El tamaño de las moléculas

Cuaderno de Cultura Científica - Tue, 2017/09/19 - 11:59

Hasta que llegó la prueba de que las ideas de Maxwell sobre la distribución de las velocidades de las moléculas eran correctas aparecieron no pocas cuestiones, muchas muy razonables, a las que se tuvo que enfrentar la hipótesis cinética. Una no menor fue la siguiente: si es razonable suponer que los gases están compuestos de moléculas que se mueven a velocidades que pueden alcanzar varios centenares de metros por segundo a temperatura ambiente, entonces los gases deberían mezclarse de forma muy rápida, casi instantánea en una habitación de tamaño normal. Pero cualquiera que haya estudiado rudimentos de química o, simplemente, haya visto desplazarse al gas que desprende el hielo seco (en la imagen) sabe que eso no es cierto.

Supongamos que alguien abre una botella de perfume o una botella que contiene amoniaco en un rincón de la habitación. Si la habitación es grande, pueden pasar varios minutos antes de que el olor se note en el otro extremo. Pero según la distribución de velocidades de Maxwell, cada una de las moléculas de gas debería haber cruzado la sala cientos de veces para entonces. Por lo tanto, algo debía estar mal con el modelo gas que había empleado Maxwell [1].

Rudolf Clausius reconoció que esta era una objeción válida a su propia versión de la teoría cinética. Su artículo de 1857 había supuesto que las partículas eran tan pequeñas que pueden ser tratadas como puntos matemáticos. Si esto fuera cierto, las partículas casi nunca chocarían unas con otras. Sin embargo, la lentitud observada de difusión y mezcla convenció a Clausius para cambiar su modelo. Pensó que era probable que las moléculas de un gas no fueran infinitesimalmente pequeñas, sino de un tamaño finito. Las partículas de tamaño finito moviéndose muy rápidamente chocarían a menudo unas con otras. Una molécula individual puede tener una velocidad instantánea de varios cientos de metros por segundo, pero cambia la dirección de su movimiento cada vez que choca con otra molécula. Cuanto más a menudo choca con otras moléculas, menos probable es que se desplace muy lejos en cualquier dirección. La frecuencia con la que ocurren las colisiones depende de su tamaño y de lo agrupadas que estén las moléculas. En general podemos considerar que las moléculas están relativamente alejadas entre sí y que son muy pequeñas, pero que son lo suficientemente grandes y están lo suficientemente cerca unas de otras como para que se crucen sus caminos. Al darse cuenta de esto, Clausius fue capaz de modificar su modelo para explicar por qué los gases se mezclan tan lentamente, un proceso conocido como difusión.

En este punto Clausius se enfrentaba a un problema que afecta a todo físico teórico en algún momento. Si se modifica un modelo simple para explicar mejor las propiedades observadas, se vuelve más complicado. Puede ser necesario algún ajuste plausible o una aproximación para hacer cualquier predicción usando el modelo. Si las predicciones no están de acuerdo con los datos experimentales, ¿es esto debido a un fallo en el modelo o un error de cálculo introducido por las aproximaciones? El desarrollo de una teoría a menudo implica un compromiso entre la explicación adecuada de los datos y la conveniencia matemática [2].

Sin embargo, pronto se hizo evidente que el nuevo modelo era una gran mejora con respecto al anterior. Y ello porque ciertas otras propiedades de los gases también dependen del tamaño de las moléculas. Mediante la combinación de datos de varias de estas propiedades, fue posible realizar una especie de ingeniería inversa y encontrar valores bastante fiables para los tamaños moleculares. No vamos a entrar aquí en cómo se realizaron estos cálculos y nos limitaremos a dar el resultado. El diámetro de las moléculas de gas resultó ser del orden de 10-10 a 10-9 m. Un valor que no está lejos de los valores modernos, un resultado increíblemente bueno.

La obtención de estos valores finitos y razonables resultó muy bienvenida. Lord Kelvin había comentado previamente:

La idea de átomo ha estado tan constantemente asociada a asunciones increíbles de fuerza infinita, rigidez absoluta, acciones místicas a distancia e indivisibilidad, que los químicos y muchos otros naturalistas razonables de los tiempos modernos, perdiendo toda su paciencia, la han enviado a los reinos de la metafísica, y lo hicieron más pequeño que “todo lo que podemos concebir”.

Kelvin showed that other methods could also be used to estimate the size of atoms and molecules. None of these methods gave results as reliable as did the kinetic theory. But it was encouraging that they all led to the same order of magnitude (power of ten).

El propio Kelvin demostraría que se pueden emplear otros métodos alternativos para estimar el tamaño de átomos y moléculas. Sin embargo, ninguno de estos métodos era capaz de proporcionar resultados tan fiables como los de la teoría cinética. Pero era alentador que todos llevaran al mismo orden de magnitud (poder de diez).

Nota:

[1] Hemos de aclarar que nuestro modelo simple de gas incluye, en su sencillez, las correcciones necesarias.

[2] Y el uso de hipótesis auxiliares. Pero de esto hemos hablado más extensamente aquí.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo El tamaño de las moléculas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. Un modelo simple de gas
  2. La distribución de velocidades moleculares de Maxwell
  3. Los antecedentes de la teoría cinética
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Agur bero bat, Cassini

Zientzia Kaiera - Tue, 2017/09/19 - 09:00
Naiara Barrado eta Itziar Garate Ostiralean, hilak 15, Cassini espazio-ontzia (NASA) Saturnoren atmosferan murgildu eta betiko desagertu zen.

1. irudia: Cassini espazio-ontzia. (Argazkia: NASA)

1997ko urriaren 15ean jaurti zen Cassini-Huygens misioa Cabo Cañaveraletik (EEBB). Bi zatiz osatuta zegoen, Cassini Saturnoren inguruan biraka egongo zen orbitadorea eta Huygens ontzia (ESA) Titanen, Saturnoren ilargi nagusienean, lur hartu behar zuen zunda.

Bi ontziek elkarrekin akoplatuta Lurretik Saturnorako bidaia egin zuten, ia 7 urtean. Bidean, bizpahiru flyby egin behar izan zituzten. Flyby bat egiten denean, objektu batera hurbildu eta bere grabitatearen indarra erabiltzen da abiadura irabazteko. Normalean, planeta bat izaten da objektu hori.

Horixe da espazioan bidaiatzeko modu ohikoena gaur egun. Artizarraren inguruan bi flyby eta Lurraren inguruan bat egin ondoren, 2000. urtean Jupiterretik gertu igaro eta bere atmosferaren irudi paregabeak hartu zituen Cassini-Huygens misioak, bertan jardunean ari zen Galileo espazio-ontziaren (NASA) zientzia osatuz.

2004ko uztailaren 1ean kokatu zen Cassini Saturnoren inguruko orbitan eta abenduaren 23an Huygensek bere Titaneranzko bidaiari ekin zion. Hiru aste beranduago lur hartu zuen bertan. Bi gertakariak oso garrantzitsuak izan ziren teknologiaren aldetik. Cassini Saturno inguruan inoiz kokatu den lehen orbitadorea izan da eta Huygens Lurretik urrunen lur hartu duen zunda.

Huygensek 72 minutu besterik ez zituen iraun Titanen gainazalean bateriak xahutu aurretik. Titanen atmosfera zeharkatzen zuen bitartean, haizearen abiadura neurtu eta atmosferako gas eta partikulen konposizioa aztertu zituen. Gainazaletik irudi bat bidaltzeko gai ere izan zen, eta Titanen benetako kolorea erakutsi zuen (ikus 2. irudia). NASAk bideo paregabe bat du Huygensen jaitsierari buruzkoa, “Musical Descent to Titan” izenburupean.

2. irudia: Huygens zundak Titanen gainazaletik bidalitako irudia. (Argazkia: NASA/JPL/ESA/University of Arizona)

Bestalde, Cassini orbitadorea, ia 13 urtez egon da Saturnoren atmosfera ikertzen. Hasiera batean 4 urterako pentsatua zegoen misioa, baina instrumentuen egoera ona eta erregai kopurua kontuan harturik, misioa luzatu ahal izan zen. Birritan! Lehenengo luzapena 2008tik 2010era izan zen eta Saturnoren ekinozioa ikertzeko aukera bikaina eskaini zuen. Bigarren luzapena aurten amaitu da, 2017ko apirilean. Urte hauetan guztietan Cassinik Saturnori buruzko informazio berri eta interesgarri ugari pilatu du. Esaterako, 30 urtetik behin sortzen diren ekaitz erraldoietako bat ikertu ahal izan du, baita ipar poloko Hexagono ospetsua ere (ikus 3. irudia). Saturnoren inguruan ezagutzen ez ziren ilargi berriak ere topatu dira Cassini-Huygens misio honi esker, baita eraztun berriak behatu ere. Enzelado ilargiak, gainazal izoztuaren azpian, itsaso gazi bat izan dezakeela sostengatzen duten frogak bildu dira. Eta Titan zentzu askotan Lurraren antzekoa dela egiaztatu da; lakuak, ibaiak, hodeiak, euria eta abar ikus daitezke bertan. Hori bai, metanozko lakuak, ibaiak eta hodeiak lirateke eta ez Lurrean bezala urean oinarritutakoak.

3. irudia: Saturnoko ipar poloko Hexagonoa. (Argazkia: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Azken urteotako misiorik emankorrenetakoa izan da Cassini, zientziaren eta teknologiaren aldetik. Ez dezagun ahantz Saturno Lurretik mila milioi kilometrora dagoela. Hala ere, erregairik gabe geratu aurretik amaiera egoki bat eman zitzaion ostiralean. Saturnorantz zuzendu eta atmosferan murgilarazi zuten, bertako presio eta tenperatura altuek espazio-ontzia desegin zezaten. Sakrifizioa ez da alferrikakoa izan, planeta erraldoiaren atmosferan murgiltzen zen heinean Cassinik Saturnoren azken datuak jaso baitzituen hurbil-hurbiletik. Gainera, modu honetan, Saturnoren inguruan zabor espazialik ez da geratuko, eta Cassiniri agur bero bat eman diogu.

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Egileez: Naiara Barrado Izagirre (@naierromo) UPV/EHUko Fisika Aplikatuko irakaslea da eta Zientzia Planetarioen Taldeko kidea. Itziar Garate Lopez (@galoitz) Fisikan doktorea da eta Parisko Meteorologia Dinamikoaren Laborategiko ikertzailea.

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Cuestión de contrastes

Cuaderno de Cultura Científica - Mon, 2017/09/18 - 17:00

Richard Russell ha creado la ilusión óptica que puede verse en estas fotografías:

Credit: Richard Russell (2009) A Sex Difference in Facial Contrast and its Exaggeration by Cosmetics – Perception doi: 10.1068/p6331

En la primera percibimos una cara femenina y en la otra, una masculina. Pero es la misma cara, y la misma fotografía. La ilusión se basa en el hecho de que la cara masculina se caracteriza por tener menos contrastes de luminosidad que la femenina. Aunque no lo parezca, los ojos y los labios son idénticos en las dos imágenes. La única diferencia es que las fotos han sido retocadas para que en una de las dos caras haya más luminosidad.

La ilusión obtuvo el tercer puesto en Best Illusion of the Year Contest, de donde se ha tomado la imagen.

El trabajo original puede consultarse aquí.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Cuestión de contrastes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Un aerogel metal-orgánico cataliza una nueva empresa

Cuaderno de Cultura Científica - Mon, 2017/09/18 - 11:59

El aerogel metal-orgánico es tan ligero que se puede posar sobre una flor

Daniel Vallejo, Garikoitz Beobide y Oscar Castillo, investigadores del Departamento de Química Inorgánica de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, en conjunción con del fondo de capital riesgo especializado BeAble Innvierte Kets Fund (BIKF), han constituido la startup Poretune para desarrollar las aplicaciones de un nuevo material metal-orgánico, poroso, nano-estructurado, ultraligero, semiconductor, con elevada estabilidad química y amplias capacidades catalíticas para su aplicación en campos relacionados con la industria de la automoción, el medioambiente y la energía.

La tecnología que desarrolla la startup se apoya en una patente recientemente publicada por los promotores de PoreTune, Daniel Vallejo y los profesores Garikoitz Beobide y Oscar Castillo. Una patente además que germina de la tesis ‘Coordination compounds of organosulfur ligands as precursors of nanoestructured materials’ (Compuestos de coordinación con ligandos organoazufrados como precursores de materiales nanoestructurados) del propio Daniel Vallejo.

“En este punto, resulta crucial el apoyo de BIKF accionista de referencia que financia el desarrollo del proyecto de Poretune y que además toma un papel activo en la gestión del proyecto. El objetivo de BIKF consiste en transformar desarrollos tecnológicos en realidades empresariales industriales a través del aporte de capital, de capacidad de gestión de la transferencia tecnológica y de aspectos financieros, empresariales y estratégicos”, explica Garikoitz Beobide, profesor de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

El material patentado es un ‘aerogel metalorgánico’ que combina diferentes propiedades que no suelen aparecer de forma simultánea en este tipo de materiales, tales como su carácter poroso, extraordinaria ligereza, estabilidad térmica y mecánica, comportamiento plástico, gran capacidad de captura, tanto de diferentes moléculas orgánicas como de metales pesados y carácter semiconductor, por ejemplo. “El amplio abanico de posibles aplicaciones convierte a este material en una prometedora plataforma tecnológica. Sin embargo, en la fase inicial de esta iniciativa nos limitamos a los ámbitos de aplicación donde el impacto económico pueda ser mayor: automoción y energía”, expone Oscar Castillo, codirector de la tesis de Daniel Vallejo y cofundador de Poretune.

Los aerogeles están basados en geles que son sistemas coloidales que son capaces de mantener su forma, a semejanza de los sólidos, pero con densidades análogas a las de los líquidos (es decir, similares a las gelatinas alimenticias). Suelen estar formados por partículas muy pequeñas que se entrecruzan aleatoriamente entre sí para formar un esqueleto tridimensional donde queda atrapado el disolvente con el que se preparan los materiales y que suele constituir más del 95% del volumen total.

“El secado al aire o a vacío de un gel hace que la matriz sólida se contraiga y genere un material denso, a menudo, de escaso interés. Sin embargo, aplicando ciertos procesos, es posible eliminar el disolvente sin que tenga lugar dicha contracción. De esta manera, se obtiene el aerogel que es un sólido extremadamente ligero (entre 50-100 veces más ligeros que el agua) y muy poroso (del 90-99% de volumen total se encuentra vacío). En nuestro caso concreto, el aerogel, que presenta inusuales propiedades tales como la estabilidad química y conductividad eléctrica, está constituido por fibras 10.000 veces más finas que un cabello humano que se entrecruzan para tejer la red tridimensional que configura este material”, señala Daniel Vallejo, autor de la tesis y cofundador de Poretune.

“Ha de destacarse que esta iniciativa, junto a muchas otras, pone de relieve la intensa labor que llevan a cabo los investigadores de nuestra universidad y la gran relevancia que los estudiantes de doctorado y master aportan al desarrollo de ideas innovadoras y disruptivas. Asimismo, reafirma la importancia de involucrar a inversores especializados como BeAble Capital a la universidad para que se promueva la generación de nuevas empresas con base tecnológica”, afirma Vallejo.

Referencia:

Daniel Vallejo-Sánchet et al (2017) Chemically Resistant, Shapeable, and Conducting Metal-Organic Gels and Aerogels Built from Dithiooxamidato Ligand Advanced Functional Materials doi: 10.1002/adfm.201605448

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo Un aerogel metal-orgánico cataliza una nueva empresa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Esneko estrontzioa neurtzen

Zientzia Kaiera - Mon, 2017/09/18 - 09:00
Larrialdi nuklearreko kasuetarako proposatutako metodo bat egokitu du UPV/EHUk errutinazko ingurumen-azterketetan integratzeko

Energia Atomikoaren Nazioarteko Agentziak (EANA) esneko estrontzio erradioaktiboa neurtzeko larrialdi nuklearreko kasuetarako proposatutako metodo baten bideragarritasuna probatu eta balioztatu du errutinazko zaintza erradiologikoan integratzeko.

Istripu nuklearraren kasuan, atmosferara isurtzen da gehienbat Estrontzioa (Sr). Bi isotopo erradioaktibo nagusi ditu (90Sr eta 89Sr) eta portaera kimikoa kaltzioaren antzekoa da; lurzoruan, landareetan edo animalietan (batez ere, hezurretan) pilatu daiteke, beraz. Bizitza eraginkor erlatiboki luzea du gizakiarentzat eta, esan bezala, hezurretan finkatzen denez, erradiazio-dosia ematen du urte askoan.

Esneko estrontzioa

Esneko estrontzio erradioaktiboa laster detektatzeko metodo bat proposatu du Energia Atomikoaren Nazioarteko Agentziak, larrialdi edo istripu nuklearren kasuetarako. Metodo hori, baina, ezin da erabili errutinazko ingurumen-neurketetan, azken horietan detekzio-mugak larrialdi nuklearreko kasuetakoak baino askoz ere txikiagoak direlako. Behar diren baldintzak eta parametroak lortu dira ikerketa honetan EANAk proposatutako metodo lasterra errutinazko ingurumen-azterketetan integratutako zainketa-plan erradiologikoetan erabiltzeko moduko metodo bihur dadin.

Ikerketan, egokitzeko parametroak eta baldintzak zehaztearren, neurketa esperimentalak eta zenbakizko simulazioak egin dituzte. Metodo azkarra da, errendimendu ona du, eta metodoa egokitzea erlatiboki erraza eta ekonomikoa da, Raquel Idoeta doktorearen arabera. Edozein ingurumen-laborategik, baldin eta beta partikulak detektatzeko ekipamendua badu edo estrontzio-determinazioak egiten baditu, ez du ia ezer behar metodo hau integratzeko.

Erreferentzia bibliografikoa

M. Herranz, R. Idoeta, S. Rozas, F. Legarda.. “Analysis of the use of the IAEA rapid method of 89Sr and 90Sr in milk for environmental monitoring”.. Journal of Environmental Radioactivity.. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.06.003.

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Los planetas solares

Cuaderno de Cultura Científica - Sun, 2017/09/17 - 11:59

Mercurio no solo es el planeta más cercano al Sol, también es el de menor tamaño: tiene una masa que equivale a 0,055 veces la de la Tierra y un diámetro de 4.900 km; no tiene satélites naturales. El segundo más cercano al Sol pero tercero en orden creciente de tamaños es Venus. Tiene 12.100 km de diámetro y una masa muy parecida a la terrestre: 0,815 veces la de nuestro planeta; tampoco tiene lunas. Luego viene la Tierra, con 12.700 km de diámetro y un satélite natural. Marte es el segundo más pequeño; su diámetro es de 6.800 km y su masa equivale a 0,11 veces la de nuestro planeta; tiene dos pequeñas lunas. Hasta aquí los planetas interiores, los cuatro de roca y metal.

Los exteriores son de mayor tamaño y gaseosos en su mayor parte. Júpiter, el más grande (143.000 km de diámetro y una masa como la de 318 tierras), tiene 69 lunas. Y Saturno, el planeta de los anillos es el segundo más masivo (116.000 km de diámetro y una masa equivalente a 14,5 tierras); tiene 62 satélites naturales. Le siguen Urano, con 51.000 km de diámetro y una masa que es 14,5 veces la de la Tierra, y Neptuno, con un diámetro de 49.000 km y una masa equivalente a 17 tierras. Urano tiene 27 lunas y Neptuno, 14. Neptuno es algo más pequeño que Urano, pero un poco más masivo porque es más denso. Es, hasta ahora, el único planeta cuya existencia se predijo antes de ser observado, a partir de la detección de perturbaciones en la órbita de Urano provocadas por los efectos gravitatorios de un planeta desconocido.

Los planetas orbitan el Sol a velocidades vertiginosas para nuestras referencias habituales. El más lento es Neptuno, que se desplaza a 5,4 km/s (kilómetros por segundo). Cuanto más cerca están los planetas del Sol esa velocidad es mayor, con la excepción de Mercurio, que se desplaza a 28 km/s. El más rápido es Venus, a 35 km/s. La Tierra lo hace a 30 km/s. El tiempo en dar una vuelta completa alrededor del Sol depende, lógicamente, de la velocidad de traslación y de las dimensiones de la órbita. El que menos tiempo necesita es Mercurio, que tarda 88 días terrestres, y conforme los planetas van estando más lejos del Sol, ese tiempo se prolonga porque las órbitas son mayores y sus velocidades, menores. Neptuno necesita 165 años (más de 60.000 días) terrestres para describir una órbita completa.

Los planetas también se diferencian por su rotación. En general, cuanto más masivos son, más cortos son sus tiempos de rotación. Júpiter gira sobre sí mismo en unas 10 horas, mientras que Mercurio lo hace en 59 días. No obstante, Venus rompe esa tendencia, porque necesita la friolera de 243 días. Es más, tarda más tiempo en rotar sobre sí mismo que en completar una órbita alrededor del Sol. Y esa no es la única rareza venusiana: tiene giro dextrógiro o retrógrado; o sea, rota al revés que la Tierra: el Sol sale en Venus por el Oeste y se pone por el Este. En resumidas cuentas, amanece por el otro lado. Aunque Urano no le anda a la zaga en rareza: además de girar al revés, lo hace con una inclinación sobre el plano de traslación –la eclíptica- de 97,8º. Por esa razón, cada polo y gran parte de su correspondiente hemisferio experimenta de forma ininterrumpida 42 años de exposición al sol y otros 42 de oscuridad, aproximadamente. En otras palabras, amanece una vez cada 84 años, pero amanece, que no es poco.

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Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia 10 de septiembre de 2017.

El artículo Los planetas solares se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. El valle de la evaporación de planetas
  2. Escaneando la Tierra con neutrinos solares
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Asteon zientzia begi bistan #168

Zientzia Kaiera - Sun, 2017/09/17 - 09:00
Uxue Razkin

1. irudia: Cecilia Payne Gaposchkin.

Osasuna

Eskizofreniaren aurkako farmako antipsikotikoek arazo kognitiboak sortzen dituzte. Dosi handietan eta etengabe hartzen dituzten pertsonetan narriadura kognitiboa eragiten duten mekanismo zelularrak aurkitu dituzte. Objektu ezagun eta berrien artean bereizteko zailtasuna edota lan memorian zailtasunak bezalako aldaketa kognitiboak sortzen dituzten anomalia sinaptikoak detektatzeaz gain, ikerketak frogatu egin du defizit kognitibo hauek hainbat generen burmuin-espresioaren birmoldaketaren ondorio direla.

Eskizofrenia gaixotasunari jarraiki, Juanma Gallego kazetariak ekarri digu gai interesgarria: eskizofreniak eragiten dituen barruko ahotsak eta horien identifikazioa. Izan ere, zientzialariek iradoki dute garunaren eremu zehatz batean sortzen direla horiek. Eskizofreniaren sintomarik ezagunenetakoa da ahotsak entzutearena; eskizofrenia dutenen %70ek entzuten dituzte. Pultsu magnetikoak erabilita, hainbat pazientetako osasun egoera hobetzea lortu dutela diote. Zientzialariek ondorioztatu dute tratamendua jaso dutenen %34,6k hobekuntza “nabarmena” izan dutela. Hortaz, bi gauza azpimarra daitezke aurkikuntza honetatik, Sonia Dollfus ikerlariak azaltzen duen legez: ahotsak gertatzen diren eremu anatomiko zehatza topatu dute eta frekuentzia altuko pultsu magnetikoak erabiltzeak gaixo batzuei hobekuntza dakarkie.

Emakumeak zientzian

XX. mendearen hasieran, komunitate zientifikoak uste zuen oraindik izar baten konposizioa Lurra planetarena bezalakoa zela. 1925ean, baina, Cecilia Payne-Gaposchkinek astronomia alorrean egindako tesiak frogatu zuen hidrogenoa zela horien oinarrizko osagaia. Konposaketa kimiko horretan, helioa ere zegoela zehaztu zuen. Meghnad Saha fisikariak garatutako ionizazioaren teoria aplikatu zuen astronomoak. Horri esker, erlazionatu zituen izarren espektro mota –Harvardeko espektro sailkapena– euren tenperatura absolutuekin.

Animaliak

Izain guztiak ez dira odolaz elikatzen; badira harrapariak direnak ere. Halere, gehienak odolaz elikatzen dira. Hirudo medicinalis da Europan ezagunena; odolusteak egiteko aspalditik erabili izan da. Azken urteotan, izainak erabilgarriak izan dira mikrokirurgiarako. Bukatzen duenean zauri bat uzten du eta hori ez da orbaintzen, baizik eta odoluste txiki baina etengabea sortzen da. Halere, izainek alergia-erreakzioak eta infekzioak sor ditzaketenez, heparinaz hornituriko “izain mekanikoak” fabrikatu nahi dituzte

Walabiaren esneak karenaren funtzioa duela frogatu dute. Standford Unibertsitatean egindako ikerketa batean Macropus eugenii espeziaren ernaldia aztertu dute. Ikertzaileek lehenik walabiaren karenaren geneen espresioa ikertu zuten, eta beste bi espezierenarekin alderatu zuten; saguarenarekin eta emakumearenarekin. Eta ikusi zuten walabiaren sabelaldiaren amaierako gene-espresioa oso antzekoa zela beste bi espezie horiek sabelaldiaren hasieran izaten dutenarekin. Jarraian ikusi zuten guruin horietan espresatzen direnak eta beste ugaztunetan sabelaldiaren amaieran karenean espresatzen direnak berberak zirela. Hortaz, walabiek, beste ugaztunek bezala, badute karen osoa.

Biologia

Helena Gonzalez biologoa elkarrizketatu dute Berrian. Biologiaren dibulgazioan dabil lanean, Big Van Ciencia dibulgatzaile taldeko kide da, eta zientziarekin umorezko bakarrizketak egiten ditu. Tenemos menos genes que un brocoli… y se nota liburua argitaratu du. Bertan, genetikaren inguruko azalpenak ematen ditu. Epigenetika aipatzen du Gonzalezek: “Gure DNAk badu gaitasun handi bat bere burua erregulatzeko, beste organismoek baino gehiago. Eta horri epigenetika deitzen diogu. Ez da organismo batek duen gene kopurua bakarrik, horiek erregulatzeko duen gaitasuna baizik”. Irakurtzeak ala musika entzuteak epigenetika molda dezakeela dio biologoak ere: “Genetika ezin du aldatu kirolak, ez janariak, ez ezerk. Genetika duguna da, baina epigenetika moldagarria da, eta instrumentu jakin bat jotzeak, edo musika jakin bat entzuteak irakaspen prozesu batzuk hobetu ditzake”.

Ikaskuntza

Badirudi beste ikasketa metodo ezagunagoek baino ondorio hobeak dakartzala ebaluazioak, bai jabekuntzan, bai eta ikasitakoa ondorengo garaietan gogoratzeko jardueran. Berriki metanalisi bat egin dute eta onurak dakarten jarduerak hauexek dira: oroitze askea, oroitzea argibidea emanda, aukera anitzeko erantzunak eskaintzen dituzten galderak, eta erantzun laburreko galderak. Kontua da irakasleak aukeratu behar duela ikasketa mota jakin bati hobekien doitzen zaion metodoa. Berrirakurketaren aurrean, ebaluazio metodoaren onurak irakurriko dituzu artikulu interesgarri honetan.

Astrofisika

Orain dela 20 urte abiatu zen Cassini zunda. 13 urtez egon da Saturno eta haren ilargiak eta eraztunak behatzen. Orain, bere burua planetaren aurka suntsitu da, ez dutelako zoriz Entzeladorekin edo Titanekin talka egiterik nahi. Izan ere, Saturnoren bi ilargi horietan bizia hartzeko kondizioak daudela baieztatu dute ikertzaileek; beraz, talka eginez gero, zundak Lurretik eramandako bizidunekin haiek kutsatzeko arriskua legoke.

Azken irudiak aste honetan bidali ditu.

Kimika

Bernard Petit ingeniari kimikoak eta industrialari ohiak asaldatzaile endokrinoak izan ditu mintzagai elkarrizketa honetan. Zer dira, baina? Hark argi azaltzen du: “Molekula kimikoak dira, kanpotik gure gorputzean sartzen direnak, eta gure hormonen sistema nahasten dutenak”. Herritar gisa guk boterea daukagula dio: “Erosten duenaren bidez, merkatua bidera dezake”. Adi egon behar dugu erosten dugunarekin, beraz. Petitek hala dio: “Zorrotzagoak izan behar dugu janariarekin kontaktuan den guztiari begira. Adibidez, altzairu herdoilgaitzezko zartaginak erabiliz. Baztertuz fluorezko produktuak dauzkaten zartagin famatu horiek”. Ingeniari kimikoak azaldu moduan, askatzen dituzten substantzia batzuk asaldatzaile endokrino efektua dutelako.

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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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Ezjakintasunaren kartografia #182

Zientzia Kaiera - Sat, 2017/09/16 - 09:00

Adimen artifizialak erabakiak zelan hartzen dituen ulertzen ez dugunik diotenak dira, paradoxikoki. Julián Estévezek ideia honen esanahia analizatzen du What does the “we don’t understand how artificial intelligence takes decisions” statement mean? artikuluan.

Eztabaidagai iraunkorra da genetikak inteligentzia deitzen dugun horretan duen papera. Hori dela eta, dira hain interesgarriak milaka subjektu dituzten meta-analisiak. Zenbaitek duten muturreko posizioa argitzeko balio duten ala ez beste kontu bat da. Rosa García-Verdugok lantzen du gaia: Intelligence: a mishmash of genetic ingredients

Adin goiztiarrean kalte entzefalikoak dituzte ume obesoek, memoria eta atentzio defizitarekin lotura izan dezaketenak, ikerketa baten arabera. José Ramón Alonsoren eskutik: Child obesity and brain function.

p-ren balio estatistikoa magnitude ordena bat murriztea, ikerketa emaitzen birsorketa arazoen irtenbidea al da? Rosa García-Verdugok erantzuten du galdera: A starker p-value.

Txanogorritxuren ipuina kontatzeko gai zara, ziur. Eta ez bazara, arazoa izan zenezake. Paola Falangak eta Adrià Rofesek azaltzen digute zein den arazo hori: What does remembering the “Little Red Riding Hood” story tell about your cognition?

Oraingo tomateek ez dute gusturik”, dio amamak. Zergatik eta noiz utzi zioten, baina, zaporea izateari? Daniel Marinok ere galdera berdina egiten du: Why and when did tomatoes lose their flavour?

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Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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Naukas Bilbao 2017, en directo

Cuaderno de Cultura Científica - Fri, 2017/09/15 - 09:50

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Viernes 15 Sept. – NAUKAS BILBAO 2017
SESIÓN DE MAÑANA en el Palacio Euskalduna

10:00 a 10:10 – Presentación del acto: Naukas + Juan Ignacio Pérez

10:10 a 10:20 – Dani Torregrosa: ¡Estamos rodeados!

10:20 a 10:30 – Guillermo Peris: Los trapecistas del genoma

10:30 a 10:40 – Diana González (Pamplonetario): Identidad digital y robots

10:40 a 10:50 – Daniel Marín: Algo se muere en el alma cuando una sonda se va

10:50 a 11:00 – Teresa Valdés-Solís: Limpia, fija y da esplendor

11:00 a 11:10 – Mónica Lalanda: Una muerte de comic

11:10 a 11:20 – Francis Villatoro: El espín para irreductibles

11:20 a 11:30 – María José Calderón y Belén Valenzuela: Esta física es la leche

11:30 a 11:40 – José Miguel Viñas: Me río yo del cambio climático

11:40 a 12:00 – Descanso de 20 minutos

12:00 a 12:10 – Raúl Gay: Todo sobre mi órtesis

12:10 a 12:20 – Alex Méndez: Luz de Luna

12:20 a 12:30 – Laura Morrón: La gran divulgadora

12:30 a 12:40 – Ignacio López-Goñi: Las bacterias también se vacunan

12:40 a 12:50 – Joaquín Sevilla: Los instrumentos del capitán FitzRoy

12:50 a 13:00 – Ricardo Oltra: Que inventen ellos

13:00 a 13:10 – Deborah García: Saboer

13:10 a 13:20 – Carolina Jiménez: Ciencia y cine, avanzando de la mano

13:20 a 13:30 – Aitor Sánchez: Si Donald Trump fuese nutricionista

SESIÓN DE TARDE en el Palacio Euskalduna

17:00 a 17:10 – Pepe Cervera: Despegue: cuando la Inteligencia Artificial supera a la humana

17:10 a 17:30 – Clara Grima y Enrique Borja: Matemáticas, epidemias y vacunas (20 minutos)

17:30 a 17:40 – Sergio L. Palacios: Precausión, amigo conduztó

17:40 a 17:50 – Carmen Agustín: La hormona del amor no existe

17:50 a 18:00 – Javier de la Cueva: Proyecto Richfields: Un ejemplo de Horizon 2020

18:00 a 18:10 – Ángel Gómez Roldán: Tras la sombra de la Luna

18:10 a 18:20 – José M. López Nicolás: Murcia, qué bella eres

18:20 a 18:40 – ENTREVISTA a JM Bermúdez de Castro y María Martinón

18:40 a 19:00 Descanso (20 minutos)

19:00 a 19:20 – MAGICAMENTE espectáculo de Magia y Ciencia (20 minutos)

19:20 a 19:30 – Javier Fdez Panadero: Si tú supieras

19:30 a 19:40 – Antonio J. Osuna (biotay): Antropomorfismo

19:40 a 19:50 – Fernando Frías: La cara oscura del Cervino

19:50 a 20:00 – Monólogo del ganador del concurso Ciencia Show

20:00 a 20:20 – Natalia Ruiz Zelmanovitch, JA Vaquerizo, Manolux: He creado un monstruo

Sábado 16 Sept. – NAUKAS BILBAO 2017
SESIÓN DE MAÑANA en el Palacio Euskalduna

10:00 a 10:10 – Susana Escudero y Emilio García: El Radioscopio en directo

10:10 a 10:20 – José Ramón Alonso: 55b

10:20 a 10:30 – José Antonio Prado: Pelotas

10:30 a 10:40 – Beatriz Sevilla: Colega, ¿dónde está mi Nobel?

10:40 a 10:50 – Juan Revenga: Con estos mimbres no se puede hacer más que este cesto

10:50 a 11:00 – Laura Morán: Preliminares, priliminiris

11:00 a 11:10 – Helena Nadal: Investigación de frontera: ¿Hypotheses non fingo?

11:10 a 11:20 – Eparquio Delgado + José A. Pérez Ledo: Eso me suena raro

11:20 a 11:40 – ENTREVISTA a Natacha Aguilar

11:40 a 12:00 Descanso de 20 minutos

12:00 a 12:30 – Almudena M. Castro e Iñaki Úcar: El sonido del viento

12:30 a 12:40 – Ana Payo: Winter is not comming

12:40 a 12:50 – Eva Poveda: Infección por VIH: situación y retos actuales

12:50 a 13:00 – Arturo Quirantes: Aventuras del mecánico cuántico

13:00 a 13:10 – Pablo José Barrecheguren: Por favor, otro café

13:10 a 13:20 – Iván Rivera: La hiperestafa del hiperbucle

13:20 a 13:30 – Álvaro Bayón (Vary Ingweion): Escaneando el horizonte

SESIÓN DE TARDE en el Palacio Euskalduna

17:00 a 17:10 – Carlos Lobato: Pokemon Bio!

17:10 a 17:20 – Mariajo Moreno: Por qué todos queréis ser murcianos

17:20 a 17:30 – Manu Arregi: Aprendiendo astronomía a base de fakes

17:30 a 17:40 – Luis Jiménez: Mi profe me tiene manía y la Milá también

17:40 a 17:50 – Alfred López: ¡Alerta! Este lugar está en cuarentena, ya podéis ir rezando

17:50 a 18:00 – Ambrosio Liceaga: ¿Qué tienen las Azores que tanto gustan a los anticiclones?

18:00 a 18:10 – Carla Sanchis: Diferencias cerebrales entre hombres y mujeres

18:10 a 18:20 – Pablo Rodríguez: Cómo cabrear a un matemático

18:20 a 18:40 – ENTREVISTA a Pedro Miguel Etxenique

18:40 a 19:00 Descanso (20 minutos)

19:00 a 19:10 – Lobo Rayado (teleconferencia): Un cordobés controlando el mayor telescopio óptico de Australia

19:10 a 19:20 – Inés Laura Dawson: Pero, ¿Cómo vuelan realmente los insectos?

19:20 a 19:30 – Mario Herrero: El verdadero origen del Universo o cómo una mariposa dibujó el firmamento

19:30 a 19:40 – Juan Ignacio Pérez: En el techo del mundo

19:40 a 19:50 – Marián García (Boticaria): ¿Por qué lo llaman Viagra cuando quieren decir sildenafilo?

19:50 a 20:00 – Lucas Sánchez: Hackeando la vida

20:00 a 20:10 – Sergio Pérez Acebrón: Todos tenemos cáncer

20.10 a 20.30 – Entrega Premios Ciencia Clip + Premios Tesla + Despedida y cierre

El artículo Naukas Bilbao 2017, en directo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Cecilia Payne-Gaposchkin (1900-1979): Unibertsoa argitu zuen izarrik dirdiratsuena

Zientzia Kaiera - Fri, 2017/09/15 - 09:00
Uxue Razkin Arteetan –piktoriko, literarioan–, izarrak inspirazioa eman duten elementuak izan dira hasiera-hasieratik. Hortxe dugu Vincent Van Gogh, bere omenaldi propioa egin zion Gau izartsuari; Saint Rémy de Provençako erietxeko gelatik margotu zuen; trazu gogoangarri eta hipnotikoak bildu zituen mihise hartan. Pablo Neruda astro batek txunditu zuen. Hark zerutik lapurtu eta patrikan gorde zuen, erlikia bailitzan, Oda a una estrella poeman. Puntu dirdiratsuak betidanik egon dira begi-bistan mantu ilunean eta inoiz kezka, musa, eta ikergai bilakatu dira artistentzat nahiz zientzialarientzat. Ez zen izarrei begiratu zien lehena izan, baina bada horien izaera edo konposizioa ezagutu zuen lehendabiziko astronomoa: Cecilia Payne-Gaposchkinek bazekien izarrak irakurtzen.

1. irudia: Cecilia Helena Payne Gaposchkin (1900-1979).

XX. mendearen hasieran, komunitate zientifikoak uste zuen oraindik izar baten konposizioa Lurra planetarena bezalakoa zela. Pentsamendu ilun horretatik atera zituen Ceciliak. Izan ere, 1925ean amaitu zuen astronomia alorrean egindako bere tesia: Stellar Atmospheres; a Contribution to the Observational Study of High Temperature in the Reversing Layers of Stars, non izarren izaera zehaztu zuen. Bertan frogatu zuen hidrogenoa zela horien oinarrizko osagaia. Konposaketa kimiko horretan, helioa ere zegoela zehaztu zuen baina azken hori kantitate txikiago batean. Iraultza ekarri zuen tesi horrek.

Ondorio horretara iristeko, Meghnad Saha fisikariak garatutako ionizazioaren teoria aplikatu zuen. Horri esker, erlazionatu zituen izarren espektro mota –Harvardeko espektro sailkapena– euren tenperatura absolutuekin. Otto Struve eta Velta Zeberg astronomoek lan horren gainean esan zuten “historian egindako astronomia tesirik onena” izan zela.

Alabaina, kontrako iritziak jaso zituen ere, Henry Norris Russell astronomoa kasu. Berak uste zuen Lurraren konposizioaren antza zuela izarrak eta lortu zuen Cecilia bera limurtzea: idatzitako tesian teoria horri uko egitea eskatu zion. Ceciliak aurkikuntza erraldoi hori azaldu bazuen ere, Russellek esandakoari men egin zion eta testuan garatutako teoria hori okerra zela adierazi zuen. Urte batzuen buruan eta esperimentu ugari egin ostean, Russell berak iritziz aldatu zuen eta Ceciliak esandakoaren alde agertu zen ondoren publikatu zituen lanetan.

Titulurik gabeko astroa

Cecilia Payne-Gaposchkin Ingalaterran jaio zen. Oso ikasle ona izan zen, emaitza bikainak lortu zituen. Hala, 1919an beka bat lortu zuen Newnhan Eskolan ikasteko –Cambridge Unibertsitateko erakundea–. Botanika, fisika eta kimika alorrak jorratu zituen bertan eta laster konturatu zen astronomia ere gustuko zuela. Ikasketak amaitu zituen baina ez zioten titulurik eman emakumea zelako –Cambridge Unibertsitateak emakumeak onartzen zituzten ikasle gisa baina ikasturtea amaitzean ez zieten titulu ofizialik ematen. 1948. urtean aldatu zuten hori–. Horren kariaz, AEBetara alde egin zuen: 1923an beste beka bat lortu zuen Hardvardeko behatokian lan egiteko.

Bertan, izarren argitasuna izan zuen ikergai. Ez zuen lortu, baina, kargu ofizialik. Bere soldata oso baxua zen, gainera. 1927tik 1938ra arte lan egin zuen unibertsitatean eta 1938an lortu zuen astronomoa zela baieztatzen zuen titulua. Horren ondotik, jendearen esker ona irabazi zuen. 1943an American Academy Of Arts and Sciencesen kide izateko hautatu zuten. 1956. urtean, lehenengo irakasle elkartua izan zen Harvarden. Hezkuntza alorrean, 1966an hartu zuen erretiroa eta ondoren, Smithsonian Astrophysical Behatokian hasi zen lanean. Sariei dagokienez, Henry Norris Russell Saria eman zion Ameriketako Estatu Batuetako Astronomia Elkarteak eta 2039 Asteroideari Payne-Gaposchkinen izena jarri zioten.

Astronomiaz gain, emakumeen diskriminazioaren aurka borrokatu zuen Ceciliak; inspirazio-iturri bilakatu zen ondoren etorri ziren milaka emakume zientzialarientzat. Russell Saria irabazi zuenean, honakoa bota zuen: “Zientzialari gaztearen ordainsaria da urduritasuna eta zirrara sentitzea zerbait berria ikusten edo ulertzen duzunean eta historian hori egiten lehena zarenean. Esperientzia hori paregabea da… Zientzialari zaharraren ordainsaria, aldiz, zirriborro bat paisaia magistral batean nola bilakatzen den ikustea da”.

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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Naukas Pro, en directo

Cuaderno de Cultura Científica - Thu, 2017/09/14 - 16:30

Primera edición de este nuevo evento Naukas en el que Centros de Investigación, Laboratorios, científicos de renombre o equipos de trabajo contarán con 20 minutos para explicar a un público general en qué consiste su trabajo.

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Programa

17:00 – 17:10: Presentación del acto Naukas y la Cátedra de Cultura Científica UPV/EHU

17:10 – 17:30: Carlos Briones del Centro de Astrobiología (CAB-INTA/CSIC)

17:30 – 17:50: Leni Bascones del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)

17:50 – 18:10: Javier Burgos Director Gerente de la Fundación de Investigación Biomédica de Andalucía Oriental (FIBAO)

18:10 – 18:30: Julián Estevez del Grupo de inteligencia computacional de la UPV/EHU

18:30 – 18:50: 20 minutos de descanso

18:50 – 19:10: Manuel Collado del Laboratorio de Células Madre en Cáncer y Envejecimiento (IDIS-CHUS)

19:10 – 19:30: Inma Estévez, Investigadora Ikerbasque, Neiker Tecnalia

19:30 – 19:50: Lluis Montoliu del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC)

19:50 – 20:10: Lourdes Basabe Desmonts, Investigadora Ikerbasque. Cluster de Microfluidica UPV/EHU, Centro de Investigación Lascaray, Vitoria-Gasteiz

20:10 – 20:30: Amaia Zurutuza de Graphenea.

20:30 – Clausura del acto.

El artículo Naukas Pro, en directo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Dozena erdi ariketa 2017ko udarako: erantzunak

Zientzia Kaiera - Thu, 2017/09/14 - 15:00
Javier Duoandikoetxea Aurtengo seigarren ariketarako ez dugu erantzunik jaso. Beste guztietan erantzun zuzenak heldu dira, baita okerren bat ere. Bosgarren ariketari Andonik eman dion erantzuna kenduta, besteetan inork ez digu azaldu zein izan den emaitzara heltzeko bidea.

  1. Lau zifrako zenbaki bati bere zifren batura gehituta 2017 lortzen da. Zeintzuk dira propietate hori duten zenbakiak? Zifren batura gehitu beharrean, kenduz gero, bada soluziorik?

Mikelek eta @amorroik erantzun zuzen bana lortu zuten. Hona erantzun osoa:

Zenbakia abcd bada,

(1000a+100b+10c+d)+(a+b+c+d)=2017

eskatzen ari gara. Bistan da a=1 eta b=9, edo a=2 eta b=0 beharrezkoak direla.

  • a=1 eta b=9 hartuta, 1001+909+11c+2d=2017 dugu, hau da, 11c+2d=107. Honek c=9 eta d=4 soluzioa ematen du, hots, 1994.
  • a=2 eta b=0 hartuta, 2002+11c+2d=2017 dugu, hau da, 11c+2d=15. Hemendik, c=1 eta d=2 ateratzen da, hots, 2012.

Zifren batura kenduz gero, ez dago soluziorik:

(1000a+100b+10c+d)-(a+b+c+d)=2017

behar dugu orain. Hori lortzeko, a=2 eta b=0 beharko dugu. Orduan, 1998+2c=2017 lortu behar da, eta hori ezinezkoa da.

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  1. Aurpegi bakoitzean zenbaki bat idatzita duten lau fitxa ditugu. Denetara 1etik 8rainoko zenbaki guztiak daude idatzita. Fitxak behin bota eta 6, 1, 4 eta 3 zenbakiak agertu dira; bigarrenean, 1, 3, 5 eta 7; hirugarrenean, 3, 7, 2 eta 6. Zein da jaurtialdi batean agertzen diren zenbakiak batuz lor daitekeen baliorik handiena?

Lau erantzun zuzen izan ditu ariketak: Amorroik, Andonik, Manexek eta Koldok emandakoak.

Lehen jaurtialdi biek 1-2 eta 3-8 edo 1-8 eta 3-2 aukerak bakarrik uzten dituzte. Hirugarrenak erakusten du 3-2 ezinezkoa dela. Beraz, 1-2 eta 3-8 fitxak ditugu. Era berean, 5-6 eta 4-7 dira beste fitxak. Baturarik handiena 2+6+7+8=23 da.

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  1. Anartzek 10 saskibaloi partida jokatu ditu. 6.etik 9.era hauek izan dira lortu dituen puntuak: 23, 14, 11 eta 20. Bederatzigarren partidaren ostean, Anartzen partidako batez besteko puntu-kopurua handiagoa da bosgarren partidaren ostean baino. Hamargarren partidaren ostean, batezbesteko hori 18 puntukoa da. Zenbat puntu egin ditu gutxienez azken partidan?

Erantzun zuzenaz gain, aholkua ere eskaini zion Koldok Anartzi.

Seigarren partidatik bederatzigarrenera 17 puntukoa da Anartzen batezbestekoa. Lehen bost partidetakoa 17 baino txikiagoa izan behar denez, gehienez 84 puntu egin ditu Anartzek bost partida horietan denetara. Hamar partidatan 180 puntu egin dituenez, azken partidan gutxienez 28 puntu sartu ditu.

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  1. Olatz laukizuzen forma duen lorategi batean dago jarrita. Dagoen lekutik erpinetara dauden distantziak 6, 9, 7 eta d metro dira. Zenbat da d?

Honetan ere fin ibili zen Koldo. Hona azalpena:

Pitagorasen teorema erabiliz,

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El peligro de saber sólo un poco

Cuaderno de Cultura Científica - Thu, 2017/09/14 - 11:59

En el mundo actual abunda la desconfianza respecto a la ciencia. Charlatanes de toda condición utilizan esta desconfianza para vender sus productos, desde curas milagrosas a terribles enfermedades a esotéricas explicaciones de fenómenos más o menos perceptibles; desde presuntas antiguas terapias hasta radicales ideas sobre el funcionamiento del universo. Incluso teorías tan carentes de respaldo y tan retorcidas de defender como la Tierra Plana han resucitado de entre los muertos intelectuales y tienen nuevos adeptos que las defienden con ruido y pasión. Y si uno se molesta en intentan descubrir las razones profundas del fenómeno una destaca y es común a casi todas estas peculiares ideas y teorías: la desconfianza y rechazo hacia lo que llaman ciencia o medicina oficial, una convicción intensa y bastante difícil de eliminar en que científicos, médicos y tecnólogos forman parte de una élite que conspira para ocultar la verdad al común de los mortales. Lo mejor es que para ello se basan en una suerte de parodia del método científico consistente en escoger y defender un selecto puñado de datos y hechos a partir de los cuales construyen una explicación paralela y opuesta a la ‘oficial’. Lo cual demuestra que lo más peligroso no es la ignorancia, sino el conocimiento parcial y escaso.

Así los defensores de los ‘chemtrails’ se empeñan en afirmar que las estelas de condensación sólo duran unos minutos, que el aire está repleto de sustancias extrañas y que la aparición de estos fenómenos es reciente, y se olvidan del resto de la ciencia meteorológica, de las fotografías que muestran aviones de la Segunda Guerra Mundial dejando estelas o de preguntar qué laboratorio y con qué método analizó esos presuntos contaminantes. O los creyentes en la Tierra Plana reconstruyen los postulados básicos de la fuerza gravitatoria (que es, según ellos, imaginaria) para que su retorcido modelo de universo produzca los mismos resultados observables que el convencional, aunque de un modo mucho más complejo. O los partidarios de la homeopatía se ven obligados a inventar nuevas formas de comportamiento de líquidos comunes como el agua para poder explicar sus presuntas técnicas terapéuticas. En todos los casos un reducido número de datos son seleccionados, despreciando todos los demás; y a partir de ellos se construyen elaboradas hipótesis y teorías con lo que explicar lo que es inexplicable. No sólo se hace una selección sesgada de los hechos iniciales, sino que las teorías para relacionarlos se alejan mucho de la Navaja de Ockham y su simplicidad teórica.

Pero lo más grave es el simple desconocimiento que revelan todas estas explicaciones barrocas y parciales de la realidad interconectada de la ciencia y el Universo. Para que las estelas se comporten como necesitan los fans de los chemtrails que se comportan no sólo hay que reescribir la meteorología que conocemos: también la química de la atmósfera y la física de las gotas de agua. Para explicar los fenómenos que presenciamos todos los días los terraplanistas no sólo necesitan invocar una conspiración de milenios y millones de personas, sino leyes básicas del universo diferentes a las que conocemos. Si el agua tuviese memoria, como piensan los usuarios de la homeopatía, las consecuencias se reflejarían en todos los fenómenos, desde la lluvia a los mares y las masas de hielo de la Antártida o los anillos de Saturno. Es muy fácil postular condiciones especiales para validar nuestra teoría favorita y después olvidarse del resto de la ciencia.

Pero la ciencia no consiste en inventar teorías que expliquen los fenómenos naturales, sino en hacerlo de un modo coherente e interconectado. No basta con estudiar el comportamiento del agua en medicina: la explicación creada para este caso debe ser compatible con el comportamiento del agua en el laboratorio de química, y también en el mar y en el espacio. Crear una explicación ‘ad hoc’ para una observación concreta es sencillo: lo complicado es ser consciente de todas las repercusiones y crear una hipótesis que permita entender el fenómeno en cuestión y que sea compatible con los demás aspectos que participan. La interconexión entre explicaciones, fenómenos, comportamientos y escalas es tan importante que una de las señales obvias de que se avecina un cambio de paradigma en una ciencia es la proliferación de ‘ad hocs’, explicaciones a medida para hechos concretos que no encajan en el marco general aceptado. Las ideas y teorías de los ‘alternativos’ no son más que una montaña de ‘ad hocs’ sin conexión.

Claro que eso es mucho más sencillo que hacer ciencia de verdad, porque permite ignorar los hechos inconvenientes y obviar el aprendizaje de las áreas de solapamiento entre disciplinas. Uno puede explicar de modo mucho más fácil el comportamiento de las estelas de condensación si se olvida de tener en cuenta la geometría de los cristales de hielo o las complejidades de las capas atmosféricas. Pensar que el agua recuerda es mucho más fácil si no se exploran las consecuencias que se derivarían de hecho de que la tuviese. Creer en la Tierra Plana es más sencillo si se ahorra uno la molesta y engorrosa tarea de estudiar la física de los campos gravitatorios. En todos estos casos se vive mucho más tranquilo y mejor si se seleccionan sólo unos pocos hechos e ideas y se desprecian u obvian todos los demás: si se concentra uno en un poquito de conocimiento y se rechaza el resto. Los datos, parciales, y las teorías, paranoicas, empleadas sólo como arma contra los adversarios y no como genuino intento de encontrar una explicación coherente del universo. Es por eso que un poco de conocimiento es peor que la ignorancia: al menos quien no sabe es consciente de ello, pero el que sabe poco y mal cree que sabe, estando equivocado.

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo El peligro de saber sólo un poco se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Izainak

Zientzia Kaiera - Thu, 2017/09/14 - 09:00
Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Janaria

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Aurreko atalean ikusi ditugun zimitz musukatzaileak ez dira erabilgarri suertatu diren animalia hematofago bakarrak. Zimitz horiek baino askoz gehiago erabili izan dira eta erabiltzen ari dira izainak; odolusteak egiteko erabiltzen dira, hain zuzen ere. Haatik, izain guztiak ez dira odolaz elikatzen. Badira harrapariak direnak, eseri-eta-itxaron motakoak batzuk, eta ehiztari arruntak besteak. Baina egia da gehienak odolaz elikatzen direla: hematofago ektoparasitoak dira.

1. irudia: Izaina odola zurrupatzen.

Hirudo medicinalis dugu izainen artean Europan ezagunena; odolusteak egiteko aspalditik erabili izan da. Duela 2.500 urte Egipton hasi ziren erabiltzen, greziarrek segitu zuten gero, eta ondoren, duela gutxi arte erabili izan dira helburu horrekin. Oinarri zientifiko zuzenik gabeko jardunbidea zen, Hipocrates-en lau humoreen teorian sustraitua. Hori dela eta, XIX. mendeaz geroztik gero eta gutxiago erabili izan da Hirudo helburu horrekin.

Hala ere, azken hogei urteotatik hona berreskuratu egin da odolustearekin jardutea, nahiz helburu eta arrazoi desberdinengatik izan. Antza denez, mikrokirurgiarako lagungarri gertatzen dira izainak. Hirudok bizkarroiari koska egiten dionean bi eratako gaiak erabiltzen ditu zurrupatze-lana errazteko; bata analgesikoa, eta antikoagulatzailea bestea; “hirudina” izena eman diote antikoagulatzaileari. Analgesikoari esker, bizkarroia ez da koskaz ohartzen eta ez du aurkako neurririk hartzen; antikoagulatzaileari esker, odola errazago iragaten da izainaren digestio-sistemara.

Bada, antikoagulatzailea da mikrokirurgian laguntza ematen duena. Izan ere, izainak ez du bere lan kirurgikoa egiten odola zurrupatu artean, zurrupatutakoan baizik. Bukatzen duenean zauritxo bat uzten du; “hirudina” delakoaren eraginari esker, zauritxoa ez da orbaintzen eta odoluste txiki baina etengabea sortzen du. Horixe da zirujauek bilatzen dutena. Askotan, ebakuntza baten ostean zain-odola pilatzen da ebakitako ehunetan [1], eta ehuna kaltetuta gera daiteke horren ondorioz. Esan bezala, izainek sorturiko odoluste txikien bitartez saihestu daiteke kalte hori. Betazal, atzamar eta belarrien ebakuntzetan erabiltzen dira izainak, bai eta estetika-ebakuntza batzuetan ere. Dena den, izainek alergia-erreakzioak eta infekzioak sor ditzaketenez, heparinaz hornituriko “izain mekanikoak” fabrikatu nahi dituzte egiazko izainik erabili behar ez izateko.

2. irudia: Kirurgia modernoan baliatzen dira izainak.

Izainen erabilgarritasun ezohiko baten berri izan dugu duela gutxi. 2009ko urriaren 19ko “The Ottawa Citizen” Kanadako egunkarian irakurri dugu lapurreta bat gertatu zen tokian aurkituriko izain batean zegoen odolaren DNAren azterketari esker jakin ahal izan zuela poliziak lapurraren nortasuna. Lapurreta, Australiako Tasmanian gertatu zen 2001ean. Bi lagunek 71 urteko andre bati 500$ lapurtu zioten haren basoko etxean. Dirudienez, lapurretaren tokia miatzerakoan, izain bat aurkitu zuen poliziak eta izainaren odola erauzi eta analizatu egin zuten. Zazpi urte geroago, droga-delitu batean ustez inplikaturik zegoen gizon bat atxilotu zuten, eta haren odolaren DNA-azterketa egin zutenean lagin zaharraren DNA bera zela ikusi zuten. Zer pentsatuko zuen lapurrak? Konturatuko ote zen izainaren koskaz lapurretaren egunean?

Eta begira izainen zer beste erabilera bitxia egin daitekeen: gure aitonak (JIPI) frontoian pilotan jokatu ondoren izainak jartzen zituen eskuen larruazalaren gainean, odola zurrupatu zezaten eta puztuta zeuden eskuak bere onera itzul zitezen. Harrigarria? Baliteke, baina mikrokirurgian ematen zaien erabilera bera ematen zien hark izainei.

Izeba zaharrak, bestalde, izainak gordetzen zituen kristalezko ontzi batean. Hirudo medicinalis espeziekoak ziren izainok, oso ederrak. Marroi-berdexkak ziren eta marra gorri ikusgarri bat zuten goialdean. Izeba zaharrak baraurik zituen ontzian, handik ez baitzituen ezertarako ateratzen; elikatzeko ere ez, noski. Nonbait irakurri dugu izain horiek urtebete iraun dezaketela baraurik, baina izeba zaharrak behin esan zigunez, bere izainek bi urte zeramaten etxean, bilobek errekatik ekarri zituztenetik.

Izainak denbora luze egon daitezke jan gabe, haien fisiologia horretara oso ondo moldatua dago eta. Aipatzekoa da duen bolumenaren halako hamar izan daitekeela izain batek ostalariari zurrupatzen dion odola. Denbora luze jan gabe egoteko moduko janari-neurria da, zalantzarik ez dago; gainera, bere ehunak ere birxurga ditzake behar izanez gero. Izan ere, zentzu handikoa da ahalmen hori izainengan, bizkarroi bat utzi eta hurrengoa aurkitu arte denbora luzea igarotzea gerta baitaiteke. Azken batean, ur-masa jakin batetik hurrengo zaldia, behia edo Humphrey Bogart [2], esaterako, noiz pasatuko den jakiterik ez dago, eta oso tarte luzea izan daiteke igaroko dena.

Oharrak:

[1] Zain-hutsegitea deitzen zaio horri.

[2] Gazteek seguru asko ez dute ikusi “Afrikako Erregina” filma. Film horren eszena batean, izainez beterik agertzen da protagonista, Humphrey Bogart, ontzi bat bultzatzeko uretan sartu ondoren.

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du.

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Las fluctuaciones del núcleo celular son un reloj

Cuaderno de Cultura Científica - Wed, 2017/09/13 - 17:00

Núcleos de células humanas con marcadores fluorescentes para la cromatina (violeta) y y la membrana nuclear (verde). Imagen cortesía de Fang-Yi Chu y Alexandra Zidovska, Departamento de Física, Universidad de Nueva York.

Un equipo de investigadores biofísicos de la Universidad de Nueva York (EE.UU.) ha puesto de manifiesto la existencia de un marcador del ciclo de vida (lo que llamaríamos un reloj) de las células humanas vivas. Este descubrimiento aporta un nuevo elemento en el estudio de las células vivas que puede ser muy relevante en la comprensión de los componentes básicos de la vida así como en la de la aparición de enfermedades.

Hasta ahora la determinación del punto del ciclo en el que se encontraba la célula se podía realizar solo si la célula estaba muerta, en una especie de autopsia celular. Con este hallazgo, en el que se comprueba que el núcleo tiene fluctuaciones rápidas que disminuyen en amplitud conforme la célula envejece, se puede mejorar mucho nuestro conocimiento de las células tanto sanas como enfermas.

Se sabe desde hace mucho tiempo que la forma y el tamaño del núcleo de la célula cambian de forma sustancial durante la vida de una célula. Lo que no se sabía, sin embargo, era si el núcleo cambia su forma durante períodos de tiempo cortos . Este desconocimiento se debía en gran parte a las limitaciones técnicas de llevar a cabo las mediciones necesarias en células vivas.

Los investigadores, con el objeto de estudiar la dinámica del núcleo, utilizaron un microscopio de fluorescencia de última generación que les permite ver cambios de forma extremadamente pequeños y muy rápidos del núcleo en las células vivas. Para ello hicironn fluorescentes tanto la cromatina contenida en el núcleo con un color (violeta) y la membrana nuclear con otro (verde).

Los investigadores descubrieron que el núcleo de la célula humana tiene un tipo de movimiento previamente no detectado: su envolvente nuclear parpadea, o fluctúa, durante un período de unos segundos. En concreto, la amplitud de estos cambios en la forma disminuye con el tiempo durante el ciclo celular. Este movimiento es la primera característica física conocida que cambia sistemáticamente con el ciclo celular.

Por tanto, este proceso puede servir como un reloj interno de la célula, ya que señala la “edad” de la célula, esto es, en qué momento de su ciclo vital se encuentra.

Como los errores estructurales y funcionales de la envoltura nuclear conducen a un gran número de trastornos del desarrollo y hereditarios, como la cardiomiopatía, la distrofia muscular y el cáncer, el conocimiento de la mecánica de las fluctuaciones de la forma del núcleo celular podría, además, contribuir a comprender mejor el envoltorio nuclear en la salud y en la enfermedad.

Referencia:

Fang-Yi Chu el al. (2017) “On the origin of shape fluctuations of the cell nucleus,” PNAS doi: 10.1073/pnas.1702226114

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo Las fluctuaciones del núcleo celular son un reloj se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. La suave piel del núcleo
  2. La secuencia de estructuras intermedias durante la división de la membrana celular
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Visualizando la hiperesfera a través de la fibración de Hopf

Cuaderno de Cultura Científica - Wed, 2017/09/13 - 11:59

La hiperesfera, 3-esfera o esfera de dimensión 3, S3, es el análogo en dimensión cuatro de la esfera S2; es decir, la 3-esfera es el conjunto de puntos del espacio real de dimensión 4, R4, que equidistan de un punto fijo, llamado centro.

No es fácil imaginarla, porque no es fácil percibir el espacio de dimensión 4. La fibración de Hopf es precisamente una manera de describir la 3-esfera mediante circunferencias y una esfera.

Fibración de Hopf. Fuente: Wikimedia Commons

Si pensamos en la ‘identificación’ entre el espacio real de dimensión 2, R2, y el conjunto de los números complejos, C, una manera alternativa de definir la 3-esfera es la siguiente: la esfera (unidad) de dimensión 3 es el subespacio de C2 (pares de números complejos) formado por aquellos puntos cuya suma de módulos es 1:

En topología, se usa una descripción alternativa; suele pensarse en la 3-esfera como el resultado de pegar dos toros sólidos (producto de un disco y una circunferencia). En efecto, consideremos los dos toros sólidos de ecuaciones:

y

Claramente, se verifica que:

¿Por qué los anteriores son toros sólidos? Porque la siguiente función es un homeomorfismo (puede probarse lo análogo con T2):

es decir, T1 es (homeomorfo a) el producto de una circunferencia y un disco de radio 1/2 (puntos del plano real que distan del centro menos o igual que 1/2), o lo que es lo mismo, un toro sólido.

Observar que estos dos toros sólidos tienen como frontera común un toro; en efecto:

que es homeomorfo al producto de dos circunferencias, es decir, un toro.

Esta descripción permite considerar la esfera de dimensión 3 como el espacio de adjunción de dos toros sólidos a través de su frontera común: esta identificación, este pegado, se realiza a través de la aplicación que identifica meridianos con paralelos y paralelos con meridianos:

De otra manera, hemos pegado T1 y T2 (homeomorfos a toros sólidos) a través del toro (producto de dos circunferencias)que tienen como frontera común. Por cierto, si la función que identifica los toros frontera hubiera sido la aplicación identidad (que identifica meridianos con meridianos y paralelos con paralelos),

el espacio resultante habría sido el producto de una circunferencia (una 1-esfera) por una 2-esfera, S1xS2,en vez de la 3-esfera.

El matemático Heinz Hopf (1894-1971) descubrió la fibración que lleva su nombre en 1931: encontró, de hecho, una función continua de la 3-esfera en la esfera, en la que cada punto de la 2-esfera proviene de una circunferencia embebida en la 3-esfera. En matemáticas se suele decir que la 3-esfera es un fibrado (no trivial) sobre la 2-esfera, con fibra una circunferencia. Es decir, de manera intuitiva, se puede ver la 3-esfera (la que vive en un espacio real de dimensión 4) como una 2-esfera que en cada uno de sus puntos lleva pegada una 1-esfera.

No es fácil visualizar lo que estamos diciendo, porque estamos trabajando en dimensión 4… pero estos dos videos de la magnífica serie Dimensiones pueden aclarar un poco la anterior construcción:


Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad.

El artículo Visualizando la hiperesfera a través de la fibración de Hopf se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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  1. Hipercubo, visualizando la cuarta dimensión
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  3. Plattner y la cuarta dimensión
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Barruko ahotsen jatorria identifikatu dute

Zientzia Kaiera - Wed, 2017/09/13 - 09:00
Juanma Gallego Eskizofreniak eragiten dituen barruko ahotsak garunaren eremu zehatz batean sortzen direla iradoki dute zientzialariek. Pultsu magnetikoak erabilita gaixoen egoera hobetzea lortu dutela diote.

“Bata bestearekin eztabaidan dauden ahots horiek direla eta, burua lehertzear daukat”. Horrela deskribatu zion John Nash matematikariak Arthur Mattuck bere lagun minari eskizofreniak eragindako egoera latza, A Beatiful Mind liburuan jasotzen denez. XX. mendeko matematikari jantzienetakoa izan zen Nash, baina, aldi berean, buruko osasun arazo larriak izan zituen. Hasiera batean kontrajarriak diruditen arlo horiek, gainera, estuki lotuta joan ziren Nashen kasuan. Oraindik ezagutzen ez diren arrazoiak zirela eta, jenialtasuna eta eromena batera joan ziren. Bide beretik, zentzu literalean.

Behin galdetu zioten ea nola zitekeen guztiz arrazionala zen matematikari batek estralurtarren mezuak jasotzen ari zela sinestea. “Naturaz gaindiko izakien inguruan izaten nituen ideiak zein ideia matematikoak bide beretik etorri zitzaizkidalako”, erantzun zuen Nashek.

1. irudia: Barruko ahotsak entzuteaz gain, eskizofrenia dutenek irudipenak, pentsamendu nahasiak eta haluzinazioak nozitzen dituzte. (Argazkia: Lesly B. Juarez/Unsplash)

Gaixotasun latza da eskizofrenia, eta, momentuz, sendaketa bide ziurrik gabekoa. Elektroshockaren garai latzak atzean utzita, botika antsipsikotikoen bitartez tratatu ohi da, baina horiek ez dira beti erabilgarriak eta, zenbaitetan, kalte kognitiboak sortzen dituzte. Kalte horiek eragiten dituen mekanismo molekularra argitu berri dute duela gutxi.

Eskizofreniaren sintomak dira, besteak beste, irudipenak, pentsamendu nahasiak eta haluzinazioak. Baina ezagunetako bat da pazienteek ahotsak entzuten dituztela. Ahozko-entzutezko haluzinazioak deritze horiei (AVH, edo Auditory Verbal Hallucination). Eskizofrenia dutenen %70ek entzuten dituzte, era batean edo bestean, halako ahotsak. Halere, kasuistika izugarri zabala da. Batzuetan ahotsak kanpotik datozela ematen du, eta beste batzuetan pazientearen barrenetik. Izaerari dagokionez, “lagunkoiak” ala “erasokorrak” izan daitezke ahotsak. Paziente batzuek noizean behin entzuten dituzte; beste batzuek, aldiz, etengabean.

Estimulazio magnetikoa

Aurrenekoz, halako sentsazioa sortzen den garunaren leku zehatza topatu dute orain zientzialariek. Are gehiago, pultsu magnetikoak erabilita, hainbat pazientetako osasun egoera hobetzea lortu dutela diote. Hilaren hasieran Parisen izandako kongresu batean aurkeztu dituzte ikerketaren emaitzak. Artikulua Schizoophenia Bulletin aldizkarian onartu dutela ezagutarazi dute, baina argitaratze data oraindik zehazteko dago.

Garunaren estimulazio magnetikoa erabili dute, aurretik ere uste baitzen frekuentzia handiko pultsuak lagungarriak izan zitezkeela paziente horien egoera hobetzeko. Psikiatriari lotutako beste zenbait esperientziatan, bederen, erabilgarria izan omen da teknika hori; baina, ikertzaileen esanetan, ahotsak pairatzen dituztenen gaixotasuna tratatzeko bidean esperimentu gutxi egin dira orain arte.

2. irudia: Erresonantzia magnetikoa egin diete gaixoei, tratamendua ematen zieten unean garunaren poertaera jasotzeko (Irudia: Caengo Unibertsitatea)

Esperimentuan 59 lagunek parte hartu dute. Horietatik, 26k tratamendua jaso dute, eta gainerako 33 kontrol talde modura erabili dituzte ikertzaileek: hauek plazeboa baino ez dute jaso. Guztira lau saio izan dituzte, bi egunetan zehar. Saio horietan, 20 hertzeko pultsu magnetikoak ezarri dizkiete. Pultsu horiek lengoaiari lotu ohi den lobulu tenporaleko eremu zehatz batera zuzendu dituzte, garunaren ezkerraldean kokatutako alboko arrakalara, hain zuzen.

Esperimentua egin ondoren, gaixotasuna ikertzeko erabili ohi den protokolo estandarra baliatu dute, Entzutezko Haluzinazioak Puntuatzeko Eskala izenekoa. Bi aste eta gero, pazienteei galdetegia egin diete berriro. Zientzialariek ondorioztatu dute tratamendua jaso dutenen %34,6k hobekuntza “nabarmena” izan dutela. Plazeboa jaso dutenengan ere nabaritu dute hobekuntza, baina, kasu horretan, soilik %9,1 izan dira. Hobekuntza nabarmena izatea izan duten ala ez zehazteko irizpidea haluzinazioak %30 baino gehiago txikitzea izan da.

Esperimentutik bi ondorio nagusi atera ditu Caengo Unibertsitateko (Frantzia) ikertzaile Sonia Dollfusek, prentsa ohar batean zabaldutakoaren arabera. “Batetik, eta nolabaiteko ziurtasunez, orain esan dezakegu ahozko entzutezko haluzinazioei lotutako eremu anatomiko zehatza topatu dugula. Bestetik, erakutsi dugu frekuentzia altuko pultsu magnetikoak erabiltzeak gaixo batzuei bederen hobekuntza dakarkiela. Halere, bide luzea dago aurretik jakiteko epe luzera pultsu magnetikoen erabilera biderik egokiena ote diren”.

Bidea ireki badute ere, oraindik goiz da teknika honen etorkizuna irudikatzeko. Mannheimeko Osasun Mentalako Institutu Zentraleko ikertzaile Andreas Meyer-Lindenbergen iritzia bildu dute aurrerapenaren berri emateko zabaldu duten prentsa ohar berean: “Teknika honen arrakasta maila xumea bada ere, ongietorria eman behar zaio terapien multzora, bereziki botiken aurrean hobekuntzarik ez duten gaixoen kasuan”.

Ikusteko dago, beraz, esperimentu hau berresten duten ikerketa gehiago helduko ote diren. Dena dela, ikerketa honetan bezala, asko dira pultsu magnetikoaren bidea jorratzen ari diren neurozientzialariak, eta, horregatik, teknikak itxaropena piztu du.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dollfus et al. Efficacy of high-frequency neuronavigated repetitive TMS in auditory verbal hallucinations: a double-blind controlled study in patients with schizophrenia. 30th annual ECNP Congress. P.3.d.044.

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Sistemas nerviosos: la médula espinal

Cuaderno de Cultura Científica - Tue, 2017/09/12 - 17:00

La médula espinal es un cordón cilíndrico de tejido nervioso que se extiende desde el tallo encefálico hacia la parte posterior o inferior del cuerpo a lo largo (en humanos) de unos 45 cm. Es la parte del sistema nervioso que retiene la organización segmentada propia de varios grupos de invertebrados. Sale del cráneo a través de un orificio en el cráneo relativamente amplio y se encuentra protegido en el interior de una columna vertebral. A lo largo de su recorrido salen de la médula varios pares de nervios, llamados espinales, cuyo su número varía entre especies.

Como en la corteza cerebral, también en la médula se distinguen materia blanca y materia gris. En la médula la materia gris se dispone en el interior, adoptando un perfil semejante a una mariposa; está constituida por cuerpos neuronales sin vaina de mielina con sus dendritas, algunas pequeñas interneuronas y células de glía. La materia blanca está organizada en tractos, que son fascículos de fibras nerviosas mielinadas consistentes en axones de interneuronas de gran longitud. Los fascículos están organizados en columnas que se extienden a lo largo de toda la médula. Cada uno de esos tractos comienza o termina en un punto particular del encéfalo, y cada uno es específico del tipo de información que transmite. Unos ascienden hasta el encéfalo; son fibras aferentes que conducen señales sensoriales. Otros descienden; son fibras eferentes y conducen señales hacia músculos u otros órganos efectores.

Los nervios espinales (fascículos de axones) conectan con cada lado de la médula mediante una raíz dorsal y una raíz ventral. Las fibras aferentes entran por la raíz dorsal, mientras las eferentes salen por la ventral. Los cuerpos celulares de las neuronas aferentes se concentran en un ganglio de la raíz dorsal; los de las neuronas eferentes, sin embargo, se encuentran en la propia médula, en la materia gris, y envían axones a través de la raíz dorsal. Ambas raíces se unen en único nervio al salir de la médula, un nervio que, por lo tanto, transmite información en las dos direcciones de manera independiente. Estos nervios espinales, junto con los craneales, forman parte de lo que se conoce como sistema nervioso periférico, al que ya nos referimos aquí. Una vez salen de la médula, los nervios espinales se van ramificando, formando una amplia red nerviosa que sirve a los tejidos, tanto para recibir información de ellos o del entorno, como para enviar señales que den lugar a actuaciones.

La médula espinal cumple dos funciones. (1) Por un lado, es el canal por el que se transmite información entre el encéfalo y las diferentes partes del cuerpo (órganos receptores y efectores). (2) Y por el otro, integra actividad entre inputs aferentes (señales sensoriales) y outputs aferentes (señales motoras), sin que tenga que intervenir el encéfalo. La ruta que se establece entre esas neuronas aferentes y eferentes, con el concurso de una pequeña interneurona es un arco reflejo. Y a esos reflejos se les denomina espinales. En ocasiones la médula espinal es el origen de determinados movimientos repetitivos, como ocurre en aves (los pollos pueden andar sin que el encéfalo intervenga) y en peces (pueden nadar y mantener funciones viscerales sin control encefálico).

Por último, las fibras preganglionares del sistema nervioso simpático (que es parte del sistema periférico autónomo) parten de la región torácico-lumbar de la médula espinal. Cada una de ellas establece sinapsis, a su vez, con una fibra (postganglionar) en el correspondiente ganglio. Igualmente, las tres fibras espinales del sistema parasimpático también parten de la médula y establecen conexiones sinápticas con ganglios terminales que se encuentran en los órganos diana o su proximidad inmediata. Estas son las vías mediante las cuales el sistema nervioso central controla la actividad del sistema autónomo.

Fuentes:

David Randall, Warren Burggren & Kathleen French (2002): Eckert Animal Physiology: Mechanisms and Adaptations 5th ed.; Freeman & Co, New York

Lauralee Sherwood, Hillar Klandorf & Paul H. Yancey (2005): Animal Physiology: from genes to organisms. Brooks/Cole, Belmont.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Sistemas nerviosos: la médula espinal se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:
  1. Sistemas nerviosos: el sistema periférico de vertebrados
  2. Sistemas nerviosos: el sistema central de vertebrados
  3. Sistemas nerviosos: el tronco encefálico y el cerebelo
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La distribución de velocidades moleculares de Maxwell

Cuaderno de Cultura Científica - Tue, 2017/09/12 - 11:59

Armados con nuestro modelo simple y las ideas de Clausius, hay que empezar por el principio, esto es, por las volocidades que tendrán las moléculas y que determinarán su energía cinética.

No parece razonable que en un momento dado todas las moléculas en un gas tengan la misma velocidad. En 1859, Maxwell aplicó las matemáticas de la probabilidad a este problema. Propuso que las velocidades de las moléculas en un gas se distribuyen sobre todos los valores posibles. Eso sí, la mayoría de las moléculas tienen velocidades no muy alejadas de la velocidad media. Algunas tendrán velocidades mucho más bajas y otras pocas velocidades mucho más altas que la media.

Resultados del experimento del tiro al blanco con unas decenas de flechas (a,b) y con un número mucho mayor (c).

Un ejemplo simple ayudar a entender por qué la distribución de Maxwell de las velocidades moleculares se representa por curvas continuas, lo que es equivalente a explicar por qué Maxweel afirma que las velocidades se distribuyen en todas las velocidades posibles. Supongamos que una persona dispara flechas a una diana en un campo de tiro. Algunas flechas probablemente alcanzarán el centro de la diana, el blanco. Otras flechas darán en puntos más o menos alejados del blanco, como vemos en (a) en la figura de arriba. Si contamos el número de flechas diseminadas a diferentes distancias del blanco podemos construir un gráfico muy sencillo como el que se presenta en (b). Este gráfico muestra la distribución de los agujeros hechos por los impactos de las flechas en función de la distancia al blanco para un conjunto de unas pocas decenas de disparos. Si repetimos el experimento para un número mucho mayor de disparos, obtendremos una distribución como la de (c). Si el número de disparos fuese incluso mucho mayor la diferencia en la distancia al blanco que podríamos considerar con un número significativo de impactos sería mucho menor. En el límite, para un número extremadamente grande de disparos habría un número significativo de los mismos prácticamente para cualquier distancia que pudiésemos medir. Por analogía, al ser el número de moléculas en un gas, de hecho, realmente enorme, el gráfico que muestra la distribución de las velocidades moleculares es continuo a cualquier escala que se pueda dibujar.

La forma exacta que toma la curva que se forma cuando la distribución (c) se lleva a valores muy altos viene determinada por muchas cosas que tienen que ver con el arco (dimensiones, materiales, estado), las flechas (materiales, dimensiones), la persona (pericia, fortaleza, estado de salud), y así sucesivamente. Otros procesos dan lugar a otras formas de curvas. Las velocidades de las moléculas en un gas están determinadas por las colisiones que tienen entre sí. Maxwell utilizó un inteligente argumento matemático para deducir cuál debería ser la distribución de las velocidades moleculares y que da lugar a curvas para un gas concreto en función de la temperatura como vemos en la imagen siguiente.

Distribución de las velocidades moleculares para un gas dado en función de tres temperaturas diferentes.

Para un gas a cualquier temperatura dada, la “cola” de cada curva es mucho más larga a la derecha (alta velocidad) que a la izquierda (velocidades bajas). A medida que la temperatura aumenta, el pico de la curva se desplaza a velocidades más altas y la distribución de la velocidad se vuelve más amplia.

Todo esto está muy bien, pero tenía que demostrarse experimentalmente que era correcto para que fuese de alguna utilidad. Hubo que esperar más de 60 años para que pudieran realizarse mediciones directas en los años veinte del siglo pasado. Otto Stern diseñó un método realmente ingenioso para medir las velocidades de un haz de moléculas. Los experimentos de Stern* y otros investigadores demostraron que las velocidades moleculares se distribuyen según calculó Maxwell.

Nota:

*Este resultado hubiese sido la confirmación de la teoria cinética y de la existencia de las moléculas si la teoría sobre el movimiento browniano de Einstein no hubiese sido probada experimentalmente por Perrin en 1908.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo La distribución de velocidades moleculares de Maxwell se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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  1. Un modelo simple de gas
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Ebaluazioak hobetu egiten du ikasketa prosezua

Zientzia Kaiera - Tue, 2017/09/12 - 09:00
Marta Ferrero Eskola-esparruetan, azterketekin eta ikasleen ezagumenduari ematen zaizkion notekin lotu ohi da ebaluazioa. Agian horregatik ez dute gogokoa ez ikasleek eta senitartekoek, ez eta irakasle askok ere. Batzuek horrelako jarduerak betiko bertan behera uzteko ere eskatzen dute. Askok ez dakite ordea, ikasteko metodo bat edo agian jabekuntza errazteko prozesu bat ere badirela ebaluazioak, zer ikasi den jakiteko metodoa izateaz gain.

1. argazkia: Ebaluazioek eragin positiboa dute ikasketa prozesuan.

70. hamarkadaren erdialdean literaturaren berrikustapen batek agerian utzi zuen oroimenean gordetakoa berreskuratzeko jarduerak erraztu egiten duela jabekuntza prozesua bera (Bjork, 1975). Ordutik, maiz aztertu izan da ebaluazioaren eragina (“testing effect”), eta emaitzek ideia berberen alde egiten dute: beste ikasketa metodo ezagunagoek baino ondorio hobeak dakartza ebaluazioak, bai jabekuntzan, bai eta ikasitakoa ondorengo garaietan gogoratzeko jardueran. (Adesope et al., 2017; Bangert et al., 1991; Phelps, 2012; Roediger et al, 2006; Rohrer et al., 2010). Agian senak bestela esaten digu, baina ebaluazio bati aurre egitea onuragarriagoa da, ikasi beharrekoa behin eta berriz irakurtzea baino. Areago, emaitza hauek bere horretan jarraitzen dute baldintzak aldatzen direnean ere.

Roediger eta al.-ek berrikustapen kualitatiboa egin zuten 2006.ean, ebaluazioak ikasketan zuen eragina finkatu nahirik. Emaitzak konstante izan ziren, egiten ziren jarduerak egiten zirela ere: laborategiko jarduerak, estimulu-bikoteak, saio baten idazkera edo galderei erantzun anizkoitzen bidez aurre egitea bezalako zeregin errealak… Ez zuten eraginik ikasteko material motek (hitz zerrendak, testuak…) edo edukiek eta zailtasunak. Berdin zen, era berean, laborategietan edo ikasgeletan aritzea. Ikastetxeetako ikasketen metaanalisi bat egina zen aurretik, eta emaitza guztiak bat zetozen /Bangert et al., 1991). 2012.ean, Phelpsek berriz egin zuen berrikustapen bat. Kasu honetan, 1910-2010 tarteko lan kuantitatibo zein kualitatiboak aztertu ziren. Ondorio berberak lortu ziren hor ere.

Berriki, beste metaanalisi bat egin dute Adesope eta al.-ek (2017). Oraingo honetan, are zorrotzago jokatu da, duela gutxi egindako ikasketak aztertu direlako eta interpretazio osoagoa eta zehatzagoa bideratzen duten teknikak erabil direlako. Hori guztia dela eta, oso azpimarratzekoak dira ondorioak. Hasteko, ebaluazioak irakurketak baino ondorio arinki hobeak ematen ditu, eta ezer ez egiteak baino askoz ere hobeagoak. Bestetik, hauek dira onura handiena dakarten jarduerak: oroitze askea, oroitzea argibidea emanda, aukera anitzeko erantzunak eskaintzen dituzten galderak, eta erantzun laburreko galderak. Hori dela eta, irakasleak aukeratu behar du ikasketa mota jakin bati hobekien doitzen zaion metodoa. Horrela, aukera anitzeko galderak egokiagoak izan litezke erantzun laburreko gertaerak ikasteko, eta erantzun laburrekoak hobe izan litezke eduki abstraktu eta kontzeptualagoak helarazteko.

Gainera hobe da ebaluazioaren formatuak bat egiten badu errepasoen formatuarekin, eta bai jarduera mota desberdinak elkartzen badira bi kasuetan. Horrela bada, garbi dago jarduera desberdinak erabili behar direla eduki mota desberdinak ikasteko. Errepasoetan egindako feedbackek, bestalde, ez dute eraginik ebaluazioan eta, horrela, komenigarria da ebaluazioa egitea, bai eta errepasoetan feedbackik egiten ez denean ere. Ebaluazioaren eragina handiagoa da errepasoen eta bukaerako ebaluazioen arteko denbora-epea 1-6 egunekoa bada. Egun bakarretik behera, eragin txikiagoa sumatzen da. Ikasleen maila akademikoak ere ez du eraginik kontu honetan. Bitxia bada ere, hobe da ikasleek errepaso jarduera bakarra egitea, hainbat errepaso egitea baino. Beraz, denbora pixka bat erabiltzea nahiko da hobekuntzak lortzeko. Bukatzeko, saio guztiak bat datoz emaitza berberak ematean egoera artifizialetan zein benetako ikasgeletan.

2. irudia: Ebaluazioek oso ospe txarra dute, ez bakarrik mundu akademikoan.

Zer dela eta du ebaluazioak hain ospe txarra, ikasleek hainbeste goraipatzen duten berrirakurketaren aldean? Berrirakurketak “gauza ezaguna” delako susmoa eragin dezake testu batean eta susmo hori okerrekoa izan daiteke. Berez, erraz gerta daiteke ezaguna bilakatzea bai, baina ez ikastea (Bjork et al.. 2011). Ustezko ikasketa hori oso azalezkoa da eta etekin txikia ematen du epe luzerako (Roediger et al., 2006). Ebaluazioak, ordea, itxuraz zailtasun handiak eragiten ditu, baina ikasketa malguagoa eta iraunkorragoa bideratzen du. Zailtasun onuragarri horiek, Bjorken (1994) hitzetan, sustatu egiten dituzte kodetze eta berreskuratze prozesuak, eta horrela, hobeto ikasi, ulertu eta gogoratzen ditugu gauzak.

Egia da ebaluatua izatea ez dela atsegina, eta horretaz gain, badirela ebaluazioaren aurkako irizpideak. Batetik, maiz eginez gero, ebaluazioek estres eragin liezaieke ikasleei (Acaso, 2014). Gaia sakon aztertzen hasi nahi ez dugula ere, esan beharrekoa da ebaluazioa ez dagoela ezinbestez lotuta ez kalifikazio batekin, ez goi mailako ikasketetara iristeko proba batekin. Beste alde batetik, egia da ebaluazioa egin beharrak astia kentzen diela beste jarduerei, eta beste jarduera horiek egokiagoak izan litezkeela material didaktikoa era sormenezkoagoan erabiltzeko. Hala ere, Roedigerrek eta al.-ek azpimarratu dute ikasleek gaiak ondo bereganatu ez badituzte, nekez jokatuko dutela era kritikoan eta sormenezkoan. Gainera, ikasgelako errutina eten gabe gauzatu daiteke ebaluazioa.

Laburbilduz, agerian gelditu da epe luzerako ikasketan oso onuragarria izan daitekeela ebaluazioa. Onura, gainera, ez da adinaren edo ikasketa mailaren mende, ez eta gaiaren zailtasunaren mende ere. Horrela, ez dugu arrazoirik ikusten ebaluazioak kentzeko, edo ez duten ikastetxeek bere jardueretan ez sartzeko.

Erreferentzia bibliografikoak:

Acaso, M. (2014). Dopamina, empoderamiento y responsabilidad: sin cambiar la evaluación no cambiaremos la educación.

Adesope, O. O., Trevisan, D. A., & Sundararajan, N. (2017). Rethinking the Use of Tests: A Meta-Analysis of Practice Testing. Review of Educational Research, 87, 1-43.

Bangert-Drowns, R.L., Kulik, J.A., & Kulik, C.L.C. (1991). Effects of frequent classroom testing. Journal of Educational Research, 85, 89-99.

Bjork, R. A. (1975). Retrieval as a memory modifier. In R. Solso (Ed.), Information processing and cognition: The Loyola Symposium (pp. 123-144). Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Bjork, R.A. (1994). Memory and metamemory considerations in the training of human beings. In J. Metcalfe & A. Shimamura (Eds.), Metacognition: Knowing about knowing (pp. 185-205). Cambridge, MA: MIT Press.

Bjork, E. J., & Bjork, R. (2011). Making things hard on yourself, but in a good way: Creating desirable difficulties to enhance learning. In M. A. Gernsbacher, R. W. Pew, L. M. Hough, & J. R. Pomerantz (Eds.), Psychology and the real world: Essays illustrating fundamental contributions to society (pp. 56-64). Washington, DC: FABBS Foundation.

Phelps, R. P. (2012). The effect of testing on student achievement, 1910–2010. International Journal of Testing, 12, 21–43.

Roediger, H.L., & Karpicke, J.D. (2006). The Power of Testing Memory: Basic Research and Implications for Educational Practice. Perspectives on Psychological Science, 1, 181-210.

Rohrer D., & Pashler, H. (2010). Recent research in human learning challenges conventional instructional strategies. Educational Research, 39, 406-412.

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Egileaz: Marta Ferrero psikopedagogoa da eta Psikologian doktorea. Egun, tesi osteko ikerkuntzan ari da, Deustuko Unibertsitateko Deusto Learning Lab izeneko taldean. Si tú supieras… blogaren egilea da.

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Hizkuntza-begiralea: Juan Carlos Odriozola

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