Cuaderno de Cultura Científica

Estructura celular de las neuronas, donde se aprecian las mitocondrias (“mitochondrion”).

Desde hace tiempo se sabía que los extractos de la planta Cannabis, al igual que los cannabinoides sintéticos y los producidos por el propio cerebro, se unen a los receptores de cannabinoides tipo 1 (CB1) localizados en las terminales nerviosas de las neuronas, causando una inhibición de la liberación de mensajeros químicos (neurotransmisores) en las zonas de comunicación entre las células nerviosas.

El conocimiento de este modo de acción de los cannabinoides se ha visto ampliado en los últimos años al demostrarse que el receptor CB1 también se localiza y funciona en las mitocondrias de las neuronas –las mitocondrias son los orgánulos encargados de la producción de la energía celular-. Ahora, una nueva investigación, que se publica en Nature, da un paso más al descubrir que la amnesia inducida por cannabinoides requiere de la activación de los receptores de cannabinoides CB1 localizados en las mitocondrias del hipocampo –el hipocampo es la estructura cerebral implicada en la formación de memoria-.

Para la obtención de los resultados de esta investigación, liderada por el grupo del Dr. Giovanni Marsicano, de la Universidad de Burdeos, ha resultado crucial la contribución de las doctoras Nagore Puente, Leire Reguero, Izaskun Elezgarai y el doctor Pedro Grandes, neurocientíficos del Departamento de Neurociencias de la Facultad de Medicina y Enfermería de la UPV/EHU y del Achucarro Basque Center for Neuroscience, quienes también participaron en el hallazgo anterior sobre la localización y funcionamiento del receptor CB1 en las mitocondrias. En esta nueva investigación, los investigadores emplearon un amplio abanico de técnicas experimentales de vanguardia y observaron que la eliminación genética del receptor CB1 de las mitocondrias del hipocampo previene la pérdida de memoria, la reducción del movimiento mitocondrial y la disminución de la comunicación neuronal inducidas por los cannabinoides.

Además, esta investigación ha desvelado que la amnesia causada por los cannabinoides y los procesos celulares relacionados están vinculados a una alteración aguda de la actividad bioenergética mitocondrial debida a la activación directa de los receptores CB1 en las mitocondrias. Dicha activación causa la inhibición de la cascada de señalización cannabinoide dentro de la mitocondria y, a consecuencia de esa inhibición, disminuye la respiración celular. Esta reducción de la respiración celular por cannabinoides no queda restringida al cerebro, ya que un fenómeno similar ocurre en el músculo esquelético y cardiaco, como acaba de publicar en otra investigación el grupo del doctor Grandes.

“Un mal funcionamiento mitocondrial puede tener serias consecuencias en el cerebro. Por ejemplo, la disfunción mitocondrial crónica interviene en la patogenia de las enfermedades neurodegenerativas, el ictus o los trastornos asociados al envejecimiento. Sin embargo, se desconocía la implicación de la variación aguda de la actividad mitocondrial en funciones cerebrales superiores, como es la memoria”, ha apuntado el Dr. Grandes. En definitiva, esta investigación ha puesto de manifiesto que los receptores de cannabinoides CB1 en las mitocondrias regulan los procesos de memoria a través de la modulación del metabolismo energético mitocondrial.

Por otra parte, aunque los derivados cannabinoideos tienen un potencial terapéutico bien conocido, su utilización queda limitada por los importantes efectos adversos que presentan al actuar sobre los receptores CB1, entre ellos la pérdida de memoria. Los resultados de la presente investigación sugieren que “una intervención selectiva sobre determinados receptores de cannabinoides CB1 localizados en el cerebro en determinados compartimentos específicos de las neuronas podría ser de interés de cara al desarrollo de nuevas herramientas terapéuticas basadas en los derivados cannabinoideos más eficaces y seguros en el tratamiento de ciertas enfermedades cerebrales” explica el doctor Grandes. “Esta investigación es el resultado de 6 años de trabajo en el que hemos participado 28 investigadores. En nuestro caso no hubiera sido posible sin la financiación recibida de la UPV/EHU, el Gobierno Vasco e instituciones estatales, que han confiado en nosotros incluso en estos años de tremendas estrecheces para la investigación, lo que reconozco y agradezco”, termina Pedro Grandes.

Referencia:

Etienne Hebert-Chatelain, Tifany Desprez, Román Serrat, Luigi Bellocchio, Edgar Soria-Gomez, Arnau Busquets-Garcia, Antonio Christian Pagano Zottola, Anna Delamarre, Astrid Cannich, Peggy Vincent, Marjorie Varilh, Laurie M. Robin, Geoffrey Terral, M. Dolores García-Fernández, Michelangelo Colavita, Wilfrid Mazier Filippo Drago, Nagore Puente, Leire Reguero, Izaskun Elezgarai, Jean-William Dupuy, Daniela Cota, Maria-Luz Lopez-Rodriguez, Gabriel Barreda-Gómez, Federico Massa, Pedro Grandes, Giovanni Bénard, Giovanni Marsicano (2016) A cannabinoid link between mitochondria and memory. Nature. DOI: 10.1038/nature20127

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

El artículo Un nexo cannabinoide entre mitocondrias y memoria se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. El deterioro de la memoria con la edad es selectivo
2. La dependencia entre conectividad estructural y funcional en el cerebro
3. Cómo los olores nos incitan a comer

En el fondo de mares y océanos, allí donde las placas tectónicas se van separando, a menudo se forman grietas. Por ellas se proyecta hacia el exterior agua de mar en la que abundan sustancias disueltas y partículas en suspensión procedentes del magma terrestre. Son fuentes hidrotermales o fumarolas. El agua que surge de ellas procede de la zona adyacente, se introduce en la base e interior de las mismas a través de fallas y de rocas porosas, y sale a temperaturas que pueden superar los 400ºC, aunque no llega a hervir por la altísima presión a que se encuentra, propia de profundidades de entre 2000 y 3000 m. Muchas de las sustancias disueltas precipitan al salir al exterior. El brusco descenso de temperatura que ocurre al mezclarse el agua de la fumarola con la del fondo oceánico –que se encuentra a 2ºC, aproximadamente- facilita esa precipitación. Además, las partículas en suspensión se sedimentan en el fondo, de manera que se van depositando capas de material que dan lugar a la formación de nuevo suelo oceánico. Las aguas que surgen de las fumarolas hidrotermales son ricas en hidrógeno, metano, sulfuros y diferentes minerales.

Los primeros indicios de la existencia de esas fumarolas se tuvieron en 1949 y en la década de los sesenta se obtuvieron nuevas pruebas. Pero la sorpresa saltó en 1977, cuando un submarino enviado a examinar una zona de fuentes hidrotermales en el fondo del Pacífico descubrió que allí donde no debiera haber casi ningún ser vivo había densas poblaciones de invertebrados de diferentes especies, algunos de gran tamaño. El descubrimiento fue sorprendente porque los fondos marinos que se encuentran a esas profundidades se parecen a los desiertos. A esas zonas no llega la luz, por lo que no hay organismos que realicen la fotosíntesis. No hay producción vegetal y, sin ella, tampoco puede sostenerse una fauna abundante. La poca materia orgánica que puede haber a gran profundidad procede de la superficie, y son detritos que pueden llegar muy abajo y que son consumidos por algunos bivalvos y equinodermos.

.

Entre los animales descubiertos en el entorno de las fumarolas hay gusanos que llegan a medir más de 2,5 metros, aunque carecen de sistema digestivo. También proliferan bivalvos y crustáceos, así como especies de otros grupos mucho menos abundantes. Las investigaciones posteriores al descubrimiento de las comunidades de las fuentes hidrotermales revelaron que se trataba de animales que se nutren gracias al metabolismo de bacterias simbiontes que albergan en su interior. Se trata de bacterias que obtienen la energía de la oxidación del sulfuro de hidrógeno, de metano y hasta de hidrógeno.

Las fumarolas hidrotermales y su rica e inesperada fauna han suscitado un gran interés entre los biólogos, porque muestran que la vida, incluso en formas complejas, puede desarrollarse en enclaves considerados extraordinariamente hostiles. Pues bien, según un estudio publicado hace unos meses en la revista Nature Microbiology, a partir del análisis del genoma de 1800 bacterias y 130 arqueas se ha identificado un grupo de 355 genes que probablemente tuvo el último ancestro común de esos microorganismos (y supuestamente de todos los seres vivos). Y esa colección de genes sugiere que ese ancestro común quizás vivió en un entorno cuyas características eran muy similares a las del de las fumarolas. Es sólo una hipótesis, por supuesto, y muy especulativa quizás. Pero no deja de resultar sugerente que mientras algunos buscan el origen de la vida en el espacio exterior, ésta haya podido proceder, precisamente, de los enclaves más oscuros y recónditos de nuestro planeta, casi de su mismo interior.

—————————————————-

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 en la sección #con_ciencia del diario Deia el 9 de octubre de 2016.

El artículo En lo más recóndito de nuestro planeta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Un extraño planeta
2. Matemáticas del Planeta Tierra (MPE2013), en Bilbao
3. ‘La simetría en nuestro entorno’, por M.A. Cuevas Diarte

.

¿Quién nos garantiza que en el fturo nosotros tengamos el control? Helena Matute reflexiona sobre ello.

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

El artículo #Naukas16 Conviviendo con robots se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. #Naukas16 La nutrición está sobrevalorada (y cómo me jode)
2. #Naukas16 La verdadera historia de la penicilina
3. #Naukas16 Qué pasa cuando le das un péndulo a una máquina

Cada vez escucho con más frecuencia decir que el intestino es nuestro segundo cerebro. Seguramente os sonará el tema, y si buscáis sobre él es fácil encontrar en las librerías dietas basadas en esta idea. Sin embargo, el problema de estos libros, cuya promoción y defensores he encontrado en periódicos importantes, es que suelen tomar algunos datos científicos reales, e interpretarlos de un modo sesgado a la vez que los juntan con afirmaciones poco rigurosas. Así que para desmontar algunas de las interpretaciones erróneas que tienen estos libros, y ya de paso aprender un poco de neurobiología, voy a pasar por tres de los principales argumentos científicos que usan para defender que el intestino es nuestro segundo cerebro.

“El aparato digestivo tiene una extensa red neuronal compuesta por cien millones de neuronas”

En los seres humanos el sistema nervioso se divide en dos partes: lo qué tenemos metido dentro de la cabeza (el encéfalo) y la médula espinal forman el sistema central, mientras que todo lo demás es el sistema periférico. Una de las partes del sistema periférico es el sistema entérico, que es el que forma la extensa red neuronal compuesta por cien millones de neuronas que se encuentran en nuestro aparato digestivo. Pero aunque cien millones de neuronas pueden parecer muchas, son muy pocas si las comparamos con los aproximadamente ochenta y cinco mil millones de neuronas que tiene el cerebro humano. Por cada neurona que tenemos en las tripas tenemos ochocientas cincuenta en la cabeza. Es una diferencia abismal. En proporción es como si estuviéramos comparando un sueldo mensual de 1000 euros (cerebro) frente a un sueldo de 1´18 euros (sistema entérico).

No solo cuantitativamente, sino también estructuralmente ambos sistemas son muy diferentes: por un lado el sistema entérico, cuya función es controlar todo el tracto intestinal desde el esófago al recto y también conecta con el páncreas y la vesícula biliar, está formado por neuronas alojadas en o junto a las vísceras. Estas neuronas se encuentran agrupadas en una serie de “bolas” de neuronas y otras células nerviosas, denominadas ganglios; y son los ganglios los que se ocupan de controlar procesos tales como los movimientos musculares del intestino, la secreción de sustancias digestivas o el flujo sanguíneo a esas zonas. El cerebro, que por otro lado, es una única megaestructura que se divide en muchas otras estructuras especializadas en distintas funciones, y todas están compuestas por una serie de capas neuronales una encima de otra que se han tenido que plegar para poder caber dentro de la cabeza. Es una arquitectura neuronal bastante más compleja. Así que el sistema entérico no solo es mucho más pequeño sino también mucho más simple.

“Las bacterias intestinales condicionan incluso la conducta”

Los seres humanos estamos llenos de bichos: tenemos más de 100 billones de microorganismos encima, de los cuales una gran parte están en nuestro intestino. Allí, entre otras cosas, participan pasivamente en el procesamiento de alimentos y liberan muchas moléculas al intestino: algunas de ellas incluso son capaces de llegar a la sangre e influir en el resto del cuerpo.

Esquema representativo de las principales vías a través de las cuales la microbiota podría influir en el sistema nervioso central: estimulación del nervio vago, sustancias secretadas al sistema circulatorio y estimulación del sistema inmune. Sampson et al., 2015

La investigación sobre la microbiota, los microorganismos que tenemos en el intestino, y cómo esta podría condicionar la conducta humana es una investigación todavía muy reciente. Sin embargo, los primeros resultados ya apuntan a que la ausencia de flora bacteriana en ratones tiene un impacto en todo el cuerpo incluido el cerebro. Desde cambios en el apetito a estados anímicos, hay muchos estudios que relacionan cambios de flora bacteriana intestinal con variaciones en la conducta e incluso algunos trabajos intentan relacionarlos con enfermedades neuronales.

Pero independientemente de los resultados que se obtienen, el problema es que todavía no sabemos en la mayoría de los casos cómo se producirían estos cambios. Podría ser un efecto directo: por ejemplo, algunos microorganismos intestinales son capaces de producir sustancias que en el cerebro funcionan como neurotransmisores (aunque en muchos casos no se sabe si realmente estos “neurotransmisores intestinales” pueden llegar al cerebro); o podría ser un efecto más indirecto ya que los microorganismos generan muchas sustancias que nosotros asimilamos y que podrían alterar nuestro metabolismo, nuestro sistema inmune o cualquier otro elemento que afecte después a nuestro sistema nervioso. Por lo tanto, aunque ya hay trabajos muy buenos sobre este tema, todavía es muy pronto para decir con seguridad cómo y sobre todo hasta qué punto la microbiota puede alterar la conducta en los seres humanos.

“El 90% de la serotonina que tenemos en nuestro cuerpo se encuentra en nuestro intestino”

La serotonina es una molécula bastante famosa porque es neuroactiva y los bajos niveles de serotonina en el cerebro se han asociado a estados anímicos bajos, depresión, o la adicción. Como muchísimas moléculas en nuestro cuerpo, la serotonina no tiene una función única sino que su función depende de la diana sobre la que actúe. Por ejemplo, si hablamos del intestino allí un tipo de células intestinales producen la serotonina, la cual tiene como función principal regular la motilidad intestinal (el movimiento de los músculos que permite el desplazamiento del alimento por el intestino).

Partiendo de esta abundancia de serotonina en el intestino, se argumenta en algunos libros que es clave cuidar nuestra dieta porque con ella influiremos sobre la mayor parte de la serotonina que hay en nuestro cuerpo, y como de la serotonina depende mucho nuestro estado anímico, achacan a problemas alimenticios nuestros problemas de ánimo. Aquí el problema está en que aunque una mala dieta puede causarnos desequilibrios metabólicos que cambien nuestro estado de ánimo, esto no tiene por qué estar relacionado con la serotonina intestinal: de hecho no se está seguro si la serotonina intestinal puede llegar siquiera al cerebro. El cerebro tiene una estructura llamada la barrera hematoencefálica (para más información: El cerebro: un órgano solitario y aislado) que regula la entrada de sustancias, y si una molécula no atraviesa la barrera, no puede entrar en el cerebro y afectar su funcionamiento directamente. Como no se sabe si es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica, es muy prematuro asociar la cantidad de serotonina que tenemos en los intestinos con nuestro comportamiento.

Solo tenemos un cerebro.

En resumen, hablar del intestino como un segundo cerebro es bastante incorrecto y los argumentos neurobiológicos en los que se apoyan muchos libros sobre este tema son, como mínimo, muy discutibles. Obviamente, debemos cuidar nuestra dieta y nuestro aparato digestivo, pero es importante hacerlo siguiendo argumentos dietéticos y neurobiológicos rigurosos.

Este post ha sido realizado por Pablo Barrecheguren (@pjbarrecheguren) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias:

• Cani, P. D., & Knauf, C. (2016). How gut microbes talk to organs: The role of endocrine and nervous routes. Molecular Metabolism, 5(9), 743–752.
• Principles of Neural Science, Fifth Edition (2012).
• Sampson, T. R., & Mazmanian, S. K. (2015). Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell Host and Microbe, 17(5), 565–576.

El artículo El intestino no es nuestro segundo cerebro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Nuestro otro cerebro
2. El cerebro: un órgano solitario y aislado
3. Los escultores del cerebro, charla de Mara Diersen

.

En ocasiones la ausencia del titular da una oportunidad al suplente para convertirse en estrella. Queda a juicio del espectador qué consiguió José Antonio Pérez Ledo.

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

El artículo #Naukas16 Metaestudios comparativos sobre nasciturus se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. #Naukas14: Quiero salir en “La contra” de La Vanguardia
2. #Naukas16 La verdadera historia de la penicilina
3. #Naukas14 El tamaño sí importa…sobre todo en el nanomundo

Estamos viviendo un momento clave en el desarrollo económico de nuestras sociedades, y tal vez en la historia misma de la humanidad, como es la creación de verdaderos sistemas de Inteligencia Artificial. El avance del Big Data, el desarrollo y el éxito de técnicas como el Deep Learning y los ejemplos anecdóticos que empiezan a aparecer ya en nuestras vidas son sólo premoniciones de lo que se viene: un verdadero tsunami económico y social que va a suponer una seria convulsión política. Los espectaculares avances como AlphaGo ganando al Go a las mejores mentes humanas o programas relativamente simples capaces de colorizar imágenes en blanco y negro o diagnosticar enfermedades pronto darán paso a chatbots capaces de reemplazar a los call centers y programas de gestión que hagan innecesarios a ejecutivos intermedios o abogados. La disrupción es ya inminente y será profunda; hay quien incluso ha llegado a pronosticar el Fin de la Ciencia, reemplazada por las correlaciones creadas por medio de técnicas de análisis e inteligencia artificial sobre enormes cantidades de datos. La teoría será innecesaria; el conocimiento será automático y generado por simple elevación de los datos empíricos, limpio de preconcepciones y sesgos. Un paraíso del saber surgido del puro hecho, sin prejuicios ni limitaciones humanas.

Y es cierto que como humanos las características de nuestro cuerpo y nuestra mente encauzan y limitan nuestras posibilidades de percibir el universo. Nuestros ojos desnudos no pueden ver mas allá del espectro visible, y por ello tardamos milenios en saber que existían otras formas de luz; nuestro cerebro trabaja en tres dimensiones y por ello nos resultó muy complicado comprender que puede haber otras (e imposible sentirlas de modo intuitivo). Los trucos de procesamiento que emplea nuestro cerebro para integrar la información del exterior nos juegan malas pasadas, como es el caso de las ilusiones visuales, y el modo como procesamos la información nos hace desesperadamente incapaces a la hora de manejar estadísticas y riesgos. Peores aún son los modos de pensamiento, las presuposiciones y las presunciones que almacenamos en la mente, invisibles y letales, o nuestra extrema susceptibilidad al contagio social de ideas y prejuicios. No es en verdad extraño que la ciencia como actividad social esté viviendo una crisis de reproducibilidad sin precedentes: el cerebro humano y los modos de colaboración de las personas no evolucionaron para facilitarnos la comprensión del Cosmos. Un método automático y sin prejuicios ni preconcepciones para capturar información a partir de los hechos puros sería mucho más eficaz sin duda. También es, y será imposible, ya que el mismo concepto de ‘dato’ (o ‘hecho’) es una construcción teórica: sin teoría el conocimiento es imposible, para cualquier mente, natural o artificial.

“Si observas o no algo depende de la teoría que utilices. Es la teoría la que decide lo que puede ser observado“. La frase es de Albert Einstein y apunta a una realidad que no se suele tener en cuenta: sin una teoría que los sustente los datos no existen. Sería estupendo que los datos tuviesen una existencia propia, separada e independiente: que fueran como luciérnagas en un bosque oscuro iluminando sus alrededores y permitiendo al científico irlos cazando uno tras otro hasta llenar su bote (¿su teoría?) con ellos. Pero la realidad no es así: los datos no existen por sí mismos. El universo está lleno de potenciales medidas, de sucedidos, de cosas que ocurren. La primera decisión que toma el científico, de modo consciente o no, es determinar cuáles de todos esos sucedidos o fenómenos a su alrededor son relevantes y cuáles no: a los primeros los llama dato, a los segundos ruido. Los primeros los atesora y emplea para adelantar el conocimiento; los segundos los descarta por irrelevantes.

Esa separación entre dato y ruido es una decisión teórica, basada en una hipótesis inicial (y probablemente errónea) sobre como funciona el sistema. La manipulación del conjunto y su efecto en las variables etiquetadas como datos servirá para validar, rechazar o perfeccionar la hipótesis; a veces llevará a la necesidad de capturar nuevos datos, que antes se hubiesen considerado ruido y ahora son relevantes a la luz de los avances de la teoría. Sin una pregunta no puede haber respuesta; sin una teoría no puede haber datos que permitan su ajuste, y el conocimiento es por tanto imposible por mera agregación y correlación para una mente humana o artificial. Los esfuerzos para hacer obsoleta la ciencia por la vía del ‘Big Data’ y la inteligencia artificial están así condenados al fracaso. Porque la primera decisión de la teoría es definir lo que es un dato y lo que no. Y eso, de momento, sigue siendo provincia humana.

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

El artículo Teorías, hechos y mentes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. La tesis de Duhem-Quine (IV): La subdeterminación de las teorías
2. Las teorías científicas no son falsables
3. Leyes, teorías y modelos (II): Prescripción y descripción en ciencia

Imágenes tomadas en el infrarrojo por el telescopio Spitzer de NASA en las que se ve la evolución de la formación de estrellas masivas.

Decía Ramón de Campoamor aquello de “En este mundo traidor / nada es verdad ni mentira / todo es según el color / del cristal con que se mira” lo que, aparte de consideraciones filosóficas, es especialmente cierto de la observación astronómica a poco que cambiemos “del cristal” por “de la luz”. Efectivamente, el universo puede parecer muy diferente si en vez de observarlo en las frecuencias que los humanos podemos ver (radiación visible) lo hacemos en aquellas otras que nosotros percibimos como calor (infrarrojo).

Los telescopios que detectan el infrarrojo pueden ver, por ejemplo, a través de las nubes intergalácticas que bloquean la luz visible, o ver objetos fríos como exoplanetas en formación. Sin embargo, el peor rendimiento de sus detectores así como la radiación térmica que emiten sus espejos en estas frecuencias hacen que las observaciones infrarrojas sean más complicadas, por ruidosas, que las que se hacen en el visible.

Ahora, un trabajo de un grupo de investigadores que encabeza Pascaline Darré, de la Universidad de Limoges (Francia) sugiere que una forma de mejorar notablemente la sensibilidad de los telescopios de infrarrojo es convirtiendo la luz infrarroja en visible.

El sistema de conversión no es tan simple como pueda sonar. La luz infrarroja recogida por el telescopio se manda a una guía de onda hecha de material óptico no lineal. En ésta la luz infrarroja se mezcla con luz láser y es el agregado lo que se convierte en luz visible mediante un proceso llamado generación de la frecuencia suma. La luz visible generada se conduce a los detectores mediante fibras ópticas. Los estudios experimentales previos realizados por los investigadores muestran que el nuevo método tiene la capacidad para reducir el ruido de detección.

Una de las cuestiones que plantea el nuevo método es si será de aplicación para la nueva generación de telescopios que son en realidad grupos de telescopios que funcionan de manera coordinada. Para comprobarlo los investigadores usaron datos del grupo CHARA, en Monte Wilson, cerca de Los Ángeles (Estados Unidos). Los telescopios como CHARA se basan en la interferometría, es decir, construyen las imágenes mezclando las señales que provienen de cada uno de los telescopios que forman el grupo, consiguiendo la misma resolución angular que tendría un telescopio que tuviese el tamaño de todo el grupo. De hecho, los seis telescopios de CHARA constituyen el grupo con mayor resolución angular en el infrarrojo cercano del mundo.

Darré y sus colegas aplicaron sus sistema de conversión a dos de los telescopios de CHARA que recogían luz infrarroja de una estrella en la constelación de la Osa Mayor convirtiéndola en luz roja. Esta luz roja proveniente de los dos telescopios, formaba franjas de interferencia en un detector, lo que significa que el proceso de conversión había mantenido la coherencia de los dos haces de luz, algo fundamental para que la interferometría funcione.

Referencia:

P. Darré et al. (2016) First On-Sky Fringes with an Up-Conversion Interferometer Tested on a Telescope Array Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.117.233902

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

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

El artículo Viendo mejor en el infrarrojo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Microondas e infrarrojo
2. El mejor termómetro cuántico
3. Comprimiendo la luz para detectar mejor ondas gravitacionales

La siguiente paradoja tiene el nombre de Problema de la Bella Durmiente, pero como no me gusta el estereotipo de mujeres presentados en los cuentos, le vamos a llamar el Problema del experimento ZZZ.

ZZZ desea realizar un experimento para evaluar tus capacidades de razonamiento. La prueba funciona de la siguiente manera:

El domingo por la noche vas a dormir y ZZZ lanza una moneda equilibrada, que has podido examinar previamente. Si la moneda cae en cara, al día siguiente (el lunes), ZZZ te despierta y mantiene una conversación contigo.

Si cae en cruz, ZZZ te despierta el lunes, mantiene una conversación contigo y te vuelve a inducir el sueño, sometiéndote a un tratamiento que te provoca una amnesia total respecto a la jornada del lunes. El martes, ZZZ te despierta y tiene una entrevista contigo, pero tú ignoras que esa conversación tiene lugar en martes.

Durante las entrevistas, te preguntan: ¿Qué probabilidades atribuyes a cara o cruz? Tú conoces las reglas de este ‘juego’; así, en el momento de despertarte, ignoras si es lunes o martes, es decir, ignoras si ha salido cara o cruz.

Son posibles dos razonamientos:

1) Tu visión del problema: “Sé que la moneda no está trucada, de hecho, me he asegurado de ello. Al despertarme, no tengo ninguna información diferente de la que disponía el domingo antes de dormirme. Antes de comenzar mi sueño, la probabilidad de sacar cara en una tirada era de 1/2 y lo mismo para cruz. Por lo tanto, tras despertar tras el experimento, debo de atribuir de nuevo la probabilidad de 1/2 a cada evento (cara o cruz). Por lo tanto, mi respuesta es que la probabilidad de que haya salido cara es de 1/2 y de que haya caído en cruz también 1/2”

2) La visión de ZZZ: “Imaginemos que se realiza el experimento cien veces en cien semanas consecutivas. En aproximadamente la mitad de las semanas (cincuenta) el ‘durmiente’ despertará el lunes tras una tirada de cara. El resto de las semanas (aproximadamente otras cincuenta) habrá salido cruz y el ‘durmiente’ será despertado el lunes y el martes (es decir habrá, aproximadamente, cien despertares). A lo largo de esas cien semanas, el ‘durmiente’ despertará aproximadamente ciento cincuenta veces, y entre estos ciento cincuenta despertares, cara será la buena respuesta cincuenta veces y cruz será la respuesta correcta cien veces. Así, la probabilidad de que la moneda lanzada el domingo sea cara es de 1/3 y para cruz es de 2/3.”

¿Cómo es posible que dos argumentos ‘aparentemente rigurosos’ proporcionen dos resultados diferentes? A mí, me convencen ambos. ¿Cuál de los dos es erróneo? ¿O lo son ambos?

El problema se planteó en el artículo [1], aunque los autores no precisaban cual de los dos razonamientos era el correcto. La formulación actual del problema se dio en el artículo [2].

Numerosos filósofos y especialistas en teoría de la probabilidad han estudiado el problema con argumentos y conclusiones diferentes. Algunos eligen una de las soluciones, otros piensan que las dos son aceptables dependiendo del punto de vista, y otros opinan que el problema no está lo suficientemente bien planteado como para tener una solución única. Aun no se ha llegado a un consenso…

Referencias

[1] Michele Piccione y Ariel Rubinstein, On the Interpretation of Decision Problems with Imperfect Recall, Games and Economic Behavior, no. 20 (1997) 3-24.

[2] Adam Elga, Self-locating belief and the Sleeping Beauty problem, Analysis, vol. 60, no. 2 (2000) 143-147.

[3] Sleeping Beauty problem, Wikipedia

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 El problema del experimento ZZZ se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. El problema de las estudiantes de Kirkman
2. El problema del cambio de moneda
3. El problema de los McNuggets de pollo

.

¿Qué sucede en nuestro cerebro cuando perdemos un sentido como el de la vista? Que reciclamos, como nos explica Concepción Lillo.

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

El artículo #Naukas16 ¿Perdemos el sentido cuando perdemos los sentidos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. #Naukas16 Qué pasa cuando le das un péndulo a una máquina
2. #Naukas15 El olfato, el sentido menos conocido
3. #Naukas14 Sinestesia, cruce de sentidos

El que alguien que te admira se convierta de la noche a la mañana en uno de los hombres más poderosos de la parte del planeta en la que habitas no siempre son buenas noticias, de hecho puede generar mucho estrés. Algo así debió pensar Roger Bacon cuando su admirador Guy de Foulques ocupó el trono de San Pedro tomando el nombre de Clemente IV.

Clemente IV coronando a Carlos de Anjou rey de Sicilia

Y es que, mientras Roger Bacon buscaba la intermediación de Foulques ante el anterior papa, llegó a ofrecer la posibilidad de componer un gran compendio de lo que se sabía de ciencias naturales, matemáticas, lenguas, perspectiva (óptica) y astrología (no astronomía como tal). Pero hete aquí que el ahora Clemente IV entendió poco antes de ascender al solio pontificio en 1265 que ese compendio ya existía y ordenó a Roger que le mandase una copia. Pero para Roger era imposible, no tenía forma de dedicarse a la investigación por las limitaciones que le imponía su orden, ni mucho menos tenía el dinero con el que financiar el proyecto.

Cuando Clemente supo la realidad en 1266, puso remedio inmediato a la situación de Roger, ordenando que, con toda diligencia, y acatando siempre las órdenes de sus superiores, procediese con la mayor diligencia y, llamativamente, con el mayor secreto a la confección del compendio, que ya se encargaba el papa de financiar lo que fuese menester.

Pero esta orden papal creaba una nueva fuente de estrés para Roger ya que, por una parte, tenía orden del papa de escribir un texto sobre las ciencias pero, por otra parte, tenía prohibido expresamente por sus superiores dedicarse a ellas; además se le había ordenado hacerlo en secreto, por lo que tampoco podía decirles a sus superiores quien le había ordenado hacerlo. Increíblemente, Roger se las ingenió para producir su Opus Maius (“gran obra”) en un tiempo llamativamente breve, puesto que Clemente IV ya la tenía en su poder en 1268 (puede incluso que la recibiese en 1267). En esta obra Bacon presentaba su punto de vista en como incorporar la lógica y la ciencia aristotélicas dentro de una nueva teología.

Página de la copia del “Opus maius” que se conserva en Trinity College Dublin

Pero Roger no sé quedó ahí. En el que sea probablemente el mayor despliegue de productividad científica de un solo autor de la historia, para 1268 también había enviado al papa su Opus Minus (“obra menor”), además de De Multiplicatione Specierum, De Speculis Comburentibus además de varios textos de astrología y alquimia.

El papa murió en 1268 sin haber tenido oportunidad de leer lo que había compuesto Roger y éste se quedó sin protector.

Estos trabajos enciclopédicos, a falta de mejor palabra, de Roger, nos permiten atisbar cuál era el estado de los conocimientos en el siglo XIII a través del filtro de una de las mentes más agudas del siglo. Es notable el conocimiento de Bacon sobre la alquimia, como se aprecia en esta descripción del uso de la pólvora [entre corchetes nuestras aclaraciones]:

…ese truco de muchachos que se hace en muchas partes del mundo…[que] con la fuerza de esa sal llamada sal petrae [nitro], se produce tal ruido horrible al romperse…un pequeño parche [está describiendo un petardo]…[que] se siente como si sobrepasara al de un trueno violento, y su luz sobrepasa los mayores fogonazos de los relámpagos… . Pero toma 7 partes de nitro, 5 de avellano joven [aunque no lo parezca, se refiere al carbón vegetal] y 5 de azufre…y esta mezcla explotará si conoces el truco.

.

Aun se publican libros que afirman que Roger Bacon fue el introductor de la pólvora en Occidente. Obviamente, eso no tiene sentido desde el momento en que ya estaba lo suficientemente introducida en 1268 como para que la chiquillería anduviese tirando petardos por ahí. Alberto Magno (patrón de los químicos en el orbe católico), contemporáneo de Bacon, también la menciona en sus libros. Y, si en el caso de Bacon no sabemos de donde extrajo esa información (puede que de los gamberros de Oxford o París) en el caso de Alberto sí se puede trazar una fuente probable. En este caso es muy probable que tomara su descripción de la pólvora del libro con el título más descriptivo que pueda existir: el Liber ignium ad comburendum hostes, esto es, el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” que se atribuye a un tal Marcus Graecus (Marcos “el griego”), que incluye 35 recetas probadas y utilísimas, entre ellas una para el fuego griego.

Si bien algunas recetas del Liber ignium datan del siglo VIII, y pueden que se compilasen entonces, los indicios apuntan a que fue un español el que lo tradujese del árabe en el siglo XII o XIII, casi contemporáneamente a Alberto y Roger.

A Roger le quedaban aún más ideas en la cabeza y, como le ocurriría a Galileo casi 360 años después, al final terminó escribiendo un libro que le acarrearía no pocos quebraderos de cabeza.

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

El artículo El franciscano, los gamberros y el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” (2) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. El franciscano alquimista (1)
2. #Naukas16 Cómo escribir un libro de ciencia para niños
3. Los enemigos de la humanidad

.

Dos grupos de investigación vascos, uno de la UPV/EHU y el centro Achucarro, y otro del CIC biomaGUNE han identificado una nueva diana terapéutica que contribuye al proceso inflamatorio en los episodios de isquemia cerebral.

La isquemia cerebral o ictus es la cuarta causa de muerte en el mundo, y la primera causa de discapacidad en los países industrializados. La isquemia se produce como consecuencia de la disminución transitoria o permanente del flujo sanguíneo en el cerebro, y parte del daño irreversible que se produce tras este accidente cerebrovascular es producto de la alteración en los niveles de glutamato, el neurotransmisor excitador más abundante del cerebro. Se sabe además que tras los episodios isquémicos se produce una inflamación que puede agravar la perdida de neuronas e impedir la recuperación del paciente.

Estos dos grupos de investigación de biomaGUNE y Achucarro ya demostraron hace dos años el papel que juega una determinada proteína, denominada “intercambiador cistina/glutamato”, en la alteración de los niveles del neurotransmisor glutamato que ocurre tras un episodio de ictus. Y que dicha alteración desencadena parte del daño en estos accidentes cerebrovasculares.

En el estudio, que ocupa la portada de Theranostics, estos investigadores han demostrado que esa misma proteína contribuye también a la reacción inflamatoria que se desencadena tras el episodio de ictus, y con ello, a identificar una nueva diana terapéutica que sirva para explorar nuevas vías para atajar las consecuencias de las isquemias o ictus.

El grupo de investigación del CIC biomaGUNE, compuesto con Jordi Llop y Abraham Martín ha utilizado técnicas de imagen funcional como el PET (Positron Emission Tomography) para analizar los niveles de esta proteína durante un largo periodo de tiempo después del ictus, desde pocas horas hasta un mes, observando cómo los niveles se incrementaban de forma paralela al desarrollo del proceso inflamatorio. Por su parte, los investigadores de Achucarro y la UPV/EHU, María Domercq, Jon Gejo y Carlos Matute, han estudiado la expresión génica de la regulación de esta proteína para los procesos inflamatorios post-isquemia, observando que una inhibición de la misma mejora el cuadro inflamatorio en los accidentes cerebrovasculares.

Referencia:

M. Domercq, B. Szczupak, J. Gejo, V. Gómez-Vallejo, D. Padro, KB Gona, F Dollé, M Higuchi, C Matute, J Llop & A Martín. (2016) PET Imaging with [18F]FSPG Evidences the Role of System xc- on Brain Inflammation Following Cerebral Ischemia in Rats. Theranostics 6(11): 1753-1767. doi:10.7150/thno.15616

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

El artículo Identificada la proteína que provoca la inflamación tras un ictus se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Daño cerebral por ictus o cuando un neurotransmisor se convierte en neurotoxina
2. Un simple análisis de sangre permite detectar el deterioro cognitivo tras un ictus
3. #Naukas15 ¿Ictus? no, nosotros no tenemos plantas en casa

“Nat contempló, horrorizado, los pequeños cadáveres. Había petirrojos, pinzones, herrerillos, gorriones, alondras, pinzones reales, pájaros que, por ley natural, se adherían exclusivamente a su propia bandada y a su propia región y ahora, al unirse unos a otros en sus impulsos de lucha, se habían destruido a sí mismos contra las paredes de la habitación, o habían sido destruidos por él en la refriega. Algunos habían perdido las plumas en la lucha; otros tenían sangre, sangre de él, en sus picos.”
Daphne Du Maurier, Los Pájaros, 1952.

“-Las gaviotas perseguían su pescado.
-Vamos, seamos lógicos.
-¿Qué perseguían los cuervos en la escuela? ¿Qué cree que perseguían, señorita … Daniels?
-Creo que perseguían a los niños.
-¿Con qué propósito?
-Para matarlos.
-¿Por qué?
-No sé por qué.
-Eso me parecía.”
Alfred Hitchcock, Los Pájaros, 1963.

Cartel original de “The Birds” (“Los pájaros”) de Alfred Hitchcock (1963)

Fue el 28 de marzo de 1963 cuando los pájaros de Bodega Bay, en California, al norte de San Francisco, llegaron a Nueva York transportados a la pantalla en una película, Los Pájaros, que es una leyenda. Es la historia de Melanie Daniels, interpretada por Tippi Hedren, y Mitch Brenner, por Rod Taylor, y su lucha con las aves enloquecidas en Bodega Bay, donde vive la familia de Mitch.

Una gaviota ataca a la protagonista, los cuervos a los niños en la escuela, las gaviotas a los habitantes del pueblo, todo tipo de pájaros a la familia Brenner,… Nadie sabe por qué, lo que hace a la película todavía más sorprendente y angustiosa y, como buscaba el director, más terrorífica. Se basó para preparar el guión en un cuento de la famosa escritora, varias veces llevada al cine, Daphne Du Maurier, publicado en 1952 con el mismo título. En el relato, los pájaros atacan una granja aislada en la que vive una pequeña familia, en un invierno duro, seco y frío, con un gélido viento del este.

.

Tampoco la autora, como Hitchcock en su película, nos dice por qué atacan los pájaros pero el director conoció un suceso parecido cuando estaba escribiendo el guión. La noticia apareció en el periódico Santa Cruz Sentinel, de la localidad del mismo nombre situada al sur de San Francisco, en California. Se publicó el 18 de agosto de 1961 y titulaba, con grandes caracteres y en primera página: “Seabird Invasion Hits Coastal Homes”. El periodista Wally Trabing informaba de que un vuelo masivo de Fardelas Negras (Ardenna griseus), una especie de ave marina que se mueve por el Pacífico, el Índico y el Atlántico, con migraciones de hasta 74000 kilómetros o de 500 kilómetros en un día, había invadido el pueblo a las 3 de la madrugada, chocando con las casas y muriendo sobre tejados y aceras a la vez que vomitaban restos de las anchoas que habían comido. A la mañana siguiente, las calles estaban llenas de cadáveres de Fardelas y de restos de vómitos con anchoas medio digeridas. El hedor era espantoso. Ocho vecinos tuvieron que ser atendidos por picotazos y, aunque se mandaron al laboratorio algunos ejemplares, nunca se supo la causa de la locura de las aves y se decidió que no suponía ningún peligro para la salud humana.

En el último párrafo de la noticia, el periodista añade que habían recibido una llamada telefónica del director de cine Alfred Hitchcock pidiendo un ejemplar del periódico. En aquellos días, Hitchcock vivía en una mansión en las montañas de Santa Cruz.

Unos días más tarde, el 21 de agosto, el Sentinel publica una nota explicando la petición de Hitchcock. Estaba escribiendo el guión de una película basada en el cuento de Daphne Du Maurier, publicado 10 años antes. En el relato se cuenta el ataque de millones de aves enloquecidas a una pequeña aldea inglesa. Hitchcock negó que el suceso de Santa Cruz fuera un método para publicitar su película y declaró al periódico que “sencillamente, fue una coincidencia”. En la película, en un diálogo del protagonista, Mitch Brenner, con vecinos de Bodega Bay, se menciona el ataque a Santa Cruz.

La causa del ataque de Santa Cruz fue un misterio durante años. Se dijo que quizá las Fardelas se desorientaron por la niebla en una de sus largas migraciones, o que se asustaron por las prácticas de tiro de las cercanas instalaciones militares de Fort Ord. Fue en 1991 cuando comenzó a despejarse el enigma. En septiembre de ese año aparecieron cientos de cormoranes y pelícanos muertos o moribundos en las playas de Santa Cruz. El grupo de Thierry Work, del Departamento de Caza y Pesca de California, analizó los cadáveres y descubrieron que las aves estaban intoxicadas con ácido domoico, un compuesto tóxico para el sistema nervioso sintetizado por algas unicelulares que crecen en el medio marino.

El ácido domoico es sintetizado por algas unicelulares del grupo de las diatomeas del género Pseudo-nitzschia, es muy tóxico y puede provocar la muerte. Estas diatomeas pueden formar las temidas mareas rojas, un crecimiento rápido e intenso de algas en el mar que se da en las condiciones de nutrientes y temperatura adecuadas. El ácido domoico liberado se puede acumular en los moluscos que se alimentan de filtrar el agua de mar como, por ejemplo, almejas o mejillones, y alimentar anchoas o sardinas. En este caso, estos alimentos son muy peligrosos para el consumo humano. Cuando las aves marinas se alimentan de estos peces envenenados también toman el ácido domoico y se intoxican. Es lo que pasó en Santa Cruz en 1961 y en 1991, cuando los cuerpos de las aves aparecieron con vómitos y restos medio digeridos de anchoas.

Pseudo-nitzschia

Habían pasado 50 años desde el primer ataque a Santa Cruz en 1961 cuando Sibel Bargu y su equipo, de la Universidad de Louisiana en Baton Rouge, volvieron sobre el ataque de las Fardelas Negras. No existen muestras directas de lo que allí ocurrió pero analizaron el zooplancton que se muestreaba en la zona desde 1949. Este zooplancton, formado por animales de muy pequeño tamaño, se alimenta de fitoplancton que, entre otros grupos, lleva las diatomeas y, entre otros géneros de diatomeas, las Pseudo-nitzschia que sintetizan el ácido domoico. A su vez, el zooplancton sirve de alimento a los peces, como anchoas y sardinas, y a las aves, como las Fardelas, los pelícanos o los cormoranes. El grupo de Bargu analizó el contenido del tubo digestivo del zooplancton recogido en 1961 en los alrededores de Santa Cruz, y encontró Pseudo-nitzschia en el 79% de las muestras. La especie más abundante era la Pseudo-nitzschia turgidula, en el 49% de las muestras, y conocida por sintetizar ácido domoico.

En resumen, en 1961 hubo una marea roja en los alrededores de Santa Cruz, con abundancia de diatomeas productoras de ácido domoico que, sirvieron de alimento al zooplancton y, en último término, a las anchoas y a las Fardelas Negras. Se intoxicaron, atacaron Santa Cruz y murieron en sus calles. Y Alfred Hitchcock, con su genio, el cuento de Daphne Du Maurier y el ataque a Santa Cruz, creó una obra maestra, Los Pájaros, que impresiona y asusta.

En una revisión de hace unos años, Raphael Kudela y su grupo, de la Universidad de California en Santa Cruz, precisamente, cuentan que estos crecimientos de algas se producen en las costas occidentales de América, África y Europa, donde chocan las corrientes oceánicas con agua a mayor temperatura. En la Península Ibérica, estas algas aparecen en Portugal, Galicia y el Cantábrico.

En nuestra costa, el grupo de Emma Orive, de la UPV/EHU en Leioa, ha estudiado en detalle las especies de Pseudo-nitzschia y ha descrito incluso dos especies nuevas. Estos estudios ayudan a conocer la presencia de estas algas diatomeas que son potencialmente tóxicas. Su presencia es frecuente en primavera y verano cerca del Abra, con la presencia demostrada de por lo menos 15 especies de Pseudo-nitzschia. Por ello, Emma Orive considera que el riesgo que representan es alto. En las playas, la presencia de estas algas las detectan los análisis rutinarios de Osakidetza sobre salud pública en la temporada de baños.

Referencias:

Bargu, S. et al. 2012. Mystery behind Hitchcock’s birds. Nature Geoscience 5: 2-3.

Kudela, R. et al. 2005. Harmful algal blooms in coastal upwelling systems. Oceanography 18: 184-197.

Orive, E. et al. 2010. Diversity of Pseudo-nitzschia in the Southeastern Bay of Biscay. Diatom Research 25: 125-145.

Orive, E. et al. 2013. The genus Pseudo-nitzschia (Bacillariophycae) in a temperate estuary with description of two new species: Pseudo-nitzschia plurisecta sp.nov. and Pseudo-nitzschia abrensis sp.nov. JOuranl of Phycology 49: 1192-1206.

Trabing, W. 1961. Seabird invasion hits coastal homes. Santa Cruz Sentinel August 18.

Work, T. et al. 1993. Epidemiology of domoic acid poisoning in Brown Pelicans (Pelecanus occidentalis) and Brandt’s Cormorants (Phalacrocorax penicillatus) in California. Journal of Zoo and Wildlife Medicine 24: 54-62.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo El caso de “Los Pájaros” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Pájaros en la cabeza
2. El caso del “Solitario” George
3. El caso de Bernard Heuvelmans

.

Olvida todo lo que creías saber sobre la penicilina y prepárate paraa ser sorprendido por José Ramón Alonso.

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

El artículo #Naukas16 La verdadera historia de la penicilina se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. #Naukas16 La nutrición está sobrevalorada (y cómo me jode)
2. #Naukas16 El rey que creyó estar hecho de vidrio
3. #Naukas16 Flipando en Colores

Si tu estantería se parece un poco a la de mi casa, como mínimo uno de sus estantes estará lleno de CDs. Pero si tu rutina se parece un poco a la mía, probablemente hace ya tiempo que no utilizas esos CDs para escuchar música. Al menos, en mi caso, estos artilugios del siglo XX han pasado a convertirse en preciosos recuerdos de conciertos aún mejores, pero su valor práctico está cada vez está en más entredicho. El siguiente en caer será mi colosal archivo de ficheros mp3, aplastado por el peso de otro mucho mayor: la base de datos de Spotify.

Sin embargo, hay algo en lo que Spotify nunca batirá a los CDs, una utilidad quizás no tan conocida pero francamente sorprendente: la capacidad de los CDs para hacer espectroscopía. Ya verás, pruébalo en casa: quita un poco el polvo de ese viejo estante y elige un CD cualquiera; ilumínalo con una linterna y… ¡voilá! el arcoiris: aparecen los colores de los que se compone esa luz. Puedes verlos directamente sobre el CD o, apagando las luces, proyectando la reflexión que se produce en el CD sobre la pared. La segunda opción, para mi gusto, es la más impresionante.

Lo que sucede es que los CDs tienen una serie de ranuras, de pistas enrolladas sobre sí mismas de una anchura similar a la longitud de onda de la luz. Dependiendo del ángulo con que incide la luz incide, se refleja una longitud de onda u otra, es decir, un color u otro. Por eso, cuando vemos la luz reflejada en el CD, los colores aparecen en la pared separados, abiertos como en un abanico.

El primero en observar este fenómeno fue Newton en el siglo XVII. Aunque, evidentemente, Newton no utilizó un CD: en su lugar lo que usó fue un prisma. El fenómeno es el mismo: el cristal, con su característico índice de refracción, provoca que la luz se tuerza (cambie su trayectoria) de manera distinta según su longitud de onda y, de nuevo, los colores aparecen desplegados al atravesarlo, mostrando lo que se conoce como el espectro de la luz. Gracias a este fenómeno, Newton pudo demostrar que la luz blanca es la suma de todos esos colores.

Sin embargo, si alguna vez habéis tenido ocasión de jugar con un prisma o, si habéis mirado durante un buen rato el arcoiris… sabréis que no resulta sencillo contar cuántos colores hay ahí. No es fácil determinar dónde empieza y dónde acaba el naranja, por ejemplo, o cuál es la frontera entre el verde y el azul. A pesar de los libros de colorear que nos daban de niños: la luz, el arcoiris no tiene escalones, es un continuo. Y, sin embargo, Newton no se limitó a decir que luz blanca era la suma de los demás colores sino que, además, decidió ponerles número: el espectro luminoso estaba formado, exactamente, por siete colores, los siete colores que hoy decimos que tiene el arcoiris.

Luz del sol atraviesa las cortinas y un prisma se cruza en su camino…

A pesar de no tratarse de una observación científica, objetivable, el número siete no era en absoluto casual. Para estudiar la luz, Newton se basó en el sonido y siete son las notas que tiene una escala musical en la tradición occidental. Concretamente, Newton se basó en una escala dórica. Esta escala tiene dos semitonos, dos sonidos más cercanos entre sí, justo entre lo que correspondería al rojo y el amarillo, y al azul y el violeta. Este es el motivo por el que tenemos colores tan secundarios en nuestro arcoiris como el naranja, es el motivo que todos los niños, desde hace 3 siglos, tienen que aprenderse el color añil… aunque nadie sepa muy dónde está.

Valses nobles et sentimentales, No.2 de Ravel, compuesto sobre la escala dórica.

Por lo demás, la teoría de Newton sobre la luz no era del todo correcta. Newton apostó que la luz eran partículas y hoy sabemos que también tiene propiedades ondulatorias. Sin embargo, justo en esta analogía musical, hasta cierto punto acertó: el color es a la luz, lo que las distintas notas son al sonido. Tanto la luz como el sonido son ondas. Y lo que distingue a los distintos colores entre sí es, precisamente, la frecuencia, lo rápido que oscila esa onda, lo mismo que distingue unas notas de otras en el caso del sonido.

Ahora bien, como podemos comprobar con ayuda de un CD, la mayoría de las luces que vemos en nuestro día a día, no están compuestas de un color puro, de una sola frecuencia: las bombillas incandescendentes, el fluorescente de la cocina, los LEDs… cada fuente luminosa tiene su propia composición en colores, su propio espectro. Sólo un láser nos daría una frecuencia única. Exactamente del mismo modo: la mayoría de los sonidos que escuchamos cotidianamente están compuestos por la suma de muchos sonido de distinta frecuencia; cada uno tiene su propio espectro sonoro.

En el caso del sonido no hay un espectrógrafo tan barato y tan casero como el CD para la luz. Sí pueden descargarse bastantes aplicaciones para móvil y, si te gustan un poco los temas relacionados con el sonido, te recomiendo encarecidamente que lo hagas. Pero, sin duda, el mejor analizador de espectros sonoro lo tenemos todos en la cabeza y son nuestros oídos. En el oído hay un órgano, llamado cóclea que es un verdadero portento descomponiendo el sonido en sus distintas frecuencias.

Gracias a ello podemos reconocer el timbre de los sonidos, podemos distinguir un violín de un trombón, entre la voz de una amiga o la de tu hermana, o, por ejemplo, el sonido de las distintas vocales. Quizás por ello, nuestro oído sea tan bueno en esta tarea: todos los fonemas de un idioma son una cuestión de timbre. En concreto, las vocales se distinguen únicamente por la intensidad relativa de sus componentes espectrales, por la distribución de su arcoiris interno. Si me has hecho caso y tienes un analizador de espectros sonoros instalado ya en tu móvil, prueba a cantar una misma nota sobre distintas vocales: verás que los picos no cambian de lugar, sólo de intensidad.

Las vocales se distinguen solo por la intensidad relativa de los armónicos (Ilustración Almudena M. Castro)

Las vocales son un ejemplo de lo que se conoce como sonidos de tono bien definido. Como definición intuitiva podríamos decir que son los sonidos que se pueden cantar: intenta cantar el sonido de una palmada, o el de una “p”. Difícil, ¿verdad? Son sonidos ruidosos, no tienen una nota que se les pueda asignar con facilidad. Bien, los sonidos de tono bien definido son especialmente interesantes porque su espectro tiene una forma muy peculiar: en lugar de tener un arcoiris continuo de frecuencias, lo que encontramos son una serie de picos. Estos picos, estas frecuencias nos dan información sobre cómo vibra un determinado objeto y la forma del objeto mismo.

Si tomamos, por ejemplo, una cuerda (lo que se suele tomar para modelizar estos sonidos), observaremos sólo puede moverse de determinadas maneras definidas por su propia geometría: sólo puede vibrar como una comba, o por mitades, por tercios… pero nunca de maneras asimétricas, por ejemplo. Por este motivo, el sonido de una cuerda (y los sonidos de tono bien definido en general) está compuesto por una serie de frecuencias muy bien definidas que se relacionan por números enteros: los llamados armónicos. Estos armónicos nos informan sobre los modos de vibración, las formas de moverse del objeto, bien sea una cuerda, nuestras cuerdas vocales o un instrumento de viento.

Esta es la forma que tienen, por ejemplo, los espectros de un clarinete y una flauta:

Este, en cambio, es aspecto que tiene el espectro del hidrógeno:

Siendo un maestro de escuela en Suiza y a la edad de 60 años, Balmer descubrió una fórmula sencilla que relacionaba las líneas principales del espectro del hidrógeno en el rango visible. Fue su primera publicación en el campo de la física. Hoy se conocen como líneas de Balmer.

Decíamos antes que la mayoría de fuentes de luz que encontramos en nuestro entorno se dividen un arcoiris más o menos continuo. Sin embargo, en el siglo XIX, los físicos descubrieron que si calentaban suficientemente un gas y miraban su espectro, lo que aparecía no era ese continuo sino una serie de líneas, separadas entre sí, igual que en el caso del sonido. A su vez, la espectroscopia alcanzó suficiente precisión para empezaron a observar, esas mismas líneas, solo que en negativo, como sombras, sobre la luz de las estrellas. Como las líneas coincidían, los físicos pensaron que esta podría ser la clave para descubrir de qué estaba hecho el universo.

Además, aquellas líneas eran sorprendentemente parecidas a los picos de los espectros sonoros ya conocidos. Por eso, lo primero que pensaron fue que aquello debían ser los armónicos de los átomos, sus frecuencias naturales, sus modos característicos de moverse internamente. El físico Johnstone Stoney denominó, incluso, a estas líneas “sobretonos” e intentó ajustarlas a la serie armónica (1/n) propia de los sonidos musicales. En el caso del hidrógeno, concluyó que las tres líneas principales en el rango visible correspondían a los armónicos 20, 27 y 32 de una frecuencia fundamental. Pero para Balmer, estos números resultaban demasiado caprichosos, demasiado “feos”. Por eso se esforzó en encontrar una expresión más bonita (y correcta) que permitiese hallar la frecuencia fundamental del espectro, como en el caso de la cuerda. Así halló la fórmula que lleva su nombre, si bien los modos de vibración que representaba siguieron siendo un misterio.

De nuevo, los físicos no estaban del todo en lo correcto, pero tampoco iban muy desencaminados. De hecho, los electrones dentro de los átomos están restringidos a moverse dentro de una serie de orbitales. Existen modos de vibración permitidos, niveles energéticos permitidos dentro de un átomo para un electrón, comparables a los modos de vibración de una cuerda. En realidad, el espectro de la luz no nos da directamente las frecuencias de estos niveles, sino que nos da una diferencia de frecuencias (por eso hay una resta en la fórmula de Balmer). Esto es así porque lo que llega a nosotros, lo que percibimos a través de la luz son fotones que han saltado de un nivel a otro y que llevan consigo la diferencia de energías entre estos niveles. Pero, finalmente, el fenómeno no es tan lejano: existen modos de vibración en los átomos y, en definitiva, un concepto sonoro, los armónicos, sirvió para intuir y acercar de manera muy temprana, un concepto de física nuclear mucho más complejo.

Desde entonces, los espectros de las estrellas han servido a los científicos para averiguar de qué está hecho el universo. Cada átomo deja su impronta sobre la luz, una huella dactilar inconfundible y característica. Pero también podemos, en honor a la historia, pensar en esos espectros como los timbres del universo y, en los astrofísicos, como verdaderos afinadores de estrellas.

Este post ha sido realizado por Almudena M. Castro (@puratura) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

El artículo Afinadores de estrellas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. La habitabilidad de las exotierras alrededor de estrellas enanas rojas
2. El chaval que luchó por un libro y viajó a las estrellas
3. Polvo de estrellas

.

A un robot le dieron un péndulo doble. No te imaginas lo que ocurrió después…pero para eso está Julián Estévez, que te lo cuenta.

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

El artículo #Naukas16 Qué pasa cuando le das un péndulo a una máquina se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. #Naukas14 ¿Cómo funciona el coche de Google?
2. #Naukas16 El rey que creyó estar hecho de vidrio
3. #Quantum13 De cómo la ciencia ayudó a a ganar una guerra

Aguacates

Es difícil reproducirse cuando eres una planta. Piénselo. Ni siquiera depende enteramente de uno y de su correspondiente compañero de juegos sexuales (juegos poco emocionantes desde nuestro punto de vista, quizá, pero juegos al fin y al cabo). Algo tiene que venir a echar una mano para dispersar después las semillas. Qué incertidumbre la de la reproducción vegetal.

El agua, el viento y la fuerza de gravedad son sus principales aliados, ya que son los factores de dispersión de semillas más habituales. Cada una está adaptada a su dispersador, y por eso algunas son ligeras y parecen tener alas, de forma que el viento las eleve y aleje del árbol madre, otras son impermeables y flotan para no ahogarse en el agua y otras son pesadas y resistentes para llegar al suelo sin problemas.

Algunas plantas han evolucionado durante miles de años para aprovecharse de un característica animal que ellas no tienen: el movimiento a voluntad. Se trata de una especie de acuerdo tácito entre flora y fauna, en el que la primera obtiene alimento y la segunda la dispersión de sus vástagos. Todos ganan… casi siempre.

Porque lo bueno de depender del viento, del agua o de la gravedad para encontrar un lugar propio donde echar raíces es que es difícil que alguno de estos tres elementos desaparezca. Depender de la fauna es otro cantar.

Los animales, a veces, tienen la fea pega de extinguirse, y si eso es ya una tragedia para los pobres animales en cuestión, lo es también para los ecosistemas en los que se encuentran, especialmente para las otras especies a las que alimentasen (el ciclo de la vida es bello pero cruel) y para las plantas que tuviesen puestos en ellos sus esperanzas de reproducción.

El aguacate es un anacronismo evolutivo…

Si tiene usted ocasión, acérquese a una frutería y eche un vistazo a los aguacates. Es un pequeño milagro que pueda usted comerse un aguacate, porque el aguacate es un fruto de otra época.

El aguacate alcanzó su forma y constitución durante el Cenozoico, una época en la que enormes herbívoros paseaban a sus anchas en América, su lugar de origen. Mamuts y otros parientes de los elefantes, caballos gigantes, perezosos grandes como coches y otros enormes animales encontraban muy apetitoso el grasiento fruto, que engullían de un bocado y cuya gran semilla transportaban de un lugar a otro mientras cruzaba su sistema digestivo, para terminar depositándola a kilómetros de distancia, bien envuelta en fertilizante, después de completar la última fase de la digestión.

Hace unos 13.000 esos enormes animales desaparecieron, y el aguacate ya no tiene quien lo disperse de forma natural. Una fruta caída puede ser roída, mordida y relamida por cualquier ejemplar de la diminuta fauna actual, pero pocos animales pueden tragarse un aguacate entero y su semilla del tamaño de una pelota de pingpong, y sin eso, la planta está condenada a que los frutos caigan a sus pies, se pudran y las semillas se queden allí, demasiado cerca del especimen original como para arraigar y crecer sin competir por los recursos disponibles (la luz, el agua, los nutrientes).

Papaya

El aguacate no es el único fruto que se ha quedado sin nadie que se lo coma. Ocurre lo mismo con la naranja de Luisiana, la acacia de tres espinas o la papaya. Todos son anacronismos evolutivos, un concepto desarrollado por el ecólogo tropical Dan Janzen y el paleoecólogo Paul Martin para señalar aquellas plantas y frutos que evolucionaron para atraer y ser comidos por unos animales que ya no existen.

… pero todavía no se ha dado cuenta

Y si ya no existen, ¿por qué seguir gastando tanta energía en unos frutos tan grandes que nadie se va a comer y que parecen destinados a pudrirse al pie de la planta? ¿No sería mucho más eficaz reorganizar los esfuerzos y desarrollar unos frutos más pequeños y proporcionados a la fauna actual?

Probablemente sí, pero es pronto todavía. Si bien 13.000 años es para nosotros muchísimo tiempo, para una planta que puede vivir unos 250 años, son solo 52 generaciones. En un sentido evolutivo, como explica Whit Bornaugh en American Forests, el aguacate y sus compañeros de desdichas aún no se han dado cuenta de que la megafauna de la que dependían ya no existe, y por tanto no han tenido tiempo de cambiar su estrategia.

Además de una curiosa historia de interacciones entre los habitantes de un ecosistema y el efecto dominó que un cambio produce, las desdichas de aguacate son una llamada de atención sobre el impacto que las acciones humanas tienen sobre el medio ambiente, ya que los científicos consideran probable que el ser humano causase la desaparición de esos grandes mamuts, mastodontes, ciervos y perezosos.

Megafauna

Los seres humanos llegaron a América justo antes de que se extinguiesen. Era también el final de la última Edad de Hielo, pero estos animales ya habían sobrevivido a varios ciclos climáticos y habían salido de ellos indemnes. El mismo patrón se repitió cuando el ser humano llegó por primera vez a Australia hace 50.000, a las Indias Orientales hace unos 6.000 años, a Madagascar hace 2.000 años y a Nueva Zelanda hace un milenio.

Por tanto, incluso en los lugares que nos hemos esforzado por preservar faltan piezas de ecosistemas que sabemos incompletos, y son las más evidentes. Aunque las consecuencias de esa falta están aún por resolver (¿cómo lo habría hecho el aguacate para sobrevivir sin la agricultura?), es difícil saber qué otras piezas faltan que nos hayan pasado desapercibidas. Y seguimos llevando a otras a la desaparición. Quizá aquellos primeros habitantes americanos, y los que también llegaron a Australia o Nueva Zelanda, no sabían que estaban causando la extinción de esas megaespecies, pero nosotros no tenemos esa excusa.

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista en El Confidencial

El artículo El aguacate debería haberse extinguido, pero él no lo sabe todavía se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Mestizajes: ¿Cómo sabe una metáfora? Poética y ciencia, por Amelia Gamoneda
2. La ciencia mola (o debería)
3. ¿Y si los dinosaurios se hubieran extinguido antes de que se formaran los anillos de Saturno?

Es un mantra muy repetido que una correlación no implica causalidad. Sin embargo, hay correlaciones que merecen ser investigadas en busca de causalidades, sobre todo cuando no tenemos prácticamente ni idea de ante qué estamos: es el caso de la materia oscura y las nubes intergalácticas de gas.

No todas las frecuencias de la luz que emite un cuásar, esas regiones compactas alrededor de los agujeros negros supermasivos que emiten cantidades ingentes de radiación, llegan a la Tierra. Sobre todo si el cuásar se encuentra muy alejado. Y es que la luz se va viendo despojada de las frecuencias que corresponden a las que el hidrógeno es capaz de absorber cuando atraviesa las nubes intergalácticas ricas en este elemento. Esto se traduce en lo que se llama un “bosque” (el bosque Lyman-alfa) de líneas oscuras dentro del espectro de todas las frecuencias de luz posibles. Las mediciones de las características de este bosque pueden servir para poner de manifiesto las características de las nubes que ha atravesado la luz y, con esta información, comprobar la validez de los distintos modelos cosmológicos.

Bosque Lyman-alfa

Ahora, un grupo de investigadores encabezado por Cyrille Doux, de la Universidad París – Diderot ha demostrado que puede obtener nueva información astrofísica correlacionando las líneas Lyman-alpha con los efectos de lente gravitatoria en el fondo cósmico de microondas. Y esta correlación lo que podría poner de manifiesto es una relación entre las nubes intergalácticas de gas y la materia oscura.

.

Tanto el espectro Lyman-alfa como los efectos de lente gravitacional en el fondo cósmico de microondas dependen de la densidad de materia que existe en la línea de visión del observador. Si bien las señales Lyman-alfa pueden relacionarse fácilmente con la densidad de átomos de hidrógeno, los efectos de lente gravitacional son una aproximación muy buena a la presencia de materia oscura, cuyo único efecto conocido es el gravitatorio.

Los investigadores han empleado los datos del fondo cósmico de microondas recopilados por el satélite Planck y los espectros de cuásares recogidos en el Sloan Digital Sky Survey y comprobado que existe una correlación entre los dos conjuntos de datos. En concreto, han encontrado direcciones en las que las que la densidad de materia oscura es alta y en las que las fluctuaciones de las señales Lyman-alfa son también mayores que el promedio.

La detección de esta correlación tiene dos implicaciones fundamentales. La primera es que ayudará a los investigadores a caracterizar los efectos de los procesos astrofísicos en las fluctuaciones del bosque Lyman-alfa. Y la segunda es que puede poner de relieve la influencia de la materia oscura en la distribución de la materia visible (bariónica) en el espacio intergaláctico: un dato que puede ser precioso para afinar los modelos cosmológicos.

Referencia:

Cyrille Doux et al. (2016) First detection of cosmic microwave background lensing and Lyman-α forest bispectrum Phys Rev. D doi: 10.1103/PhysRevD.94.103506

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

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

El artículo Materia oscura entre nubes intergalácticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. ¿Y si lo que detectó LIGO fue materia oscura?
2. Los supermateriales aumentan la sensibilidad 10.000 veces en los detectores de materia oscura
3. Un neutrino estéril como candidato a materia oscura

El objetivo de la entrada de hoy de la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica es simplemente que disfrutemos juntos de un hermoso cuadro, una obra de una gran fuerza estética y enorme valor artístico, Vi el número 5 en oro (1928), del artista norteamericano Charles Demuth.

“Vi el número 5 en oro” (1928), de Charles Demuth

Este cuadro es una obra importante en la historia del arte norteamericano. Su autor es Charles Demuth, una de las figuras más representativas del movimiento artístico norteamericano conocido como precisionismo, o también, realismo cubista. El precisionismo fue un movimiento artístico que se desarrolló en Estados Unidos en el periodo entre las dos guerras mundiales y que estuvo fuertemente influenciado por el cubismo y el futurismo. Sus temas principales fueron la industrialización y la modernización de los ambientes rurales norteamericanos.

Entre los artistas más destacados del precisionismo estaban la neoyorquina Elsie Driggs (1898-1992), cuya obra más famosa es Pittsburg (1927), Francis Criss (1901-1973), entre cuyas obras está El palacio de justicia de Jefferson Market (1935), Charles Demuth, Edward Hopper (1882-1967), seguramente el miembro más famoso, autor de obras como Halcones de la Noche (1942), Domingo por la mañana temprano (1930) o Casa junto a la vía de tren (1925), en la que se inspiró Alfred Hitchcock para crear la mítica casa de su película Psicosis (1960), el pintor y fotógrafo Charles Sheeler (1883-1965), quien acuñó el término de “precisionismo” y entre cuyas obras más famosas están Paisaje americano (1930), Paisaje clásico (1931) o La planta de River Rouge (1932), y una de las artistas norteamericanas más importantes del siglo XX, Georgia O’Keeffe (1887-1986) que dedicó muchos de sus cuadros, pertenecientes a este estilo artístico, a la ciudad de Nueva York y sus rascacielos, como Noche en la ciudad (1926), Nueva York, Noche (1926), American Radiator Building, Noche, Nueva York (1927).

“Paisaje americano” (1930), Charles Sheeler

“El palacio de justicia de Jefferson Market” (1935), de Francis Criss

Pero conozcamos un poco al autor del cuadro Vi el número 5 en oro. Charles Demuth (1883-1935) fue uno de los acuarelistas más destacados de la historia del arte en EE.UU., que centró su interés en las flores, las frutas y los vegetales (temas que también interesaron a otros artistas del precisionismo, como por ejemplo Georgia O’Keeffe o Elsie Driggs), y también en la homosexualidad. Más adelante empezaría a utilizar el óleo e, influenciado por las vanguardias europeas (como consecuencia de sus viajes por Europa y el contacto en EE.UU. con algunos vanguardistas, en particular por su relación con el círculo de Stieglitz), desarrolló el precisionismo. Hacia 1919 empezaría a pintar, con este nuevo estilo, sus característicos paisajes industriales.

“Aucassiu y Nicolette” (1921), Charles Demuth

Entre 1923 y 1928, Charles Demuth realizó su famosa serie de retratos simbólicos conocidos como los “retratos-cartel”, centrados en artistas y escritores emblemáticos norteamericanos amigos suyos, Georgia O’Keeffe, Arthur Dove, Charles Duncan, Marsden Hartley, John Marin (artistas), y Gertrude Stein, Eugene O’Neill, y Wallace Stevens (escritores), y que tuvieron mucho éxito.

“Love, Love, Love. Homenaje a Gertrude Stein” (1928), retrato-cartel de Charles Demuth, que se encuentra en el Museo Thyssen-Bornemisza, Madrid

Precisamente, la obra que traemos aquí hoy, Vi el número 5 en oro(1928), es un retrato-cartel de tipo simbólico dedicado al escritor modernista y amigo de Demuth, William Carlos Williams. Obra que se ha convertido en la más conocida de Demuth. Este decidió retratar al escritor modernista a través de uno de sus poemas, El gran número, en el que describía una experiencia real del poeta:

Entre la lluvia

y las luces

vi el número 5

de oro

en un coche

de bomberos

rojo

moverse

tenso

ajeno

al toque de la campana

el aullido de la sirena

y el estruendo de las ruedas.

“Vi el número 5 en oro” (1928), de Charles Demuth

Esta obra, realizada en un claro estilo precisionista, utiliza formas geométricas sencillas. El camión rojo, los edificios de la ciudad, las luces de las farolas, la lluvia marcada por líneas diagonales y los tres números 5 en oro de tres tamaños, de pequeño a mayor, creando el efecto de que se acerca el camión de bomberos.

Hay diferentes elementos tipográficos que al espectador de la obra le indican que es un retrato de William Carlos Williams, como sus iniciales W.C.W., Bill, el apodo de William, su segundo nombre Carlo[s] (su madre era puertorriqueña) o “ART Co” (compañía de arte) en referencia a los círculos vanguardistas en los que se movían ambos.

La tipografía del número 5 es muy parecida al tipo de letra Clarendon (más concretamente a la Clarendon Light), perteneciente a la familia de los tipos egipcios, introducido por Robert Beasley y Benjamin Fox en 1845, y que se convirtió en el tipo más utilizado de todos los tiempos. Por ejemplo, es el tipo utilizado en los logotipos Rolex, Volvo, Hermés, Honda, Sony, Seiko, JB, el Marlboro de la Fórmula 1 o del periódico El País.

Tipografía Clarendon Light

Para finalizar, recordemos que muchos artistas han homenajeado esta obra. Entre los artistas que más admiración han mostrado por el retrato-cartel de Charles Demuth nos encontramos con una de las figuras clave del arte pop norteamericano, Robert Indiana. El “pintor de signos”, como le gusta autodenominarse, ha estado fascinado por los números a lo largo de toda su carrera artística, convirtiéndoles en el objetivo de una parte importante de su producción artística. La obra de Charles Demuth tuvo una gran influencia en Indiana, quien le dedicó toda una serie de obras, como El número 5 (1963), El pequeño diamante 5 de Demuth (1963) o El sueño americano #5 de Demuth (1963).

“El número 5” (1963), de Robert Indiana

Bibliografía

1.- Barbara Haskell, Charles Demuth, Whitney Museum of American Art, 1987.

2.- Raúl Ibáñez, Los números preferidos del artista, Un paseo por la geometría, Universidad del País Vasco, 2012. (www.divulgamat.net)

3.- Enric Satué, Arte en la tipografía y tipografía en el arte, Siruela, 2007.

4.- Carl J. Weinhardt, Robert Indiana, ed. Harry N. Abrams, 1990.

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo Vi el número cinco en oro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. El Ballet Triádico: un homenaje al número tres
2. El número nueve en una noche de verano
3. El siete, un número muy popular

Guillermo Peris consigue relacionar un texto místico chino con el estudio experimental de la actividad neuronal. ¿Cómo?

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

El artículo #Naukas16 Del “I Ching” a la comprensión del cerebro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. #Naukas16 Aproximadamente
2. #Naukas14 Regenerar el cerebro
3. #Naukas16 Volando voy y casi no vengo porque en la gasolinera yo me entretengo

Roger Bacon, si hubiera que hacer caso a los traductores de medio pelo, cibernéticos y de los otros, era conocido en su época por un sobrenombre de superhéroe, “el doctor maravilla”, si bien la realidad es mucho más prosaica puesto que doctor mirabilis realmente viene a ser “el profesor maravilloso”, ya que doctor viene de docere, enseñar. Aun así, no debía ser una persona corriente para que le conozcamos por ese mote, aunque fuese un título póstumo.

.

Roger nació alrededor de 1214 en una familia acaudalada y estudió en Oxford. Allí estudió teología, filosofía (con un gran hincapié en Aristóteles), a los clásicos y sus lenguas, geometría, aritmética, música y astronomía, esto es, el trivio y el cuadrivio típicos de la época, las siete artes liberales que aún hoy día distinguen determinadas instituciones universitarias estadounidenses al menos en el nombre (liberal arts colleges). Consiguió el título de master el equivalente medieval al doctorado de hoy.

Durante su época en Oxford, Roger se interesó especialmente por e investigó en matemáticas, óptica y alquimia, además de estudiar con gran interés el griego, el hebreo y el árabe. Pero en aquella época si alguien quería prosperar en la universidad tenía que unirse al clero, por lo que Roger se terminaría uniendo a los franciscanos siguiendo el ejemplo de Grosseteste y Marsh. Parece ser que retrasó cuanto pudo este paso, recibiendo los hábitos relativamente muy tarde en 1256-7, y no está claro si lo hizo en Oxford o durante su etapa de profesor en París. Después de todo se suponía que un monje tenía que estudiar más teología que cuestiones mundanas. Como decía su contemporáneo Giovanni di Fidanza (más conocido en los ambientes como San Buenaventura, el doctor seráfico), quien para cuando Roger se convirtió en monje era el superior general de los franciscanos, “El árbol del conocimiento aparta [engañándolos] a muchos del árbol de la vida, o los expone a los más intensos dolores del purgatorio”. Roger tendría muchos encontronazos con sus superiores eclesiásticos a lo largo de su vida, que comenzaron claramente en su época como profesor en París, entre 1237 y 1247, cuando lo terminaron echando.

Roger Bacon presentando una de sus obra científicas al rector de la Universidad de París. Fuente:: Wellcome Library, London. Wellcome Images. Diorama de Ashenden.

Después de esa primera época y durante la siguiente década la localización de Roger es incierta, pero todo parece indicar que fue preceptor privado y que se movía entre Oxford y París. Parece ser que es en esta periodo cuando estudió con especial el interés el árabe, y lee todo lo que encuentra en esta lengua sobre su fascinación del momento, la óptica. También hay indicios de que las circunstancias políticas y familiares hicieron que abandonase sus estudios durante dos años.

En este periodo de experimentación con lentes y espejos, de considerar el problema de las máquinas voladoras que baten alas, y del estudio práctico de la alquimia, ya aparecen algunas de las ideas fundamentales de Bacon. Eso sí, Bacon creía, como hijo de su época que era, que algunos conceptos son evidentes por sí mismos y que no requerían examen. Cuando dijo que “nada puede ser conocido con certeza si no es por la experimentación” también incluía la experiencia de la fe, la intuición espiritual y la inspiración divina. Con todo Bacon clasificaba las ciencias naturales en la línea de su época también: perspectiva (óptica), astronomía, alquimia, agricultura, medicina, pero incluía como disciplina independiente el conocimiento experimental (scientia experimentalis), siendo uno de los primeros pensadores en considerar la experimentación como una disciplina separada.

Roger Bacon como alquimista. Grabado de 1845.

Es al final de esta década cuando se convierte en fraile franciscano, quizás en un intento de retornar a la vida universitaria. Sin embargo, se ve exiliado de Oxford e incapaz de investigar ya que se le encargan tareas menores. En esta época escribe que se siente “enterrado” en vida. Pero también mantiene una vehemente correspondencia con el legado pontificio, el arzobispo de Narbona, el muy influyente y bien considerado Guy de Foulques, cardenal de Sabina, con la idea de que haga llegar al papa sus ideas. Entre ellas la importancia que el conocimiento experimental y la alquimia tienen en el currículo universitario. Bacon afirma en ellas que el fin de la alquimia no es otro que “hacer las cosas mejores…por el arte más que por naturaleza” y se anticipa 300 años a los iatroquímicos (alquimistas médicos) al considerar que la alquimia “no solo suministra dinero [oro] y otra infinidad de cosas al Estado, sino que enseña […] como prolongar la vida humana tanto como la naturaleza permita que sea prolongada”.

Solo a mediados de la década los años sesenta del siglo consigue Roger algo de libertad gracias a la consideración que le tiene su admirador de Foulques, que se convierte en el papa Clemente IV en 1265. Sin embargo, el hecho de que el nuevo papae le admire supondrá un nuevo tipo de problema para Roger Bacon.

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

El artículo El franciscano alquimista (1) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1. Trucos del alquimista estafador
2. Alquimia musulmana
3. al-Razi y el secreto de los secretos