Feed aggregator

Intuizioaren kontrako da hau: urtzen den izotz plaka antartiko baten inguruan itsaso maila ez da igotzen, jaitsi egiten da. Melting ice sheets can lower local sea levels, Rebecca McGirr, Anthony Purcell, Herbert McQueen eta Paul Tregoning.

DNAren egitura pi pilaketa (π-stacking) izeneko molekula gaineko egitura mota bat da. Pilaketa mota hori konposatu organiko antiaromatikoak erabiliz egiterakoan ezusteko izugarriak sortzen ditu: oso eroale den kristal likido bat bezala. Triple-decker antiaromatic π-stacking leads to a liquid crystal

Kafe on bat egitea kapsulatxo bat makina batean sartu eta botoi bati ematea baino ez zela uste zenuen. Kafe bat behar bezala egiteko, lehenik X izpiak erabili behar dira, eta gero kontuak atera. BCAMeko jendea Modelling coffee brewing using X-rays.

Ohm-en legea erlazio lineala da. Linealtasun hori bertan behera geratzen da simetria kristalografikoa sinplea izateari uzten dionean. DIPCko jendeak frogatu du telurozko konposatu bat erabiliz. An odd nonlinear conductivity in chiral tellurium

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 #496 appeared first on Zientzia Kaiera.

Los datos del viento y oleaje de un emplazamiento muy energético en la costa de Irlanda entre 1920 y 2010 han permitido analizar la evolución de las condiciones del mar y generar un modelo de cálculo de la fatiga mecánica que esas condiciones pueden provocar en las turbinas eólicas flotantes. Este método matemático-estadístico permite calcular el tiempo de vida de las turbinas en función de la meteorología de un emplazamiento concreto.

Fuente: 123rf

En un estudio realizado por el grupo de investigación EOLO de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, se ha desarrollado un método matemático-estadístico que permite conocer “la conveniencia de instalar parques eólicos flotantes en un emplazamiento concreto. Por ejemplo, si existe una elevada probabilidad de que los aerogeneradores sufran fatiga mecánica o unas condiciones marinas extremas a pesar de ser un lugar muy energético”, explica Alain Ulazia, profesor de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa (Eibar).

Según el investigador, la pregunta más frecuente en la generación de energía eólica marina es “qué cambios (subidas o bajadas) se sucederán en la producción de energía en función de las condiciones climáticas”; es decir, lo que se mira es cuánta energía se puede producir en función de la climatología. Sin embargo, la investigación dirigida por Ulazia ha ido un paso más allá y se ha centrado en la fatiga mecánica de las turbinas eólicas marinas, es decir, la rotura en última instancia como consecuencia de los choques y las tensiones repetitivas que no son capaces de romper el material individualmente: “Las condiciones del mar (viento y oleaje) pueden influir en la reducción del tiempo de vida de las turbinas flotantes. De hecho, es posible que afecten más a la duración de algunas piezas de las turbinas que a la producción industrial de energía, y que en vez de durar 20 años duren 15 años. Esto puede influir decisivamente en los costes y en la inversión de un proyecto”.

Condiciones marinas en un emplazamiento

El grupo de investigación EOLO lleva años trabajando en proyectos relacionados con la meteorología, el clima y el medio ambiente. “Hemos realizado numerosos estudios sobre la relación a largo plazo entre el cambio climático y la generación de energías renovables. Teniendo en cuenta los cambios producidos a lo largo de varias décadas, hacemos estudios históricos y proyecciones para el futuro”, explica Ulazia.

Mapa de la profundidad del mar frente a la costa de Galway (Irlanda)

En este estudio se ha seleccionado un lugar muy energético de Irlanda: a partir de los datos relativos al viento y al oleaje registrados entre 1920 y 2010 en la bahía de Galway, en la costa oeste de Irlanda, han determinado los cambios históricos ocurridos a lo largo de esas décadas mediante la utilización de modelos meteorológicos avanzados, en colaboración con los miembros del Centre for Ocean Energy Research de la Universidad de Maynooth (Irlanda). Estos datos históricos han servido para determinar la evolución de las condiciones marinas y crear un modelo que represente la fatiga a largo plazo que estas provocarán en los aerogeneradores. Este modelo podrá ser utilizado para realizar proyecciones futuras.

 La danza de las turbinas eólicas flotantes

Utilizando simulaciones, los investigadores han calculado la energía que producirían algunas turbinas flotantes de referencia en las ocho situaciones marinas más probables en la bahía de Galway y, por otro lado, han visto la fatiga mecánica que provocarían en algunos elementos de las turbinas. “Hemos utilizado un simulador que nos ofrece en unos segundos la danza que hace la turbina debido a las olas y el viento, y hemos desarrollado un método matemático-estadístico para implementar cambios en los estados marinos a largo plazo y, en consecuencia, poder determinar la evolución de la fatiga que soportaría la máquina, teniendo en cuenta estos cambios históricos”, explica el investigador del grupo EOLO.

A pesar de que el método ha sido aplicado en esa ubicación irlandesa, “este método es universal. Podemos hacer el análisis en cualquier parte del mundo”, ha señalado. La energía eólica marina es muy apropiada porque “no es turbulenta, como la de las montañas. Sin embargo, hay que invertir mucho más en el mar. Este es el principal problema para la implantación de la energía eólica marina”, explica Ulazia. El cambio climático está provocando acontecimientos extremos, cada vez más, y los inversores se muestran precavidos ante el riesgo de este tipo de proyectos: “Aunque el emplazamiento sea muy energético, ¿merece la pena poner el parque eólico allí si en algún momento puede verse afectado por un fenómeno climatológico o si los elementos de la turbina van a sufrir graves problemas de fatiga?”, afirma. El método desarrollado por el grupo de investigación EOLO de la Universidad del País Vasco ha dado luz a esta cuestión.

Referencia:

Alain Ulazia, Hodei Ezpeleta, Gabriel Ibarra-Berastegi, Jon Sáenz, Nahia Martinez-Iturricastillo, John V. Ringwood (2024) Historical trends of floating wind turbine fatigue loads (Ireland 1920–2010) Ocean Engineering doi: 10.1016/j.oceaneng.2024.117424

El artículo Fatiga mecánica en las turbinas eólicas flotantes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia

Olatz Ortega Vidalesen X sare sozialeko profilean hau dago idatzita: “Biologia (bizitzaren oinarria) | Ekotoxikologia (Bizia salbatzeko metodo bat)”. Hortaz, hasieratik, argi uzten du beretzat berebiziko garrantzia dutela bi gai horiek.

Irudia: Olatz Ortega biologoak ekotoxikologiaren arloan ikertzen du. (Argazkia: Fernando Gómez – UPV/EHUko Komunikazio Bulegoa)

Hain zuzen, unibertsitateko ikasketak hautatzean, biologiako graduaren alde egin zuen: “Bizia bera, hau da, ekosistemak eta haien arteko elkarreraginak azaltzen dituen zientzia da niretzat biologia”. Eta horren ondotik, ekotoxikologiako master bat egin zuen: “Eta hor beste aldea ikasi genuen: giza jatorriko kutsadurak zelan eragiten dien gure planetako beste izaki guztiei. Horrez gain, eta pixka bat buelta emanda, bioerremediazioa ere ikasi genuen, alegia, naturarekin arituz zelan aurre egin kutsadura horri”, azaldu du Ortegak.

Ikuspegi baikor horrekin ari da orain lanean. Haren ustez, egokia da, gainera, gaur egun gizartean zabaltzen ari den ekoantsietatea gainditzeko. “Ekologismoaren inguruan dabilen jendearengan badago ardura edo erantzukizun-sentimendu oso handi bat, eta kezka handia sortzen du zer egin behar dugun eta zer egin dezakegun artean dagoen tarte horrek. Sentipen hori bereziki nabarmena da 20-25 urteko jendearen artean; horregatik, pixkanaka saiatzen ari naiz buelta ematen horri, ulertaraziz zer egin dezakegun gutako bakoitzak. Azkenean, krisi klimatikoa eta soziala, hain handiak eta hain globalak diren arazoak kezka sortzen badigute ere, ez gaitzatela eraman gelditzera, paralizatzera”.

Ortega ez dago geldirik: “Plentziako Itsas Estazioan nabil lanean, “Kontuz, ez nazazu zapaldu” izeneko proiektuan. Estazioan egiten diren beste proiektuetatik oso bestelakoa da, herritarren zientziako proiektu bat baita, eta, beraz, herritarrak parte hartzaile aktiboak dira. Eta zer egiten dugu? Ba, hondarretan bizi diren organismo ikusezinak ezagutu, identifikatu eta aztertzen ditugu“.

Esaerak dioenez, ezagutzen ez dena ezin da maitatu. Eta horixe da proiektuaren helburua: “Ezagututa, maitatzera iristea, eta, maitatuta, babesteko grina izatera”. Azaldu duenez, parte-hartzaileak DBHko irakasleak eta ikasleak dira, edozein ikastetxetakoak; adibidez, dibertsifikaziokoek eta eskola konbinatukoek ere eman dezakete izena.

Bereizketen kontra

Horrez gain, elkarteek ere parte hartzen dute; horrekin inklusibitatea landu nahi dute: “Gure asmoa da, horrela, proiektua demokratikoagoa izatea. Eta nahi genuen azpimarra jarri normalean zientzian hain presente ez dauden taldeetan. Horiek dira gizarte-bazterkeria jasan dezaketen talde batzuk; adibidez, desgaitasun fisikoak edo psikikoak dituzten pertsonak biltzen dituzten taldeak: entzumen- edo ikusmen-urritasuna dutenak, autismoaren espektrokoak… Dibertsitate handia dago, eta disidentzia guztiek gure proiektuan lekua izatea nahi genuen”.

Ortegaren esanean, talde horietako kideentzat ahalduntze-prozesu handia da, komunitatea sortzeko ikuspegitik. Eta, bestetik, zientzialarientzat, oso aberasgarria da: “Ni neu asko ari naiz ikasten, eta, gaur egun, zientzian derrigorrezkoa iruditzen zait desberdinak garen pertsonek lekua izatea. Egia da oso zaila dela, hain hierarkizatuta eta hain norbatiboa den zientzian, baina bidea egiten ari gara, eta uste dut ondo gabiltzala. Behintzat, jasotako feedbacka oso positiboa da, eta ni neu oso-oso pozik nago, ikasten ari naizenarekin eta hazten ari naizenarekin”.

Jakina, biologia ikasten hasi zenean, ez zuen imajinatzen horrelako lan batean ariko zenik, baina gogora ekarri du beti izan duela gustuko jendearekin elkarlanean aritzea, eta dibertsitatea, “bai biodibertsitatea, bai pertsonen arteko dibertsitatea”. Hala ere, onartu du lan hori egiten ikasi egin behar dela.

Horrekin lotuta egin nahiko luke doktoretza. Alabaina, argi esan du oso zaila dela doktoretza-beka bat lortzea horrelako proiektuetarako. “Izan ere, herritarren zientzia nahiko kontzeptu berria da zientzia-arloan, eta, doktoretza eskatzeko dokumentuetan, ez da sartzen ez zientzia puruen arloan, ez gizarte-zientzietan. Horrenbestez, oso zaila da ulertaraztea zer den, eta ikusaraztea horrelako proiektuen beharra. Ematen du garrantzitsuagoa dela parasito bat ikertzea (eta ez dut esan nahi ez denik garrantzitsua), guztion parte-hartzea eskatzen duten proiektuak bultzatzea baino”. Edonola ere, ez du itxaropena galdu, eta proiektuarekin aurrera jarraitzeko asmo betea du.

Fitxa biografikoa:

Olatz Ortega Vidales, Bilbon jaioa, 1997an. Zientzia demokratikoagoa eta inklusiboa izateko lanean ari da. EHUn Biologia ikasi ostean, Suediara joan zen LGTBIQ+ pertsonen eta desgaitasun intelektuala duten pertsonen ahalduntzearen inguruan lan egitera. Gerora, EHUko Ekotoxikologiako Erasmus Mundus masterra ikasi zuen. Egun, zientzia gizartean zabaltzeko lanean ari da; besteak beste, Plentziako Itsas Estazioko “Kontuz! Ez nazazu zapaldu!” herritarren zientziako proiektu inklusiboaren ikertzaile-taldearen parte da. Ortega etengabe ari da formatzen, ingurumena eta zaintza erdigunean jartzeko.

Informazio gehiago:

• EHUko Zientzia eta Gizarte Garapenaren eta Transferentziaren Arloko Errektoreordetza (2024). EHU Ekinean podcasta: Olatz Ortega Vidales, Campusa Campusa aldizkaria, UPV/EHU.

https://zientziakaiera.eus/app/uploads/2024/06/EHU-ekinean-olatz-ortega-vidales.mp3

• Ortega Vidales, Olatz; Gonzalez-Gaya, Belen; Urrutia Barandika, Miren Bego (2023). Herritar-zientzialarien datuen baliozkotzea eta partaideen iritziaren azterketa, hondartzetako dibertsitate mikroskopikoa ezagutzea xede duen proiektuan. [Master amaierako lana, Ingurumen Kutsadura eta Toxikologia Erasmus Mundus Masterra, UPV/EHU].

Egileaz:

Ana Galarraga Aiestaran (@Anagalarraga1) zientzia-komunikatzailea da eta Elhuyar aldizkariko zuzendarikidea.

Elhuyar aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

The post Olatz Ortega, biologoa: “Derrigorrezkoa iruditzen zait desberdinak garen pertsonek lekua izatea zientzian” appeared first on Zientzia Kaiera.

Cuando tenemos una mascota felina en casa, una de las principales cosas en la que tenemos que pensar es en prepararle un lugar en el que pueda hacer sus necesidades. Generalmente, optamos por un cajetín plástico y resistente dentro del cual verteremos un material absorbente en el que nuestra mascota pueda escarbar, hacerse un hueco y sentirse cómoda en esos momentos íntimos, pero que también elimine los olores y la humedad. Es en este momento cuando nos surgen todas las dudas sobre qué elementos utilizar para que cumplan esta función de la manera más eficiente posible. Y, como siempre, la mejor solución nos la aporta la Geología y no es la arena: emplearemos minerales de la arcilla.

Foto: Lina Angelov / Unsplash

En primer lugar, hay que aclarar lo que significa la palabra arcilla, porque, en Geología, este término tiene dos significados distintos, pero relacionados entre sí. Por un lado, arcilla se refiere a un tamaño de grano del sedimento, incluyendo todas aquellas partículas minerales que midan menos de dos micras de diámetro (es decir, inferiores a 0,002 mm). Y, por otro, tenemos los minerales de la arcilla, que es un término que engloba a minerales del grupo de los filosilicatos que, generalmente, son los principales componentes de los sedimentos de tamaño arcilla, de ahí su nombre.

Imagen de Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) de minerales de la arcilla, en donde se aprecia su disposición en láminas superpuestas. La escala representa 1 micra, que equivale a 0,001 mm. Fuente: Paedona / Wikimedia Commons

Los filosilicatos tienen una particularidad que ya nos está chivando su propio nombre, que deriva del griego phyllon (que podemos traducir como hoja). Químicamente, son moléculas conformadas por átomos de oxígeno y silicio con otros cationes, tales como aluminio o magnesio, que adquieren forma de tetraedros u octaedros. Estas moléculas se disponen en el espacio dando lugar a unas estructuras cristalinas con aspecto de láminas o escamas situadas unas sobre otras. Y, entre cada una de esas láminas, se generan una serie de cavidades o poros de tamaño atómico, es decir, microscópico. Es en esta propiedad química en donde radica uno de sus secretos, su capacidad absorbente.

Representación de la estructura cristalina de la moscovita, un mineral del grupo de los filosilicatos, donde los tetraedros de oxígeno y silíceo se van uniendo entre sí formando láminas. Imagen: Finger, L.W., Kroeker, M., Toby, B.H. (2007). DRAWxtl, an open-source computer program to produce crystal-structure drawings. Journal of Applied Crystallography, 40, 188-192 / Wikimedia Commons

Así, los minerales de la arcilla pueden captar nuevos componentes en su estructura cristalina, tanto en forma de partículas sólidas como en estado líquido, dándoles un montón de utilidades en nuestra sociedad. Por ejemplo, esta alta facilidad de absorción los convierte en unas herramientas excelentes para regenerar medios contaminados, como zonas donde se ha producido un derrame de petróleo o suelos afectados por vertidos químicos, ya que, si me permitís el símil, chuparían esas partículas como si fuesen esponjas. También se emplean para potabilizar agua en zonas remotas, al hacer pasar el líquido elemento por membranas recubiertas de estos minerales, que atraen y retienen las partículas sólidas y los contaminantes. Incluso, en la industria se utilizan como soportes de catalizadores o como recubrimiento de superficies para evitar la corrosión por el agua. Y, por supuesto, son el elemento básico en la alfarería y la cerámica, ya que al mezclar los minerales de la arcilla con agua se vuelven una pasta flexible y moldeable que permite deslizar con facilidad las láminas cristalinas una sobre la otra para darle la forma deseada, recuperando su resistencia inicial al desecarlos.

A este elevado nivel de absorción hay que sumarle otra ventaja, ya que también captan las partículas químicas, presentes tanto en estado gaseoso, líquido y sólido, que generan olores. De ahí que los minerales de la arcilla sean los productos favoritos, por encima de materiales vegetales como el serrín, para las camas de los animales domésticos, los suelos de las granjas o las bases de carpas o urinarios públicos temporales colocados en zonas festivas. Y, geológicamente hablando, los minerales de la arcilla no son un producto escaso y difícil de conseguir, en realidad son muy comunes en todo el planeta, encontrándose en diferentes contextos geológicos y no resultando demasiado complicada ni su extracción, ni su procesado para poder emplearlos en nuestro día a día. Por ejemplo, para los areneros de las mascotas simplemente se obtiene el material en canteras, se tritura, se tamiza para elegir el tamaño adecuado, se embolsa y se vende. Esta facilidad en su obtención y tratamiento es la guinda del pastel que convierte a los minerales de la arcilla en materiales tan utilizados, versátiles y con unas aplicaciones industriales y sociales futuras sorprendentes.

Aspecto de los minerales de la arcilla que se comercializan como arena para gatos.

Para terminar, dejadme daros un consejo para elegir el mejor material absorbente para el aseo de vuestras mascotas. Coged uno de los fragmentos minerales de las distintas bolsas que encontraréis en el mercado, humedeced vuestra lengua y acercad el fragmento a la punta de la misma. Aquel que se quede más pegado, será el elegido. Obviamente, haced esta prueba antes de rellenar el arenero del animal, no después de que Castaño (que así se llama mi gato) haya usado su cuarto de baño. Pero si preferís simplemente mirar la etiqueta del producto sin tener que “chupar piedras”, os recomiendo decantaros por aquellos que contengan fragmentos de sepiolita, ya que este mineral posee la capacidad absorbente más elevada de entre aquellos que podemos encontrar en el mercado.

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 ¿Con qué relleno el arenero de mi gato? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Pasteur kimikari eta mikrobiologoak berezko sorkuntzaren teoria deusaztatu zuen, eta pasteurizazio delako prozesua diseinatu zuen, geroago hala deitu zena bere omenez.

1. irudia: “Pasteur: Mikrobioen iraultza” komikiaren azala. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

Berezko sorkuntzaren teoriaren arabera, bizitza bere kabuz sortzen zen materia organikoan. Pasteurrek, ordea, teoria hori deusaztatu zuen ardoaren inguruan egin zituen ikerketekin. Hainbat esperimentu eginda, frogatu zuen mikroorganismoak (berak “germen” deitzen zienak) airean daudela, eta ez direla berez sortzen materia organikoan, baizik eta bertara iristen direla.

Horrek atea ireki zuen hainbat gaixotasun infekziosoen ikerketari, eta Pasteur eta bere kideek oiloen kolera eta ardien karbunkoa sendatzea lortu zuten, ahuldutako mikroorganismoak inokulatuz. Hau da, lehenengo txertoa sortu zuten.

2. irudia: Pasteurrek, hasiera batean, ardoan sortzen ziren kristal batzuk ikertu zituen. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

“Pasteur: Mikrobioen iraultza” Ikaselkar argitaletxeak argitaratzen duen “Zientzialariak” komiki-sortaren ale bat da. Komikiek haur eta gazteen artean irakurzaletasuna sustatzea eta euskaraz irakurtzeko ohitura zabaltzea ditu helburu. Horrez gain, irudi-sorta atsegin eta hizkuntza hurbilaren bidez, haur eta gazteei zientzia gerturatzea ere nahi du egitasmoak. Komikien bidez zientzialari eta pentsalari ezagunen biografiak eta lorpenak plazaratzen dira: Marie Curie, Newton, Galileo, Darwin, Hipatia edo Aristoteles.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Pasteur: Mikrobioen iraultza
• Egilea: Jordi Bayarri
• Itzultzailea: Maialen Berasategi
• Argitaletxea: Ikaselkar
• Urtea: 2023
• Orrialdeak: 48 orrialde
• ISBNa: 978-84-18410-54-3

The post Pasteur: Mikrobioen iraultza appeared first on Zientzia Kaiera.

Foto: Scott Rodgerson / Unsplash

 

Poeta de Guardia (1917-1998)

Ya creo que lo he dicho todo

y que todo lo amé.

G. F.

Este epitafio es de la poeta Gloria Fuertes; su hermosa despedida la recuerda y describe impecablemente su carácter y manera de afrontar la vida.

Los que siguen son epitafios de cinco matemáticos y una astrónoma que, como en el caso de la poeta, describen su trabajo o su singular personalidad. Comencemos.

Diofanto de Alejandría (hacia 200-hacia 280)

Se sabe que el matemático Diofanto de Alejandría, el padre del álgebra, vivió 84 años. Y se conoce porque su epitafio tiene forma de enunciado matemático que permite deducir a que edad falleció (aunque se desconoce el año):

Transeúnte, esta es la tumba de Diofanto: los números pueden mostrar, ¡oh maravilla! la duración de su vida. Su niñez ocupó la sexta parte de su vida; después, durante la doceava parte, de vello se cubrieron sus mejillas. Pasó aún una séptima parte de su vida antes de tomar esposa y, cinco años después, tuvo un precioso niño que, una vez alcanzada la mitad de la edad de la vida de su padre, pereció de una muerte desgraciada. Su padre tuvo que sobrevivirle, llorándole, durante cuatro años. De todo esto se deduce su edad.

Efectivamente, si x denota la edad a la que falleció Diofanto, el epitafio afirma que:

x = x/6 + x/12 + x/7 + 5 + x/2 + 4,

y un simple cálculo, lleva a la igualdad x = 84, la edad a la que falleció Diofanto (y su hijo, por supuesto, murió a los 42).

Ludoph van Ceulen (1540-1610)

El matemático Ludolph van Ceulen fue un calculador excepcional. Se le conoce fundamentalmente por haber aproximado el valor del número pi (la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro) con 35 cifras decimales exactas. Para ello calculó el perímetro de un polígono regular de 262 lados. Estaba tan orgulloso de este logro, que hizo inscribir esta aproximación en su lápida; en ella se indicaba que el número pi estaba comprendido entre los valores 3,14159265358979323846264338327950288 y 3,14159265358979323846264338327950289.

Copia de la lápida de van Ceulen (perdida hacia 1800). Fuente: Wikimedia Commons.

Fundamentalmente en textos alemanes, el número pi fue conocido durante mucho tiempo como número ludolphino.

Johannes Kepler (1571-1630)

El matemático y astrónomo Johannes Kepler proponía en su Mysterium Cosmographicum (1596) que la relación entre las distancias de los seis planetas conocidos en su tiempo (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter y Saturno) podía entenderse en términos de los cinco sólidos platónicos, encerrados dentro de una esfera que representaba la órbita de Saturno.

Modelo de Kepler de las órbitas de los planetas del Sistema Solar. Fuente: Wikimedia Commons.

Realizó cálculos durante toda su vida para entender cómo se movían los planetas. Así quiso expresar su trabajo en su epitafio escrito en latín:

Mensus eram coelos, nunc terrae metior umbras; Mens coelestis erat, corporis umbra iacet. [Medí los cielos y ahora mido las sombras. Mi mente tenía por límite los cielos, mi cuerpo descansa encerrado en la Tierra.]

Caroline Lucretia Herschel (1750-1848)

La astrónoma Caroline Lucretia Herschel colaboró con su hermano William en el cálculo, diseño y construcción de telescopios, en la anotación de las observaciones nocturnas del astrónomo y en la catalogación, revisión e interpretación de sus análisis. Además, descubrió ocho cometas y tres nebulosas de manera independiente.

Su epitafio, escrito por ella misma, evoca todo el trabajo que realizó, siempre a la sombra de su hermano:

[…] Los ojos de aquella que pasó a la gloria, mientras abajo se volvían hacia los cielos estrellados; sus propios descubrimientos de los cometas y su participación en los trabajos inmortales de su hermano, William Herschel, dan testimonio de ello para épocas posteriores. […]

David Hilbert (1862-1943)

El matemático alemán David Hilbert fue un científico influyente en su época; trabajó y contribuyó en varias áreas de las matemáticas. Durante el Congreso Internacional de Matemáticos que tuvo lugar en París en 1900 propuso 23 problemas matemáticos, algunos de los cuales continúan sin resolverse.

Enterrado en Gotinga, su epitafio parece indicar su certeza de que esos problemas que propuso terminarían por resolverse:

Wir müssen wissen. Wir werden wissen. [ Debemos saber. Sabremos.]

Además, parece ser la respuesta al lema Ignoramus et ignorabimus (Ignoramos e ignoraremos) expresado en 1880 por el médico alemán Emil du Bois-Reymond durante una conferencia ante la Academia Ciencias de Berlín. A lo largo de su discurso definió siete enigmas del mundo que consideraba capitales. En su opinión, tres de estos problemas no podrían nunca ser explicados ni por la ciencia ni por la filosofía.

Paul Erdős (1913-1996)

Paul Erdős fue uno de los más prolíficos matemáticos en cuanto a publicaciones científicas; firmó unos 1500 artículos con más de 500 coautores. Trabajó en problemas de combinatoria, teoría de grafos, teoría de números, análisis clásico, teoría de aproximación, teoría de conjuntos y teoría de probabilidad.

Para su epitafio sugirió una ingeniosa frase (escrita en húngaro) a modo de despedida:

Végre nem butulok tovább. [Finalmente he dejado de hacerme cada vez más tonto.]

Una última despedida

Terminamos como empezamos, con una poeta. Emily Dickinson (1830-1886) escribió su propio epitafio, una despedida breve y contundente:

Called Back. [Me llaman.]

 

Para saber más:

Muerte entre las ecuaciones (Historias de muerte y matemáticas 1)
Los matemáticos también mueren (Historias de muerte y matemáticas 2)

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 Despedidas matemáticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Samper

Endometriosia emakumeengan oso ohikoa den gaitz kronikoa da. Hamar emakumetik bati eragiten dio; hau da, Espainian 2 milioi kasu baino gehiago daude, eta mundu osoan 190 milioi bat emakumeri eragiten die. Hala ere, jatorria ezezaguna da: zergatik hasten da endometrioko ehuna, normalean umetokiaren azaleraren barrualdea estaltzen duena, maskuria, obarioa edo ondestea bezalako leku arraroetan hazten? Gaur egun, horren erantzuna misterioa da, eta gaitz horri buruz egin den ikerketa zientifiko urriak ez du lagundu erantzuna aurkitzen.

Irudia: Wikimedia Commons8 urte diagnostikoa egiteko

Endometriosia oso ohikoa den arren, gaixotasun arraro bat diagnostikatzeko baino urte gehiago behar izaten dituzte. Endometriosia pairatzen duten pazienteek, batez beste, 7-8 urte itxaron behar izaten dituzte gaixotasuna identifikatzeko, Osasun Ministerioaren datuen arabera. Diagnostikorako atzerapen handi hori, baina, ez da gure herrialdeko fenomeno isolatua, mundu osoan gertatzen baita.

Hain luzez itxaron behar izate horrek ondorioak ekartzen ditu emakumeentzat, urtetan zehar ulertzen ez dituztela sentitu baitezakete, bai eta estigmatizazioa jaso ere, etiketa medikorik ez duen gaitz horrengatik. Denbora guzti horretan, tratamendurik jasotzen ez dutenek askotariko sintomak jasan behar izaten dituzte (batez ere mina, nekea eta haurdun geratzeko zailtasunak), eta kasurik larrienetan bizi kalitatean, lanean eta gizarte harremanetan ere eragiten die. Gainera, gaixotasunak okerrera egin dezake urte horietan. Diagnostikoa egiteko atzerapen horren atzean arrazoi asko daude, eta ez dago oso argi zer neurritan eragiten duen bakoitzak. Duela gutxi, Astoneko Unibertsitateko (Ingalaterra) zientzialariek Obstetrics & Gynaecology aldizkarian argitaratu dituzte endometriosiaren diagnostikoaren atzerapenean eragina duten hainbat faktoreri buruzko ikerketa baten emaitzak.

Ikerketa gaiari buruzko berrikuspen sistematikoa eta analisi kualitatiboa da, zeinetan azken 20 urteetan herrialde aberatsetan (gehienek osasun arreta unibertsala dute) eginiko 13 artikulu zientifiko aztertu ziren. Endometriosia diagnostikatzeko atzerapena eragiten duten faktoreak osasun sistemaren eta endometriosiaren ezaugarriekin dute zerikusia; eta eragina dute, halaber, influentzia interpertsonalek eta trazu indibidualek. Egileek 4 taldetan sailkatu zituzten gaitzaren diagnostiko goiztiarra egitea eragozten duten oztopoak:

1. Menstruazio arruntaren sintoma patologikoak bereizteko zailtasuna eta norbera zaintzeko tekniken erabilera.
2. Menstruazioaren estigma eta min menstrualaren normalizazioa.
3. Osasunaren profesionalen jarrera jakin batzuk eta ezagutza falta, atzerapena espezialistarenera bidaltzeko orduan, eta azalpen urriak diagnostikatzeko prozesuan ahotiko antisorgailuen erabilerari buruz.
4. Aldakortasuna sintomen aurkezpenean, beste gaitz batzuekin estaltzen baitira, endometriosia diagnostikatzeko metodo ez-inbaditzailerik ez egotea, eta diagnostikoaren garrantziari buruzko kezkak.

Endometriosiari buruzko ezagutza urriak

Aztertutako ikerketetan aurkikuntza nabarmena izan zen familia mediku askok aitortzen zutela oso gutxi zekitela endometriosiari buruz. Eta horri gehitzen badiogu gaitz horrengatik ager daitezkeen sintomak aldakorrak eta ez oso espezifikoak direla (beherakoa, idorreria, hileko biziak, neke kronikoa, mina sexu harremanetan, pixa egiteko premia…), oso zaila da diagnostikoa egitea. Beste alde batetik, endometriosia zuten emakume askok eta familia medikuen ehuneko handi batek gaixotasun horrengatiko mina normalizatzen zuten, mina hilekoari egotziz, eta ez osasun arazo bati. Horrek ere gaitzaren jatorria sakon aztertzea eragozten zuen. Horren ordez, emakumeek norbera zaintzeko neurriak aplikatzen zituzten mina baretzeko, onartuta sufrimendu hori hilekoaren ondoriozkoa zela, eta, beraz, jasan behar zuten zerbait.

Endometriosiaren diagnostikoaren atzerapenean eragina duten faktoreak identifikatzea neurriak hartzeko lehen pauso bat da. Horrez gain, endometriosiari buruzko informazioa zabaltzeak, mitoak eraitsiz, atzerapen hori murrizten lagun dezake, arazoa hobeto ulertuko baitugu. Zentzu horretan, Sophie Davenportek, ikerketaren arduradun nagusiak, azaldu du «gizarteak tradizioz normalizatu egin duela menstruazioko mina; eta, beraz, menstruazio anormalak zer diren birpentsatu behar dugu. Sintomek eguneroko bizitzan eragina badute eta emakumea lanera edo eskolara ez badoa edo bere bizitza sozialarekin jarraitzeko gai ez bada, argi dago esku hartze medikoa behar duela». Adituak espero du artikulu zientifikoak «pazienteak anima ditzala laguntza eskatzera beren hilekoak anormalak badira edo min edo sufrimendu nabarnena eragiten badiete; eta klinikoak anima ditzala pazienteen kezkak serio hartzen eta espezialistenera goiz bidaltzen».

Egileaz:

Esther Samper (@Shora) medikua da, Ehunen Ingeniaritza Kardiobaskularrean doktorea eta zientzia-dibulgatzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko abenduaren 4an: La carrera de obstáculos para el diagnóstico de la endometriosis.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Endometriosia diagnostikatzeko oztopo lasterketa appeared first on Zientzia Kaiera.

Al estudiar la geometría de los modelos de espacio-tiempo, los investigadores ofrecen visiones alternativas de los primeros momentos del universo.

Un artículo de Steve Nadis. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

Ilustración: Nico Roper / Quanta Magazine

Hace unos 13.800 millones de años todo el cosmos estaba formado por una pequeña, densa y caliente bola de energía que de repente explotó.

Así empezó todo, según la historia científica estándar sobre el Big Bang, una teoría que tomó forma por primera vez en la década de 1920. La historia se ha perfeccionado a lo largo de las décadas, sobre todo en la década de 1980, cuando muchos cosmólogos llegaron al convencimiento de que en sus primeros momentos el universo pasó por un breve período de expansión extraordinariamente rápida llamado inflación antes de reducir la marcha.

Se cree que ese breve período fue causado por una forma peculiar de materia de alta energía que invierte la gravedad, “inflando” la estructura del universo exponencialmente y provocando que crezca en un factor de un cuatrillón en menos de una milmillonésima de una milmillonésima de una milmillonésima de segundo. La inflación explica por qué el universo parece tan liso y homogéneo cuando los astrónomos lo examinan a gran escala.

Pero si la inflación es responsable de todo lo que podemos ver hoy, eso plantea la pregunta: ¿qué vino antes, si es que hubo algo?

Aún no se ha ideado ningún experimento que pueda observar lo que sucedió antes de la inflación. Sin embargo, los matemáticos pueden plantear algunas posibilidades. La estrategia consiste en aplicar la teoría general de la relatividad de Einstein (una teoría que equipara la gravedad con la curvatura del espacio-tiempo) tan atrás en el tiempo como sea posible.

Esta es la esperanza de tres investigadores: Ghazal Geshnizjani del Perimeter Institute, Eric Ling de la Universidad de Copenhague y Jerome Quintin de la Universidad de Waterloo. El trío ha publicado recientemente un artículo en el Journal of High Energy Physics en el que, explica Ling, «demostramos matemáticamente que podría haber una manera de ver más allá de nuestro universo».

En colaboración con Jerome Quintin y Eric Ling, Ghazal Geshnizjani, del Perimeter Institute, ha examinado formas en las que el espacio-tiempo podría extenderse más allá del Big Bang. Foto: Evan Pappas /Perimeter Institute

Robert Brandenberger, un físico de la Universidad McGill que no ha participado en el estudio, comenta que el nuevo artículo «establece un nuevo estándar de rigor para el análisis» de las matemáticas del comienzo del tiempo. En algunos casos, lo que de primeras parece ser una singularidad (un punto en el espacio-tiempo donde las descripciones matemáticas pierden su significado) puede ser en realidad una ilusión.

Una taxonomía de singularidades

La cuestión central a la que se enfrentan Geshnizjani, Ling y Quintin es si hay un punto antes de la inflación en el que las leyes de la gravedad se descomponen en una singularidad. El ejemplo más simple de una singularidad matemática es lo que le sucede a la función 1/x cuando x tiende a cero. La función toma un número x como entrada y genera otro número. A medida que x se hace cada vez más pequeño, 1/x se hace cada vez más grande, acercándose al infinito. Si x es cero, la función ya no está bien definida: no se puede confiar en ella como una descripción de la realidad.

«Hemos demostrado matemáticamente que podría haber una manera de ver más allá de nuestro universo», afirma Eric Ling de la Universidad de Copenhague. Foto: Annachiara Piubello

A veces, sin embargo, los matemáticos pueden sortear una singularidad. Por ejemplo, consideremos el primer meridiano, que pasa por Greenwich, Inglaterra, en la longitud cero. Si tuvieras una función de 1/longitud, se volvería loca en Greenwich. Pero en realidad no hay nada físicamente especial en los suburbios de Londres: podrías redefinir fácilmente la longitud cero para que pasara por algún otro lugar de la Tierra, y entonces tu función se comportaría con perfecta normalidad al acercarte al Observatorio Real de Greenwich.

Algo similar ocurre en los límites de los modelos matemáticos de agujeros negros. Las ecuaciones que describen los agujeros negros esféricos no giratorios, elaboradas por el físico Karl Schwarzschild en 1916, tienen un término cuyo denominador llega a cero en el horizonte de sucesos del agujero negro: la superficie que rodea un agujero negro más allá de la cual nada puede escapar. Eso llevó a los físicos a creer que el horizonte de sucesos era una singularidad física. Pero ocho años más tarde, el astrónomo Arthur Eddington demostró que si se utiliza un conjunto diferente de coordenadas, la singularidad desaparece. Al igual que el meridiano principal, el horizonte de sucesos es una ilusión: un artefacto matemático llamado singularidad de coordenadas, que solo surge debido a las coordenadas que se han elegido.

En el centro de un agujero negro, por el contrario, la densidad y la curvatura llegan al infinito de una manera que no puede eliminarse utilizando un sistema de coordenadas diferente. Las leyes de la relatividad general empiezan a escupir un galimatías. Esto se llama singularidad de curvatura. Implica que está sucediendo algo que está más allá de la capacidad de descripción de las teorías físicas y matemáticas actuales.

Geshnizjani, Ling y Quintin estudiaron si el inicio del Big Bang se parece más al centro de un agujero negro o más bien a un horizonte de sucesos. Su investigación se basa en un teorema demostrado en 2003 por Arvind Borde, Alan Guth (uno de los primeros en proponer la idea de inflación) y Alexander Vilenkin. Este teorema, conocido por las iniciales de los autores como BGV, dice que la inflación debe haber tenido un comienzo: no puede haber continuado incesantemente hacia el pasado. Debe haber habido una singularidad para comenzar las cosas. BGV establece la existencia de esta singularidad, sin decir de qué tipo de singularidad se trata.

Como dice Quintin, él y sus colegas han trabajado para descubrir si esa singularidad es una pared de ladrillos (una singularidad de curvatura) o una cortina que se puede abrir (una singularidad de coordenadas). Eric Woolgar, un matemático de la Universidad de Alberta que no ha participado en el estudio, comenta que este trabajo aclara nuestra imagen de la singularidad del Big Bang. «Pueden decir si la curvatura es infinita en la singularidad inicial o si la singularidad es más suave, lo que podría permitirnos extender nuestro modelo del universo a tiempos anteriores al Big Bang».

«Los rayos de luz pueden atravesar la frontera», afirma Jerome Quintin de la Universidad de Waterloo. Foto: Gabriela Secara

Para clasificar posibles situaciones preinflacionarias, los tres investigadores utilizaron un parámetro llamado factor de escala que describe cómo la distancia entre objetos ha cambiado con el tiempo a medida que el universo se expande. Por definición, el Big Bang es el momento en que el factor de escala era cero: todo quedó comprimido en un punto adimensional.

Durante la inflación, el factor de escala aumentó con una velocidad exponencial. Antes de la inflación, el factor de escala podría haber variado de diversas formas. El nuevo artículo proporciona una taxonomía de singularidades para diferentes situaciones en función de los factores de escala. «Demostramos que bajo ciertas condiciones el factor de escala producirá una singularidad de curvatura, y bajo otras condiciones no», explica Ling.

Los investigadores ya sabían que en un universo con la llamada energía oscura, pero sin materia, el inicio de la inflación identificado en el teorema BGV es una singularidad de coordenadas que puede eliminarse. Pero el universo real tiene materia, por supuesto. ¿Podrían los trucos matemáticos permitir también sortear su singularidad? Los investigadores demuestran que si la cantidad de materia es insignificante en comparación con la cantidad de energía oscura, entonces se puede eliminar la singularidad. «Los rayos de luz pueden atravesar la frontera», aclara Quintin. “Y en ese sentido, puedes ver más allá de la frontera; no es como una pared de ladrillos”. La historia del universo se extendería más allá del Big Bang.

Sin embargo, los cosmólogos creen que el universo primitivo tenía más materia que energía. En este caso, el nuevo trabajo muestra que la singularidad BGV sería una singularidad de curvatura física real, en la que las leyes de la gravedad dejarían de tener sentido.

Una singularidad sugiere que la relatividad general no puede ser una descripción completa de las reglas básicas de la física. Se están realizando esfuerzos para formular tal descripción, que requeriría conciliar la relatividad general con la mecánica cuántica. Ling dice que ve el nuevo artículo como un peldaño hacia dicha teoría. Para dar sentido al universo en los niveles de energía más altos, continúa, «primero necesitamos entender la física clásica lo mejor que podamos».

 

El artículo original, Mathematicians Attempt to Glimpse Past the Big Bang, se publicó el 31 de mayo de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Las matemáticas intentan escudriñar más allá del Big Bang se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ziortza Guezuraga

Benetan ari naiz, aizu. Ez da clickbaita. Paperezko aldizkarian clickbaita posible bada, behintzat. Bi hilabete t’erdi baino ez dira behar Batman bilakatzeko. Neurri batean, behintzat, ez baitakart di-da batean aberats bihurtzeko formula. Horretaz ideiarik ez. Beno, ideia pare bat bai, baina ez erabat legalak. Umezurtz izatearena ere alde batera utziko dugu. Gaizkileak etab. harrapatzearena ere nahiko nekagarria da eta horretan ere ez naiz sartuko.

Irudia: Ronê Ferreira / Pexels.

Eta pentsatuko duzue: Badakit! Batmanen tresnaren bat zelan eraiki kontatuko du! Teknologiaren inguruko artikulua da. Eta oker egongo zarete. Zera baita dakardan albistea: nahikoa entrenatuta, gizakiek ekokokapena ikas dezakete.

Eta Batman ezagutzen duzuenok (figuratiboki, noski; bestela kualifikatutako norbaitekin hitz egiteko momentua da) amorratuta egongo zarete, Batmanek ez baitu ekokokapena erabiltzeko gaitasunik. Baina nirekin haserretu baino, amorrua Batmanen sortzailera bideratu beharko zenukete: zer dela eta ez zuen gaitasun hori? Hamar aste baino ez dira behar ikasteko!

Gainera, izenburuan Manbat ere badago. Eta horrek bazuen ekokokapena erabiltzeko gaitasuna.

Manbat bezala, munstro izan barik

Hala da. Ez dugu saguzarren DNA txertatu beharrik: mihia erabilita, soinu klikatuak egin eta itzultzen diren oihartzunak interpretatzen ikasi dute ikerketa baten parte-hartzaileek.

Hamar astean oztopoen artean nabigatzen eta baita objektuen tamaina eta orientazioa ezagutzen ikasi dute parte-hartzaileek, beren kliken dei errepikakorrak erabiliz eta klik horien erreboteak baliatuta.

Saguzarrek edo izurdeek bezala, hain justu. Ekokokapenean pentsatzerakoan animaliak etortzen baitzaizkigu gogora. Baina zenbait gizaki itsuk ere beren soinuen oihartzunak erabiltzen dituzte oztopoak eta inguruneak antzemateko.

Batzuek makila baten kolpetxoez edo behatzekin kriskitin eginez sortzen dute behar duten soinua. Zenbaitek ahoa ere erabiltzen dute klik egiteko. Hortaz, erabaki dut hemendik aurrera norbait taberna batean kriskitin egiten ikusiz gero, ekokokapenean trebatzen dabilela pentsatuko dudala, inoren arreta modu nahiko zatarrean deitu nahian baino.

Baina goazen berriro ekokokapenera. Gaur egun, oso itsu gutxik ikasten dute. Eta ikusmena dutenetatik are gutxiagok. Kontua da ez dela ikasten zaila.

Ekokokapena ikasten

Honako esperimentuan hogeita sei pertsonak hartu dute parte: haurtzaroan legez itsutzat jotako hamabik eta ikusmena zuten hamalauk. Eta emaitzen arabera, 40-60 ordu nahiko ziren ekokokapen-gaitasunean hobekuntza ikusteko.

Irudia: Tyler Hewitt / flickr.

Zelan egin zuten? Gela bat prestatu zuten propio Durhamgo Unibertsitatean. Soinuz isolatutakoa zen gela eta eko-akustikoki mugatutakoa. Bertan, hiru gaitasun entrenatu ziren:

• Tamaina-diskriminazioa. Metalezko masta batean tamaina ezberdineko bi disko muntatu ziren. Parte-hartzaileak, klikak baliatuta, handiena goikoa ala behekoa zen asmatu behar zuen.
• Orientazio-pertzepzioa. Honetan ere metalezko masta erabili zen, baina, kasu honetan, taula laukizuzena zuen atxikita eta taularen posizioa aldatzen zen (horizontala, bertikala, diagonala eskumaldea gorantza eta diagonala ezkerraldea gorantza). Klikak baliatuta, taularen posizioa asmatu behar zuten parte-hartzaileek.
• Nabigazioa. Birtualki landu zen hau: espazio ezberdinetan (T itxurako labirintoan, U itxurako labirintoan eta Z formako labirintoan) kliken eta klik-oihartzunen grabazio biauralak egin ziren maniki antropometriko batekin. Entzungailuekin entzuten zituzten parte-hartzaileek kliken grabazio horiek eta teklatu batekin mugitu (birtualki), labirintotik atera arte.

Eta pentsatuko duzue, zer dela eta egin zen nabigazio atala birtualki? Ez al zen errazago zuzenean gela horretan oztopoak jartzea? Kontua da erabilitako metodologia birtuala dagoeneko balidatuta dagoela nabigazioa aztertzeko. Eta azkarrago egin daitezkeela hainbat saiakera fisikoki eraikita baino. Gainera, egin, egin zituzten saiakerak laborategitik kanpo, kalean zein eraikin barnean.

Bizpahiru orduko iraupena zuten entrenamendu saioak egin zituzten eta, hogei saioren ostean, ikertzaileek ikusi zuten parte-hartzaile guztiak, itsuak eta ikusmena zutenak, zaharrak zein gazteak, nabarmen hobetu zirela kliketan oinarritutako ekokokapenean.

Are gehiago, emaitzen arabera, itsutasunak eta adinak rol txikiak baino ez dituzte betetzen ekokokapenaren ikaskuntzan. Entrenamenduak jokabide-aldaketa nabarmenak eragin zizkien parte-hartzaile guztiei.

Aurreko ikerketek frogatuta zuten klik bidezko ekokokapena ikastea posible zela ikusmena duten indibiduoen kasuan. Ikerketa honek lehen aldiz eman du jakitera bai itsuek, bai adin askotariko jendeak ere posible duela gaitasun hau ikastea.

Hortaz, badakizue. Hartu hamar aste eta ekokokapena ikasi ahalko duzue. Benetan erabilgarria ematen du, ezta? Gauez komunera joateko, esaterako. Etxeko gainerakoak argiekin esnatu beharrean, egundoko ikara eman diezaiekegu gauerdian klikak edo kriskitinak entzunda. Agian ez da erabilerarik onena.

Erreferentzia bibliografikoak

Carly Cassella (2022). Humans Can Learn to ‘Echolocate’ in Just 10 Weeks, Experiment Shows, Science alert, 2022ko ekainaren 20a.

Egileaz:

Ziortza Guezuraga (@zguer) kazetaria da eta Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zabalkunde digitaleko arduraduna.

Jatorrizko artikulua Gaztezulo aldizkarian argitaratu zen 2023ko urtarrilean, 246. zenbakian.

The post Bi hilabete t’erdi Batman bilakatzeko. Edo Manbat appeared first on Zientzia Kaiera.

El mundo microbiano es extraordinariamente variado, pero si algún día tuviéramos que elegir a la bacteria más asombrosa, creo que Wolbachia se llevaría muchísimos votos. Esta bacteria (Figura 1) es el parásito reproductivo más abundante en la naturaleza y se calcula que infecta a la mitad de todas las especies de insectos y artrópodos. Solo puede vivir dentro del citoplasma celular y se transmite de una generación a la siguiente a través de los óvulos, no de los espermatozoides. Esta peculiar forma de transmisión ha provocado que Wolbachia desarrolle estrategias diversas para maximizar su propagación. Unas estrategias que no favorecen precisamente a los hospedadores machos, incapaces de contribuir a que la bacteria se extienda.

Figura 1. Célula de insecto infectada por Wolbachia (flechas). De Scott O’Neill, doi:10.1371/journal.pbio.0020076, CC BY 2.5.

Wolbachia es capaz de manipular el sistema endocrino de algunos hospedadores para feminizarlos y que solo produzcan óvulos. En otras ocasiones causa la muerte de los hospedadores machos, o hace imposible que espermatozoides de machos infectados fecunden óvulos no infectados por Wolbachia, lo que generaría descendientes sanos. Pueden encontrar más información sobre estas estrategias en un artículo en el que describí algunos de los mecanismos celulares y moleculares desarrollados por la bacteria. También expliqué en ese artículo cómo se está utilizando Wolbachia como aliado en la lucha contra enfermedades transmitidas por insectos.

Una cuarta estrategia es la inducción de partenogénesis, es decir, la reproducción de hembras sin intervención de los machos para producir solo descendientes hembras. En este caso, los mecanismos que utiliza Wolbachia para manipular el sistema reproductivo de sus hospedadores son mucho menos conocidos. Hasta ahora. Un grupo de investigadores de la Universidad Agrícola de Shenyang (China) acaba de desvelar cómo Wolbachia manipula la reproducción de la avispa Encarsia formosa. Este insecto se reproduce por partenogénesis y sus hembras solo producen hembras, sin que aparezcan machos en ningún momento del ciclo reproductivo. Lo relevante del estudio es que Wolbachia utiliza para esta manipulación un gen que ha “robado” a otro insecto.

Figura 2. Arriba, determinación del sexo en muchos insectos. El procesamiento del pre-ARNm de Doublesex origina dos mensajeros que generan los polipéptidos dsxF y dsxM, inductores del desarrollo femenino y masculino, respectivamente. La presencia de proteína Transformer (Tra) es esencial para el desarrollo femenino. Abajo, inducción de feminización y partenogénesis en la avispa Encarsia formosa infectada por Wolbachia. Wolbachia ha adquirido en su evolución un gen Transformer de un insecto, con el que produce la proteína Piff, que actúa de la misma forma que Tra. Sólo es posible la diferenciación de hembras, que deben reproducirse obligatoriamente por partenogénesis, contribuyendo a la expansión de Wolbachia.

Para explicar esto necesitamos saber cómo se determina que un insecto sea macho o hembra (Figura 2). En muchos casos esto depende del producto de un solo gen, denominado Doublesex (Dsx). Este gen produce un pre-ARN mensajero que es procesado para dar dos polipéptidos diferentes, dsxF y dsxM. Este procesamiento se conoce como “empalme alternativo” (alternative splicing), un “corta y pega” de segmentos del ARN mensajero. El polipéptido dsxF induce la feminización del embrión, mientras que la forma dsxM origina machos. Para que se produzca la forma dsxF es necesaria la participación de dos proteínas llamadas respectivamente Transformer (Tra) y Transformer2 (Tra2). Si estas dos proteínas aparecen en el desarrollo embrionario se formará un insecto hembra, y en caso contrario tendremos un macho.

Hemos dicho que la avispa E. formosa infectada por Wolbachia sólo produce hembras. Pues bien, si las avispas son tratadas con antibiótico (tetraciclina), la bacteria muere y empiezan a aparecer machos en la descendencia. Eso sí, los machos no son capaces de fecundar a las hembras. E. formosa ha perdido para siempre la capacidad de reproducción sexual, que no se recupera con el tratamiento antibiótico.

Los investigadores chinos estudiaron el sistema de determinación sexual de la avispa y descubrieron que el gen Transformer producía una proteína Tra no funcional. Recordemos que la combinación de Tra con Tra2 es esencial para generar hembras. ¿Cómo se produce entonces la descendencia femenina en las avispas infectadas si Tra no es funcional?

Resulta que Wolbachia produce una proteína llamada Piff (curioso nombre, que viene de parthenogenesis-induction feminization factor). Piff funciona igual que Tra, se une a Tra2 e induce la formación de dsxF, el factor feminizador (Figura 2). Lo sorprendente es que Wolbachia tiene la “inteligencia” de segregar oportunamente el factor Piff justo en el momento del desarrollo en el que se determina el sexo del embrión. Aún más sorprendente es que Piff no aparece en todas las cepas de Wolbachia, y que su secuencia indica que se trata de un gen de insecto, probablemente de un coleóptero. Dicho de otra forma, algunas cepas de Wolbachia se han apoderado de un antiguo gen Transformer de insecto por el fenómeno conocido como “transferencia genética horizontal”. Gracias a esta genialidad evolutiva, suministra a las células del embrión de avispa el producto Piff como complemento de Tra2 y fuerza un desarrollo femenino, dando lugar a un adulto que sólo puede reproducirse por partenogénesis, dada la ausencia de machos. Es importante resaltar que este caso es diferente al de la manipulación del sistema endocrino para feminizar el desarrollo, como hace Wolbachia en otras especies. Lo que hace en este caso es intervenir el propio sistema genético de determinación del sexo.

¿No merece Wolbachia estar en la élite de las bacterias más sorprendentes?

Referencias:

Li C, Li CQ, Chen ZB, Liu BQ, Sun X, Wei KH, Li CY, Luan JB. (2024) Wolbachia symbionts control sex in a parasitoid wasp using a horizontally acquired gene. Curr Biol. doi: 10.1016/j.cub.2024.04.035.

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga

El artículo La bacteria que feminiza usando un gen robado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ikerketa-talde multizentriko batek aztertu du maratoi bat egiteak zer eragin duen mielinan (egitura horrek inguratzen ditu axoiak, hau da, neuronek nerbio-bulkadak transmititzeko dituzten hari-formako luzapenak). Emaitzen arabera, mielina-edukiak jaitsiera nabarmen eta orokorra izaten du, eta pixkanaka berreskuratzen da gero. Ikerketak erakutsi du garuneko metabolismo energetikoa uste zen baino konplexuagoa dela. Mielinak garunaren erregai gisa duen funtzioak garunaren energia-premiei buruzko ikuspegi berri bat ireki du.

Energia asko behar duten seinale elektriko eta kimikoen bidez gauzatzen da garuneko komunikazioa. Zenbatespenen arabera, giza gorputzak gastatzen duen energia guztiaren % 20 garunak kontsumitzen du, gorputz-pisuaren % 2 inguru baino ez duen arren. Haren energia-iturri nagusia glukosa da. Hainbat erakundeetako ikertzaile batzuek, Carlos Matute UPV/EHUko Anatomia eta Giza Enbriologia arloko katedratikoak zuzenduta, azterketa bat egin dute jakin nahian “zer gertatzen zaion garunari energia-iturri hori minimoen azpitik dagoenean. Adibidez, ariketa fisikoa denbora luzez egiten denean, hala nola maratoi edo ultramaratoi batean”.

Irudia: lasterkarien garuneko mielina-mailak murriztu egiten dira maratoi baten ondoren (erdiko irudia). Bi asteren buruan, material isolatzaile horren parte handi bat berreskuratu egiten dela dirudi (eskuineko irudia). (Irudia: Pedro Ramos-Cabrer. Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa)

Erresistentzia-ariketa luzeak organismo guztiko energia-erreserbak mobilizatzen ditu eskaera energetikoei erantzuteko. Karbohidratoak dira energia-iturri nagusia. Erreserba horiek agortzen diren heinean, gorputzak energia-iturri gisa pilatutako gantza behar du neurri handiagoan. Besterik ez bada, beharrezkoa izanez gero, organismoak muskulu-proteinak ere deskonposa ditzake energia gisa erabiltzeko. “Gure azterketaren emaitzek erakutsi dute nerbio-zelulek, hipogluzemia-egoeran (glukosa gutxi), ordezko energia-iturrietara jotzen dutela, hala nola mielinara. Axoiak edo neuronak komunikatzen dituzten nerbio-zuntzak inguratzen dituen egitura koipetsu bat da mielina, eta seinale elektrikoak oso arin hedatzea errazten du”, azaldu du Matutek.

Mielinaren funtzioa ulertzearen garrantzia

Azterketak erakutsi du maratoi bat egiteak korrikalarien mielina-edukia murrizten duela garuneko gai grisaren eta zuriaren parte handi batean. Eremu batzuetan gehiago eta beste batzuetan gutxiago baina eragina antzekoa da bi hemisferioetan. Mielina-galera hori berreskuratu egiten da lasterketaren ondoren, eta esfortzua amaitu eta bi astera mielina-mailak ia normalizatuta egoten dira. “Prozesu itzulgarria da, mielina-maila atsedenarekin normalizatzen baita, ohiz kanpoko energia-eskaeraren ondoren. Baina gehiegi luzatuko balitz, eragin funtzionalak izan litzake garunean”, adierazi du Pedro Ramos Cabrer CIC biomaGUNEko Ikerbasque irakasleak.

Ikerketa egiteko, zenbait maratoi-lasterkariren garunak eskaneatu zituzten erresonantzia magnetiko bidez, lasterketaren aurreko eta ondorengo egunetan eta handik bi astera. Lasterketaren ondorengo egunean edo hurrengo bi egunetan, lantaldeak murrizketa bat nabaritu zuen garuneko mielina-kantitatean. “Bi asteren buruan, mielina-mailak normalak ziren”, adierazi du Matutek.

Ariketa luzearen ondoren mielina-eduki orokorrean izandako jaitsiera drastiko horrek eta jarduera fisikoa murriztu ondoren mielina-maila berreskuratu izanak ikuspegi berri bat ireki du. Tipikoki erabiltzen diren garun-nutrienteak urritzen direnean erabiltzeko moduko energia-biltegi bat izan daiteke mielina. Ramosen esanetan, “garuneko metabolismo energetikoa gaur egun uste dugun baino konplexuagoa da. Mielinaren lipidoak (gantzak) garun-erregai gisa duen erabilerak garunaren eskakizun energetikoei buruzko ikuspegi berri bat ireki du, zeinak eragina baitu oro har biztanleriaren nutrizioan eta kirolarien errendimenduan”.

“Emaitza horiek ireki dituzten ikerketa-lerroek parez pare jar ditzakete gaixotasun neurodegeneratiboak eta metabolismo energetikoaren asalduak. Horrek, bide berriak ireki gaixotasun horiek tratatzeko. Lan-lerro berria, berritzailea eta esperantzagarria da. Ala ere, kasu gehiagorekin berretsi behar dira emaitzak”, azaldu du CIC biomaGUNEko irakasleak.

Matute irakasleak azaldu du azterketa hori oso garrantzitsua dela “esklerosi anizkoitza eta gainerako gaixotasun desmielinizatzaileak ulertzeko. Haietan, mielina desagertu egiten da, eta, horrenbestez, axoiei egiten dien ekarpen energetikoa ere bai; ondorioz, elikatu gabe geratzen dira, eta errazagoa da egitura-kalteak eta degenerazioa sortzea”. Gainera, adinaren ondorioz mielinak jasaten duen zahartzeak eragin negatiboak ditu funtzio kognitiboetan, eta alzheimerra eta bestelako gaixotasun neurodegeneratiboak sorrarazi eta larriagotu ditzake.

Lan horren emaitzek horizonte berriak ireki dituzte mielinak —osasuntsu, zahartu eta gaixo dagoelarik— garunean duen paper energetikoari buruz. UPV/EHUko katedratikoak ondorioztatu duenez, “frogatu dugu ezen, osasun-egoera onean dagoenean, mielina ariketarekin gastatzen dela eta atseden hartuta berreskuratzen dela berez, dieta osasungarria izanda. Baina, zahartzearekin eta esklerosi anizkoitzaren, alzheimerraren eta beste gaixotasun batzuen kasuan, mielina-kantitatea eta haren kalitatea murriztu egiten dira zenbait kausaren ondorioz, patologiaren arabera, eta ez dira berez berreskuratzen. Horregatik, beharrezkoa izango litzateke goiz esku hartzea, gaixotasun horien hasieran, edo modu prebentiboan, mielinaren suntsitze progresiboa murrizteko, bai ad hoc dieta baten bidez, bai mielina energia-iturri gisa erabiltzea eta atsedenean berreskuratzea sustatuko duten farmakoen bidez”.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Maratoi bat egiteak mielina-edukia murrizten du garunean.

Erreferentzia bibliografikoa:

Ramos-Cabrer, Pedro; Cabrera-Zubizarreta, Alberto; Padró, Daniel; Matute-González, Mario; Rodríguez-Antigüedad, Alfredo; Matute, Carlos (2023). Widespread drastic reduction of brain myelin content upon prolonged endurance exercise. bioRxiv. DOI: 10.1101/2023.10.10.561303

The post Maratoi baten eragina garunean appeared first on Zientzia Kaiera.

José Manuel González Gamarro

Una definición muy recurrente y, hasta cierto punto, comprensible, es la que se hace de la música describiéndola como un lenguaje. Muchas veces se dice que la música es el lenguaje universal, aunque esto no sea más que una alusión a su naturaleza no semántica o bien a un deseo de entendimiento entre seres humanos, como ya expliqué aquí. Lo cierto es que esta comparación tiene su lógica desde el momento en el que se identifica el lenguaje con el habla (aunque no sean lo mismo), puesto que la música y el habla, generalmente, comparten la modalidad auditiva y son de naturaleza comunicativa. Este hecho es especialmente relevante al analizar los primeros años de vida de los seres humanos. La comunicación entre los adultos y sus hijos, cuando aún no se ha adquirido el lenguaje, suele ser efectiva mediante canciones.  Cuando se quiere involucrar a los niños en interacciones lúdicas o se pretende calmarlos para hacer que se duerman, se suelen usar canciones. Personalmente he podido comprobar cómo de eficaces son las canciones a la hora de comunicarse con un niño. Por ejemplo, antes de que adquiriera el habla, mi hijo era capaz de identificar los juguetes por la melodía que emitían. Si yo tarareaba una melodía, de todos los que tenía disponibles, centraba toda su atención en el juguete que emitía esa misma melodía. Era una forma de pedirle las cosas antes de que supiera hablar.

Foto: Sam Moghadam Khamseh / UnsplashEstructuras rítmicas paralelas

Las cualidades musicales del habla también se ponen de manifiesto en el desarrollo temprano del lenguaje de los bebés, y una de estas cualidades es el ritmo, que al parecer es una de las primeras propiedades del lenguaje (Nazzi el al., 1998). Esto es debido a que tanto el lenguaje como la música comparten estructuras rítmicas paralelas. Un ejemplo puede apreciarse en los diferentes idiomas. La frecuencia relativa de los ritmos punteados en las canciones populares inglesas en comparación con las francesas es paralela al contraste de los ritmos hablados en los dos idiomas (Huron y Ollen, 2003; Patel y Daniele, 2003), lo que se acentúa en las canciones infantiles (Hannon et al, 2016). La exposición a diferentes patrones de acento en el habla también puede moldear las tendencias perceptuales de agrupación de los bebés. Otro ejemplo con los diferentes idiomas nos lo da la investigadora Katherine A. Yoshida y sus colaboradoras (2010), estudiando las diferencias entre bebés expuestos al idioma japonés en comparación con el inglés. Se ponen de manifiesto diferencias en la manera de agrupar perceptivamente los acentos musicales, lo que probablemente es atribuible a diferencias en los acentos y agrupación en estos idiomas.

La comunicación del afecto es algo trascendental en las canciones que los progenitores cantan a sus bebés, sin embargo, estas canciones también proporcionan un marco temporal sobre el cual se sustentan las habilidades lingüísticas. Es decir, la percepción del ritmo está relacionada con la capacidad del lenguaje en los niños (Gordon et al., 2015; Ladányi, et al., 2020). Esto último tiene mucha relevancia para la observación de las dificultades y trastornos del desarrollo relacionados con la comunicación, es decir, trastornos del habla, el lenguaje y la lectura. Debido a que estos trastornos tienen un gran impacto social y de salud, la investigadora Eniko Ladányi estudia las relaciones profundas entre las dificultades rítmicas en edades tempranas (lo que ella llama “ritmo atípico”) y los posteriores trastornos comunicativos. Estos trastornos presentan en muchas ocasiones comorbilidad con otros trastornos o enfermedades, por lo que identificarlos y comprenderlos para su posterior tratamiento es fundamental para la buena salud de la población. Lo que hace Ladányi es usar el ritmo, sus dificultades o su cualidad de atípico, para predecir y diagnosticar estos problemas comunicativos. Los retrasos o trastornos de la comunicación son sensibles a la intervención temprana, por lo que su pronta identificación puede maximizar la atención terapéutica.

Las habilidades rítmicas como marcador clínico

Hay diferentes trastornos de comunicación como pueden ser la dislexia, la tartamudez, el trastorno del desarrollo del lenguaje (conocido como DLD por sus siglas en inglés), etc. que presentan síntomas diferentes, pero existen puntos en común, como un conjunto de posibles “dimensiones” biológicas y conductuales como factores de riesgo que coexisten en todos los trastornos (Nayak et al., 2024). Las habilidades rítmicas podrían proporcionar un marcador clínico para la identificación temprana. Estas habilidades requieren la percepción de pequeñas diferencias entre ritmos, extrayendo tempos de la información rítmica y sincronizando movimientos motores con el puslo, como por ejemplo los golpecitos. El golpeteo isócrono es una forma de medir las habilidades de ritmo musical, el cual se ve afectado en múltiples trastornos del habla y el lenguaje. Las habilidades de sincronización de ritmos están deterioradas en niños con DLD y adultos con dislexia, lo que hace postular una hipótesis a las investigadoras que ellas mismas llaman “hipótesis del riesgo del ritmo atípico”, donde los individuos con deficiencias en muchos aspectos diferentes de las habilidades rítmicas tienen un mayor riesgo de sufrir trastornos del habla y el lenguaje. Para comprobar esta hipótesis se realizaron dos estudios (retrospectivos) principales utilizando datos de cinco cohortes diferentes con un total de 36.950 individuos. Tras estos estudios se pudo concluir que las alteraciones del ritmo son un factor de riesgo transdiagnóstico para los trastornos del desarrollo relacionados con la comunicación. Estas alteraciones rítmicas están relacionadas con una mayor probabilidad de sufrir trastornos de la articulación, tartamudez, dislexia, dificultades con la lectura y el aprendizaje o DLD.

Esto abre una puerta a la ampliación de la comprensión de, por ejemplo, la dislexia ya que, además del estudio del procesamiento del ritmo del habla y la percepción, el papel del ritmo musical parece tener una importancia clave. Los estudios realizados en cuanto al ritmo también lanzaron datos que indican que existe una asociación significativa entre la discriminación del ritmo y las habilidades de lectura. Además, las predisposiciones genéticas para las habilidades de lectura predijeron las puntuaciones en el ritmo, así como las capacidades para sincronizar ritmos predijeron las puntuaciones de lectura, en cohortes diferentes. Esto puede sugerir que la biología subyacente relacionada con el ritmo musical puede ser una fuente adicional de variabilidad entre individuos en los rasgos del habla y el lenguaje.

Posibilidades futuras

Una de las consecuencias de estos estudios sobre el ritmo pudiera ser motivar futuros estudios longitudinales que puedan arrojar luz sobre el papel que juega la habilidad rítmica en las distintas etapas del desarrollo y aprendizaje del lenguaje. Además, podrían verse las relaciones entre la genética de los rasgos rítmicos y los diferentes caminos que ha seguido el desarrollo del lenguaje, aunque imagino que esto se verá en un futuro, cuando la hipótesis de las investigadoras se siga sometiendo a su confirmación.

Tal y como deducen las investigadoras, la posibilidad de desarrollar y validar herramientas de detección de los trastornos basadas en ritmos musicales, mejoraría la identificación temprana de personas en riesgo de padecer estos trastornos. Las evaluaciones basadas en el ritmo no requieren ningún cambio ni desarrollo específico para niños multilingües, lo que facilitaría su uso en multitud de países diferentes. Además, usar la evaluación rítmica puede tener un alcance mayor ya que niños que no están en el umbral clínico de estos trastornos, pero presentan (o podrían presentar en un futuro) ciertas dificultades, pueden beneficiarse de este seguimiento por padres, docentes y logopedas. No hace falta decir que este tipo de evaluación rítmico-musical es motivadora y atractiva para los más pequeños, en lo cual reside una gran ventaja. Cómo de eficaces serán estas evaluaciones lo dirá el tiempo, si la investigación avanza en desarrollarlas y llevarlas a cabo.

Todo este asunto del ritmo y las habilidades comunicativas tiene también su lógica desde la perspectiva de la evolución, puesto que hay estudios que postulan que los rasgos de ritmo y comunicación coevolucionaron para respaldar señales creíbles en comportamientos comunicativos claves para la supervivencia, en definitiva, la coordinación entre padres e hijos (Mehr et al., 2020). Esto podría ser una plausible explicación de por qué el ritmo es algo tan primario en los seres humanos. Hay toda una historia biológica, genética, evolutiva, que subyace en un simple repiqueteo de los dedos cuando alguien sigue el tempo o los acentos al oír música. Un primer plano de este simple gesto podría revelarnos una amplia información acerca de nuestra propia manera de comunicarnos.

Que el ritmo no pare.

Referencias

Gordon, R. L., Shivers, C. M., Wieland, E. A., Kotz, S. A., Yoder, P. J. y McAuley, J. D. (2015). Musical rhythm discrimination explains individual differences in grammar skills in children. Developmental Science, 18(4), 635-644. https://doi.org/10.1111/desc.12230

Hannon, E. E., Lévêque, Y., Nave, K. M. y Trehub, S. E. (2016). Exageration of laguage-specific rhythms in English and French chlidren´s songs. Frontiers in Psychology, 7, 939. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.00939

Huron, D. y Ollen, J. (2003). Agogic contrast in Frech and English themes: Further support for Patel and Daniele (2003). Music Perception, 21(2), 267-271. https://doi.org/10.1525/mp.2003.21.2.267

Ladányi, E., Persici, V., Fieveash, A., Tillmann, B. y Gordon, R. L. (2020). Is atypical rhythm a risk factor for developmental speech and language disorders? WIREs Cognitive Science, 11(5). https://doi.org/10.1002/wcs.1528

Mehr, S. A., Krasnow, M. M., Bryant, G. A. y Hagen, E. H. (2020). Origins of music in credible signalling. Behavioral and Brain Sciences, 44, e60. https://doi.org/10.1017/S0140525X20000345

Nayak, S., Ladányi, E., Eising, E., Mekki, Y. N., Nitin, R., Bush, C. T., … y Gordon R. L. (2024). Musical rhythm abilities and risk for developmental speech-language problems and disorders: epidemiological and polygenic associations, europepmc.org. https://doi.org/10.31234/osf.io/kcgp5

Nazzi, T., Bertoncini, J. y Mehler, J. (1998). Language discrimination by newborns: Toward an understanding of the role of rythm. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 24(3), 756-766. https://psycnet.apa.org/doi/10.1037/0096-1523.24.3.756

Patel, A. D. y Daniele, J. R. (2003). An empirical comparison of rhythm in language and music. Cognition, 87(1), B35-B45. https://doi.org/10.1016/S0010-0277(02)00187-7

Yoshida, K. A., Iversen, J. R., Patel, A. D., Mazuka, R., Nito, H., Gervain, J. y Werker, J. F. (2010). The development of perceptual grouping biases in infancy: A Japanese-English cross-linguistic study. Cognition, 115(2), 356-361. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2010.01.005

Sobre el autor: José Manuel González Gamarro es profesor de guitarra e investigador para la Asociación para el Estudio de la Guitarra del Real Conservatorio Superior de Música “Victoria Eugenia” de Granada. Una versión anterior de este texto apareció en Substack.

El artículo El ritmo musical y las habilidades comunicativas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

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.

Klima-larrialdia

Hiriak eta udal aglomerazio handiak klima-larrialdira moldatu behar dira, Pedro Miguel Guerrero Malagako Unibertsitateko irakaslearen ustetan. Hirietan bero-uharte efektua gertatzen da, eta horrek areagotu egiten du bero sentsazioa eremu horietan. Guerreroren arabera, hirigintza ereduak zerikusi handia du bero-uharte efektuaren emendapenean, eta eraikuntzako materialez gain, eraikuntzaren morfologiari eta arkitekturari ere erreparatu behar zaiola dio. Azalpenak Berrian.

Osasuna

Kontaktu fisikoak onurak ditu gure osasunean. Kontaktu fisikoa gainerako pertsonekin edo objektuekin izan daiteke, eta osasun fisiko eta mentala hobetzen ditu. Ikertzaileek ondorioztatu dute besarkadek, laztanek edo masajeek gutxitu ahal dituztela mina, depresioa eta antsietatea. Robotekin, mantekin edo burkoekin kontaktua izateak ere onurak eragiten zituen. Datuak Zientzia Kaieran.

Fentaniloak mendekotasuna sortzeko baliatzen dituen mekanismoak argitu dituzte. Bi mekanismoren bidez eragiten du mendekotasuna: dopamina askatzen du sariaren zirkuituaren bidez, eta abstinentzia-sindromea saihesten du. Lortutako ondorioen arabera, bien baturak egiten du adikzioa hain handia izatea. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Pepe Alcami Madrilgo Karlos III.a Osasun Institutuko ikerlaria da, eta 1986tik ari da GIBa eta hiesa ikertzen. Azaldu duenez, oraindik hiesaren kontrako txertorik ez izatearen arrazoi nagusiak bi dira: immunitate sistema ez dela eraginkorra GIBaren aurka, eta birusak mutatzeko joera duela. Alcamik adierazi du, hiesaren kontrako txertoa, aurkitzekotan, lortzeko eta aplikatzeko zaila izango dela, oraingoz behintzat. Azalpenak Berrian.

Mikroplastikoak topatu dituzte pertsonen eta txakurren barrabiletan. 47 txakur eta 23 pertsonetan egin dute behaketa, eta guztietan topatu dituzte mikroplastikoak, maila esanguratsuetan, gainera. Kasu guztietan, polietilenoa izan da gehien agertu zen polimeroa. Txakurren kasuan ugalkortasun-parametro batzuk ere neurtu dituzte, eta ikusi dute zenbat eta mikroplastiko gehiago, are eta espermatozoide gutxiago dituztela. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Biologia

Zelula seneszenteak gehiago bikoiztu ezin diren zelulak dira. Hil beharrean, zelula seneszenteek inguruko zelulei seinaleak igortzen dizkiete, ehun hori birsortu beharra dagoela komunikatzeko. Horregatik, alzheimerra, minbizia, osteoartritisa eta beste hainbat gaitzen terapietan erabili daitezke. Baina kaltegarriak ere izan daitezke, zahartzea ere eragin baitaitezke. Datu guztiak Berrian.

Kimika

Barazkietan eta zizareetan antibiotikoak detektatzeko bi metodo berri aurkeztu ditu EHUko IBeA ikerketa-taldeak. Antibiotiko-kontzentrazio oso baxuak detektatzeko gai dira, eta gama zabal bat zehaztu daiteke, baita haiek eraldatzetik eratorritako zenbait produktu ere. Erabilgarritasun handikoa izatea espero da, antibiotikoak elikadura-katearen bidez, gizakietara ere irits daitezkeelako. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Antropologia

Trantsizio demografikoaren elementu erabakigarria kulturala izan daiteke. Prozesu horren kausa nagusia garapen ekonomikoa dela pentsatu izan da, baina horrek prozesuaren zati bat bakarrik azalduko luke. Jaiotza-tasa murriztea seme-alaba kopuru txikia hazteko erabaki kontzientearen ondoriozkoa da, eta erabaki hori arrazoi kulturalengatik gailentzen da gizartean. Datuak Zientzia Kaieran.

Informatika

Maitane Martinez informatikaria izan da aurtengo Txiotesia lehiaketa irabazi duen ikertzailea. Bere doktorego-tesian, ikaskuntza automatikoaren teknikak aplikatzen ari da Parkinson gaixotasunaren diagnosi goiztiarra eta pronostikoa egiteko. Horretarako, biomarkatzaileak identifikatzen dabil, eta azken helburua parkinsona goiz atzematea eta pazienteen eboluzioa ikustea da. Informazio gehiago UEUren webgunean eta Berrian.

Kosmologia

X izpi berri batzuek agerian jarri dute unibertsoa kosmologiak igarri bezain pikortsua dela. eRosita X izpien teleskopioak jasotako datuak erabilita, kosmosaren heterogeneotasunari buruzko estimazio berriak egin dituzte. Emaitzen arabera, unibertsoaren “pikortasun faktorea” 0,83 izango litzateke. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Argitalpenak

Charles Darwin Ingalaterran jaio zen 1809an. Txikitatik naturalista izan nahi zuen, baina bere aitak teologia ikasketak egitea derrigortu zuen. Cambridgeko Unibertsitatean ikasten ari zela, hegoaldeko itsasoetara antolatu behar zen espedizio batean parte hartzeko gonbita jaso zuen, eta espedizioan izandako bizipenek hautespen naturalaren teoria proposatzea eragin zuten. Pertsonaia honen bizipenak “Zientzialariak” komiki-sortaren Darwin: Teoriaren eboluzioa alean irakur daitezke. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatua da, Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen UPV/EHUn eta Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

The post Asteon zientzia begi-bistan #488 appeared first on Zientzia Kaiera.

Los cambios del cerebro durante el embarazo y la maternidad, cómo el estrés ha pasado de ser un mecanismo de supervivencia a un eventual elemento de riesgo para nuestra salud o cuál ha sido el papel que ha jugado el suicidio en la evolución del ser humano fueron algunos de los temas que se tratarán en la VI Jornada Nacional sobre Evolución y Neurociencias.

La jornada tuvo lugar el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU los pasados 25 y 26 de abril y estuvo dirigida por Eva Garnica y Pablo Malo, de la Red de Salud Mental de Bizkaia, institución que organizó la jornada junto a la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

El encuentro, cuya primera edición se celebró en 2017, se ha convertido en una cita imprescindible para las y los expertos en ámbitos como la psiquiatría, la psicología o la biología. Una jornada que sirve para analizar el comportamiento humano desde un punto de vista evolutivo y divulgar de un modo accesible para todos los públicos.

La caza, la ingestión regular de carne, un alimento mucho más denso energéticamente, supuso un punto de inflexión en la evolución de nuestro linaje, con profundos cambios fisiológicos y metabólicos, los más trascendentes de los cuales afectaron al encéfalo.

La conferencia «La caza y la evolución del encéfalo humano» corre a cargo de Juan Ignacio Pérez, catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

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

El artículo La caza y la evolución del encéfalo humano se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

“Ni”, hau da, zu, den ezer ez dagoela ondorioztatzen duzula da serio pentsatzen jartzearen arazoa. Ondorio horretara iristeko bideetako bat denboraren jarraitutasuna ukatzea da, eta hori denboraren existentzia ukatuz lor daiteke. How logic alone may prove that time doesn’t exist, Matyax Moravecena.

Bero gutxiago gordetzen duten hormigoiak erabiltzea da hirietako beroa murrizteko bide bat. Horretarako, nahasketari itsas barraskiloak gehitu behar zaizkiola dio DIPCko jendeak. Sea snails for mitigating urban heat island effects. Ez da ideia hain xelebrea, alorrean erreferentzia den aldizkari baten azala eman diotenean.

Irisgarritasuna, erabilgarritasuna eta kostua dira haurren mundu digitalerako sarbidean desberdintasunaren hiru hankak. Martha Villabonak Inequality in children’s access to the digital world.

Matematika eta bere historia gustatzen bazaizkizu, ziur Euklidesen bosgarren postulatuaz hitz egiten entzun duzula. Jesus Zamorak kontatu ohi ez den istorioaren zatia kontatzen dizu: Euclid’s fifth postulate, the inside story

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 #495 appeared first on Zientzia Kaiera.

Elon Musk ha anunciado la introducción de la inteligencia artificial general en sus productos aunque no exista. En la imagen en plena pandemia covid-19. Fuente: Wikimedia Commons.

Cuando hablamos de inteligencia artificial (IA) debemos orientarnos con rigor a partir de las bases de las ciencias que la soportan. En otras palabras, nunca debemos apoyarnos en las expectativas generadas artificialmente alrededor de nuevos productos que nos intentan vender, así como en la tremenda hipérbole publicitaria (hype) que arrasa todos los medios. Las afirmaciones exageradas sobre sus éxitos dañan seriamente la reputación de la IA como ciencia y la pueden conducir a ser utilizada casi como una pseudociencia, al modo de la astrología, el terraplanismo y la homeopatía.

El científico Jonathan Grudin publicó en 2009 un artículo en el que ilustraba las bruscas oscilaciones del interés, financiación y avances reales de la IA a lo largo de su historia. En él se recurría a la metáfora de las estaciones del año, que nos permite comprender cómo ha evolucionado la IA desde su nacimiento.

El ciclo estacional de la IA. Fuente: J. Grudin (2009) AI and HCI: two fields divided by a common focus. AI Magazine, vol. 30, n. 4, pp: 48-57. doi: 10.1609/aimag.v30i4.2271.

Ahora, terminando el primer cuarto del siglo XXI nos encontramos en un período álgido, pero no son improbables futuras y profundas simas de inviernos de la IA, dado que aún hay mucho que investigar y comprender sobre esta importante área de conocimiento.

La comunidad científica de este campo es consciente de lo lejos que nos encontramos de modelar verdaderos sistemas nerviosos computacionales o de entender en qué consiste la inteligencia. Estos investigadores también asumen que no hay evidencia –ni matemática, ni física, ni biológica–, ni se conoce la existencia de ningún prototipo equivalente a las capacidades pensantes de un cerebro humano. Por ello aún es necesario gran esfuerzo en múltiples áreas si deseamos avanzar desde la ciencia y con pasos serios y firmes.

Las IA generativas son degenerativas

Los productos más populares de la industria IA en estos últimos tiempos son las “IA generativas” basadas principalmente en redes neuronales computacionales entrenadas con modelos de lenguaje de gran tamaño (LLM). Los ejemplos más conocidos son ChatGPT, MidJourney y Sora, capaces de generar texto, gráficos, sonido y vídeos.

Estas herramientas computacionales son entrenadas con enormes cantidades de datos presentes en internet, producidos por personas que tienen derechos legales de autoría de su material, pero que circula libre por la red.

Muchas empresas tienden a evitar demandas judiciales o a ahorrar costes y utilizan datos generados por sus propias IA para seguir entrenando sus máquinas. Desde las matemáticas se demuestra que este entrenamiento recursivo de la máquina con datos generados previamente por la propia máquina produce un efecto estadístico llamado “colapso del modelo”.

Este colapso da lugar a desinformación, degeneración de contenido, modelos de aprendizaje incorrectos crecientes, e incluso a un posible colapso de internet como fuente confiable.

Sabemos que muchas IA generan contenido con buena apariencia, pero falso. Si un buscador web se basa en una IA generativa como ChatGPT el resultado podría ser muy convincente, pero incorrecto. Si lo damos como válido y no lo comprobamos, y además liberamos ese contenido como entrenamiento para la IA, se llenaría de desinformación a una de nuestras fuentes más importantes de información.

Mala praxis en la industria IA

El negocio IA no se para, aunque la ciencia demuestre que no existe la IA fuerte o general (AGI) y que las herramientas particulares existentes (IA débil) necesitan mejoras significativas para asistir correctamente en la resolución de algunos problemas.

Muchas empresas tecnológicas continúan amplificando el hype para seguir haciendo crecer sus resultados económicos. Por poner unos pocos ejemplos de importantes empresarios del sector que saben que no es posible lo que dicen, podemos citar recientes declaraciones o “predicciones” de Elon Musk y de Mark Zuckerberg, quienes anuncian la inminente introducción de esta inexistente inteligencia artificial general en sus productos.

Una praxis quizás aún más censurable es la fundación por parte de Sam Altman (CEO de OpenAI, creadora de ChatGPT) de la empresa Worldcoin, dedicada a las criptomonedas. Muy llamativa ha sido su campaña en todo el mundo de capturar datos biométricos de personas (mayores o menores de edad) por medio de unos “orbes”, dispositivos atractivos para la juventud, que escanean el iris. La clientela capturada por medio de esta campaña cede sus datos a cambio de un token (un vale digital).

La justificación de Worldcoin es intentar ofrecer, en el futuro, una renta universal en criptomonedas para compensar la pérdida de empleos debido al avance de la IA. Afortunadamente, esta declaración tan burda ha permitido a varios países prohibir su actuación, pero muchos han sido captados ya por la empresa.

El culto de la singularidad

El conocido ingeniero e inventor Ray Kurzweil, autor de muchos libros sobre la IA, las máquinas espirituales y el transhumanismo, escribió en 2005 un gran éxito editorial titulado La singularidad está cerca.

La “singularidad tecnológica” es un hipotético acontecimiento por el que las máquinas superarán en inteligencia a la humanidad.

El argumento de Kurzweil se basa en una idea simplista que denominó “ley de los rendimientos acelerados”, en la que postula que el crecimiento científico y tecnológico es exponencial, como una versión generalizada de la ley de Moore de la industria informática.

Relevantes miembros de la industria y ciencia de la computación, como el propio Gordon Moore (cofundador de Intel) y Paul Allen (cofundador de Microsoft) y Mark Greaves expresaron desde hace muchos años una frontal disconformidad con la predicción de la singularidad. Uno de los motivos es que la neurociencia no funciona como los computadores y que ni siquiera hemos empezado a desvelar las capas de complejidad que nos impiden entender cómo funciona nuestra propia mente.

Kurzweil fundó en 2008 la Universidad de la Singularidad, con sede en California, para “reunir, educar e inspirar a un grupo de dirigentes”. Su libro principal, escrito usando términos científicos, pero dogmático y sin expresar ningún tipo de dudas en sus afirmaciones o profecías, es más bien un texto de fe en su transhumanismo. La Universidad de la Singularidad se parece mucho a otros cultos como la cienciología que han ido surgiendo en el último siglo.

Kurzweil pondrá a la venta en verano de 2024 su nueva secuela: The Singularity Is Nearer“, que seguramente se convertirá en un superventas. Anuncia que trata de expandir su universidad con nuevas sedes en Tel Aviv y Sevilla.

El nuevo texto de Kurzweil predice el advenimiento de la singularidad para 2029. Mientras la comunidad científica trata de avanzar en el conocimiento, el negocio de la IA no duda en sembrar la confusión, vender lo que sea y transformar esta ciencia en una peligrosa pseudociencia.

Sobre el autor: Victor Etxebarria Ecenarro es Catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU)

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

El artículo El negocio de la inteligencia artificial amenaza con convertir la ciencia en pseudociencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maddi Astigarraga

Oraingoan, Kiñu kirikinoak plastikoari buruzko hainbat datu interesgarri azalduko dizkigu.

Plastikoak polimeroz osatutako materialak dira, hau da, behin eta berriz errepikatzen diren molekulez daude eratuta. Gaur egun, edozertarako erabiltzen dira mota askotako plastikoak, baina egon zen plastikorik gabeko garai bat.

Lehen plastiko sintetikoa 1907. urtean sortu zen; Bakelita izena zuen. Plasikoa oso material moldagarria da, eta oso iraunkorra. Baina ezaugarri horiek abantailak eta desabantailak dakartzate, gehiago behar ez dugunean ere ez baita desegiten. Zati geroz eta txikiagotan banantzen da, eta eraldatu egiten da, baina hor jarraitzen du.

Hilero, azkenengo ostiralean, Kiñuk bisitatuko du Zientzia Kaiera bloga. Kiñuren begirada gure triku txikiaren tartea izango da eta haren eskutik gure egileek argitaratu duten gai zientifikoren bati buruzko daturik bitxienak ekarriko dizkigu fin.

Egileaz:

Maddi Astigarraga Bergara (IG: @xomorro_) Biomedikuntzan graduatua, UPV/EHUko Ilustrazio Zientifikoko masterra egin du eta ilustratzailea da.

The post Kiñuren begirada: plastikoak appeared first on Zientzia Kaiera.

Si le preguntamos a los científicos cuál piensan que podría ser una de las noticias más transformadoras de la historia dentro del ámbito de la ciencia, es posible que un porcentaje nada desdeñable de ellos contestara que demostrar la existencia de vida en otros planetas. Y aunque en estos momentos la posibilidad de que esta fuera inteligente se encuentra más fuera que dentro de nuestras pretensiones, a veces nuestra curiosidad no puede evitar que nos preguntemos: «¿Y si…?».

Eso parece que es lo que hizo el grupo de astrónomos de la Universidad de Uppsala (Suecia) que este mes ha publicado un artículo en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. En él, señalan siete estrellas candidatas, dentro de nuestra galaxia, a albergar cierto tipo de megaestructura alienígena cuya detección, si algún día se confirma, podría ser indicadora de la existencia de alguna civilización mucho más avanzada que la nuestra: esferas de Dyson. Este estudio, bautizado como Proyecto Hephaistos II, parte del análisis de las emisiones de luz visible e infrarroja de alrededor de cinco millones de objetos a partir de los datos de las observaciones de los telescopios espaciales Gaia y WISE, y el proyecto de cartografiado celeste 2MASS. Pero, ¿qué significa este hallazgo?

Empecemos por definir que son las esferas de Dyson, estas viejas conocidas tanto dentro del mundo de la divulgación científica como del de la ciencia ficción. Estos objetos le deben este nombre al físico Freeman Dyson y a su artículo Search for artificial stellar sources of infrared radiation, que se publicó en la revista Science en 1960. Como entusiasta del SETI, e hijo de una época de optimismo científico, Dyson albergaba la esperanza de que la humanidad fuera capaz algún día de contactar con otras civilizaciones. De ahí que, como tantos otros científicos en su momento ―Frank Drake y Carl Sagan estarían entre los más populares―, buscara maneras de hacerlo posible.

Freeman Dyson fue físico, pero puede que también fuera uno de los últimos grandes soñadores de la ciencia.
Créditos: CC BY-SA 3.0/Monroem

Freeman Dyson parte en su artículo de la suposición de que cualquier civilización potencialmente detectable para nosotros debería de haber existido durante millones de años y, por tanto, haber tenido tiempo para desarrollar una tecnología muchísimo más avanzada que la nuestra. Esto le habría permitido extenderse más allá de su planeta y dejar un rastro, principalmente energético, en las inmediaciones de su estrella accesible para los medios tecnológicos con los que cuenta la humanidad en este momento.

Esos rastros podrían tener la forma de emisiones de radio, que siempre ha sido la aproximación «clásica» del SETI, pero a Freeman Dyson se le ocurrió que si fuéramos capaces de detectar determinadas anomalías en el espectro de radiación infrarroja alrededor de una estrella, también podríamos obtener datos interesantes:

Tal radiación podría observarse en las cercanías de una estrella visible bajo cualquiera de estas dos condiciones. Una especie de seres inteligentes podría ser incapaz de aprovechar por completo la energía radiada por su estrella debido a una insuficiencia de materia accesible, o podrían vivir en una biosfera artificial que rodeara una de las estrellas de un sistema múltiple, en el cual una o más componentes fueran inadecuadas para su explotación y siguieran siendo visibles para nosotros. […] es razonable comenzar la búsqueda de radiación infrarroja de origen artificial mirando en dirección a estrellas visibles cercanas y, especialmente, en dirección a estrellas que se sabe que son binarias con compañeras invisibles.

Eso es exactamente lo que ha hecho, no una, sino dos veces ―en 2022 y 2024―, el grupo de Astrofísica Observacional de la Universidad de Uppsala gracias a que ahora contamos con mapas estelares y medios mucho más precisos que aquellos que había cuando Dyson escribió su artículo. Pero ¿han detectado esferas de Dyson entonces? Realmente no, sus conclusiones son que los datos analizados podrían ser compatibles con estos objetos, sin embargo, no han sido capaces de determinar la naturaleza concreta de esas fuentes. De hecho, los propios autores llaman a la cautela en su artículo y advierten de que se necesitarían más datos antes de asumir que estamos ante megaestructuras alienígenas.

Una esfera de Dyson es una megaestructura construida alrededor de una estrella con el objetivo de aprovechar la energía que esta emite. Puede ser sólida, en forma de enjambre de satélites, estar formada por anillos ―como en este caso― o adoptar cualquier otro tipo de configuración.
Créditos: CC BY 2.0/Kevin Gill

Hasta aquí tan solo hemos hecho un resumen muy escueto de las noticias de las últimas semanas, pero aún hay más. ¿Cómo se le ocurrió a Freeman Dyson esa idea de una «biosfera artificial» que rodea a una estrella y aprovecha toda la energía de esta? Tengamos en cuenta que Nikolái Kardashev ni siquiera plantearía su escala para medir el grado de desarrollo tecnológico de una civilización hasta cuatro años después, así que, aunque Dyson estuviera haciendo referencia a una civilización de nivel II ese grado todavía no estaba establecido de forma «oficial». Fue una vez más la ciencia ficción la que inspiró a la ciencia:

No solo cada sistema solar estaba ahora rodeado por un cendal de trampas de luz que concentraban la dispersa energía solar para algún fin práctico, de modo que la luz de la galaxia parecía velada, sino que también muchos astros, poco adecuados para ser soles, eran desintegrados y utilizados como prodigiosos almacenes de energía subatómica.

Este fragmento pertenece a una novela de 1937: Hacedor de estrellas, del filósofo y escritor Olaf Stapledon, y Freeman Dyson no solo conocía y había leído esta obra, sino que, además, la consideraba una obra maestra «que cualquier persona que se considere culta debería leer». Stapledon había sembrado la semilla, Dyson la hizo germinar:

Algunos escritores de ciencia ficción me han acreditado erróneamente por inventar la idea de una biosfera artificial, cuando, de hecho, tomé la idea de Olaf Stapledon, uno de sus propios colegas.

Próximamente, Minotauro reeditará, después de muchos años, Hacedor de estrellas. La edición de 1985 cuenta, además, con un maravilloso prólogo de Jorge Luis Borges.

En ocasiones se nos olvida que los científicos a veces no solo solo científicos, y que la mayoría de ellos primero fueron niños que soñaban. Freeman Dyson siempre dio la impresión de que él no dejó de serlo nunca. No hay más que leer los innumerables escritos que nos dejó más allá de su trabajo científico. De ahí que en ocasiones intentara, y, como en este caso, consiguiera, que aquellos conceptos que solo existían en la imaginación de unos pocos bajaran desde el mundo de las ideas hasta el mundo real. Y bueno, todavía no hemos encontrado ninguna esfera de Dyson, pero que la ciencia las esté buscando ya dice mucho del poder de esos sueños.

Bibliografía

Dyson, F. (1960). Search for artificial stellar sources of infrared radiation. Science, 131(3414), 1667-1668. doi: 10.1126/science.131.3414.1667

Dyson F. (1979). Disturbing the universe. Basic Books.

Dyson, F., (2008 [2006]). El científico rebelde. Debate.

Stapledon, O. (1985 [1937]). Hacedor de estrellas. Minotauro.

Suazo, M., Zackrisson, E., Wright, J. T., Korn, A. J., & Huston, M. (2022). Project Hephaistos – I. Upper limits on partial Dyson spheres in the Milky Way. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 512(2), 2988–3000. doi: 10.1093/mnras/stac280

Suazo, M., Zackrisson, E., Mahto, P. K., Lundell, F., Nettelblad, C., Korn, A. J., Wright, J. T., y Majumdar, S. (2024). Project Hephaistos – II. Dyson sphere candidates from Gaia DR3, 2MASS, and WISE. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 531(1), 695–707. doi: 10.1093/mnras/stae1186

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Esferas de Dyson, cendales de trampas de luz se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Aitak aginduta, Charles Darwinek teologia ikasketak egin zituen, baina laster lortu zuen naturalista arrakastatsu bilakatzea

1. irudia: “Darwin: Teoriaren eboluzioa” komikiaren azala. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

Cambridgeko Unibertsitatean ikasten ari zela, hegoaldeko itsasoetara antolatu behar zen espedizio batean parte hartzeko gonbita jaso zuen Darwinek. Aitak hasiera batean ez zion bidaian joateko oniritzia eman, natura aztertzeko ikerketek ezer gutxirako balio zutela uste baitzuen. Azkenean konbentzitu zuen aita bere osabaren laguntzaz, eta 1831ko abenduan abiatu zen Beagle itsasontzian, Plymouth-eko portutik.

2. irudia: Darwin ziur zegoen bizidunek eboluzionatu egiten zutela denboran zehar, eta nola gertatzen zen jakin nahi zuen. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

Bidaian zehar, topatzen zituen animalien katalogazioak egiten joan zen, eta haien arteko ezberdintasunak ikusita, ziur egon zen, denboran zehar, bizidunek ere eboluzionatu egiten zutela, Lurrak bezalaxe. Alabaina, eboluzio hori nola gertatzen zen jakin nahi zuen, eta hainbat ikerketa eta esperimentu egin ostean, hautespen naturalaren teoria plazaratu zuen, Alfred Wallace zientzialariarekin batera.

“Darwin: Teoriaren eboluzioa” Ikaselkar argitaletxeak argitaratzen duen “Zientzialariak” komiki-sortaren azken alea da. Komikiek haur eta gazteen artean irakurzaletasuna sustatzea eta euskaraz irakurtzeko ohitura zabaltzea ditu helburu. Horrez gain, irudi-sorta atsegin eta hizkuntza hurbilaren bidez, haur eta gazteei zientzia gerturatzea ere nahi du egitasmoak. Komikien bidez zientzialari eta pentsalari ezagunen biografiak eta lorpenak plazaratzen dira: Marie Curie, Newton, Galileo, Hipatia edo Aristoteles.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Darwin: Teoriaren eboluzioa
• Egilea: Jordi Bayarri
• Itzultzailea: Maialen Berasategi
• Argitaletxea: Ikaselkar
• Urtea: 2017
• Orrialdeak: 48 orrialde
• ISBNa: 978-84-16752-93-5

The post Darwin: Teoriaren eboluzioa appeared first on Zientzia Kaiera.

Con la entrada El infinito en un segmento (1) iniciábamos una pequeña serie de entradas, en el Cuaderno de Cultura Científica, sobre el concepto de infinito y la revolución que se produjo, a finales del siglo XIX, de la mano del matemático ruso-alemán George Cantor, quien demostró, entre otras cuestiones, que existía más de un infinito o que la cantidad de puntos de un segmento es la misma que la de un cuadrado.

Cantor in Blue (2024), del médico y artista Josep Serra Tarragón. Obra digital sobre el matemático George Cantor, que tuve el placer y el honor de que me dedicara su autor

En esa primera entrega nos planteábamos cómo comparar dos conjuntos infinitos, es decir, cuándo podemos decir que tienen la misma cantidad de elementos. La respuesta es sencilla y está, como mostramos, en la base del origen del concepto de número. Dos conjuntos tienen la misma cantidad de elementos cuando se puede establecer una “correspondencia uno-a-uno” entre los elementos de los dos conjuntos. Bajo esta mirada demostramos, como lo hizo Cantor, que el conjunto de los números racionales, aquellos números que se expresan como cociente a / b de dos números enteros a y b, es un conjunto infinito que tiene la misma cantidad de elementos que el conjunto de los números naturales, es decir, es un conjunto numerable (se puede “contar”, aunque no terminaremos nunca).

Las ciudades invisibles de Italo Calvino

Antes de seguir con las matemáticas del infinito, vamos a mostrar un hermoso ejemplo de la presencia de la demostración de la numerabilidad del conjunto de los números racionales en la cultura. Ya citamos en la anterior entrada, en relación con el infinito, la novela Maniac (2023), del escritor chileno Benjamín Labatut, la novela gráfica Las calles de arena (2009), del historietista valenciano Paco Roca, el relato El libro de arena del escritor argentino Jorge Luis Borges o la novela gráfica Última lección en Gotinga, del informático e historietista italiano Davide Osenda. En esta ocasión, nos referimos a la magnífica novela Las ciudades invisibles (1978) del escritor italiano Italo Calvino (1923-1985). Si no la has leído, este es un buen momento para leerla, tan bueno como cualquier otro, pero cuanto antes mejor.

Portadas de dos ediciones de la editorial Siruela del libro Las ciudades invisibles, de Italo Calvino

En la sinopsis de este libro puede leerse lo siguiente, escrito por Italo Calvino.

Las ciudades invisibles se presentan como una serie de relatos de viaje que Marco Polo hace a Kublai Kan, emperador de los tártaros… A este emperador melancólico que ha comprendido que su ilimitado poder poco cuenta en un mundo que marcha hacia la ruina, un viajero imaginario le habla de ciudades imposibles, por ejemplo, una ciudad microscópica que va ensanchándose y termina formada por muchas ciudades concéntricas en expansión, una ciudad telaraña suspendida sobre un abismo, o una ciudad bidimensional como Moriana… Creo que lo que el libro evoca no es sólo una idea atemporal de la ciudad, sino que desarrolla, de manera unas veces implícita y otras explícita, una discusión sobre la ciudad moderna… Creo haber escrito algo como un último poema de amor a las ciudades, cuando es cada vez más difícil vivirlas como ciudades.

Es un libro muy conectado con las matemáticas, como demostró el matemático catalán Miquel Albertí Palmer, en una serie de diez maravillosos artículos publicados en la revista SUMA, de la Federación Española de Sociedades de Profesores de Matemáticas – FESPM. Estos pueden encontrarse en formato pdf en la página de la FESPM.

De todas las cuestiones de este libro relacionadas con las matemáticas, en esta entrada nos interesa su estructura, que tiene que ver con una forma diagonal de contar los números racionales, es decir, de demostrar que este es un conjunto numerable (con la misma cantidad de elementos que el conjunto de los números naturales).

En la nota preliminar para la edición de Siruela, basada en el texto inédito de una conferencia pronunciada por Italo Calvino en la Universidad de Columbia (Nueva York, EE.UU.) en 1983, dice lo siguiente respecto a la estructura del libro.

A partir del material que había acumulado fue como estudié la estructura más adecuada, porque quería que estas series se alternaran, se entretejieran, y al mismo tiempo no quería que el recorrido del libro se apartase demasiado del orden cronológico en que se habían escrito los textos. Al final decidí que habría 11 series de 5 textos cada una, reagrupados en capítulos formados por fragmentos de series diferentes que tuvieran cierto clima común. El sistema con arreglo al cual se alternan las series es de lo más simple, aunque hay quien lo ha estudiado mucho para explicarlo.

Para ver la estructura del libro, la forma en la que Italo Calvino ha ordenado los textos de esas “11 series de 5 textos cada una”, veamos el índice, que he incluido en la siguiente imagen.

Índice del libro Las ciudades invisibles, de Italo Calvino

Si nos fijamos bien, las once series de textos/ciudades son las siguientes.

1. Las ciudades y la memoria

2. Las ciudades y el deseo

3. Las ciudades y los signos

4. Las ciudades sutiles

5. Las ciudades y los intercambios

6. Las ciudades y los ojos

7. Las ciudades y el nombre

8. Las ciudades y los muertos

9. Las ciudades y el cielo

10. Las ciudades continuas

11. Las ciudades escondidas

Por ejemplo, las cinco ciudades de la serie 1 (las ciudades y la memoria) son Diomira, Isidora, Zaira, Zora y Maurilia, las cinco ciudades de la serie 2 (las ciudades y el deseo) son Dorotea, Anastasia, Despina, Fedora y Zobeida, o las cinco ciudades de la serie 11 (las ciudades escondidas) son Olina, Raísa, Marozia, Teodora y Berenice, por mencionar algunas.

Si utilizamos el número anterior, del 1 al 11, para determinar la serie, y un número, del 1 al 5, para determinar las cinco ciudades de cada serie, como aparecen en el índice, tenemos que los textos/ciudades que aparecen en cada uno de los nueve capítulos (denotados de la forma a/b, siendo a la serie y b el número de texto/ciudad en dicha serie) son los siguientes.

Capítulo I: 1/1; 1/2; 2/1; 1/3; 2/2; 3/1; 1/4; 2/3; 3/2; 4/1

Capítulo II: 1/5; 2/4; 3/3; 4/2; 5/1

Capítulo III: 2/5; 3/4; 4/3; 5/2; 6/1

Capítulo IV: 3/5; 4/4; 5/3; 6/2; 7/1

Capítulo V: 4/5; 5/4; 6/3; 7/2; 8/1

Capítulo VI: 5/5; 6/4; 7/3; 8/2; 9/1

Capítulo VII: 6/5; 7/4; 8/3; 9/2; 10/1

Capítulo VIII: 7/5; 8/4; 9/3; 10/2; 11/1

Capítulo IX: 8/5; 9/4; 10/3; 11/2; 9/5; 10/4; 11/3; 10/5; 11/4; 11/5

Visto de esta manera quizás podamos darnos cuenta del orden que se ha seguido, pero si construimos una retícula con las notaciones a/b (de las ciudades de las series), de manera que a coincida con la fila y b con la columna (aquí está cambiado el juego de filas y columnas respecto a la entrada anterior, con los números racionales), entonces el orden de presentación de los textos en el libro es el siguiente.

Orden de presentación de los textos en el libro Las ciudades invisibles, de Italo Calvino, donde la fila indica la serie de ciudades y la columna la ciudad dentro de la serie

Como vemos el orden de recorrido es diagonal descendente y en cada capítulo están las cinco ciudades de una única diagonal, salvo el primero y el último que implican a cuatro pequeñas diagonales, con diez ciudades cada capítulo (igual a la suma de las ciudades/textos de cada diagonal, 1 + 2 + 3 + 4 = 10).

Si nos fijamos, en cada diagonal, la suma del número de fila a con el número de columna b, a + b, es la misma, luego el recorrido va aumentando, desde 1 en adelante, según el valor de dicha suma, y se recorre cada diagonal en el orden de crecimiento del valor de la fila a. Luego el recorrido es, como está mostrado arriba por capítulos, es decir, de la siguiente forma (he utilizado la negrita de forma alterna para destacar los cocientes a/b, que son las ciudades, de cada diagonal):

1/1; 1/2; 2/1; 1/3; 2/2; 3/1; 1/4; 2/3; 3/2; 4/1; 1/5; 2/4; 3/3; 4/2; 5/1; 2/5; 3/4; 4/3; 5/2; 6/1; 3/5; 4/4; 5/3; 6/2; 7/1; 4/5; 5/4; 6/3; 7/2; 8/1; 5/5; 6/4; 7/3; 8/2; 9/1; 6/5; 7/4; 8/3; 9/2; 10/1; 7/5; 8/4; 9/3; 10/2; 11/1; 8/5; 9/4; 10/3; 11/2; 9/5; 10/4; 11/3; 10/5; 11/4; 11/5.

Más aún, si nos fijamos bien, está relacionado con la segunda forma de contar los números racionales que mostramos en la anterior entrada, El infinito en un segmento (1), pero dejémoslo aquí y sigamos analizando conjuntos infinitos de números, para descubrir que existe más de un infinito, el revolucionario resultado de Cantor.

Los números reales, existe más de un infinito

En nuestro recorrido por las diferentes familias de números (naturales, enteros, racionales), la siguiente es la formada por los números reales, que incluye a los números racionales, más otros números denominados irracionales, ya que no pueden ser expresados como cociente de dos números enteros, como los números raíz cuadrada de 2, raíz cuadrada de 3, raíz cúbica de 5, el número pi, el número de oro (phi) o el número e, por ejemplo. En la entrada El asesinato de Pitágoras, historia y matemáticas (y II) podéis ver una sencilla demostración de la irracionalidad de la raíz cuadrada de 2.

Línea de los números reales, en la que vemos números naturales (azul claro), números enteros (azul oscuro, los enteros no naturales), números racionales (naranja, los racionales no enteros), números irracionales (rojos)

 

En la siguiente imagen mostramos las diferentes familias de números que hemos ido considerando hasta el momento, con sus relaciones de inclusión (naturales, enteros, racionales, irracionales y reales).

Si consideramos la representación decimal de los números reales, cada número real está compuesto por una parte entera, a la izquierda de la coma, y una parte “decimal”, a la derecha, como en los siguientes ejemplos.

Si solo tiene parte entera, es decir, no hay números detrás de la coma (luego esta no se escribe) los números son enteros, como los dos primeros (3.579 y – 56); si la parte decimal es finita, como en el caso de 17/4 = 4,25, o infinita periódica, como en el caso de 1/7 = 0,142857142857… (con período 142857, que se repite de forma infinita) y 5/12 = 0, 416666666… (con período 6, despues de dos decimales, que se repite de forma infinita), entonces los números son racionales; mientras que si la parte decimal es infinita, pero no periódica, como en los casos del número raíz cuadrada de dos √2 y el número pi, cuyos decimales se extienden sin fin, pero sin ningún patrón periódico, entonces los números son irracionales. De esta forma podemos identificar a los diferentes números reales en función de su expresión decimal.

Aunque existe un pequeño contratiempo en relación a la representación decimal de los números reales y es que los números racionales con una cantidad finita (incluido el caso en el que esta es cero) de decimales su expresión decimal no es única, poseen dos expresiones decimales distintas. Por ejemplo, el número 1 (que no tiene parte decimal o podemos considerar que los decimales son todo ceros, 1,00000000…) se puede expresar también como 0,99999999…, o el número 4,25 (con dos decimales solamente, aunque podemos considerar que se sigue de infinitos ceros 4,2500000000…) se puede expresar como 4,2499999999… Para las cuestiones de las que vamos a hablar en el resto de esta entrada, donde vamos a identificar a los números reales mediante su expresión decimal, y sería deseable que esta sea única, consideraremos únicamente, como así lo consideró también Cantor, una de las dos expresiones anteriores, en concreto, la expresión con infinitos decimales en la que se repite el 9 de forma infinita.

Por si alguna de las personas que está leyendo esto no está familiarizada con esta cuestión, vamos a realizar la clásica prueba de que 0,99999999… es igual a 1. Llamemos c al número 0,99999999…, multipliquemoslo por 10, es decir, 10 c = 9,99999999… y restemos ambas cantidades, entonces nos queda que 9 c = 9, luego c = 1, y queda demostrado.

Sencilla prueba de que 0,99999999… es igual a 1

 

El resultado de Cantor

Ya estamos en condiciones de presentar el revolucionario resultado de George Cantor que conmocionó a la comunidad matemática de finales del siglo xix, que existen más de un infinito. Este resultado fue demostrado por George Cantor en su artículo Ueber eine Eigenschaft des Inbegriffes aller reellen algebraischen Zahlen / Sobre una propiedad de la colección de todos los números algebraicos reales, publicado en 1874, en la revista alemana de investigación matemática Journal für die Reine und Angewandte Mathematik (conocida como la Revista de Crelle, por ser el matemático alemán August Leopold Crelle (1780-1855) quien la fundó). En esta entrada vamos a utilizar el conocido argumento diagonal de Cantor, que no es el original del artículo de 1874, más complejo, sino el argumento que presentó en un artículo posterior de 1891 (Über eine elementare Frage der Mannigfaltigskeitslehre / Sobre una cuestión elemental de la teoría de la multiplicidad), para demostrar que en el intervalo (0,1), es decir, los números reales mayores que 0, pero menores que 1, que son aquellos cuya expresión decimal posee un 0 en la parte entera, no es numerable, esto es, posee más elementos que el conjunto de los números naturales. Por lo tanto, existen, al menos, dos infinitos diferentes, el de los números naturales y el de los números reales (de hecho, la cantidad de números reales es la misma que la cantidad de números reales del intervalo (0,1), cuya prueba no es muy complicada, pero la dejamos para otro momento).

Fotografía del matemático George Cantor, de 1884/1885, perteneciente a la colección del museo Staatliche Museen zu Berlin

El argumento diagonal de Cantor es el siguiente. Supongamos que el intervalo (0,1) fuese numerable, es decir, que se pudiera establecer una correspondencia uno-a-uno entre el conjunto de los números naturales y el conjunto de los números reales del intervalo (0,1). Entonces podríamos numerar todos los números reales entre 0 y 1, cuyo listado podría empezar como aparece en la siguiente imagen (ojo, hemos puesto un ejemplo concreto en lugar de una expresión genérica, para facilitar la comprensión).

En tal caso, se va a poder construir un número real del intervalo (0,1) que no está en el anterior listado infinito, en contradicción con la hipótesis, que establece que existe una correspondencia uno-a-uno entre el conjunto de los números naturales y el de los números reales del intervalo (0,1). Por lo tanto, el infinito de los números reales sería mayor que el infinito de los números naturales.

Veamos cómo construir ese nuevo número que no estaría listado en la anterior correspondencia entre números naturales y números reales del intervalo (0,1). Primero, nuestro número real tendría al 0 en la parte entera, ya que es un número real entre 0 y 1. Para decidir quien va a ser su primer decimal, miramos al número real que está en la posición 1 (es la imagen del 1 mediante la correspondencia uno-a-uno), que en este caso es 0,????23456789…, y como el primer decimal de este es el 1, tomamos cualquier cifra (de las diez cifras básicas, 1, 2, 3, …, 8, 9, 0) distinta de 1, por ejemplo, 2, luego nuestro número empieza por 0,2. Para decidir el segundo decimal, miramos al número real de la posición 2, que es 0,2????2121212… y miramos a su segundo decimal, que es 1, por lo que tomamos cualquier cifra distinta de esta, por ejemplo, 2, luego el número que estamos construyendo seguiría 0,22. Para el tercer decimal, miramos al tercer número del listado, 0,19????999999…, y a su tercer dígito, que es 9, por lo que elegimos uno diferente a este, como el 0, por lo que continuamos con el número 0,220. Para el cuarto decimal nos fijamos en el cuarto decimal del cuarto número, 0,989????98989…, que es 8 y tomamos una cifra diferente, por ejemplo, 9, por lo que seguimos 0,2209. Y así se continúa con cada posición decimal. Para la posición decimal k del número que estamos construyendo, miramos al número que está en la posición k del listado y a la posición decimal k-ésima del mismo, parta tomar una cifra diferente a ella. Por ejemplo, en nuestro caso el número podría ser (sus primeros dígitos):

0,220928101…

Por la construcción de este número, no puede estar en el listado anterior, que se suponía que recorría todos los números reales entre 0 y 1. No puede ser el primer número del listado, ya que su primer decimal (2) no coincide con el primer decimal del primer número de la lista (1); no puede ser el segundo número, ya que su segundo decimal (2), no coincide con el del segundo (1); no puede ser el tercero, ya que su tercer decimal (0), no coincide con el del tercero de la lista (9); y, en general, no va a poder ser el número que está en la posición k del listado, ya que hemos construido nuestro número para que los decimales en la posición k de ambos no coincidan.

Teorema (Cantor, 1874): El conjunto de los números reales es no numerable.

Corolario (Cantor, 1874): Existe más de un infinito, al menos, el infinito de los números naturales (cuyo cardinal se denomina aleph-zero) y el infinito de los números reales (cuyo cardinal se denomina cardinal del continuo, c).

Conjunto de Cantor 3D

 

El infinito en un cuadrado

Una vez demostrado que el cardinal del continuo c (el infinito de los números reales) es mayor que aleph-zero (el infinito de los números naturales), George Cantor se planteó, como puede observarse en su correspondencia con su colega, el matemático alemán Richard Dedekind (1831-1916), si el plano (dimensión 2) tiene una mayor cantidad de puntos que la recta (dimensión 1), es decir, si el infinito del plano es mayor que el infinito del continuo. Simplificando la cuestión.

Problema: ¿Hay la misma cantidad de puntos en el segmento unidad (0,1) que en el cuadrado unidad (0,1) x (0,1)?

En la siguiente entrada, la última de la serie El infinito en un segmento, abordaremos esta cuestión, que fue la que motivó que Cantor le escribiera a su colega Dedekind “Je le vois, mais je ne le crois pas” (en francés en el original, aunque la carta estaba escrita en alemán), es decir, “Lo veo, pero no lo creo”, tras la demostración de que el segmento y el cuadrado tienen la misma cantidad de puntos, en contra de lo que podría sugerirnos nuestra intuición.

Bibliografía

1.- R. Ibáñez, La gran familia de los números, Libros de la Catarata – FESPM, 2021.

2.- David Foster Wallace, Todo y más, Breve historia del infinito, RBA, 2013.

3.- J. Stillwell, The Real Numbers: An Introduction to Set Theory and Analysis, Undergraduate Texts in Mathematics, Springer, 2013.

4.- Eli Maor, To infinity and Beyond, A Cultural History of Infinity, Birkhauser, 1987.

5.- José A. Prado-Bassas, Historia del infinito (el apasionante relato de uno de los conceptos más profundos y enigmáticos de las matemáticas), Pinolia, 2023.

 

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 El infinito en un segmento (2) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.