Zientzia

El gran evento de divulgación Naukas regresó a Bilbao para celebrar su décima edición en el magnífico Palacio Euskalduna durante los pasados 23, 24, 25 y 26 de septiembre.

Un juicio por alta traición termina desvelando uno de los grandes engaños de la historia del arte. Oskar Gonzalez nos cuenta el papel pionero de la ciencia en la constatación de la falsedad de la que pasaba por ser la gran obra maestra de Vermeer.



El propio Oskar escribió sobre esta historia en su sección del Cuaderno, kimikArte: El pintor que engañó a los nazis, pero no a la química

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo Naukas Bilbao 2021: Oskar Gonzalez – No venderás cuadros a los nazis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Bozkatzea, bai, botoa ematea,… nola hobetu hori berori? Hauteskundeetan hainbat aukera daude: zerrenda itxiak, zerrenda irekiak, zerrendarik gabe, barruti handiak kontuan izanda, barruti txikiak edo barruti bakarrak? Buelta bakarrekoa, bi bueltakoa edo “n” bueltakoa? Ordezkaritza proportzionaleko botazioa, gehiengo soil edo gehiengo kualifikatukoa? Boto-txartel bakarra, ordena alfabetikoaren arabera ordenatukoa, aurreko boto kopuruaren araberakoa edo hainbat boto-txartelekoa? Aurrez inprimatutako edo bete beharrekoak boto-txartelak? Aukera bakar bat ere ez da kalterik gabekoa. Hautaketa bakoitzak gauza batzuen edo besteen alde egin dezake. Jesús Zamora Bonillak azaltzen du Voting theory: the origins artikuluan.

Azken 15 urteetan, material topologikoen munduak hazkunde esponentziala izan du. Izan ere, kimika kuantiko topologikoaren eta haren barietate magnetikoaren garapenak, adierazten du kontu hau hasi besterik ez dela egin. DIPCko ikertzaileek ekarpen garrantzitsuak egin dituzte arlo horretan: Discovering topological materials from symmetry.

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.

The post Ezjakintasunaren kartografia #373 appeared first on Zientzia Kaiera.

El gran evento de divulgación Naukas regresó a Bilbao para celebrar su décima edición en el magnífico Palacio Euskalduna durante los pasados 23, 24, 25 y 26 de septiembre.

Un juicio por alta traición termina desvelando uno de los grandes engaños de la historia del arte. Oskar Gonzalez  nos cuenta el papel pionero de la ciencia en la constatación de la falsedad de la que pasaba por ser la gran obra maestra de Vermeer.



El propio Oskar escribió sobre esta historia en su sección del Cuaderno, kimikArte: El pintor que engañó a los nazis, pero no a la química

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo Naukas Bilbao 2021: Oskar Gonzalez – No venderás cuadros a los nazis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El grupo de investigación Applied Photonics Group de la UPV/EHU ha desarrollado un termómetro óptico para el sector industrial basado en una fibra óptica capaz de medir la temperatura en un amplio rango térmico con una alta sensibilidad sin interacción con el entorno.

La temperatura siempre ha sido una variable muy importante en muchos sectores industriales. Ciertas aplicaciones industriales requieren además una alta sensibilidad ya que existen procesos críticos en los que la medición precisa de la temperatura en tiempo real es esencial para la calidad del producto o para evitar accidentes o averías. Además, habitualmente, los entornos en los que se llevan a cabo estas mediciones provocan que los dispositivos estén sometidos a altos niveles de estrés que pueden reducir su vida útil. Así, por ejemplo, las altas temperaturas en el interior de las turbinas de los motores de aviación; la producción de productos petroquímicos, muchos de ellos inflamables o directamente explosivos, que hay mantener dentro de estrictos rangos de temperatura; o la industria alimentaria donde algunos productos deben conservarse a temperaturas bajo cero.

Existe pues una demanda de termómetros altamente sensibles y robustos capaces de operar en amplios rangos térmicos. Hoy en día, los termómetros electrónicos son los dispositivos más extendidos para la detección de la temperatura en la industria. Entre ellos, los termopares son una tecnología fiable y barata. Pero pueden no ser los mejores candidatos cuando hay que utilizarlos en entornos con gases inflamables, por ejemplo, porque pueden interactuar de forma indeseada con esos gases. En las últimas décadas han aparecido varios sensores basados en fibra óptica como alternativa para superar dicha limitación gracias a su pasividad y su sensibilidad intrínseca a la temperatura.

Por ello, “en este trabajo hemos desarrollado un termómetro basado en una fibra óptica muy especial capaz de soportar condiciones de trabajo extremadamente exigentes. Se trata de la fibra óptica multinúcleo que obtenemos gracias a un acuerdo de colaboración con la Universidad Central de Florida. La fibra óptica común, por ejemplo, es la fibra que nos llega a casa. Se trata de una carretera convencional con un solo carril por sentido de marcha. La fibra óptica multinúcleo sería equivalente a una autopista en la que hay múltiples carriles en cada sentido por los que puede ir la luz. De ahí que las propiedades tanto de transferencia de datos como de cantidad de luz que puede transmitirse se multiplican”, explica Josu Amorebieta investigador del grupo de investigación Applied Photonics Group de la UPV/EHU.

“Para desarrollar el termómetro hemos analizado teóricamente y en detalle cómo afecta la temperatura a las fibras multinúcleo para predecir de esta forma la geometría más sensible a la temperatura. El diseño del termómetro le permite funcionar en un amplio rango térmico (desde los -25 hasta los 900 grados Celsius) y su construcción es lo suficientemente compacta y robusta como para soportar entornos adversos”, añade Josu Amorebieta.

Según el personal investigador del grupo Applied Photonics Group de la UPV/EHU, “los resultados sugieren que el nuevo termómetro óptico es tan preciso como cualquier termómetro electrónico con la ventaja de ser inerte, compacto y fácil de fabricar”. Este prototipo es un importante paso en el camino hacia los termómetros ópticos comercialmente viables.

Referencia:

Josu Amorebieta, Angel Ortega-Gomez, Rubén Fernández, Enrique Antonio-Lopez, Axel Schülzgen, Joseba Zubia, Amezcua-Correa, Gaizka Durana & Joel Villatoro (2021) Sensitivity-optimized strongly coupled multicore fiber-based thermometer Optics and Laser Technology DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107532

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

El artículo Un termómetro óptico para entornos industriales extremos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Uxue Razkin

Gaueko zerua behatzeak ia Fiammetta Wilson (1864-1920) astronomoa akabatzen du. Gerran, polizia batek Alemaniako espioi batekin nahastu zuen Fiammetta, linterna moduko bat erabiltzen zuen erregistro astronomikoak egiteko, eta poliziak pentsatu zuen argi harekin zepelinak seinalatzen zituela. Ozta-ozta libratu zen hiltzeaz, auskalo, agian izar iheskor bati desio bat eskatuko zion eta horrek lagundu zion. Ez da zaila, milaka ikusi baitzituen.

1. irudia: Fiammetta Wilson astronomoa 1915. urtean. (Argazkia: Lafayette – Knowledge and Illustrated Scientific News, 12. liburukia (1915) –  Domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)

Ez zen hiltzeaz libratu zen une bakarra. Esaten dutenez orduak ematen zituen etxeko lorategian behaketak egiten, aire zabalean eta bere auzoan atsedenik gabe erortzen ziren bonben metraila saihestu zuen hainbatetan.  Bai, Lehen Mundu Gerra zen baina berak zeruko izarrei begira ematen zituen orduak, ez hegazkin bonbaketariei.

Fiammettaren une ia tragikoek ederki erakusten dute haren adorea, espazioa ikuskatzeko beharra (baita zerua lainotuta zegoenean ere) ordu luzez, besterik kontuan hartu gabe.

Alice Grace Cook astronomoa izan Fiammetta Wilsonen lankidea izan zen eta hark esaten zuenez Fiammettaren “espiritu ausartak” ahalbidetu zion besteek huts egin zuten lekuan arrakasta izatea. Egia esan, ez zegoen ezer heroikorik astronomoan, nahiz eta epikoa zuen guztia bere izena zen —Fiammetta (sugarra) izeneko pertsona batek ezin du oharkabean pasatu—. Hala ere, arrakasta ez da pertseberantziarekin eta lan isilarekin bateraezina; haren lana oso garrantzitsua izan zen, baina haren oihartzuna itzali egin zen ageriko arrazoirik gabe.

2. irudia: Asteroide-gerrikotik datozkigun diametro txikiko objektuei deitzen zaie meteoroide. Euren bidean Lurraren atmosferarekin topo egiten dutenean desintegratzen hasten dira eta izar iheskor, izar uxo edo suzko bola bezala ezagutzen ditugu. (Argazkia: OpenClipart-Vectors – Pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay.com)

Fiammetak aurorak, argi zodiakala, kometak eta meteoroak aztertu zituen (fenomeno argitsu hori meteoroide batek Lurraren atmosfera zeharkatzen duenean gertatzen da, eta lagunartean, “izar uxo” edo “suzko bola” deitzen zaio). Bere lana egiteko, egurrezko plataforma bat eraiki zuen lorategian; horri esker, espazioa ikusi ahal izan zuen zuhaitzen adaburuen eragozpenik gabe. 1910ean Britainia Handiko Astronomia Elkarteko (British Astronomical Association) kide bihurtu zen eta ordutik 1920ra arte, hil zen arte, 10.000 meteoro behatu zituen, eta 650 meteoroen ibilbideak kalkulatu zituen zehatz-mehatz. 1916tik 1919ra bitartean, Astronomia Elkarteko Meteoroen saileko zuzendari ere izan zen, Alice Grace Cookekin batera.

Musikatik zientziara

Lowestoften (Ingalaterra) jaioa, Fiammettak etxe-irakasle batekin ikasi zuen etxean, eta Lausana hirian (Suitza) eta Alemaniako ikastetxe batean osatu zuen bere prestakuntza akademikoa. Han, urte batez ikasi zuen.

Txiki-txikitatik aita (medikua zen) ahalegindu zen alabarengan natur zientziekiko maitasuna sustatzen. Aldiz, Fiammetta hizkuntzetan eta musikan nabarmendu zen. Izan ere, orkestra-zuzendari arrakastatsu eta hizkuntzalari ospetsua izan zen. Baina Alfred Fowler astronomoak 1910ean Imperial College Londonen eman zituen klase batzuetara joan ondoren, pentagramak eta letrak albo batera utzi eta kalkulu astronomikoetan murgildu zen. Bat-bateko maitemina izan zen.

Britainia Handiko Astronomia Elkartean behatzaile gisa aritu ondoren, Royal Astronomical Society-ko kide hautatu zuten 1916an. Gogoan izan behar da XIX. mendean elkarte horrek ohorezko beka eman ziela Caroline Herschel eta Mary Somerville zientzialariei, baina erakundeak uko egin zion emakumeak eskubide osoko kide gisa onartzeari. Gerra Handiaren ondorioz postu zientifiko gehienak emakumeen esku geratu ziren, honek pixkanaka aldaketak ekarri zituen eta emakumeen lanaren merezitako aintzatespena bultzatu zuen.

Urte horretan bertan, Fiammetta Société d’astronomie d’Anvers  eta  Frantziako Elkarte Astronomikoko kide bihurtu zen. Garai hartan, bere behaketen inguruko artikulu zientifikoak idatzi zituen, eta horietako bi Elkarte Astronomikoan argitaratu zituen. 1920an, E. C. Pickering beka eman zioten Harvard Collegeko Behatokian ikertzaile gisa lan egiteko, baina, zoritxarrez, hil eta berehala jakinarazi zuten berria.

Erraza da Fiammetta udako gau batean bere lorategian imajinatzea, behaketetarako egin zuen egurrezko plataformaren gainean zeruari begira. Ez du galdu nahi zeru zabal horretako ezertxo. Erne eta lasai; bera da, zalantzarik gabe, gaua zaintzen duen astronomoa.

Iturriak:

• Obituaries: Mrs. Fiammetta Wilson, Journal of the British Astronomical Association, 30 (1920) 330-331.
• Briggs, Helen (2016). Las mujeres que vigilaban el cielo mientras los hombres estaban en la guerra, BBC, 2016ko martxoaren 12.
• Bailey, Marilyn eta Harvey, Joy Dorothy (2000). Wilson, Fiammette Worthington, Bibliographical Dictionary of Women in Science liburuan (2. liburukia, 1385. orrialdea). Routledge.
• Briggs, Helen (2016). Las mujeres que vigilaban el cielo mientras los hombres estaban en la guerra, BBC, 2016ko martxoaren 12.
• National Schools’ Observatory, Fiammetta Wilson.
• Wikipedia, Fiammetta Wilson.

———————————————-

Egileaz:

Uxue Razkin kazetaria da.

———————————————-

 

The post Fiammetta Wilson astronomoaren suzko bolak appeared first on Zientzia Kaiera.

 

En 1864 Julio Verne publicó su novela “Viaje al centro de la Tierra”, en la que imaginaba nuestro planeta como una especie de queso gruyère en donde era posible encontrar pasadizos que nos conducían, directamente, al interior hueco de nuestro planeta. Sin embargo, y gracias a siglo y medio de avances en las técnicas de estudio geológicas, hoy sabemos que esta fantástica idea no era muy acertada.

Aunque solemos representar a la Tierra como una esfera casi perfecta, en realidad, debido a la rotación que realiza sobre sí misma, se asemeja más a un elipsoide de revolución que se encuentra parcialmente achatado por los polos, por lo que tiene un diámetro máximo de 12.756 km y un diámetro mínimo de 12.714 km, con un radio promedio de unos 6370 km. Y en cuanto a su estructura interna, que es el tema que nos ocupa hoy, podríamos definir nuestro planeta como una cebolla, ya que está formado por diversas capas concéntricas superpuestas una encima de la otra. Pero a la hora de nombrar y describir cada una de esas capas, nos encontramos con dos divisiones diferentes de acuerdo a qué propiedades físicas de los materiales queramos hacer alusión.

Divisiones internas de la Tierra de acuerdo a la composición química y a las propiedades físicas de los materiales. Autoría: Tarbuck, E.J., Lutgens, F.K. y Tasa, D.G. (2009). Earth Science, 12th Edition. Ed. Pearson Prentice Hall, Estados Unidos. Fair use.

La primera división interna que hacemos de nuestro planeta responde a la composición química de los materiales que lo conforman, que tiene que ver directamente con la densidad de los elementos químicos. Cuando nuestro planeta estaba comenzando a formarse, los elementos más densos, es decir, los más pesados, se quedaron en el interior de la Tierra, mientras que los menos densos y, por tanto, más ligeros, migraron hacia la parte más externa. Por este motivo, tenemos composiciones químicas diferentes según aumentamos en profundidad, lo que nos permite definir tres grandes capas en nuestro planeta:

La corteza, que es la capa más externa o superficial de la Tierra y está formada principalmente por silicatos de aluminio y magnesio. Podemos dividirla en corteza oceánica, que se encuentra por debajo de la columna de agua de los océanos y tiene un espesor de entre 7 y 12 km, y corteza continental, que posee un espesor promedio de unos 30 km, aunque llega hasta profundidades de 70 km por debajo de las grandes cordilleras, como el Himalaya. Al límite inferior de la corteza, cuya profundidad oscila entre los 7 y los 70 km, se le denomina discontinuidad de Mohorovicic, o “la Moho”, como la conocemos de manera cariñosa en geología.

Justo por debajo de la corteza y hasta los 2900 km de profundidad nos encontramos con el manto, que está compuesto mayoritariamente por silicatos de hierro y magnesio. También aquí podemos hacer una diferenciación en dos partes, el manto superior y el manto inferior, cuyo límite se encuentra aproximadamente a 660 km de profundidad y se conoce como discontinuidad de Repetti.

Finalmente tenemos el núcleo, formado por hierro y níquel y que está separado del manto por la discontinuidad de Gutenberg. El núcleo también se divide en dos subcapas, el núcleo externo y el núcleo interno, cuyo límite aparece a unos 5150 km de profundidad en la discontinuidad de Lehmann.

La otra división que hacemos de la estructura interna de nuestro planeta se corresponde con las propiedades mecánicas de los materiales que lo componen. En este caso, los principales parámetros físicos a tener en cuenta son la presión y la temperatura. Resulta que, según aumentamos en profundidad hacia el interior de la Tierra, tanto la presión como la temperatura son cada vez más altas, por lo que la acción combinada de ambos parámetros físicos provoca un cambio en el comportamiento mecánico de los materiales que nos vamos encontrando. De esta manera, se puede subdividir nuestro planeta en cuatro capas:

La litosfera, que es la capa sólida y rígida exterior y abarca toda la corteza y parte del manto superior. También se divide en litosfera oceánica y litosfera continental, por lo que su espesor oscila entre los 70 km y los 150 km.

A continuación tenemos la astenosfera, que es un semisólido plástico y viscoso que comprende el resto del manto superior.

Por debajo aparece la mesosfera, algo más sólida que la astenosfera pero cuyos materiales mantienen un comportamiento plástico. Se corresponde con el manto inferior.

Y, por último, encontramos la endosfera, en la que podemos diferenciar el núcleo externo que es líquido y el núcleo interno que es sólido.

De esta manera, utilizaremos una nomenclatura u otra para las capas internas de la Tierra dependiendo de a qué propiedades de los materiales nos queramos referir. Si hacemos alusión a la composición química, usaremos los términos corteza, manto y núcleo para dividir nuestro planeta. Sin embargo, si queremos referirnos al comportamiento mecánico, emplearemos los conceptos de litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera. Incluso, podemos mezclar ambas divisiones y usar términos compuestos tales como manto astenosférico si queremos reseñar tanto la composición como las propiedades mecánicas de los materiales. Pero recordad que estos términos ni son sinónimos ni son intercambiables, por lo que no es lo mismo hablar de la corteza que hablar de la litosfera.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

 

El artículo En las entrañas de nuestro planeta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Leire Kortazar, Luis Ángel Fernández

Lurraren %70a estaliz, ozeanoek zeregin handia dute planetaren prozesu gehienetan. Azken 200 urteetan CO2-aren emisioak gorakada handia izan du gizakien jarduera dela eta. Ondorioz, atmosferako CO2-aren kontzentrazioa bolumeneko milioiko 280 partetik (280 ppm) 415ppm ingurura igo da garai aurre-industrialetik gaur egunera.

Zenbait ikerketen arabera, 2100. urterako kontzentrazioak 936ppm-ko mailetara irits daitezke isuriek orain arte bezala jarraituz gero. CO2-aren hazkundeak bi efektu nagusi ditu: alde batetik, tenperatura globalaren igoera da, hau da, berotegi efektuaren areagotzea; eta bestetik, ozeanoen azidotasuna.

Ozeanoek CO2-a absorbatzen dute, eta ondorioz, atmosferan dagoen kontzentrazioa murrizten da, baina honek uraren pH-a txikitzen du. Itsasoko uraz gain, bereziak diren hainbat gune ikertzearen beharra agertu da ere, hala nola estuarioak. CO2-aren hazkundearen efektuak ur sistema hauetan ez dira gehiegi aztertu eta oso garrantzitsuak dira animalia eta landare espezie askoren bizileku baitira.

Azidotasuna aztertzeko lau parametro erabiltzen dira:

1. alkalinitate totala (TA),
2. disolbatutako karbono ezorganikoa (DIC),
3. pH-a,
4. iheskortasuna (fCO2).

Beraien arteko erlazio termodinamikoa dela eta, esperimentalki soilik neurtu behar dira bi beste biak kalkulatu ahal izateko. Lau parametro hauen azterketa bat egin da Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai (UR), Plentzia (PL) eta Nerbioi-Ibaizabal (NI). Estuario hauek aukeratu ziren beren arteko kutsadura maila oso ezberdina izango zelakoan. Laginketak 3 urtez egin ziren, urtaro bakoitzean, estuarioen arteko berdintasunak eta ezberdintasunak ikusi nahian eta baita denborarekiko joerak aztertu nahian.

Irudia: CO2 misioen hazkundeak bi efektu nagusi ditu: berotegi efektuaren areagotzea eta ozeanoen azidotasuna. (Argazkia: Inactive account – ID 12019 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Lortutako emaitzek erakutsi dute CO2-aren sistemarekin erlazionatutako parametro guztiak korrelazio handia daukatela gazitasunarekin. Beraz, parametro hauen normalizazioa egiten ez bada, emaitzak marearen momentuaren menpe egongo dira. Orain arte bibliografian aurki daitezkeen normalizazioak gazitasun aldaketa txikientzako baino ez dute balio eta lan honetan aztertutako estuarioen kasuentzako ez dira erabilgarriak.

TA eta DIC-ari dagokienez, PL-n eta UR-n, ekarpen nagusiena ibaitik dator hauen arroa mugikorrak diren karbonato-mineralez osatuta daudelako. Beraz, estuarioetan aurkitzen diren balioak azaltzeko, inguruko geokimika kontuan izan behar da. Nerbioi-Ibaizabalen aldiz, balio altuenak Kadagua, Asua eta Gobela ibaiadarretatik datoz. pH-ari dagokionez, PL eta UR estuarioetan ibaiko laginek erakutsi dute pH balio altuenak berriro ere. Honek laguntzen du aurretik aipatutako teoria, hauen arroa mugikorrak diren karbonato-mineralez osatuta daudela. Izan ere, karbonato ioiak pH handitzen du. NI-n atentzioa eman du Galindo ibaiadarrak erakutsitako pH balio baxuak, pH = 7 bezain balio baxuetara heldu delarik. Hau oso arraroa da ur natural hauetan eta aurki daitekeen azalpen bakarra antropogenoa da. Honekin erlazionatuta, ibaiadar honek iheskortasun balio altuenak erakutsi ditu, atmosferikoa baino 25 aldiz altuagoa.

Emaitza hauek guztiak kontuan izanda, esan daiteke PL eta UR estuarioak antzeko portaera daukatela, CO2-aren sistemari dagokionez, eta beste edozein estuariotan topa daitekeenaren antzekoa. Ibaitik datozen balio altuak arroaren geokimikari dagozkie eta beraz, normaltzat har daitezke. Bestalde, orokorrean NI-n aurkitutako balioak normalak izan arren, Galindo ibaiadarrean oso balio ezohikoak aurkitu dira. Kontuan izanda ibai hau zenbait fabriketatik pasatzen dela, badirudi pH balio baxu hauek isuri bati dagozkiela. Bilbo inguruko laginketa puntuek ere balio ez-ohikoak erakutsi dituzte.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia, ale berezia 2020
• Artikuluaren izena: Uraren azidotasunari buruzko ikerketa Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal.
• Laburpena: Lurraren % 70 estaltzen dutelarik, ozeanoek zeresan handia dute planetaren prozesu gehienetan. Azken 200 urteetan CO2-aren emisioak gorakada handia izan du gizakien jarduera dela eta. Horren ondorioz, atmosferako CO2-aren kontzentrazioa 280 ppm-tik 415 ppm ingurura igo da garai aurreindustrialetik gaur egunera bitartean. Zenbait ikerketaren arabera, 2100. urterako kontzentrazioak 936 ppm-ko mailara irits daitezke, isuriek orain arte bezala jarraituz gero. CO2-aren hazkundeak bi efektu nagusi ditu: alde batetik, tenperatura globalaren igoera, hau da, berotegi efektuaren areagotzea; eta bestetik, ozeanoen azidotasuna. Ozeanoek CO2-a absorbatzen dute, eta, ondorioz, atmosferan dagoen kontzentrazioa murrizten da, baina horrek uraren pH-a jaitsiarazten du. Itsasoko uraz gain, bereziak diren hainbat gune ikertzearen beharra ere agertu da, hala nola estuarioak. CO2-aren hazkundeak ur-sistema horietan izan dituen efektuak ez dira gehiegi aztertu, eta oso garrantzitsuak dira, zeren eta animalia- eta landare-espezie askoren bizileku baitira. Azidotasuna aztertzeko, lau parametro erabiltzen dira: alkalinitate totala, disolbatutako karbono ezorganikoa, pH-a eta iheskortasuna. Haien arteko erlazio termodinamikoa dela eta, esperimentalki soilik bi neurtu behar dira beste biak kalkulatu ahal izateko. Lan honetan, alkalinitate totala eta disolbatutako karbono ezorganikoa neurtu dira. Lau parametro horien azterketa egin da Bizkaiko hiru estuariotan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal. Laginketak hiru urtez egin ziren, urtaro guztietan, estuarioen arteko berdintasunak eta ezberdintasunak ikusi nahian, bai eta denborarekiko erlazioak aztertu nahian ere.
• Egileak: Leire Kortazar, Luis Ángel Fernández
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 125-144
• DOI: 10.1387/ekaia.21030

Egileez:

Leire Kortazar, 35q Luis Ángel Fernández UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Analitikoa Saileko eta Plentziako Itsas Estazioko (PiE) ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

 

The post Uraren azidotasuna Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal appeared first on Zientzia Kaiera.

 

En su habitual sonrisa, aparentemente ingenua, casi infantil, destellaba, en efecto, suavemente, esa lumbre de benévola ironía que hemos visto lucir en otras nobles y selectas personalidades, y que revela, junto a ese fondo de milenario saber humano que no se hace ilusiones, la más amplia y exquisita tolerancia.

Fragmento de la necrológica de Tomás Rodríguez Bachiller por Antonio Rodríguez Huéscar, El País, 30/10/1980

Tomás Rodríguez Bachiller. Imagen extraída de la Gaceta de la RSME.

 

Tomás Rodríguez Bachiller nació en Hong Kong el 10 de noviembre de 1899. Su padre, Tomás Rodríguez, era vicecónsul de España en la entonces colonia británica. Su madre era Julia Bachiller. Era el tercero de dos hermanas (Julia y Pilar, nacidas del primer matrimonio de su padre) y tres hermanos (él, Ángel y Jesús). Su madre falleció al dar a luz a Jesús.

Estudió en el Instituto Cardenal Cisneros de Madrid, graduándose en 1916. Se matriculó después en la Universidad Central de Madrid: deseaba estudiar matemáticas. Pero su padre pensaba que estos estudios no le proporcionarían una carrera exitosa. Así, en 1918, Rodríguez Bachiller comenzó sus estudios en la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid, sin abandonar por ello sus estudios de matemáticas. Algunos de sus profesores fueron Luis Octavio de Toledo (1857-1934), Julio Rey Pastor (1888-1962) y José Ruiz Castizo (1857-1929) que le enseñaron Análisis Matemático, y Cecilio Jiménez Rueda (1858-1950), Miguel Vegas (1865-1943) y José Gabriel Álvarez Ude (1876-1958) fueron sus profesores docentes de Geometría. También estudió Mecánica Celeste con José María Plans (1878-1934).

En enero de 1921, Tullio Levi-Civita (1873-1941) visitó Madrid para dictar un curso sobre Mecánica clásica y relativista. Rodríguez Bachiller, que tenía conocimientos de alemán, francés, inglés e italiano, tomó notas durante las lecciones del matemático italiano y las tradujo al castellano, aunque nunca llegaron a publicarse.

En 1923, el físico Albert Einstein (1879-1955) visitó España para impartir una serie de conferencias públicas sobre relatividad. Rodríguez Bachiller fue uno de los invitados a asistir; debía tomar notas y preparar unos resúmenes de las conferencias. En aquel momento había terminado sus estudios de matemáticas, aunque continuaba con los de ingeniería. Los resúmenes preparados por el matemático español se publicaron en el periódico El Debate, con la satisfacción del físico, que le confesó que«en ningún otro país del mundo se había hecho tan bien».

Gracias a una beca de la Facultad de Ciencias de Madrid, Rodríguez Bachiller pasó el curso académico 1923-1924 en Francia. Allí asistió a los cursos de Émile Borel (1871-1956) sobre elasticidad, de Jules Drach (1871-1949) sobre transformaciones de contacto, de Charles Émile Picard (1856-1941) sobre curvas y superficies algebraicas, de Élie Cartan (1869-1951) sobre mecánica de fluidos, de Jacques Hadamard (1865-1963) sobre ecuaciones diferenciales, de Claude Guichard (1861-1924) sobre geometría diferencial y transformaciones de Laplace, de Henri Lebesgue (1875-1941) sobre topología y de Ernest Vessiot (1865-1952) sobre ecuaciones diferenciales parciales y teoría de grupos.

Al regresar a Madrid en 1924, Rodríguez Bachiller dictó el primer curso de topología impartido en España.

En octubre de 1925 fue nombrado profesor ayudante en la Facultad de Ciencias de Madrid. Además, fue un activo colaborador de la Revista de la Sociedad Matemática Española. Su conocimiento de idiomas le permitió revisar varios trabajos de matemáticos europeos, en particular los artículos sobre topología de Maurice Fréchet (1878-1973), las tesis doctorales de Luigi Fantappié (1901-1956) sobre geometría algebraica y de Louis Antoine (1888-1971) sobre topología, o la monografía L’Analysis situs et la Géométrie algébrique de Solomon Lefschetz (1884-1972). También se ocupaba de la correspondencia con matemáticos extranjeros que publicaron en los primeros números de la Revista de la Sociedad Matemática Española, además de traducir algunos de sus artículos a castellano.

En octubre de 1932, Rodríguez Bachiller se convirtió en profesor interino de la Facultad de Ciencias de Madrid al quedar vacante la Cátedra de Ecuaciones Diferenciales. En 1935, tras pasar las pruebas correspondientes, fue nombrado profesor de Teoría de Funciones, aunque al carecer de un doctorado, le informaron de que debía presentar una tesis antes de poder ocupar la Cátedra. Presentó su tesis Axiomática de la dimensión y la defendió el 27 de agosto de 1935, aunque nunca fue publicada.

Al final de la Guerra Civil, debido a su simpatía por el bando republicano, fue tratado con recelo por el régimen franquista y descalificado para ocupar cargos de dirección y confianza. Aunque pudo volver a ocupar su Cátedra en diciembre de 1939.

En 1941 escribió Comentarios sobre álgebra y topología y, al año siguiente, Sulle superficie del quarto ordine contenenti una conica. Fueron sus últimos trabajos de investigación, aunque mantuvo su interés por la topología e impartió docencia sobre esta disciplina en muchas ocasiones.

En 1947 realizó una visita de cinco meses a Estados Unidos gracias a una beca de Junta de Relaciones Culturales del Ministerio de Relaciones Exteriores. En la Universidad de Illinois en Urbana trabajó con Oscar Zariski (1899-1986), y en Princeton con Solomon Lefschetz (1884-1972), Emil Artin (1898-1962) y Claude Chevalley (1909-1984).

En 1954 comenzó una serie de estancias en la Universidad de Puerto Rico, un lugar especial para el matemático ya que allí había nacido su hermano Jesús y estaba enterrada su madre.

En 1969 se retiró, falleciendo con 80 años, el 9 de julio de 1980.

Referencias

• Luis Español González y María Ángeles Martínez García, Hacia la matemática abstracta: Tomás Rodríguez Bachiller (1899–1980), Gaceta de la Real Sociedad Matemática Española 13 (4) (2010) 769–795

• J J O’Connor and E F Robertson, Tomás Rodríguez Bachiller, MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews

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 Tomás Rodríguez Bachiller: matemático, ingeniero y traductor de textos científicos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zenbat karbono dioxido atmosferiko barneratzen du baso batek fotosintesiaren bidez? Zein landare barietate dira aldaketa orokorrarekiko sentikortasun gutxien dutenak? Galdera horiek erantzun ahal litezke klorofilaren fluoreszentzia behatu eta aztertuz gero.

Klorofilak, landareek eta algek eguzkiaren argia hartzeko erabiltzen duten pigmentu berdeak, argi gorri ahula igortzen du fotosintesian. Klorofilako fluoreszentzia bezala ezagutzen da fenomeno hau eta fotosintesiaren bat-bateko tasari buruzko informazioa transmititzen du.

Irudia: “Klorofilako fluoreszentzia” deritzon fenomenoa ikusezina da gizakion begientzat.  (Argazkia: AStoKo – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Duela zenbait hamarkadatatik ezagutzen dira klorofilaren fluoreszentzia hosto batean edo maila azpizelularrean neurtzea eta interpretatzea ahalbidetzen duten manipulazio-metodoak. Hala ere, duela gutxira arte ezin izan da kalkulatu eguzkiak zuzenean eragindako klorofilaren fluoreszentzia (SIF), eta ekosistema batean eta eskualde-mailan irudiak lortzea.

Jose Ignacio Garcia Plazaola biologoak, UPV/EHUko Landare Biologia eta Ekologia saileko ikertzaileak, nazioarteko ikerketa baten parte hartu klorofilaren fluoreszentziaren potentziala aztertu eta honen eta fotosintesiaren arteko kate-maila ezagutzeko. Lanak landare edo ekosistema baten zatien dinamika fotosintetikoarekin lotutako datuak argitzen lagunduko du. Bestalde, lagungarria izan daiteke ere landareen fenotipifikazio fisiologikoan eta hauen estresa detektatzeko ere. Beraz, ikerketak tresnak eman ditzake hurrengo belaunaldiko basoak eta laboreen kudeaketa hobeago baterako.

Teknologia bidelagun

Gaur egungo SIF neurketak dorre, drone, hegazkin eta sateliteetan muntatutako sentsore optiko hiperespektralen bidez egiten dira. Esate baterako, Europako Espazio Agentziaren FLuorescence EXplorer (FLEX) misioa programatuta dago 2024an espaziora bidaltzeko eta SIFen mapa globalak emango ditu ehunka metro gutxi batzuen bereizmenarekin. Garapen horiek bidea errazten dute landare ekofisiologian, ekologian, biogeokimikan eta doitasunezko nekazaritzan eta basogintzan hainbat aplikazio zientifiko eta komertzialetarako.

Jose Ignacio Garcia Plazaola ikertzailearen esanetan, “Tresna horiek aukera ematen dute fotosintesi espazialeko eta 3Dko ikerlanak egiteko, eta horrek lagunduko du landare edo ekosistema baten zati desberdinen dinamika fotosintetikoarekin lotutako arazoak konpontzen, mundu errealeko baldintzetan. SIF sistema, fenotipifikazio fisiologikoan eta estresaren detekzio aurre-bisualean ere aplika daiteke, hurrengo belaunaldiko laboreak eta oihanak maneiatzeko tresna indartsua baita”.

Etorkizunera begira, eta helburu horiek betetzeko, diziplina anitzeko eta eskala ugaritako lankidetza azterlanak egin behar dira. Landare biologiaren, teledetekzioaren, agronomiaren eta basogintzaren esperientzia uztartu behar dira eguzkiak zuzenean eragindako klorofilaren fluoreszentziaren (SIF) informazioa aplikazio berritzaileetan bihurtzeko.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Klorofilaren fluoreszentzia, ekosistemen funtzionamenduari buruz dugun ikuspegia argitzen duen fotosintesiaren argia

Erreferentzia bibliografikoa:

Porcar-Castell, A., Malenovský, Z., Magney, T. et al. (2021). Chlorophyll a fluorescence illuminates a path connecting plant molecular biology to Earth-system science. Nature Plants, 7, 998–1009. DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-021-00980-4

The post Fotosintesiaren ezagutzan sakontzen klorofilaren fluoreszentziarekin appeared first on Zientzia Kaiera.

Imagen oficial de Werner que se conserva en la Biblioteca del Politécnico de Zúrich (ETH Zürich)

Alfred Werner nació en 1866 en uno de esos lugares marcados por la guerra en la vieja Europa, una de esas ciudades en la frontera entre imperios que cambiaba de manos según soplase el viento. Mulhouse tenía tendencia a ser francesa, la mayoría de sus habitantes se sentían franceses, a pesar de que sus apellidos eran una mezcolanza de prusianos y galos. Siendo Alfred niño, la guerra franco-prusiana de 1870 hizo que la ciudad cambiase de nuevo de manos, siendo anexada al recién formado Reich Alemán diseñado por Otto von Bismarck para mayor gloria del káiser Wilhelm.

Muchos ciudadanos con lazos franceses abandonaron la ciudad, no así los padres de Alfred, que prefirieron quedarse y resistir, hablando francés en casa aunque estuviese expresamente prohibido. Ya adulto, Alfred recordaría cómo disparaba su fusil de juguete contra los soldados alemanes y su mesa de despacho en Zúrich estaba presidida por un trozo de bomba que recogió cerca de su casa siendo niño.

Alfred no fue precisamente un alumno ejemplar y, como precaución, solía llevar trozos de cartón dentro de sus pantalones con la idea de aliviar el castigo físico que suponía saltarse clases. Los biógrafos de Werner hablan de rebeldía frente a la extrema rigidez del sistema de enseñanza alemán, la misma que años después mostraría Einstein. Sin embargo, Alfred era muy experimental a la par que teórico: sus escapadas las empleaba en hacer experimentos químicos detrás de un granero cercano y está documentada al menos una explosión en su habitación.

Entre 1885 y 1886 Alfred tuvo que hacer el servicio militar en Karlsruhe, donde aprovechó para asistir a las conferencias que Engler daba en el Politécnico local. En 1886 toma la decisión de alejarse de conflictos y se matricula en el Politécnico de Zúrich. En 1889 se diploma en química técnica y, a pesar de suspender varios exámenes de matemáticas en su primer intento, consigue su doctorado en 1892, tras una estancia de casi dos años en París, con una tesis sobre la disposición espacial de moléculas que contienen nitrógeno, con Arthur Hanztsch como director y Marcellin Berthelot como codirector. Al igual que Einstein, si bien realizó su trabajo en el Politécnico el doctorado se lo otorgó la Universidad de Zúrich.

Los años 1892 y 1893 fueron de subsistencia para Alfred, trabajando como privat dozent, profesor sin sueldo (lo que sus alumnos le pagasen), en la Universidad de Zúrich. En 1893 se convirtió e profesor asociado de la Universidad con un modesto salario, sucediendo a Victor Merz como profesor de química orgánica. En 1895 adquiriría la nacionalidad suiza y, a pesar de tener ofertas de Viena, Basilea o Wurzburg, decide quedarse en la Universidad de Zúrich aceptando la plaza de catedrático con sólo 29 años. Pero, ¿qué había hecho Alfred en este tiempo para escalar así de rápido?

Alfred hizo su primera investigación química independiente con 18 años y su interés siempre había estado en la frontera entre la química orgánica y la inorgánica, alrededor del problema de la valencia y la estructura de los compuestos químicos. Un par de años después de su doctorado, obsesionado como estaba con el problema, cuenta la leyenda que una noche se despertó sobresaltado a las dos de la madrugada, saltó de la cama y se puso a escribir. A las cinco había terminado “Contribución a la constitución de los compuestos inorgánicos”, el artículo que sentaba las bases de la teoría actualmente aceptada sobre los compuestos de coordinación, también llamados complejos.

Alfred proponía flexibilizar las ideas de Kekulé, de una valencia rígida en una dirección, a una esfera de fuerza con el centro en el átomo. Sugería la existencia de un número de coordinación, que sería el número de ligandos que un determinado átomo metálico buscaría adquirir. Estas ideas eran controvertidas pero lo suficientemente interesantes como para asegurarle un puesto en la universidad.

Con el futuro asegurado, se dejó barba y bigote para intentar conseguir un poco de respeto por parte de los alumnos y colegas, se casó con una chica suiza y se dispuso a fundar una familia y a probar su teoría. La familia estuvo completa 8 años después. Probar la teoría le costaría 20 años de trabajo incansable.

La rutina era siempre la misma: sugería una estructura para un compuesto y predecía sus propiedades a partir de ella. Después una laboriosísima serie de síntesis muy meticulosas hasta conseguir el compuesto. Finalmente caracterizar el compuesto, asegurarse de que era el que se quería obtener y comprobar que sus propiedades correspondían a las predichas. Por ejemplo, proponía que los compuestos octaédricos tenían átomos en posiciones fijas alrededor de un centro, lo que significaba que tenían quiralidad y, por tanto, podían rotar la luz polarizada. Si se encontraban los compuestos mediante síntesis, su actividad óptica vendría a confirmar las ideas de Alfred.

En química, se llama geometría molecular octaédrica a la forma de los compuestos en los que seis ligandos (átomos, moléculas o iones) se disponen alrededor de un átomo o ion central, definiendo los vértices de un octaedro.

A diferencia de los compuestos que usó Pasteur, las moléculas ópticamente activas de Alfred no formaban cristales que se pudiesen separar con pinzas. Empleó 18 años en perfeccionar el método para conseguir separarlas con la ayuda inestimable de su alumno de doctorado Victor King.

Pero siempre hay críticos, y eso no es necesariamente malo. Se pensaba que la quiralidad era algo propio de los átomos de carbono y, como en los compuestos de Alfred había carbono, sugerían que la actividad óptica era consecuencia de la presencia de estos. En 1914, un año después de recibir el Nobel por sus logros, con la ayuda de otra estudiante de doctorado, Sophie Matissen, Alfred consiguió preparar un compuesto ópticamente activo en el que solo había nitrógeno, hidrógeno y oxígeno, despojando al carbono de sus derechos exclusivos en lo que a quiralidad se refiere.

Werner, maestro

Todos los avances químicos de Alfred Werner están disponibles en múltiples recursos en la red (por ejemplo). Sin embargo, en pocos lugares encontraréis su otra gran contribución a la ciencia. Su labor como enseñante y director de personas, en lo que fue un avanzado a su tiempo.

Alfred era un orador magnífico y profesor vocacional. El aula en el que daba clases Alfred solía contener de forma rutinaria del orden del doble de personas de las que se suponía que era su capacidad: se sentaban en los pasillos, se aglomeraban alrededor del banco de demostraciones. En verano había desmayos y los rectores de la institución mostraban su preocupación por los riesgos de incendio o explosión. Un chascarrillo de la época era “¿cuándo ocupa un estudiante de química el volumen mínimo? En una clase de Nunwiegeht’s”. Ni que decir tiene que Nunwiegeht’s era uno de los motes de Alfred, por su costumbre de saludar con un ¿cómo te va?.

Alfred dirigió más de 200 tesis doctorales y, siendo la Universidad de Zúrich pionera en admitir mujeres para el doctorado, él fue pionero en admitirlas en ciencia, aplicando una meritocracia estricta. Buena parte de sus más 200 tesis dirigidas fueron escritas por mujeres. No es de extrañar que personas de toda Europa y Estados Unidos fuesen a Zúrich a estudiar con él.

El laboratorio de Alfred en Zúrich era extraoficialmente conocido como “las catacumbas”, celdas semisubterráneas donde siempre era necesaria la iluminación artificial. Según una revista humorística de la universidad, una muestra del aire de las catacumbas contenía de forma típica “un 50% de ácidos evaporados, 30% de olores nauseabundos de preparados, 10% de humo de cigarrillo, 5% de alcohol y 5% de gas de iluminación mal quemado, lo suficiente para enviar al más resistente de los individuos al gran más allá”. La universidad, consciente de la necesidad de un nuevo edificio para albergar los laboratorios, lo acabó concediendo, con lo que Alfred trabajó incansablemente en su diseño y construcción mientras seguía dirigiendo elementos fundamentales de su investigación. Alfred empezó a dormir muchos días en su despacho de la universidad y a buscar en el alcohol una manera rápida de relajarse.

El precio que Alfred pagó fue muy alto. El estrés, el exceso de trabajo, su consumo excesivo de tabaco y alcohol le llevaron al colapso nervioso. No mucho después de recibir su nuevo edificio fue obligado a dimitir.

Alfred Werner murió en un hospital psiquiátrico de Zúrich poco después de cumplir los 53 años.

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

El artículo Alfred Werner, químico hasta la extenuación se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

César Tomé

Denok ez dugu gaitasun bera ideia konplexuak ulertzeko, ingurunera modu eraginkorrean moldatzeko, esperientzietatik ikasteko, arrazoiketa moduak baliatzeko edo, azken batean, zailtasunak gainditzeko pentsamendua baliatuta. Pertsonen arteko ezberdintasun horiek funtsezkoak badira ere, inoiz ez dira guztiz finkoak: pertsona baten errendimendu intelektuala aldatu egiten da inguruabarren, zereginaren eta emaitzak epaitzeko moduaren arabera.

Arazoak ebazteko helburuarekin ikasteko eta moldatzeko dugun gaitasun hori, adimena deritzoguna, taxutzen duten inguruabarretako bat esperientzia da. Aditu batek, gai jakin batean jendearen batezbestekoak baino informazio gehiago izateaz gain, gai izaten da, halaber, informazio berria modu efizienteagoan aztertzeko eta erronka berriak azkarrago ebazteko, betiere bere jakintza arloan. Beraz, espezializazioak, oro har, efizientzia areagotzen du.

1. irudia: lehen, eskulangile batek egiten zituen produktu bat fabrikatzeko fase guztiak. (Argazkia: dimitrisvetsikas1969 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

XX. mende hasieran, iraultza bat sortu zen ideia horren erabilpenean, eta, hala, produktu oso sofistikatuak samaldan ekoizten hasi ziren populazioaren zati handi batek ordaintzeko moduko prezioan: kateko ekoizpena sortu zen. Aurretik, eskulangile batek egiten zituen produktu bat fabrikatzeko fase guztiak; orain, fase bakoitza pertsona jakin baten espezializazio eremua bihurtu zen, eta ekoizpenaren faseetarako diseinatutako erremintak eta tresnak erabiltzen zituen. Kateko ekoizpenak, beraz, etapa bakoitzaren hiperespezializazioa behar du eta, hala, efizientzia optimizatzen da etapa horretako arazoak ebazteko orduan.

Muturreko espezializazio horren ondorioz, baina, oso zaila da lanabesak eta pertsonen gaitasunak birziklatzea. Irudika dezagun autoen ekoizpen lerro bat: forman, dimentsioetan edo teknologian aldaketaren bat eginez gero, lanabesetan inbertsio ikaragarriak egin behar izaten dira; aldaketa muturrekoa bada, adibidez ibilgailu elektrikoak fabrikatzen hastea errekuntza motordunen ordez, beharbada hobe da fabrika oso bat hutsetik eraikitzea aurretik zegoena egokitu beharrean. Langileekin gauza bera gertatzen da: ez da batere erraza oso konplexua eta espezializatua den zeregin bateko gaitasunak birziklatzea –adibidez, aluminaren elektrolisi upel batean 30 urtez lanean egon den langile batenak–, horren ondoren langile hori efizientzia maila lehiakor batean beste zerbait egiten has dadin.

Gaur egun bizi dugun industria iraultzan, egokitzapen arazo horiek ebazteko –bai ekoizpen lerroena, bai lerroen funtzionamenduarena–, gizarteak eskatzen dituen produktu teknologikoki sofistikatuak, eta, gainera, prezio onean, fabrikatzeko, nekatzen ez den eta arazo pertsonalik ez duen adimena erabili behar da, hau da, adimen artifiziala.

Horren adibide bat Europar Batasunak finantzatutako ACROBA proiektua da, zeina aurtengo urtarrilaren 1ean abiarazi zuten. Proiektuaren xedea da plataforma robotiko adimendun berri batzuen eraginkortasuna garatzea eta frogatzea, industriako ia egoera guztietara arazorik gabe egokitzeko gai izango direnak. Helburua da kontsumitzaileek eskatzen dituzten aldaketei erraz, modu merkean eta kalitate estandarrak mantenduz erantzutea.

2. irudia: Vicomtech euskal enpresak pertsona/robota lankidetzako zeregin ezinbestekoetan parte hartuko du ACROBA proiektuan. (Iturria: Vicomtech)

Industria plataforma berri horiek plug-and-produce kontzeptuan oinarrituko dira (entxufatu eta ekoiztu) arkitektura modular eta moldagarriekin. Hala, sistema robotikoak azkar aldatzen diren ekoizpen inguruetan gaitasun kognitibo hobetuekin konektatuko dira. Beste modu batean esanda, ACROBA plataformak adimen artifiziala eta modulu kognitiboak erabiliko ditu fabrikatzaile bakoitzaren betekizunak betetzeko eta fabrikazio masiboko produktuen pertsonalizazioa hobetzeko (adibidez, gama altuko auto batek izan ditzakeen aukeren ia konbinazio infinituak), horretarako, ekoizpen behar guztietara autoegokitzeko gai diren sistema robotiko aurreratuak erabilita.

Horrelako plataformei esker, industria enpresa txiki eta ertainak sortu ahalko dira eta bideragarriak izan ahalko dira, ohiko kateko ekoizpena behar duten fabrika handien aurrean. Beraz, ez da harritzekoa proiektuan Vicomtech euskal enpresak parte hartzea, zeinak ikuspen eta adimen artifizialeko teknologien garapenaren arloan dituen esperientzia eta ezagutzak eskaintzen dituen. Zehazki, pertsona/robota lankidetzako zeregin ezinbestekoetan parte hartuko du: ezaugarriak erauzi, irudiak ulertu, egoerak deskribatu eta atzeman. Horiek guztiak ere adimen deritzogun horren ezaugarriak dira.

Egileaz:

Cesár Tomé López (@EDocet) zientzia dibulgatzailea da eta Mapping Ignorance eta Cuaderno de Cultura Cientifica blogen editorea.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Tokian tokiko jarduera: ekoizpen industrialerako robot adimendun autoegokitzaileak appeared first on Zientzia Kaiera.

Cola de atún y cabeza de lenguado.
Shutterstock / Natasha Breen

 

El color de los atunes tiene importancia económica: existen casos de fraude en los que se enrojece la carne de ejemplares de otras especies para hacerlas pasar por atún rojo (Thunnus thynnus) o para que las piezas parezcan frescas y no deterioradas por una conservación deficiente. Pero ¿por qué la carne de estos animales es roja?

El color de la carne de los túnidos (género Thunnus) varía entre especies, pero tiende a ser más oscuro que el del resto de peces. Por un lado, es una carne con un alto contenido en mioglobina, un pigmento que se encuentra en las células musculares de muchos vertebrados y que hace las veces de depósito celular de oxígeno para cuando se necesita.

Por otro lado, es una musculatura con alta densidad de vasos sanguíneos, en especial la del atún rojo. Como norma general, cuando un animal tiene músculos muy irrigados es que es muy activo. Así son los atunes, fuertes, capaces de nadar a velocidades asombrosas y hacerlo de forma sostenida. Recorren por ello grandes distancias. Además, la sangre de los túnidos –la del atún rojo en especial– tiene un contenido muy alto en hemoglobina.

La razón de todos estos rasgos –alto contenido muscular de mioglobina, musculatura muy irrigada, alto contenido de hemoglobina en la sangre– es que la gran actividad que desarrollan exige un suministro permanente e intenso de nutrientes y, sobre todo, de oxígeno. Lo cierto es que la musculatura de los atunes alcanza prestaciones metabólicas difícilmente superables.

Pero hay más. Hay una zona en el tronco de los túnidos que es más oscura, tiene más vasos sanguíneos y una consistencia casi esponjosa. De hecho, los atunes pierden mucha sangre por esa zona cuando sufren un corte. Esa zona oscura, sanguinolenta incluso, es lo que se conoce como rete mirabile.

La red maravillosa —su nombre en español– es un dispositivo que permite que la sangre (arterial) fría procedente de las branquias se caliente antes de llegar a los músculos. Recibe el calor de la sangre (venosa) procedente de la musculatura, donde se ha calentado por efecto del metabolismo. Ese intercambio de calor se produce entre vasos sanguíneos dispuestos en íntima proximidad unos con otros, pero en cuyo interior la sangre circula en sentidos opuestos. Esa forma de circular –contracorriente– permite una transferencia óptima de calor entre los dos subsistemas circulatorios. Es un ejemplo fisiológico de lo que se denomina un “intercambiador contracorriente”. En el mundo animal no son raros intercambiadores así, de calor, de gases o de iones.

Nosotros utilizamos intercambiadores contracorriente –no biológicos, por supuesto– para termostatizar instalaciones, por su gran eficiencia. Aunque hay ingenieros que creen que son una creación de la mente humana, en realidad fueron diseñados por la naturaleza hace millones de años, gracias a la selección natural.

Así pues, el calor generado por la potente actividad muscular de los atunes no se pierde por las branquias cuando la sangre llega a ellas. Se ha transferido a la sangre arterial. Se podría decir que ha quedado preso en una jaula fisiológica. Y gracias a ello, el interior de los atunes –parte de su musculatura, los ojos y el encéfalo– se encuentra, en aguas frías, hasta diez grados más caliente que el agua en que nadan. Desarrollan así niveles metabólicos muy altos, acordes con los de la actividad física que despliegan.

Atún fresco.
Shutterstock / Mark Watts

Llegados a este punto se habrán acordado de los lenguados o peces similares cuya carne es blanca. En efecto, esos peces no dan un palo al agua, son lo que en inglés se denomina depredadores sit and wait, porque se “sientan” a esperar.

Durante la mayor parte del tiempo permanecen sobre el sustrato, quietos, mimetizados con el fondo o semicubiertos con partículas de arena o fango. Pasan así inadvertidos por sus posibles presas. Los ojos de los peces planos se encuentran en uno de los lados de la cabeza mirando hacia arriba. Cuando ven que pasa alguna posible presa por encima, realizan un movimiento veloz, como un latigazo, se lanzan hacia ella. Si tienen suerte, la capturan.

Lo interesante es que los músculos que ejecutan ese movimiento no utilizan oxígeno, son anaerobios, músculos que obtienen su energía (el ATP) únicamente de la glucolisis, sin completarse, por lo tanto, la ruta estándar del metabolismo aerobio –a través del ciclo de Krebs y la cadena respiratoria en el interior de las mitocondrias– característico de otros tejidos.

Lenguado fresco.
Shutterstock / seeshooteatrepeat

La glucolisis es una vía muy rápida aunque ineficiente. Proporciona energía a gran velocidad, que es de lo que se trata en este caso. Surte de ATP a músculos rápidos y por eso la utiliza el lenguado para atrapar a sus presas. Así pues, como no es necesario un aporte permanente de oxígeno, no hace falta que llegue mucha sangre a esa musculatura. A ello se debe que los peces planos y especies con un modo de vida similar tengan la carne tan blanca.

La carne de los atunes es roja; la de los peces planos, blanca, apenas sangra al cortarla. Esas diferencias obedecen al modo de vida de las especies. No son caprichosas, como no lo son gran parte de los fenómenos de la naturaleza, aunque creamos lo contrario.

 

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

 

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo ¿Por qué la carne de los atunes es roja y la de los lenguados, blanca? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Analisi genetikoek berretsi dutenaren arabera Kaliforniako kondorrak partenogenesiz jaio daitezke, alegia, arrak ernaldu gabeko arrautzetatik txitak jaio daitezke.

Oraingoz eztabaidagaia da partenogenesiak lotura duen kondorraren desagertzeko arrisku egoerarekin, baina, hegaztietan oso arraroa den partenogenesia kondorretan ere gerta daitekeela frogatu du ikertzaile talde batek. Ikerketa horrek agerian utzi du beste hainbat espezietan ere partenogenesia gerta daitekeela, baina, oraindik dokumentatutako kasurik ez dagoela. Kaliforniako kondorra desagertzeko arrisku larrian dagoen espeziea denez, hainbat ikerketa programa martxan daude eta programa horiei esker antzeman ahal izan dira partenogenesi kasuak.

Irudia: Andeetako kondorra. Andeetako kondorra arriskuan dagoen arren, Kaliforniako kondorra baino egoera hobean dago. (Argazkia: jmarti20 – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

San Diego Zoo Wildlife Alliance taldeko ikertzaileek jakinarazi dutenez, Kaliforniako kondorren bi jaiotza gertatu dira arren beharrik gabe. Nolabaiteko jaiotza birjinak, hain zuzen ere. Analisi genetikoek baieztatu dute 2001. eta 2009. urteetan ernaldu gabeko arrautzetatik jaiotako bi txitek haien amekin lotura genetikoa dutela. Aldiz, ez dute loturarik inongo arrekin. Kaliforniako kondorra, Gymnogyps californianus, desagertzeko arrisku larrian dagoen espeziea da. Ipar Amerikako hegaztirik handiena izanik, 80ko hamarkadan desagertzeko zorian egon zen –1982an 22 hegazti besterik ez zeuden-. AEBtako Gobernuak Kaliforniako kondorrari laguntzeko hainbat programa jarri zituen martxan eta, pixkanaka bada ere, gaur egun 500 bat kondor daudela jotzen da -horietako 300 aske-.

Ugalketa asexualeko kasu horiek duela urte batzuk ezagutu ziren, Kaliforniako kondorraren ugalketa programen bitartez. Zientziaren ikuspuntutik, aipatutako jaiotza birjin horiek deskribatzeko zuzenagoa da partenogenesi izena. Hautazko partenogenesia ezaguna eta ohikoa da ornogabe askotan, eta baita zenbait ornodunetan ere, besteak beste, muskerretan, sugeetan eta marrazoetan. Partenogenesi kasuetan, obulua espermatozoideak ernaldu gabe garatzen da eta, horrexegatik, kumeek amaren informazio genetikoa dute soilik. Ohiko ugalketa sexualeko kasuetan, kumeek aitaren eta amaren informazio genetikoa jasotzen dute. Informazio genetikoaren elkartze hori funtsezkoa da organismoen eboluzioan, belaunaldiz belaunaldi aldakortasun genetikoa handitzen delako.

San Diego Zoo Wildlife Alliance taldeko Oliver A. Ryder eta bere lankideek argitaratu duten ikerketaren emaitzen arabera, lehen aldiz antzeman da hautazko partenogenesia Kaliforniako kondorrean. Ikerketa Journal of Heredity aldizkarian argitaratu berri da eta hegaztietan ezohikoa den partenogenesia deskribatu dute. Hautazko partenogenesi kasuak aztertutako emeen % 2,4an gertatu da, ikertzaileen emaitzen arabera. Emaitza horiek iradokitzen dute partenogenesia espeziearen arrisku egoeraren emaitza –hobeto esanda, ugaltzeko zailtasunaren emaitza– izan daitekeela. Ikerketa osagarriak beharrezkoak izango dira kondorraren kasuan hori gertatu den berresteko, baina, beste espezie batzuetan partenogenesia bikote gabeziaren irtenbidea izan daitekeela ikusi da.

Era berean, ikertzaileek azpimarratu dute honek erakutsi dezakeela beste hainbat espezietan ere partenogenesia gertatzen dela, baina, ez dagoela ikertuta. Hain zuzen ere Kaliforniako kondorraren partenogenesi kasuak ezagutzeko ezinbestekoak izan dira bere babeserako eta ikerketarako programak. Beste aurkikuntza bat ere egin dute: dokumentatuta dauden partenogenesi kasurik gehienetan emeak ez dauka arretara iristerik, baina, kondorraren kasuan bai. Arrak tartean zirela gertatu zen partenogenesia, hain zuzen ere. Bestalde, kondorren bizitza 60 urte ingurukoa izaten den arren, partenogenesiz jaiotako kondorretako bat bi urte zituela hil zen eta bestea, aldiz, zortzi urte zituela. Azken bi arrazoi horiengatik, hau da, arrak eskuragarri egoteagatik eta kumeak ugaltzeko adinera ez iristeagatik, partenogenesia bizirauteko estrategia bat dela baztertu egin beharko litzateke. Edozein kasutan, argi dago antzeman diren kasuak oso gutxi direla ondorio garbiak lortzeko eta eztabaidak, momentuz, ez dauka erantzun garbia. Hala eta guztiz ere, ikerketen ezinbestekotasuna agerian gelditu da horrelako gertakariak antzeman eta Natura ulertu ahal izateko.

Informazio gehiago:

• Jason Bittel (2021). Endangered birds experience “virgin birth”, a first for the species, National Geographic, 2021eko urriaren 28a.
• Erredakzioa (2021). California condors can have “virgin births”: study, Huffington Post, 2021eko urriaren 29a.

Erreferentzia bibliografikoa:

Ryder, Oliver A. et al (2021). Facultative parthenogenesis in California condors. Journal of Heredity, 1-6, advance access publication. DOI: 10.1093/jhered/esab052.

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

The post Kondorraren partenogenesia appeared first on Zientzia Kaiera.

Mikel Lezaun Iturralde 

Bitcoin es la primera moneda nativa digital. Como moneda digital, Bitcoin no tiene ninguna componente física, simplificando mucho, se puede afirmar que los bitcoin son registros informáticos y claves para realizar transacciones. Bitcoin opera en una extensa red de ordenadores abierta a quien lo desee, descentralizada (todos los nodos son iguales, no hay un nodo central que gestiona la red) y en la que los nodos tienen una copia de la gran base de datos de todas las transacciones. La red Bitcoin funciona con la tecnología blockchain, que garantiza por sí misma la seguridad de su gran base de datos. Bitcoin emite su propia moneda sin ningún respaldo de una entidad financiera o banco central. La emisión de moneda la hace Bitcoin en tiempo, número y destino siguiendo unas reglas fijas, independientemente del valor de cambio de bitcoin y de la coyuntura económica. En este artículo se describe los principales procesos del sistema blockchain, o cadena de bloques, y Bitcoin.

Foto: Executium / Unsplash

1. Introducción

En el sistema bancario tradicional, para hacer una transferencia de una cuenta de un banco a otro banco, se cursa la orden, el banco comprueba si la cuenta del ordenante tiene fondos, resta del saldo de su cuenta el dinero de la transferencia y comunica al otro banco que debe sumar esa cantidad al saldo de la cuenta del destinatario. Esta gestión no mueve billetes de un lado a otro, simplemente es un cambio en los saldos de las cuentas. En realidad, todo esto lo hace un programa informático. Los bancos son los intermediarios y garantes de las transacciones, son quienes mantienen de forma segura toda la información en sus bases de datos y por ello cobran sus comisiones.

Ya en 1996, el Premio Nobel de economía Milton Friedman apuntó la necesidad de que se creara un protocolo específico para transferir valor por Internet, para trasferir dinero electrónico de un usuario A a uno B, sin que A tenga por qué saber la identidad de B o B quien es A.

En 2008, Satoshi Nakamoto, del que hasta la fecha no se sabe nada, ni quien, quienes o qué es, publicó un artículo en la lista de correo Cryptography de Internet, en el que definía un protocolo de comunicaciones para transmitir valor, basado en una red en la que todos los nodos se comportan como iguales, sin jerarquías. El año siguiente, él mismo publicó la primera versión del software Bitcoin, creó la red del mismo nombre y las primeras unidades de moneda, que también denominó bitcoin. En 2010, una vez puesto en marcha el sistema Bitcoin, Nakamoto se apartó y desapareció del mapa.

Características de la red Bitcoin

Las características más destacables de las monedas digitales, en particular de la red blockchain (cadena de bloques) de Bitcoin son las siguientes.

• La red blockchain de Bitcoin es abierta, todo el que quiera puede participar, no se necesita autorización ni identificación.

• La red es transfronteriza, se puede transferir de un punto a cualquier otro punto del mundo. En realidad, los bitcoin no residen en ningún sitio, no son algo físico.

• La red es neutral, no hay que dar ninguna explicación a una transferencia. La red procesa cualquier transacción independientemente del ordenante, destinatario y cantidad.

• La red es resistente a la censura, nadie puede evitar que se realice una transacción.

• La red es pública, todo es verificable por todos, la red es totalmente transparente.

• La red por sí misma gestiona las transacciones y garantiza la seguridad tanto de las transacciones como de la base de datos. No necesita de intermediarios ni de bancos.

• Las transacciones son seudónimas, no se sabe directamente quien es el emisor ni quien el receptor.

• Las transacciones son muy fáciles de realizar. El único coste es la tasa por transferencia que se abona a los denominados mineros, que además es voluntaria. Ahora bien, hace tiempo que se prioriza las transacciones con las comisiones más altas.

2. Preliminares

Digitalización

Al hablar de Bitcoin se dice que es una moneda digital. Digitalizar no es otra cosa que convertir un texto, un documento en números. Todos los símbolos tipográficos tienen un equivalente numérico. Cualquier número, entendido como el valor que representa, se puede escribir de distintas formas. En el sistema decimal se utilizan los diez caracteres 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9; en el hexadecimal los dieciséis caracteres 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f y en el binario solamente los caracteres 0 y 1. En particular, cualquier documento se puede convertir en una lista de 0 y 1. Lo mismo que en el sistema decimal, las operaciones matemáticas se pueden realizar en los otros sistemas. En un sistema electrónico el 0 se corresponde con un circuito abierto y el 1 con uno cerrado. Así, la información trasladada a números binarios se puede almacenar y tratar matemáticamente en dispositivos electrónicos.

A modo de ejemplo, la expresión binaria de la palabra covid-19 es

0110001101101111011101100110100101100100001011010011000100111001

y la de Covid-19

0100001101101111011101100110100101100100001011010011000100111001

Notemos que solo se diferencian en el tercer carácter, en el primer caso es 1 y en el segundo 0.

Funciones resumen

Dado un documento, en muchos casos interesa tener un resumen representativo que lo identifique de forma única y que sirva para verificar su correcta trasmisión y almacenamiento en redes y sistemas digitales. Para obtener estos resúmenes, en Bitcoin se utilizan las funciones resumen (hash en inglés) criptográficas. Las principales características de estas funciones son las siguientes.

• Una función resumen no es aleatoria, en general es fácil de calcular y aplicada a un mismo documento siempre da el mismo resultado. Por contra, de un resumen criptográfico no es posible recuperar computacionalmente el documento del que proviene.

• Las funciones resumen son muy sensibles, una levísima modificación de la entrada produce un resumen completamente diferente.

• Sea cual sea el tamaño de la entrada, que en general suele ser grande, la longitud del resumen es la misma. Así, del resumen no se puede deducir si proviene de un documento extenso o de uno breve.

Las funciones resumen se calculan a partir de la expresión binaria del documento, esto es, de su expresión en 0 y 1. Para ello, se expande la lista original de 0 y 1 a una más amplia, se descompone esta nueva lista en bloques, en cada bloque se cambia varias veces de sitio los 0 y 1 y se realizan distintas operaciones matemáticas. Esto es relativamente fácil de hacer, siempre se siguen las mismas reglas. Así, validar el resumen de un texto es prácticamente instantáneo.

En Internet se encuentran muchas páginas web que calculan el resumen de un documento con distintas funciones resumen. En Bitcoin, de todas las transacciones y bloques se calcula el correspondiente resumen identificativo. Para ello utiliza la función resumen SHA-256, que proporciona resúmenes formados por 256 ceros o unos, que se traducen en 64 caracteres hexadecimales 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f. Por ejemplo, el resumen de la palabra covid-19 es

88529c3ac8ebd2dcb21a432c4ea0190c8370850b73ef95a527d150d4d424bc62

y el de la palabra Covid-19

993ab4dd1fb517c10afcd32c007ec64c3d76bac264104bf44c57f5667f609da7

Como se ve, una simple diferencia de un carácter 0 y 1 da un resumen completamente diferente.

El resumen de los tres párrafos de la introducción de este mismo documento es

aedd1bb22c321638f1155e3611bed6e677b73de5c428a9ed956d35f54d47a3e6

que también tiene 64 caracteres hexadecimales.

Árbol de Merkle

Supongamos que tenemos un bloque de documentos, cada uno con su resumen criptográfico y que, para reforzar la seguridad del contenido del bloque, se quiere obtener un resumen de todos los resúmenes. Para ello se construye un árbol de Merkle, que consiste en lo siguiente. Se ordenan los resúmenes de los documentos del bloque (no hay que olvidar que los resúmenes no dejan de ser números) y se van juntando de dos en dos en un mismo texto. De cada uno de los nuevos textos formados por un par de resúmenes, se obtiene su resumen. Con los resúmenes obtenidos se vuelve a repetir la operación, esto es, se forman los textos de pares de resúmenes y de cada uno se obtiene su resumen. Se sigue el proceso hasta llegar a un solo resumen, que se denomina raíz de Merkle. Así, cualquier modificación en una transacción almacenada, para que sea coherente, implica la modificación de su resumen, lo cual conlleva la modificación de la raíz de Merkle.

Firma digital

Una firma digital es un mecanismo criptográfico que garantiza que la firma de un documento es auténtica, esto es, que no ha sido suplantada; que el documento no ha sido alterado y, además, que quien lo firma no lo puede repudiar. Bitcoin, para la autentificación de las transacciones, para la firma digital, utiliza un sistema criptográfico de clave pública y clave privada. Las claves pública y privada de una firma digital son dos números muy grandes, dependientes entre sí y que se generan simultáneamente mediante un algoritmo matemático. Generar los dos números es relativamente fácil, pero el camino inverso, obtener de uno de ellos el otro, es computacionalmente imposible.

La clave privada se debe guardar de forma muy segura para que nadie tenga acceso a ella. Por contra, como indica su nombre, la clave pública es pública. La firma se realiza con la clave privada. El proceso de firma digital es como sigue. En primer lugar, la aplicación informática de la firma digital obtiene el resumen del documento. Luego, este resumen, mediante un algoritmo matemático basado en la clave privada del firmante, se encripta. Junto con el documento se graba su resumen, el resumen encriptado y la clave pública. Todo esto es público, de acceso libre. Para verificar la autenticidad de la firma se utiliza la clave pública del firmante. Primero se comprueba que el resumen es el del documento. A continuación, se aplica al resumen encriptado un algoritmo matemático basado en la clave pública y el resultado tiene que ser exactamente igual que el resumen del documento firmado. Si ocurre así, el documento firmado es auténtico. Si no, se rechaza, ya que haciendo lo que se indica, solo se recupera el texto del resumen del documento si se utiliza la clave pública de quien lo ha firmado. Esta comprobación la puede hacer quien quiera.

3. Monedero o wallet

Crear una cuenta bitcoin es muy fácil. Basta con registrarse en alguna de las múltiples páginas web dedicadas a ello e introducir una serie de datos personales. Una vez registrado, para operar se necesita instalar un monedero o wallet, que no es más que una simple aplicación informática que permite transferir y recibir moneda digital. Instalado el monedero, él mismo crea los pares de claves pública y privada para la firma digital de las transacciones. A partir de la clave pública, el monedero genera de forma determinista la dirección. Los monederos guardan la identificación de las transacciones dirigidas a sus claves públicas y direcciones y su contenido es de acceso público. Ahora bien, las correspondientes claves privadas se deben mantener bien guardadas, ya que, como se verá, con ellas se hacen las transferencias de las transacciones registradas en el monedero. Una misma persona puede tener varios monederos. También, conforme va recibiendo transacciones, se puede ir cambiando las claves privada y pública y por tanto la dirección de recepción. Así, no se sabe si distintas direcciones en realidad corresponden a un mismo usuario.

Un ejemplo de clave pública es

020766fd4ffbbfa2086a96b335ba6eff24b58e4819936f8dc9d4002dabc9b11405

que genera mediante cálculos matemáticos la dirección

1FVRX63gUDxkQ25C7ivMa27C9nT1DUafmD

4. Transacciones

Las transacciones son el vehículo para transferir bitcoin de un usuario A a uno B. Las transacciones son públicas, están identificadas por su resumen y se guardan agrupadas en bloques, que van conformado una cadena. Una transacción contiene una entrada (input) en la que consta la procedencia de los bitcoin a transferir y una salida (output) que indica a donde van esos bitcoin. Si A quiere hacer una transferencia a B, en la salida de la transacción A incluirá la dirección y clave pública que le habrá proporcionado B. La correspondiente clave privada B la mantendrá oculta y segura, ya que la tendrá que utilizar cuando quiera transferir los bitcoin que reciba en esta transacción. En la entrada de la transacción A incluirá la identificación de una transacción con suficientes bitcoin que tiene por salida una transacción que un usuario C envió a una dirección y clave pública de A. La transacción de la entrada tiene que estar sin gastar, A no la ha tenido que haber utilizado en anteriores transacciones. Esta transacción la tendrá registrada A en su monedero. La validez de la transacción, la seguridad de que A tiene los bitcoin que pretende transferir a B, la realiza A con la firma digital. Para ello A firma la transacción con la clave privada asociada a la clave pública de la salida de la transacción que realizó C dirigida a la dirección y clave pública de A. Con la clave pública se puede verificar que esta transacción solo la ha podido firmar A, lo cual asegura que A es el propietario de los bitcoin que transfiere a B. En realidad los usuarios no tienen en propiedad bitcoin, lo que tienen son claves privadas de salidas de transacciones no gastadas (en inglés UTXO de Unspent Transaction Output) para con ellas hacer transacciones. Si A pierde la clave privada, nadie puede utilizar los bitcoin de la transacción y desaparecen. Y si alguien se apodera de la clave privada, el dinero de la salida de la transacción es suyo, lo puede utilizar sin ninguna cortapisa.

La salida de una transacción solo se puede utilizar una vez y siempre se transfiere completa. Ahora bien, ¿cómo se hace una transferencia de 3,9 bitcoin, cuando se quiere utilizar una salida de transacción no gastada con 5,3 bitcoin, sin perder los 1,4 bitcoin restantes? El procedimiento ideado para solventar esta dificultad es que, en estas situaciones, efectivamente la entrada de la transacción es la salida con 5,3 bitcoin que se quiere transferir, pero se crean dos salidas, una de 3,9 bitcoin a la dirección que se quiere enviar y otra de 1,4 bitcoin a una dirección y clave pública propia. De esta forma, la salida no gastada de la auto transacción con 1,4 bitcoin vuelve al emisor y solo él la puede utilizar firmándola con su clave privada. De esta forma no pierde los 1,4 bitcoin.

Veamos como ejemplo una de transacción incluida en el bloque 672431 que se describirá más adelante. El resumen que identifica a esta transacción es

57ff5d1af48c6687f1500e5acfe9a2297d5091a62e5e8da72ae31967282bdd22

y la dirección del ordenante

1KbnB9GTmUDn9Kjebm9w7aC9s5WxjSMcR5

La entrada de la transacción, es la salida de la transacción con 3,61216838 bitcoin contenida en el bloque 672424, cuyo resumen es

d42f3804872d1b4fe466aa156bfe92e430564f445d6ac5cf172e7e1630b2560e

y dirección la del ordenante

1KbnB9GTmUDn9Kjebm9w7aC9s5WxjSMcR5

La transacción tiene dos salidas. Una con 3,54120686 bitcoin a la dirección

12hy9qkZTiBcN9kCMKvQ62YDj3D7d2Ay3H

y otra con 0,07059952 bitcoin a la dirección

3JmgHw6rjUHgkptYmKX5SmekScxjFzHve9

La tarifa que fija la transacción es 0,00036200 bitcoin

El gasto total de la transacción es 0 bitcoin, que es igual a la cantidad de la entrada.

Este sistema público de transacciones es anónimo. Aunque se puede seguir el recorrido de las transacciones, de los usuarios solo se conoce claves públicas y direcciones obtenidas de ellas.

Para facilitar las transacciones un bitcoin está fraccionado en satoshi. Un bitcoin son cien millones de satoshi.

4. Nodos de la red

La red Bitcoin es una red descentralizada, no hay un nodo central que gestiona la red, y abierta, quien quiera puede unirse libremente a la red con solo descargar e instalar en su ordenador el software adecuado. En la red Bitcoin existen varios tipos de nodo, cada uno con sus funciones específicas.

Los nodos completos son los nodos que almacenan una copia exacta y actualizada de la cadena de bloques. Son los que verifican la validez de las transacciones y bloques de transacciones y los propagan por la red a otros nodos. Los nodos completos son los encargados de verificar que se cumplen todas las reglas del protocolo Bitcoin y, por tanto, son los que verdaderamente otorgan robustez, seguridad y estabilidad a la red. Entre los nodos completos se destacan los nodos públicos. Estos nodos ejercen de forma continua e ininterrumpida como un punto de comunicación e interconexión con otros nodos de la red para transmitir datos e información. Cualquier nodo que desee conectarse con un nodo público lo puede hacer libremente cuando quiera.

Los nodos de minería o mineros son los nodos completos que agrupan las transacciones en bloques y los confirman realizando lo que se denomina minado y que se explica más adelante.

Por último, están los nodos ligeros. Son nodos que no mantienen una copia de la cadena de bloques y no participan en el proceso de verificación y validación de las transacciones. Los nodos ligeros pueden solicitar y recibir de los nodos completos públicos el estado de una transacción concreta. En particular pueden obtener información de sus propias transacciones, si están incluidas o no en un bloque. Los nodos ligeros trabajan únicamente como puntos finales de comunicación y son ejecutables en dispositivos móviles como teléfonos y tablet.

Hay que destacar que toda transacción también debe incluir el pago voluntario de una comisión para quienes realizan las verificaciones, agrupan las transacciones en bloques y confirman los bloques, esto es, para los mineros.

4. Bloques de la cadena

Una ver realizadas, las transacciones se trasmiten entre los nodos mediante el protocolo de comunicación de la red Bitcoin y los nodos completos verifican su validez. Una vez verificada su validez, las transacciones quedan a la espera de que los nodos mineros las agrupen en un bloque y lo confirmen. Cada minero construye su propio bloque seleccionando las transacciones que más le beneficien y no estén incluidas en bloques ya confirmados. Estos bloques son los bloques candidato y su tamaño tiene que ser inferior a un megabyte. Como se verá más adelante, para que un bloque sea confirmado, y en consecuencia también todas sus transacciones, se tiene que minar. Como minar un bloque está recompensado, hay muchos mineros construyendo su bloque candidato y todos ellos contendrán más o menos las mismas transacciones. Además, junto con las transacciones verificadas, en los bloques se introduce una primera transacción denominada coinbase, que no tiene entrada y la salida está dirigida a una clave pública y dirección del minero. Esta salida de transacción contiene los bitcoin que recibirá el minero por el minado y las comisiones de las transacciones. También, de los resúmenes de las transacciones de cada bloque se calcula su raíz de Merkle.

Todos los bloques confirmados tienen su propio resumen. Para encadenar un bloque con los anteriores, se introduce en los bloques candidato el resumen del último bloque confirmado. Así confirmado un bloque candidato con su correspondiente resumen, queda encadenado al anterior. Cualquier modificación en una transacción almacenada en un bloque requerirá cambiar el resumen de su bloque y, como este resumen está contenido en el bloque siguiente, también se deberá cambiar su resumen, y así sucesivamente. En definitiva, modificar una transacción almacenada en un bloque requiere modificar el resumen de su bloque y el de todos los bloques siguientes, lo cual resulta técnicamente irrealizable. Ésta es la gran garantía de seguridad de la base de datos Bitcoin.

Para su identificación e información, en el encabezado de cada bloque se incluye su resumen, la raíz de Merkle, una marca de tiempo, timestamp en inglés, y los datos del minado.

4. Minado de un bloque. Prueba de trabajo

En Bitcoin, una vez conformado un bloque de transacciones, para confirmarlo hay que minarlo realizando una prueba de trabajo (PoW del inglés Proof-of-Work). La prueba de trabajo consiste en obtener un resumen del bloque que sea menor que un número fijado, denominado target, que en hexadecimal es un número de 64 cifras que comienza por unos cuantos ceros. Recordemos que los resúmenes son números y se pueden comparar con el target. Esta prueba de trabajo es muy difícil de realizar, pero muy fácil de verificar.

En Bitcoin, cada bloque se conforma y mina más o menos cada diez minutos y el primer minero que supera la prueba de trabajo recibe una recompensa en bitcoin de nueva creación. Se consigue mantener un ritmo de más o menos diez minutos en la creación de los bloques, controlando la dificultad del minado. La dificultad del minado es una medida de la cantidad de recursos necesarios para minar Bitcoin, que sube o baja dependiendo de la cantidad de potencia computacional disponible en la red. La dificultad se actualiza automáticamente cada 2016 bloques, más o menos cada dos semanas. Se calcula mediante una fórmula matemática a partir de lo que se ha tardado en minar los 2016 bloques precedentes.

Una vez obtenida la nueva dificultad, a partir de ella, inmediatamente se actualiza y fija un nuevo target para los 2016 bloque venideros. Éste será menor, y por tanto será más difícil minar el bloque, cuanto menor haya sido la dificultad del minado de los 2016 bloques precedentes. Así, conforme más fácil sea el minado debido a la mejora computacional, se aumenta la dificultad del minado imponiendo un target más pequeño. De esta forma, aunque varíe la capacidad computacional de la red, se consigue mantener el tiempo de unos 10 minutos entre cada bloque.

El procedimiento para superar la prueba de trabajo consiste en añadir al bloque un número arbitrario, que sólo se puede usar una vez, con el fin de que el resumen resultante cumpla la condición de ser menor que el target. Este número se denomina nonce o número de un solo uso y normalmente consta de 8 cifras hexadecimales. La única forma de obtener el número de un solo uso requerido es probando por fuerza bruta. Este proceso requiere un intensivo trabajo computacional con hardware especializado (ASIC) y consume gran cantidad de energía eléctrica. A esto se debe la creación de pools de mineros en países como China, en los que la energía es barata y el minado resulta rentable.

Una cuestión a solucionar es cómo resolver el problema del doble gasto, que una misma moneda no se pueda gastar dos veces. Esta dificultad es propia de las monedas descentralizadas, ya que al no haber un centro que controle la llegada de las transacciones, ante dos iguales, no siempre es posible decidir cual se ha producido la primera y darle a ésa la validez. En Bitcoin, con frecuencia se da el caso en que, a partir de un mismo bloque, dos mineros minen casi simultáneamente su bloque y lo distribuyen a la red por caminos distintos. Como son los propios mineros quienes conforman los bloques, los dos bloques serán parecidos, contendrán casi las mismas transacciones, pero no serán idénticos, tendrán distinto resumen. En estos casos, unos mineros trabajarán con de uno de los bloques para conformar y minar un nuevo bloque, y otros lo harán con el otro bloque. Detectada esta situación, aunque los dos bloques sean válidos, los mineros confirmarán el bloque que tenga mayor prueba de trabajo, el que tenga mayor resumen. El bloque descartado se denomina bloque huérfano. El bloque huérfano se invalida; el minero que realizó la prueba de trabajo se queda sin recompensa y las transacciones que no estén incluidas en el bloque confirmado quedan a la espera de ser incluidas en un nuevo bloque. De esta forma se evita que una transacción se utilice dos veces, que haya doble gasto, y el resultado es una única versión de la cadena de bloques. Una vez que un minero encuentra el número de un solo uso, lo anuncia inmediatamente a los otros mineros, éstos verifican la prueba de trabajo y las transacciones y deshacen su bloque candidato. La comprobación de que el minado es correcto por parte de los mineros es fácil e inmediata y el bloque junto con todas las transacciones que contiene queda confirmado e incluido en la cadena de bloques.

Como ejemplo volvemos al resumen de los tres párrafos de la introducción de este artículo. Hemos mostrado que es

aedd1bb22c321638f1155e3611bed6e677b73de5c428a9ed956d35f54d47a3e6

Fijamos como target el número

00000000000000000fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff

Este número es el mayor escrito con 64 cifras hexadecimales que tiene 47 cifras significativas (las 17 primeras son 0). La prueba de trabajo, el minado, consiste en añadir al texto del resumen un número de un solo uso para forzar que el resumen sea menor que este número, es decir, que tenga 46 cifras significativas (las 18 primeras 0) o 47 significativas (las 17 primeras 0) seguidas de alguna que no sea la f. Esto solo se puede hacer probando, probando y probando. Como se ha indicado, esto requiere de hardware específico que consume mucha energía. Como hay muchos mineros intentando superar la prueba trabajo y como esto hay que hacerlo prácticamente de forma continua para todos los bloques, el consumo global de energía en el minado es altísimo.

4. Recompensa por minar

Una de las claves de la superveniencia de Bitcoin se debe a que, por cada bloque minado, quien lo consigue en primer lugar recibe una recompensa en nuevos bitcoin. En concreto, todos los bitcoin que se van acuñando son para los mineros que consiguen en primer lugar el minado. También, estos son quienes reciben las comisiones de las transacciones. Está programado que cada 210.000 bloques, unos 4 años a diez minutos por bloque, la emisión de bitcoin se reduzca a la mitad. En consecuencia, la remuneración del minado por bloque también se reduce a la mitad. En los cuatro primeros años, de 2009 a 2012, se pusieron en circulación 10.500.000 bitcoin y por el minado de cada bloque se pagaron 50 bitcoin (210.000×50=10.500.000). A partir de mayo de 2020 y hasta 2024, el pago por minado se ha reducido a 6,250 bitcoin, por lo que en esos cuatro años se acuñarán en total 1.312.500 bitcoin. La producción total de bitcoin está limitada a 21 millones y a este ritmo finalizará en el año 2140. A partir de esa fecha, los mineros solo recibirán por el minado las comisiones de las transacciones. Otra cuestión muy distinta es por cuantos euros o dólares se cambie un bitcoin.

Veamos como ejemplo el bloque número 672431 de fecha 2021-02-27 13:28.

• Bloque: 672431

• Resumen:

00000000000000000003120e9aa5b6f1247a730c4b0dfc6716db4b855c978da5

• Raíz de Merkle:

6b44315f7b2621d8a21554e1dc96178bd935d042e23cb77e75bf4b1f4fd78ff1

• Número de transacciones: 2096

• Volumen de la transacción: 1446,34840523 bitcoin

• Recompensa por minado: 6,250 bitcoin

• Remuneración por comisiones: 0,41695539 bitcoin

• Target:

0000000000000000000cf4e30000000000000000000000000000000000000000

• Nonce: 04e9a917

Es inmediato comprobar que, como números hexadecimales, el resumen es menor que el target.

4. Comentario final

Bitcoin es una moneda totalmente digital, no se sustenta en nada físico, ni en bancos centrales, ni en organizaciones financieras. El propio Bitcoin es quien crea y emite su moneda. Bitcoin opera en una red de ordenadores abierta, descentralizada y distribuida. Esto es, quien quiera se puede integrar en la red Bitcoin, todos los nodos son iguales, no hay jerarquías, y tienen una copia de la gran base de datos de todas las transacciones. Las transacciones se realizan directamente entre origen y destino y son públicas. Su fiabilidad y seguridad reposa en la firma digital. Para almacenar de forma segura los datos, las transacciones se agrupan en bloques que se van encadenando uno detrás de otro, de forma que un bloque contiene el resumen del anterior. Una modificación de una transacción de un bloque requiere modificar su resumen, al estar este resumen incluido en el siguiente bloque, se tendrá que modificar su resumen y así uno a uno el resumen de todos los bloques siguientes, lo cual no es realizable computacionalmente. Además, como la base de datos está replicada en los nodos, habría que cambiar la de todos los nodos. Los bloques los confirman los mineros mediante una prueba de trabajo. El primer minero que supera la prueba de trabajo transmite el bloque al resto de mineros, éstos verifican la validez de las transacciones y de la prueba de trabajo, el bloque queda confirmado e incluido en la base de datos y el minero recibe una recompensa en bitcoin de nueva creación.

La emisión de moneda bitcoin está totalmente regulada, tanto en sus tiempos como en su número y destino, por unas reglas fijas. La emisión es totalmente independiente del valor de los bitcoin, de que haya una mayor o menor demanda de bitcoin y de la coyuntura económica del momento. Ninguno de los bitcoin que se emiten van al mercado, todos se adjudican a los mineros que superan la prueba de trabajo. La retribución en bitcoin por minado también está fijada por el propio sistema. Cada cuatro años la emisión de bitcoin se reduce a la mitad. Como en total se emitirán 21 millones de bitcoin, se alcanzarán los 21 millones en el año 2140. En 2020 ya han sido acuñados alrededor de 18.593.000 bitcoin. Se estima que alrededor de tres o cuatro millones de bitcoin han desaparecido por pérdida de las claves privadas, errores en las direcciones, etc.

Realizar la prueba de trabajo requiere hardware especializado de elevado consumo energético. Como le retribución por minado resulta al cambio alta, hay muchos mineros y pools de mineros que se dedican al minado. Como el minado de los bloques es prácticamente continuo, ya que en cuanto se mina un bloque se comienza a conformar el siguiente, el consumo global de energía por minado es muy elevado, lo cual suscita mucha controversia.

Para terminar, unas observaciones sobre Bitcoin.

Las monedas al uso tienen que cumplir tres funciones: permitir almacenar valor, realizar intercambios y transacciones, y servir como unidad de cuenta. Esto último significa servir de referencia de valor como, por ejemplo, basta con leer el precio en euros de un teléfono móvil para hacerse una idea de su valor. Según estos criterios, no se puede decir que las criptomonedas sean monedas de verdad, ya que no cumplen estas tres propiedades. La que más se cumple es la de almacenamiento de valor. Pero como medio de intercambio no se acepta en demasiados sitios, y debido a su constante cambio de valor, tampoco sirve como referencia. Las criptomonedas no serán monedas de verdad hasta que no se cumplan estas tres propiedades, en particular hasta que no se generalice cambiar bitcoin por, por ejemplo, un coche, un billete de avión o la realización de un trabajo.

Existen en el mercado casas de cambio que permiten cambiar bitcoin por dólares o euros y viceversa. Así, quienquiera puede adquirir bitcoin e ingresar en la red Bitcoin. En sus dos primeros años, 2009 y 2010, el valor del bitcoin era prácticamente cero y el 2-01-2011 valía 5 dólares. En enero de 2015 se cambiaba por alrededor de 300 dólares y desde entonces, con grandes altibajos, no ha dejado de acumular valor. ¿Hasta cuanto podrá alcanzar su valor? ¿Se está ante una burbuja?

Bibliografía

Para un estudio más detallado

Mikel Lezaun. Blockchain. Bitcoin, La Gaceta de la RSME, Vol. 24 (2021), Núm. 3, Págs. 533-558.

Sobre el autor: Mikel Lezaun Iturralde es catedrático de matemáticas aplicadas en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU

El artículo Introducción a Bitcoin se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Ingurumena

Landare exotiko inbaditzaileak asko ugaritu dira bai gure lurraldean, baita beste herrialdetan ere, eta espezie autoktonoekin lehiatzen dira. Arazo honi aurre egiteko nazioarteko ikerketa bat bultzatu da Europa mailan, kontinentean dauden espezie exotikoen ahalmen eta baldintza inbaditzaileak identifikatzeko asmoz. Bertan parte hartzen du Idoia Biurrun UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Landareen Biologia eta Ekologia Saileko ikertzaileak. Biurrunek Iberiar penintsularen iparraldeko landare komunitateetan dauden landare exotikoei buruzko datuak bildu ditu eta, hauetaz baliatuz, espezie exotiko bakoitzaren tokiko ugaritasuna, hedapen geografikoa eta anplitude ekologikoa identifikatuko da, Europa osoko datuekin batera. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Landare exotikoen jatorriak badu zer esana ahalmen inbaditzailean.

Milaka ekintzailek, ordezkari politikok eta 200 herrialdetako agintariek hitzordu garrantzitsua dute COP26 gailurrean. Arretaz jarraitzen ari da bertakoa Sergio H. Faria BC3ko Ikerbasque irakaslea eta Klima Aldaketari Buruzko Gobernu Arteko Taldeko (IPCC) ikertzailea. Parisen duela sei urte hitzartutakoak betetzear daude oraindik eta egindakoa ez da nahikoa izan gehienez 1,5 graduko berotze globala ez gainditzeko. Ikertzaileak uste du orain dela aukera, Glasgown. Ez du uste azken aukera denik goi bilera, baina bai klima-aldaketari galga jartzeko aukera. Berrian elkarrizketatu du Iñaki Petxarroman kazetariak: “Atmosferan pilatutako CO2aren erdia azken 30 urteetan isuritakoa da”.

Biologia

Hologenoma animalia edo landare bat osatzen duten organismo guztien genomen multzoa da: bai ostalariarena eta baita haien mikroorganismoena ere. Horren harira, Antton Alberdi Estibaritz Kopenhageko Unibertsitateko biologoa, abereen eta haiekin bizi diren mikroorganismoen arteko interakzioa aztertzen ari da, hologenomikaz baliatuta. Alberdi eta bere kideen ustetan, egungo sekuentziazio-teknikek, CRISPR-Cas9-k eta ahalmen konputazionalak jada aukera ematen dute edozein ostalari eta haren mikrobioen ezaugarri genetikoen azterketa sistematikoa egiteko, eta baliabide hauei buruzko artikulu bat argitaratu dute Nature Reviews Genetics aldizkarian. Aitziber Agirrek azaltzen du Elhuyar aldizkarian: Hologenomika: ostalari eta mikrobiotaren arteko harremana argitzen.

Osasuna

Ana Galarragak Elhuyar aldizkarian azaldu duenez, COVID-19aren txaplata bidezko txertoa eta beste aukera batzuk garatu dituzte herrialde pobretuentzat. Saguetan frogatu dute txerto mota berri hau eta ohiko injekzioek baino babes hobea sortzeaz gain, dosi txikiagoa behar du, giro-tenperaturan biltegiratu daiteke, eta norberak bere buruari jar diezaioke. Larruazalean immunitate-zelulak oso ugariak direnez, erantzun immunitario sendoa sortzen da, baita dosi bakarrarekin ere. Espero da osasun-profesional gutxi edo/eta txertoak hotzean garraiatzeko eta gordetzeko baliabide eskasak dituzten lekuetan abantaila handia suposatuko duela, baina lehenik, pertsonetan probak egin beharko dituzte.

Teknologia

Aste honetan Zientzia Kaieran, Naiara Aginako UPV/EHUko Robotika eta Sistema Autonomoen taldeko ikertzaileari egin diote elkarrizketa, minbizia tratatzeko teknologia berritzaile baten inguruan. SBRT irradiazio teknika du izena eta ohiko tratamenduekin baino erradiazio-dosi handiagoak sortzen direnez, pazienteek erradiazio-saio gutxiago behar dituzte. Ikerketa-talde honek biriketako minbiziaren tratamendua ikertzen du eta ebakuntza ezinezkoa denean SBRT teknika da erabilgarria dela erakutsi dute. Datu guztiak: Naiara Aginako: “Minbizia tratatzeko SBRT teknikaren doitasuna ohiko tratamenduena baino handiagoa da”

Industrian, piezen erabilpenean zehar agertzen den higadura edo fabrikazio-prozesuan zehar kaltetzen diren piezak konpontzeko “Laser Metal Deposition” deituriko prozesuaz baliatzen dira. Metodo honek oinarri-materialaren gainazalean material bera edo bestelakoa gehitzea ahalbidetzen du, laser-izpi batek oinarri-materiala eta gehigarria, biak aldi berean, urtzen baititu. Prozesu hau oso interesgarria bilakatu da trokelgintzako enpresa ugarirentzat. Izan ere, ikerkuntza-lan batek berotako trokelen hozketa-hodiak LMD bidez fabrikatzearen bideragarritasuna bermatu du. Datuak Zientzia Kaieran: Hozketa-hodien fabrikazioa berotako trokeletan laser bidezko ekarpen bidez.

 

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate bereko Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

The post Asteon zientzia begi-bistan #367 appeared first on Zientzia Kaiera.

El gran evento de divulgación Naukas regresó a Bilbao para celebrar su décima edición en el magnífico Palacio Euskalduna durante los pasados 23, 24, 25 y 26 de septiembre.

Daniel Torregrosa, famoso popularmente entre otras cosas por su libro del Mito al laboratorio (Ed. Cálamo), se hizo muy conocido en la blogosfera por sus textos sobre venenos. Estaba tardando que diese una charla sobre su historia.



Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

 

El artículo Naukas Bilbao 2021: Daniel Torregrosa – La química al servicio del mal se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Gauza bat da jakitea ikusten duzuna aurpegi bat dela, eta beste bat da ikusten duzuna aurpegi ezagun bat dela jakitea. Ez dira gauza bera. Dena dela, garunak zer egiten duen bata eta bestea bereizteko, ez da hain gauza misteriotsua. Rosa Garcia Verdugok azaltzen digu: A new type of neuron identified in familiar face recognition por Rosa García-Verdugo.

Seguruenik, ilargian ura egotea primerakoa irudituko litzaioke norbaiti, batez ere ura modu batera edo bestera erabiltzeko. Baina baliteke hau astiroago pentsatu behar izatea. Alex Ellery-ren eskutik: Mining the moon’s water will require a massive infrastructure investment, but should we?

Mikroskopia bidez lortutako irudien azterketa hain da nekeza eta konplexua, honetarako ikasketa sakoneko sistemak erabiltzea arau bihurtzen ari dela. Baina baten batek esan zuen moduan: “Botere handi batek erantzukizun handia dakar”. DIPCko ikertzaileek honen arazoa eta konponbide posibleak adierazten ditu: The proper use of deep learning in microscopy image analysis.

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.

The post Ezjakintasunaren kartografia #372 appeared first on Zientzia Kaiera.

Una cadena con siete nanografenos triangulares (triangulenos) depositada en una superficie de oro es sondeada con un microscopio de efecto túnel. Mientras que cada trianguleno tiene espín 1, las correlaciones cuánticas a lo largo de la cadena dan lugar a la emergencia de dos espines ½, representados de color azul y rojo en los bordes de la cadena. (Imagen: EMPA)

Nos resulta de sentido común el que unidades sencillas se unan para formar estructuras más complicadas. Así, los átomos se unen para formar moléculas, que a su vez se combinan formando células y estas forman tejidos, dando lugar por último a seres vivos. En el mundo cuántico, este proceso puede ocurrir en dirección contraria, de forma que la interacción entre cosas “complejas” da lugar a cosas más “sencillas”. Así, en ciertas circunstancias, como el efecto Hall cuántico fraccionario, la interacción entre electrones, partículas indivisibles con carga eléctrica e, puede dar lugar a la emergencia de partículas con carga e/3. Este fenómeno se conoce como fraccionamiento.

Todas las partículas elementales poseen propiedades intrínsecas como masa o carga, que nos resultan intuitivas, y otras que nos lo son menos, como el espín, pero que podemos visualizar como una brújula. A diferencia de las brújulas normales, que pueden apuntar en cualquier dirección, el espín de los sistemas cuánticos está cuantizado, valga la redundancia, y únicamente puede tomar un conjunto discreto de valores. Por ejemplo, decimos que el espín del electrón es 1/2 y puede tomar únicamente dos valores, +1/2 y -1/2. Partículas con espín 1 pueden tomar tres valores, +1, 0 y -1.

En los años 80 el físico inglés Duncan Haldane construyó un modelo matemático para partículas de espín 1 en el que se producía el fraccionamiento de los espines. Así, una cadena unidimensional de partículas indivisibles de espín 1, interactuando con sus vecinas, daba lugar a la aparición de partículas de espín 1/2 en los bordes de la cadena. Igual que el truco de magia en el que el mago que corta en dos mitades a una persona y las separa, el modelo de Haldane permite fraccionar espines 1 y separarlos. Se trata de uno de los modelos centrales del magnetismo cuántico, un trabajo que le valió el premio Nobel en 2016.

La verificación experimental de esta predicción era complicada por varios motivos, empezando por el hecho de que no existen materiales unidimensionales. Había evidencia indirecta del fenómeno de fraccionamiento del espín en materiales orgánicos que contienen cadenas de átomos magnéticos, pero faltaba una observación directa. Ahora esa observación se ha llevado a cabo por un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentra el investigador Ikerbasque David Jacob, del Departamento de Polímeros y Materiales Avanzados: Física, Química y Tecnología de la Facultad de Química de la UPV/EHU, que ha colaborado en este trabajo con el INL, la Universidad de Alicante, el EMPA en Zurich y la Universidad de Dresde.

Para conseguirlo los investigadores han combinado técnicas de química orgánica con ciencia de superficies en ultraalto vacío para sintetizar moléculas de grafeno con espín 1 que forman cadenas unidimensionales. Usando un microscopio de efecto túnel los investigadores han podido estudiar los estados cuánticos de la cadena depositada en una superficie de oro, con resolución atómica, compararlos con los predichos por la teoría, y establecer que en efecto el sistema se comporta como el modelo de Haldane. En particular, en cadenas con un número suficientemente alto de moléculas magnéticas, los investigadores encontraron en los extremos de la cadena resonancias Kondo, un fenómeno que ocurre cuando partículas de espín ½ interactúan con los electrones de un conductor como el oro.

Los investigadores afirman que este trabajo “muestra el potencial para usar nanografenos para formar redes bidimensionales de nanoimanes que permitan comprobar predicciones análogas a las de Haldane, como por ejemplo la existencia de estados cuánticos que permitirían realizar la computación cuántica”.

Referencia:

Shantanu Mishra, Gonçalo Catarina, Fupeng Wu, Ricardo Ortiz, David Jacob, Kristjan Eimre, Ji Ma, Carlo A. Pignedoli, Xinliang Feng, Pascal Ruffieux, Joaquín Fernández-Rossier, Roman Fasel (2021) Observation of fractional edge excitations in nanographene spin chains Nature doi: 10.1038/s41586-021-03842-3

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

 

 

El artículo Observación experimental del fraccionamiento del espín en un material orgánico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

SBRT irradiazio teknika minbizia tratatzeko teknologia berritzailea da. Doitasun handiko teknika honen ezaugarririk garrantzitsuena da, ohiko tratamenduekin baino erradiazio-dosi handiagoak jasotzen dituela gaixoak. Ondorioz, pazienteak erradiazio-saio gutxiago ditu.

UPV/EHUko Robotika eta Sistema Autonomoen taldean (RSAIT) biriketako minbiziaren tratamendua ikertzen dute. Birikietako tumore primarioa duten eta osasun-egoera onean dauden gaixoen ohiko tratamendua kirurgia da. Ebakuntza ezinezkoa denean SBRT teknika da erabilgarria. Hala ere, tratamendua aplika daiteke soilik tumore bakarra dagoenean, txikia denean eta gongoilak erasan gabe daudenean.

Tumore bat irradiatzen denean inguruko zelula osasuntsuek ere jasotzen dute irradiazioa baina SBRT teknikarekin zelula kopuru txiki batek baino ez du hau jasango. UPV/EHUko RSAIT taldeko Naiara Aginako ikertzaileak azaltzen dizkigu xehetasunak. 

“Zientzialari” izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.

The post Naiara Aginako: “Minbizia tratatzeko SBRT teknikaren doitasuna ohiko tratamenduena baino handiagoa da” #Zientzialari 163 appeared first on Zientzia Kaiera.

José Manuel Muñoz y Javier Bernácer

Shutterstock / Mopic

 

“Los seres humanos solo utilizamos el 10 % de nuestro cerebro”. “El cerebro de los adultos no cambia”. “El cerebro reptiliano es el que gobierna la conducta de los niños”. “Una persona es más inteligente cuantas más neuronas tenga”. ¿Quién de nosotros no ha escuchado estas afirmaciones alguna vez? Y, sin embargo, son falsas.

Se trata de malas interpretaciones acerca del cerebro (“neuromitos”) que calan a menudo en la población a través de ciertas formas de divulgación científica. También llegan incluso al ámbito de la educación. Así lo demuestra un estudio publicado en 2014, en el que se comprobó que los profesores de diversos países, tanto occidentales como orientales, tendían a creer en esta clase de afirmaciones.

La difusión de estas ideas erróneas no es banal, sino que puede llevar a estrategias educativas sin sustento científico y dañinas. Por ejemplo, el enriquecimiento excesivo del entorno de los niños y la obsesión por enseñarles cuantas más cosas mejor antes de los seis años.

Confundir la parte con el todo

Otro error que se presenta con frecuencia en la comunicación de la neurociencia consiste en perpetuar la llamada “falacia mereológica”: adjudicar a la parte (el cerebro) atributos psicológicos que, en realidad, pertenecen al todo (el ser humano en su conjunto).

Mediante una rápida búsqueda en internet podemos toparnos con expresiones como “el cerebro piensa”, “el cerebro recuerda”, “tu cerebro ve”, o hasta “tu cerebro odia”.

Este tipo de expresiones no solo se emplean por parte de los divulgadores científicos, sino también en ámbitos como la enseñanza e, incluso, la ciencia profesional. Sirva como muestra de esto último uno de los objetivos perseguidos por la iniciativa australiana para la investigación del cerebro (Australian Brain Initiative), que sus promotores plantean como “entender y optimizar cómo el cerebro aprende en la infancia”.

Esta falacia mereológica constituye la base conceptual de lo que el filósofo Carlos Moya califica como un nuevo (y paradójico) “dualismo materialista”. Una vez superada la concepción dualista alma-cuerpo (al modo cartesiano), se tiende ahora a pensar en un cerebro independiente o aislado del cuerpo. Este último parece, en cierto modo, prescindible. Esto no se ajusta a la realidad: el cerebro es solo una parte del sistema nervioso, que a su vez es solo una parte del cuerpo. Dicho cuerpo, además, se enmarca en un contexto social (no es un “cerebro en una cubeta”) que afecta decisivamente al desarrollo y la historia vital del individuo.

Ni los pies caminan, ni el cerebro piensa

El lector estará de acuerdo en que sus pies no caminan, sino que es usted quien camina empleando sus pies. De igual forma, no es su cerebro el que piensa, recuerda, odia o ama, sino que es usted quien hace todo esto utilizando su cerebro.

Podría pensarse que la comparación entre cerebro y pies no resulta adecuada, pues el cerebro, a diferencia de aquellos, goza de una gran capacidad de control sobre las demás partes del organismo. Sin embargo, no debe olvidarse que el cerebro depende, a su vez, de otros órganos para su subsistencia y funcionamiento, en especial (aunque no solo) del corazón.

De ningún modo el cerebro es independiente y gobernador del resto del cuerpo, como demuestra la dinámica de su desarrollo: no es hasta la vigesimotercera semana de vida prenatal cuando aparecen las primeras sinapsis en el embrión humano, y no es hasta pasados los veinte años cuando el cerebro termina de desarrollarse por completo. De hecho, el cerebro sigue cambiando hasta el día de nuestra muerte. Sencillamente, sin cuerpo no puede haber cerebro, tanto funcional como cronológicamente.

Hasta cierto punto, resulta comprensible que científicos o divulgadores formados en neurociencia tiendan a transmitir, consciente o inconscientemente, la falacia mereológica. Después de todo, su conocimiento especializado puede conducir a sobredimensionar la importancia de una parte de la realidad.

Por eso, y al igual que se ha normalizado el hecho de que una “ciencia de la parte”, como es la neurociencia, impregne decisivamente la comprensión de las ciencias sociales y las humanidades que estudian al ser humano en su conjunto, debería normalizarse también el camino complementario: que estas “ciencias del todo” contribuyan a un entendimiento más completo (y realista) del sistema nervioso.

Para lograrlo, la neurociencia debería ser más receptiva al estudio y el diálogo genuino con otras disciplinas (psicología, educación, comunicación, derecho, filosofía). La colaboración interdisciplinar podría, así, contribuir a frenar la proliferación de neuromitos y visiones reduccionistas de lo humano que entorpecen incluso el avance de la propia neurociencia. El rigor metodológico no debería asociarse a una falta de rigor argumentativo. Comunicar el cerebro, después de todo, no implica limitarse al cerebro.

Sobre los autores: José Manuel Muñoz es investigador en el Centro Internacional de Neurociencia y Ética (CINET) de la Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Bueno, y en el Grupo Mente-Cerebro, Instituto Cultura y Sociedad (ICS) de la Universidad de Navarra y Javier Bernácer es investigador en el Grupo Mente-Cerebro del ICS.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículol original.

El artículo Nuestro cerebro no piensa (y el de usted, tampoco) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.