueren de diarrea cada año. Esto representa el 18% de todos los menores de cinco años y significa que más de 4.000 niños mueren cada día como resultado de enfermedades diarreicas.

35 mil millones de dólares: La cantidad de dinero gastada en agua embotellada en los países más desarrollados del mundo.

2,7 toneladas: La cantidad de plástico utilizado para embotellar el agua. 86% se convierten en basura o relleno.

viernes, 19 de marzo de 2010

El Gran Colisionador de Hadrones implanta un nuevo récord

Una pieza del Solenoide Compacto de Muones (CMS). Créditos: CERN.

El Gran Colisionador de Hadrones estableció un nuevo récord para la creación de haces de partículas energéticas en esta. El acelerador de partículas, que superó al Tevatron del Fermilab en diciembre como el acelerador de partículas más potente, rompió su propio récord, al lograr la carga de partículas de 3,48 TeV.

Tal carga de energía es tres veces mayor a la que hasta el momento el ser humano había podido crear, pero tan solo es la mitad de la capacidad máxima que el LHC puede lograr.

Después de una serie de contratiempos y reparaciones en el último año y medio, el Director de aceleradores del CERN y Tecnología Steve Myers considera que se ha obtenido un importante logro. "La obtención de niveles de energía a 3,5 TeV es testimonio de la solidez del diseño general del LHC, y las mejoras que hemos hecho desde la falla en septiembre de 2008", dijo Myers en un comunicado de prensa. "Es un gran crédito a la paciencia y la dedicación del equipo del LHC."

El LHC permitira a los científicos a comprender mejor la naturaleza de la masa, la materia oscura y los orígenes del universo. Si bien existe la esperanza de confirmar el conjunto actual de modelos teóricos que todos hemos llegado a conocer -teoría de cuerdas, la energía oscura, el bosón de Higgs, etc.- está también la renuente idea de que surja algo totalmente inesperado del experimento del CERN.


La próxima escala para el experimento del LHC es lograr el choque de partículas para crear una explosión pequeña y espectacular que podría confirmar o desafiar décadas de predicciones teóricas. A través de las muestras que se recolecten, los físicos podran encontrar partículas subatómicas que sólo existe en determinadas situaciones hipotéticas. Por ejemplo, la detección de ciertos tipos de partículas supersimétricas, alias partículas-s, podría ser visto como lo que el físico Michio Kaku llama "las señales de la dimensión 11".

Mientras que la energía del haz del LHC es ciertamente impresionante, la potencia es sólo un componente en la calidad de los datos que un acelerador de partículas puede producir. La comprensión de la increíble cantidad casi inconmensurable de información que resulta de las colisiones requiere un iterativo ajuste y exhaustivo aprendizaje mediante la práctica.

Así, mientras que el Tevatron, el último gran acelerador de partículas estadounidense, avanza a menos de un 1 Tev parece haber logrado antes del LHC la detección del Bosón de Higgs. Y ese podría ser el acto final antes de la instalación de alta la antorcha de la energía física pasa completamente de Batavia, Illinois, a Ginebra.

Referencia


Alexis Madrigal, "Large Hadron Collider Triples Its Own Record", Wired.

viernes, 12 de marzo de 2010

Gráfico que muestra la frecuencia además de magnitud de los terremotos y la tasa de mortandad. Créditos: Physorg.

Durante este año nos han sacudido los terremotos de Haití, Chile o recientemente Turquía. De pronto parece que algo sucede bajo nuestros pies, lo cual es motivo de alarma. Sin embargo, no es así.


La percepción más general indica que cada vez hay más terremotos, lo cual no es muy cierto. La problemática esta sobre el terreno y no debajo de este, afirman los expertos.

En la actualidad es cada vez más frecuente que las personas migren a megaciudades, las cuales en ocasiones están construidas en líneas de fallas, si a esto se le añade que es frecuente la construcción de edificios que no cumplen los estándares para soportar terremotos, surge un gran problema, describen los científicos.

“Puedo decirte definitivamente, que el mundo no está llegando a su fin”, dice Bob Holdsworth, experto en tectónica de placas en la Universidad de Durham al norte de Inglaterra, en clara referencia a la cantidad de terremotos.

Un terremoto de magnitud 7,0 causo el deceso a más de 230 000 personas en Haití el 12 de enero. El mes pasado, uno de magnitud 8,8 – el quinto más potente desde 1900 – mató a más de 900 en Chile. Y este mes, un movimiento sísmico de magnitud 6,0 antes del amanecer arrasó el área rural este de Turquía, matando a 51 personas.

En promedio, hay 134 terremotos cada año los cuales tienen una magnitud entre 6,0 y 6,9 según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). En el presente año se han contabilizado –hasta 40 un aumento considerable durante este lapso de tiempo–.

Sin embargo se tiene que considerar que el terremoto de Chile ha generado un número considerable de replicas, las cuales han surgido durante el primer trimestre del año, dice Paul Earle, sismólogo de USGS.

Sin embargo no sólo el número de terremotos causa alarma, sino también sus efectos, siendo el que más llama la atención: la mortandad que han provocado, debida en gran parte a los estándares de construcción y el apiñamiento, dice Earle.

“El mantra estándar es que los terremotos no matan gente, lo hacen los edificios”, señala.

Ha habido más muertes en la pasada década que en anteriores por terremotos, dice el geólogo Roger Bilham de la Universidad de Colorado, que acaba de volver de Haití. En una columna de opinión el mes pasado en la revista Nature, Bilham reclamó unos mejores estándares de construcción en las megaciudades del mundo. Su estudio del año pasado sobre muertes por terremotos, población, tamaño del terremoto y otros factores produjeron unos resultados perturbadores. Y eso fue antes de Haití, Chile y Turquía.

“Encontramos un aumento de casi 4 veces más muertes en los últimos 10 años que en los anteriores 10″, dijo Bilham a The Associated Press el lunes. “Esto definitivamente es aterrador”.

Otros expertos dicen que también han notado un incremento general en las muertes por terremotos. La Organización Mundial de la Salud ha contabilizado hasta 453 000 muertes por terremotos desde 2000 a 2009, notablemente más que en las dos décadas anteriores. En la década de 1970, no obstante, un terremoto masivo acabó con 440 000 personas en China.

Pero esos número fluctúan cada año. Los estadísticos dicen que la naturaleza de acierto o fallo de las muertes por terremoto hace que resulte difícil establecer una tendencia en las muertes.

Un rápido análisis por dos expertos en estadística no encontró una tendencia significativa al alza desde la década de 1970 debido a la variabilidad – a pesar de que la percepción de los expertos en terremotos es que las muertes han aumentado, al menos, desde la década de 1980.

El terremoto de Haití probablemente fije un récord moderno de muertes por magnitud de terremoto “sólo como una función de mucha gente agolpada en una ciudad, que no significa mucha gente y tener un terremoto”, dijo el geólogo de la Universidad de Miami Tim Dixon.

Los expertos en desastres dicen que han visto más muertes especialmente en terremotos que no habría sido tan letales hace décadas. Señalan a dos en Turquía e India – un terremoto en 1999 en Izmit que acabó con 18 000 personas y el desastre de 2001 de Bhuj que mató a 20 000.

“Mira algunos de los grandes recientes”, dice Debarati Guha-Sapir, director del centro de investigación de epidemiología en desastres de la OMS. “De haber sucedido los terremotos de Izmit o Bhuj hace 30 años, los eventos habría sido relativamente insignificantes dado que las poblaciones de esas ciudades apenas eran de un tercio de cuando sucedieron los terremotos. El incremento en la densidad de población hace que pequeños eventos se conviertan en grandes”.

Los expertos en desastres y terremotos dicen que el problema sólo puede empeorar. De las 130 ciudades del mundo con más de 1 millón de habitantes, más de la mitad se encuentran en líneas de falla, siendo más propensas a terremotos, añade Bilham.

“Se calcula que más de 400 millones de personas están en riesgo sólo por esa causa”, señala.

Las naciones en desarrollo, donde hay una explosión demográfica, no ponen atención a la preparación contra terremotos, comenta Bilham. “Si tienes problemas para alimentarte, realmente no te vas a preocupar por los terremotos”.

Dijo que cuando acudió a Haití tras el terremoto de enero, había esperado que la construcción fuese a prueba de terremotos, dado que lo había enfatizado. En lugar de eso, las personas construyeron con las mismas mínimas medidas de seguridad.

Otra razón por la que los terremotos parecen peores es que se les presta más atención. El fenómeno de Haití fue seguido rápidamente por el de 8,8 de Chile que captó la atención de todos.

Pero no durará, dice el investigador en desastres Dennis Mileti, antiguo comisionado para la seguridad sísmica del Estado de California.

“Las personas prestan atención al planeta violento en el que siempre hemos vivido”, dijo Mileti. “Espere otros seis meses y, si no ha habido terremotos, la mayor parte lo habrá olvidado de nuevo”.

Seth Borenstein, "Not more quakes, just more people in quake zones", Physorg.

lunes, 8 de marzo de 2010

La tecnología como una extensión de nuestro cuerpo

A la izquierda, Martin Heidegger. Créditos: Wikimedia Commons. A la derecha, un esquema de las interacciones sistémicas experimentadas durante el uso de (a) una herramienta funcional y (b) una herramienta en mal funcionamiento. Créditos: PLoS ONE.

Martin Heidegger, fue un filósofo alemán quien propuso que las herramientas de uso diario con el paso del tiempo se convertían en parte de nosotros.

Los resultados provenientes de un estudio muestran como las personas que usaban un ratón de computadora descompuesto derivaba en una perturbación más allá de la atención superficial. Por lo visto parece extenderse a las raíces mismas de la cognición.

"La persona y las diversas partes de su cerebro, el ratón y el monitor parecen estar estrechamente interrelacionadas", narra Anthony Chemero, científico cognitivo de College Franklin y Marshial. "La herramienta no esta separada de la persona. Es parte de ella".

El estudio que se publica en PlOS, detalla el diseño del experimento basado en el concepto fundamental de Heidegger: que la gente no se da cuenta de lo familiar que le suelen ser las herramientas en las tareas, precisamente por las mismas razones que uno no piensa en los dedos mientras se ata los cordones.

La idea denominada "lista para la mano", ha influido en la inteligencia artificial y la investigación en ciencias cognitivas, pero sin ser directamente la prueba.

En el nuevo estudio, Chemero y los estudiantes de posgrado Dobromir Dotov y Lin Nie, realizaron un seguimiento de los movimientos de la mano de personas que usaban el ratón para dirigir el cursor en una serie de pruebas de motor. Durante breves lapsos el cursor dejaba de funcionar, para después funcionar de nuevo. Cuando el equipo de Chemero analizó como las personas movían el ratón, encontraron diferencias profundas entre los modelos producidos con el correcto y el mal funcionamiento del ratón.

Con el adecuado funcionamiento del ratón se produjo un modelo conocido como "uno más de la frecuencia" o ruido rosa. Es un patrón que aparece de forma repetida en el naturaleza, en fluctuaciones de ondas electromagnéticas, corrientes de las mareas o secuencias de ADN. Aún no se conoce por completo el ruido rosa, pero nuestros procesos cognitivos, naturalmente están en sintonía con el proceso.

Sin embargo cuando el ratón no funcionaba correctamente, el ruido rosa se esfumó. El inadecuado funcionamiento fue prueba de lo que Heidegger llamó "falta de preparación en mano", cuando el equipo ya no era parte de su conocimiento. Sólo cuando el ratón empezó a funcionar de nuevo, la cognición volvió a la realidad.

De acuerdo a Chemero los resultados muestran como las personas conciben a a las herramientas como una extensión de su cuerpo. "Esto hace que el pensamiento posea una extensión mayor a la de su cuerpo biológico" añadió. El conocimiento esta estrechamente ligado a las herramientas. El mal funcionamiento podría ser visto como una discontinuidad de nosotros mismos.

Referencias:

viernes, 5 de marzo de 2010


Un equipo internacional de 41 científicos, ha confirmado que la extinción masiva producida hace 65,5 millones de años, la que terminó con la era de los dinosaurios, fue provocada por el impacto de un asteroide de 12 kilómetros de diámetro en la Península de Yucatán (México). El estudio aporta nuevas evidencias geológicas que fortalecen esta hipótesis.

Fue durante la década de 1980 cuando se comenzaron a realizar los primeros estudios sobre la hipótesis de que un meteorito de grandes dimensiones se había estrellado contra la Tierra hace 65 millones de años, afectando a un 70% de los seres vivos que habitaban en ese momento al planeta. En 1991 en Yucatán (México) se descubría el cráter de Chicxulub de más de 200 kilómetros de diámetro que coincidía con las extinciones. A pesar de las evidencias científicas, algunos sectores de la comunidad científica cuestionaban esta hipótesis del asteroide.


En la búsqueda de más evidencia que fortaleciera este hipótesis un grupo de 41 expertos provenientes de Europa, EE.UU., México, Canadá y Japón presentan en el último número de la revista Science nuevos datos surgidos del estudio de las perforaciones submarinas y de sitios continentales, así como del análisis de la literatura científica sobre el tema. De acuerdo al grupo de investigadores, las hipótesis alternativas no logran explicar la extinción masiva.


El registro fósil demostró un evento de extinción en masa, llamado límite K-T, que afectó de manera global a los seres vivos hace 65,5 millones de años. Tal evento supuso el fin del periodo Cretácico y el inicio del periodo Paleógeno (antes llamado Terciario).

Los fósiles microscópicos

Uno de las pruebas que se aportan en este nuevo estudio proviene de los fósiles microscópicos (los foraminíferos) que permiten datar las rocas sedimentarias donde están contenidos además de permitir reconstruir los ambientes que habitaron. Partiendo de los foraminiferos se dato los sedimentos provenientes del impacto meteorítico en el Golfo de México y el Caribe.

Para tal efecto el estudio de los fósiles microscópicos se centraron en cuatro líneas de investigación: datación precisa de los sedimentos ligados al impacto de Chicxulub y su correlación con el límite K-T; la intensidad y velocidad de las extinciones en torno al límite K-T (es decir, si la extinción fue catastrófica o gradual); la caracterización ambiental de los depósitos generados por el impacto de Chicxulub; y los bruscos cambios ambientales y climáticos que condicionaron la posterior radiación evolutiva de nuevas especies.

En la búsqueda de aportes para la teoría del impacto se obtuvieron resultados de Europa, Sudamérica, el norte de África y diversos sondeos oceánicos, abarcando desde la respuesta de las comunidades marinas a los cambios ambientales desencadenados, incluyendo la intensidad de las extinciones, hasta la radiación evolutiva posterior de nuevas especies.

Mediante el estudio de los foraminíferos se ha podido relacionar el impacto de Chicxulub y la extinción en masa del límite K-T. Corroborando que la extinción fue catastrófica, acontecida en un intervalo de tiempo geológicamente instantáneo, que solo puede ser explicada por el impacto de un asteroide.

La extinción se produjo en un intervalo de tiempo ‘geológicamente instantáneo’ (en menos de uno o dos años). Los cambios ambientales y climáticos, así como las radiaciones evolutivas, ocurrieron después del impacto meteorítico en el límite K-T y no antes, como lo mencionan otras teorías.

Para demostrar los datos fue necesaria una adecuada interpretación de los datos geológicos y paleontológicos, puesto que se manejaban distintas y antagonicas interpretaciones sobre la naturaleza de los sedimentos ligados al impacto de Chicxulub en el Golfo de México, a su edad y, sobre todo, a la velocidad de las extinciones.

Descartando hipótesis alternativas

Para tratar de explicar la extinción masiva ha surgido distintas hipótesis. Dentro de las que más peso han cobrado se encuentra de las causas múltiples, la cual no negaba la existencia de impactos meteoríticos o de otros factores de extinción (por ejemplo, descensos del nivel del mar), y proponía como principal causa el incremento de la actividad volcánica en el área del Deccan (India), a finales del Cretácico. La hipótesis del impacto de Chicxulub quedaba en segundo lugar, ya que se sugería que habría ocurrido 300.000 años antes de la extinción del límite K-T.

De acuerdo a la hipótesis de causas múltiples, las Trampas de Deccan, ahora volcanes inactivos, provocaron una enfriamiento de todo el planeta y una lluvia ácida, los cuales se consideraban causantes de la extinción masiva.

No obstante tal hipótesis no es considerada viable para el equipo de investigadores. Los sedimentos obtenidos de Chicxulub han demostrado que mecanismos como el descenso de 1.000 metros en el nivel del mar en un corto espacio de tiempo, es “técnicamente imposible”.

Un impacto superior al de una bomba átomica

Los modelos sobre el impacto en Chicxulub detallan que desató una energía similar al de un millón de veces superior a la bomba atómica con mayor potencia. Un impacto de esta naturaleza eyecto a la atmósfera material a altas velocidades y provocoó un terremoto superior a 10 en la escala Richter,  colapsó plataformas continentales, produjo deslizamientos de tierra, corrimientos, movimientos en masa y tsunamis. También habría creado un secuencia de depósitos gruesa y compleja cerca de Chicxulub.

Al respecto si se dean reconstruir los eventos que sucedieron al impacto, el lugar menos indicado parecer ser Chicxulub, ya que ahí los sedimentos estan más desordenados.

Pese a la evidencia de la actividad volcánica en la India, se observó que los ecosistemas marinos y terrestres tuvieron cambios menores durante el periodo de 500 000 años anterior al límite K-T. En el momento en que se alcanza el límite se observa una disminución en la diversidad biológica.

En lugares lejos de Chicxulub, se muestra evidencia del meteorito que impactó la Tierra exactamente en el límite K-T. Los cambios drásticos de la biosfera ocurren en ese lapso de tiempo. EL impacto del asteroide en sedimentos ricos en azufre ubicados en la región de Yucatán siguen siendo la causa más probable de la extinción masiva.

El estudio también plantea que el impacto fue a una mayor profundidad de lo que se consideraba, liberando vapor de agua y gases de azufre en una tasa mayor a la prevista con anterioridad. Lo cual habría afectado en dos formas: alterando el clima ya que los aerosoles sulfúricos en capas superiores de la atmósfera actáan producen una disminución de la temperatura y el vapor de agua provocaría lluvia ácida al liberar los sulfuros que estan en capas inferiores de la atmósfera.


Referencia

P. Schulte, et al. “The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary” Science vol 327, 5 de marzo de 2010.

lunes, 1 de marzo de 2010

Fragmentos de huevos de avestruz del refugio Diepkloof. Créditos: Pierre-Jean Texier, Proyecto Diepkloof.

La búsqueda de rastros del comportamiento moderno del homo sapiens no cesa. En una reciente investigación publicada por PNAS narra el descubrimiento de rastros de escritura sobre cascarones de huevo de avestruz.

La escritura es una muestra del pensamiento simbólico, da lo mismo que este escrito sobre una piedra, tablillas de barro, papiros o pergaminos. Lo importante es que la humanidad ha utilizado todo tipo de soportes para poder escribir, desde el hueso de Ishango, de hace 35,000 años donde están asentados los que se consideran los primeros números hasta los átomos de xenón en los cuales IBM recreo su logotipo hace algunos años.

Mediante la escritura es posible transmitir información. En un momento de la historia una persona puede escribir, y si el medio perdura lo suficiente, podrá ser leído por otra persona más adelante. De esta forma es posible reconstruir episodios de la humanidad.

Pensamiento simbólico

El descubrimiento de instrumentos musicales de hace 35,000 años, indica
que el pensamiento simbólico o abstracto, aspecto que se considera único de nuestra especie, es antiguo, no apareció de forma súbita o hace poco.

Hallazgos de hace 100,000 años en Sudáfrica ofrecen pistas sobre diseños de escritura, que se sumarían a otros hallazgos de hace 77,000 años encontrados en la misma región. Un equipo de investigadores de la Cueva de Blombos, dirigidos por Pierra-Jean Texier de la Universidad de Burdeos, manifestó que pudo haber existido una larga tradición simbólica. No obstante hubo también arqueólogos quienes cuestionaron que las marcas halladas en las cuevas correspondieran a algún tipo de escritura y representaran en verdad un pensamiento simbólico.

Escribiendo en huevos

Recientemente, este mismo equipo encontró fragmentos de cascarones de huevos de avestruz con "inscripciones" humanas y que son las más antiguas que se conocen, ya que datan de hace 65,000 años de antigüedad. Las rayas, marcas y patrones geométricos serían las pruebas más antiguas del pensamiento simbólico.

Desde 1999 los investigadores estuvieron trabajando en una localización distinta a la de la cueva Blombos, en el refugio Diepkloof, ubicado al oeste del Cabo a 180 km de esta ciudad. Es aquí donde se han encontrado pruebas de como las culturas humanas usaron herramientas de piedra a lo largo del tiempo. Y también ha servido para que en los últimos años se han ido descubriendo hasta 25 de estos fragmentos de huevos de avestruz en 18 capaz arqueológicas distintas, las cuales datan desde hace 65,000 años hasta 55,000 años.

Los fragmentos de cascarones están decorados con diversos motivos los cuales incluyen líneas paralelas, cruces y líneas repetitivas no paralelas. El equipo también agrega que los patrones no se modifican con el transcurso del tiempo, sólo uno de los diseños en forma de bandas que se encontraron en los restos más antiguos desaparecen en los sucesivos cascarones.

Así también algunos de los fragmentos parecen estar perforados con una herramienta en la parte superior del huevo. Los arqueólogos sugieren que los huevos perforados pudieron haber servido como recipientes para el agua, tal y como lo siguen haciendo el pueblo de cazadores-recolectores del Desierto de Kalahari. Las personas del Kalahari aún diseñan los huevos de avestruz que usan como cantimploras para indicar su dueño o el contenido. Parece que hace 60,00 años se hacía lo mismo.

El equipo concluye que el hallazgo es la prueba más antigua de la existencia de una tradición gráfica en la población prehistórica.

Referencias

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