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La Camerata Fiorentina fue un grupo de músicos, poetas y humanistas, bajo el patrocinio en Florencia del conde Giovanni Bardi y reunidos en su palacio entre los años 1572 y 1587 aproximadamente. Algunos de los más importantes miembros de la Camerata, como el músico Vincenzo Galilei, los cantantes Giulio Caccini y Jacopo Peri y el poeta Ottavio Rinuccini fueron quienes fundaron las bases intelectuales, teóricas y prácticas de lo que hoy llamamos la ópera.

Patio del Palazzo Bardi en Florencia, atribuido a Bruneleschi, lugar de reunión de la Camerata Fiorentina. Foto: Francesco Bini / Wikimedia CommonsArmonizar la poesía: recitativos y tonemas

La Camerata heredó de la antigüedad importantes poemas o dramas clásicos que querían modernizar, musicalizar y representar en teatros. El recitativo de versos y diálogos fue un extraordinario invento musical de Giulio Caccini y Jacopo Peri, concebido para elevar la voz humana de actores y cantantes. Ello lo basaron en la entonación ordinaria de los lenguajes humanos, pero tratando -por medio de acertadas inflexiones de voz- de dotarles de mejor expresividad, comunicación, sentimiento y musicalidad.

En Fonética podemos sistematizar la entonación de una frase a través de los tonemas, que definen elevaciones o descensos del tono de la voz. La misma frase, entonada con diferentes tonemas, puede dar lugar a una expresión asertiva, o bien introducir una duda o una pregunta, o puede mostrar enfado, alegría, tristeza u otros sentimientos diferentes. Estas importantes inflexiones expresivas de la voz la formalizaron Caccini y Peri escribiendo notas musicales en un texto para recitar musicalmente los versos de un poema o la frase de una obra teatral. La técnica del Recitativo es por tanto el inicio de musicalizar la poesía y la literatura, esencial para desarrollar la ópera.

Matemáticas: melodía, entonación, eufonía y resolución

Si queremos armonizar un poema, debemos introducir más de una voz, de forma que ambas a la vez suenen eufónicas. Vincenzo Galilei, en su obra Della musica antica et della moderna explicó matemáticamente la disonancia y la consonancia de dos notas sonando simultáneamente, basado en las ideas del teórico musical Gioseffo Zarlino. El discurso de dos frases musicales simultáneas fue descrito a través de unas sencillas reglas matemáticas de resolución de dichas frases. Ello consistía en una progresión ordenada de notas con mayor o menor eufonía que terminaba por medio de un salto tenso entre dos notas seguido por un regreso relajado a la nota final esperada por el lenguaje humano.

Así pues, mediante estas sencillas reglas matemáticas horizontales (melodía y entonación) y verticales (eufonía y resolución), se explica la más simple y conocida armonía entre dos personas cantando intuitivamente a dos voces, mediante intervalos de terceras, quintas, octavas o unísonos, que ya los Pitagóricos atesoraban por su pureza. Para más de dos voces simultáneas se siguen las mismas normas.

El ejemplo de Händel

Las personas dedicadas a la música suelen considerarse “de letras”, quizás porque no les han explicado que las artes y especialmente la música beben de las matemáticas. Como ejemplo ilustrativo de cómo armonizar la poesía, mostraremos una sencilla práctica de uno de los pocos grandes compositores que adquirió en vida enorme éxito, reconocimiento y fortuna: Georg Friedrich Händel, que fue venerado en su país de adopción y fue enterrado en la Abadía de Westminster con honores de Estado.

Rinaldo fue la primera ópera que Händel estrenó en Londres el 24 de febrero de 1711 en el Queen’s Theatre de Haymarket. El estilo operístico italiano que el autor había aprendido, y el libreto en italiano del poeta Giacomo Rossi tuvo un éxito arrollador.

En la Figura 1 se muestra un fragmento del manuscrito original del Acto II de Rinaldo. Comienza un Recitativo de Argante: Oscura questo pianto il bel fuoco d’amor, ch’in me s’accese per te, mia cara. Responde Almirena: In questi lacci avvolta, non è il mio cor soggetto d’un amoroso affetto. En ambos recitativos, al puro estilo de la original invención musical de Giulio Caccini y Jacopo Peri, Händel coloca los tonemas mediante notas musicales para apropiada entonación de las frases.

Figura 1: Manuscrito original de Rinaldo de G.F. Händel (Acto II, Escena IV): recitativos de Argante (Oscura questo pianto) y de Almirena (In questi lacci avvolta) y primeros compases de una de las arias más famosas de Almirena (Lascia ch’io pianga). Wikimedia Commons.

La parte baja del manuscrito de la Figura 1 es la armonización completa de los primeros compases de una de las arias más famosas de esta ópera y de todo el repertorio operístico de Händel. La simplicísima armonización de los versos

Lascia ch’io pianga mia cruda sorte,

e che sospiri la libertà.

podemos pasarla a limpio para mostrar el ejemplo de ocho compases (cuatro para cada verso). Si no sabe usted leer música, no importa para entender lo escrito que explicaremos a continuación.

Figura 2: Primer verso del aria a cuatro voces (el violín 1 equivale a la soprano)

 

Figura 3: Segundo verso del aria a cuatro voces (el violín 1 equivale a la soprano)

 

Diremos para empezar que el aria de Almirena está en tonalidad de Fa Mayor. La armonización está realizada a cuatro voces, que hemos colocado como si fuera un cuarteto de cuerda, o bien una pequeña orquesta de cuerda, donde la línea más aguda son los primeros violines o la soprano, que canta la letra.

Lectura horizontal y vertical

En las Figuras 2 y 3, leyendo horizontalmente la primera línea, la soprano canta la melodía. Además, sus dos versos cadenciosos están marcados por la combinación de sus importantes acentos de entonación en puntos expresivos clave (cru-da) y sus esenciales pausas rítmicas, que son los silencios.

Si ahora leemos verticalmente la Figura 2, vemos un primer compás con base en la primera nota de la tonalidad (Fa). Este acorde eufónico, muy Pitagórico, es Fa-La-Do, y lo rotulamos con un número romano (I). Las sencillas reglas matemáticas Galileanas -de progresión ordenada de acordes y la resolución de dichas frases- las podemos seguir mirando los números romanos en la parte del bajo de la partitura, que apenas se mueven, salvo algunas ligeras disonancias en el segundo y tercer compás. Ello nos deja el primer verso sin terminar, con carácter casi interrogativo, solicitando una respuesta.

Si ahora vamos a la Figura 3, continuamos leyendo verticalmente y si seguimos los números romanos, vemos que esta progresión del segundo verso cierra la frase con una tríada tensa (V) seguida por un regreso relajado a la nota final (I) esperada por el lenguaje humano, tal y como explicaba la Camerata Fiorentina. Este cierre V-I es lo que en música se llama cadencia (caída) auténtica, y que cierra frases en casi cualquier estilo musical.

Un poema armonizado no es solo “de letras”. Es también “de ciencias”: sus reglas matemáticas expresan sentimientos, y narran una conmovedora historia. Escuchemos el resultado de esta sencilla armonización que explica por qué Händel fue tan apreciado en vida:

Sobre el autor: Victor Etxebarria Ecenarro está diplomado como lutier por el Conservatorio Juan Crisóstomo de Arriaga (Bilbao) y es Catedrático de Ingeniería de Sistemas y Automática en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU)

El artículo Métodos matemáticos para armonizar la poesía 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.

Ingurumena

Airearen kutsadurari gainbegirada eginfo dio Josu Lopez-Gazpiok hiru artikulutan. Lehenengoan azaldu duenez, industria-iraultzaz geroztik, airearen kutsadura osasun publikoko eta ingurumeneko arazo garrantzitsuenetako bat bihurtu da. Sei dira kutsatzaile nagusienak eta bakoitzak modu ezberdinean eragiten du. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Kimika

Itsasoaren sakonean oxigenoa sortzen ari direla ondorioztatu dute zientzialariek. Ozeano Barean egin dute aurkikuntza, eta hipotesiaren arabera, metalez osaturiko nodulu batzuk dira erantzuleak. Nodulu horiek elektrolisia egingo lukete erreakzio kimiko batzuen bidez, eta ura hidrogenoan eta oxigenoan bananduko lukete. Datu guztiak Berrian.

Teknologia

Bateria jasangarriagoak lortzeko helburuarekin, kobaltoa nikelarekin ordezkatzen ari dira. Kobaltoa metal urria da, eta Kongon ekoizten da, sarri modu txarrean. Baterietako kobaltoaren parte handi bat nikelarekin ordezkatzen saiatzen ari da ikerketa talde bat eta, baieztatu dutenez, metal horrek ondo funtzionatu du ibilgailu elektrikoetarako baterietan. Azalpenak Berrian.

AZTI zentro teknologikoak euskal kostaldean bideometria kamerak ditu instalaturik. Helburu bikoitza dute kamera hauek. Alde batetik, euskal itsasertzeko informazioa jaso eta ikertzeko balio dute, eta klima-aldaketaren eraginak aztertzeko. Bestetik, herritarren egunerokora ere egokitu dituzte kamerak. Datu guztiak Berrian.

Osasuna

Alboko esklerosi amiotrofikoaren diagnostiko goiztiarrerako ezinbestekoa da biomarkatzaile espezifiko eta fidagarriak aurkitzea. Orain arte, fluido biologikoetan gehien aztertu diren biomarkatzaile molekularrak C9orf72 genetik eratorritako proteinak dira, eta hauek dira emaitzarik sendoenak eman dituztenak. Nolanahi ere, biomarkatzaile berriak aurkitzeko beharrean gaude. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Matematika

André Weilek matematikaren hiru arloren arteko itzulpenean jardun zuen. Hiru arlo horiek zenbakien teoria, geometria eta eremu finituen azterketa ziren. 1940. urtean, André kartzelan zegoela, gutun bat idatzi zion bere arreba Simoneri bere aurrerapenak azalduz. Weilek proposatzen zuen zubia eremu finituen azterketa zen. Datu guztiak Zientzia Kaieran.

Astronomia

Kamoʻoalewa Eguzkiaren bueltan orbitan dabilen kuasisatelite bat da. 2016ko apirilean topatu zuen Pan-STARRS teleskopioak, eta geroztik hura ezagutzeko ikerketak egin dira. Berriki proposatu denez, Kamoʻoalewa Ilargitik banandu zen zati bat izan daiteke, eta sateliteko Giordano Bruno kraterra izan liteke haren jatorria. 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.

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El número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más famosas e importantes que existen en el mundo. Este número irracional, que determina la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, concierne a múltiples disciplinas científicas como la física, la ingeniería y la geología, y tiene aplicaciones prácticas sorprendentes en nuestro día a día.

La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal, que se viene estudiando desde hace más de 4.000 años e, incluso, cuenta con su propio día en el calendario: el 14 de marzo. Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien en 1988 lanzó la propuesta de celebrar esta efeméride. La forma en la que se escribe el 14 de marzo en inglés y euskera coincide con los tres primeros dígitos de la famosa constante matemática: 3-14 martxoaren 14 en euskara / 3-14 March, 14th en inglés. En los últimos años, la conmemoración del Día de Pi se ha ido extendiendo, hasta tal punto que el 26 de noviembre de 2019 la UNESCO proclamó el 14 de marzo Día Internacional de las Matemáticas.

Un año más, el Basque Center for applied Mathematics-BCAM y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU nos sumamos a la celebración, organizando la quinta edición del evento BCAM NAUKAS, que se desarrolló a lo largo del 14 de marzo en el Bizkaia Aretoa de UPV/EHU.

Una demostración visual es una prueba matemática que no necesita de manipulación algebraica. En el Cuaderno de Cultura Científica hemos visto este tipo de demostraciones en la serie que hizo Raúl Ibáñez al respecto llamada Teoremas sin palabras. Pero, ¿pueden emplearse en dimensiones mayores que tres? Este es el fascinante (para las personas aficionadas a las matemáticas y matemáticas) tema de esta charla que nos trae Urtzi Bujis Martín.

Urtzi Bujis Martín es profesor de topología algebraica en la Universidad de Málaga y divulgador de las matemáticas en Archimedes Tub.

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

El artículo Día de pi 2024: Demostraciones visuales en dimensiones superiores se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Etxera buetan ekarri behar zaituztenean bertan behera utz zaitzaten bezalakorik ez dago. NASA delays astronauts’ return to Earth. Again, TILKUTen bineta bat.

Atmosferaren fisikan funtsezko eginkizuna dute partikulek. Haien sorkuntzaren kimika irauli egin da sortzen diren moduei buruzko aurkikuntza batekin: A mechanism that produces a large portion of particles in Earth’s atmosphere

Ba al dago harremanik gure herentzia neandertalaren eta autismoaren artean? Artikulu liluragarria. J.R. Alonsoren Autism and Neanderthal genome.

Hormigoizko egiturak eguzkitan jarrita berotzen dira. Imajinatu beroketa hori elektrizitatea sortzeko baliatzea. DIPCko jendea ikertzen ari da. Dissipated heat into electrical energy using the thermoelectricity of concrete

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

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La investigadora de la Universidad del País Vasco Isabel Martín ha analizado con menores de 3 a 9 años la capacidad para interpretar las metáforas, y ha concluido que las comprenden completamente a los 6 años. En edades más tempranas muestran cierta intuición para captar el significado figurado, pero su capacidad no está totalmente desarrollada. La investigadora y sus colaboradoras han llegado a esta conclusión combinando las metodologías de selección de imágenes y de seguimiento de movimientos oculares.

Fuente: ReferenciaMetáforas en neurotípicas y neurodivergentes

Un estudio que ha realizado el equipo de investigación Lindy Lab de la UPV/EHU con 80 niños y niñas de 3 a 9 años ha llegado a la conclusión de que la interpretación total de las metáforas se alcanza a partir de los 6 años. A pesar de ello, los resultados indican que la capacidad para intuir los significados no literales comienza a desarrollarse antes. “Se aprecia que en edades más tempranas captan en cierto modo el lenguaje figurado, pero no lo dominan y su capacidad es limitada. A los 6 identifican correctamente su significado y, es más adelante, hacia los 10, cuando parece que son capaces de explicar las metáforas”, aclara Isabel Martín. Los resultados de esta investigación se enmarcan dentro de la tesis que está realizando la doctoranda sobre la comprensión del lenguaje metafórico en personas tanto de desarrollo típico (neurotípicas) como con el llamado trastorno del espectro autista (neurodivergentes), con el objetivo de comparar lo que sucede en ambos grupos y poder comprender mejor la mente de personas con autismo.

La autora del estudio explica que para llegar a las citadas conclusiones se han servido de una investigación innovadora: “Hemos iniciado una nueva tendencia metodológica en psicología experimental y psicolingüística que nos ha permitido extraer conclusiones más matizadas que los trabajos ya existentes”. Y es que cabe recalcar, que hay diversos estudios que han analizado esta cuestión, pero sus resultados son dispares. El grupo de la Universidad del País Vasco ha logrado aportar información más completa al debate científico combinando dos metodologías diferentes de una manera que no se había hecho antes.

Selección de imágenes y desplazamiento de los ojos

Por un lado, han empleado la metodología de la selección de imágenes. Han puesto en práctica un experimento en el que cada niño o niña escucha un audio en el que se dicta una metáfora (p. ej.: “Los saltamontes saltan mucho; ese niño es un saltamontes”), a la vez que visualizan cuatro imágenes (un niño saltando, un niño corriendo, un escarabajo y un saltamontes saltando). Entonces, los y las participantes deben elegir el dibujo que representa el mensaje que han oído (el niño saltando). “Esta metodología nos ha permitido saber que los participantes de 6 años comprenden los significados figurados, porque es en esa edad cuando se ve claramente que eligen la representación adecuada”, indica la investigadora.

Sin embargo, la selección de imágenes no ofrece información sobre cómo ha procesado cada participante los mensajes y en qué medida ha contemplado otras opciones. Para conocer esos detalles, el equipo de investigación de la Universidad del País Vasco ha aprovechado cada ejercicio planteado para analizar también sus movimientos oculares.

Mientras ven las imágenes, escuchan el estímulo auditivo y eligen el dibujo definitivo, una cámara de infrarrojos mide los desplazamientos de los ojos; tanto los sacádicos (movimientos rápidos del globo ocular e imperceptibles a simple vista) como las trayectorias y las fijaciones en cada imagen. Isabel Martín explica que estos datos permiten conocer cómo han procesado lo que han visto y oído: “La cámara capta cómo se han movido los ojos de una imagen a otra y nos da información sobre lo que está pasando dentro de sus cabezas antes de elegir el dibujo que consideran correcto: si han tenido dificultades, entre qué opciones han dudado… Dado que la imagen que finalmente seleccionan es el resultado de una decisión, que ha seguido todo un proceso”. El registro de los movimientos oculares les permite asomarse a ese proceso en sí y matizar los resultados obtenidos a través de la selección de imágenes.

Precisamente es gracias a la combinación de ambas metodologías que han podido saber que, aunque los niños y niñas menores de 6 años no interpretan con claridad las metáforas porque seleccionan con menos frecuencia la imagen correcta, sí que tienen cierta intuición para detectar los significados figurados. Y es que a través del seguimiento ocular han detectado que han dudado a la hora de elegir el dibujo. “Cuando tienen clarísimo qué significa la frase, no le dan más vueltas y fijan su mirada en la opción que consideran correcta. Pero cuando tienen dudas, miran a otros lugares. Y eso es lo que hemos podido percibir en menores de edades tempranas”, concreta la investigadora.

Referencia:

Isabel Martín-González, Camilo R. Ronderos, Elena Castroviejo, Kristen Schroeder, Ingrid Lossius-Falkum, Agustín Vicente (2024) That kid is a grasshopper! Metaphor development from 3 to 9 years of age Journal of Child Language doi: 10.1017/S0305000924000187

El artículo La capacidad de interpretar metáforas se desarrolla por completo a los 6 años se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maddi Astigarraga

Garunaren eta haren funtzionamenduaren inguruan zalantza asko daude oraindik, baina ziurtasunak ere baditugu.

Gaurkoan, Kiñu kirikinoak organo honi buruzko hainbat azalpen emango dizkigu.

Garuna nerbio-sistema zentralaren erdigunea da, eta guk bezala, animalia ornodun guztiek eta ornogabe askok dute. Baina giza garuna organo garestia da; gure gorputzak gastatzen duen energiaren %20 kontsumitzen du. Hala ere, glukosaz elikatzen da gehienbat.

Neuronak dira organo honetako zelula ezagunenak, baina beste hainbat zelula motak osatzen dute garuna, hala nola, glia zelulek.

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.

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El 20 de julio de 1969, Neil Armstrong y Buzz Aldrin se convertían en los primeros seres humanos en pisar la Luna, mientras un estoico Michael Collins permanecía, a la espera de la pena o la gloria de la misión, orbitando nuestro satélite. Todos conocemos esta historia, y algunos de los que estén leyendo este artículo, probablemente, también la vivieron en primera persona gracias a la colosal cobertura mediática que recibió el acontecimiento. Se estima que 600 millones personas lo vieron en directo en sus televisores, pero ¿y si no se hubiera retransmitido en vivo ni hubiera habido ese colosal despliegue mediático?, ¿hubiera impactado tan profundamente la llegada a la Luna en nosotros? Para muchos tal vez no, pero para algunos otros sí, y mucho. O, al menos, para los escritores de ciencia ficción que durante décadas habían estado imaginando y esperando ese momento.

Buzz Aldrin fotografió su propia huella sobre el regolito lunar con fines científicos, pero esta imagen se ha convertido en un símbolo del logro de haber llegado a la luna. Fuente: NASA/Buzz Aldrin

Hubo dos coberturas informativas de la misión Apolo 11 que tuvieron especial relevancia en ese sentido: la de la CBS (Columbia Broadcasting System) y la de la ABC (American Broadcasting Company). La programación especial de CBS News comenzó el 16 de julio de 1969, día del lanzamiento, a las seis de la mañana. Empezaban ocho días de retransmisiones en directo, casi sin descanso, bajo el título de: El hombre en la Luna: el viaje épico del Apolo 11.

La cara visible del despliegue informativo fue Walter Cronkite, uno de los periodistas más respetados del país. Corresponsal en Europa durante la Segunda Guerra Mundial, cubrió el Desembarco de Normandía y otras misiones de bombardeo sobre Alemania, así como los juicios de Núremberg durante los años posteriores. Y su carrera se extendería con éxito durante algunas décadas más. Era la elección lógica por parte de la cadena para cubrir el que sin duda se convertiría en uno de los mayores acontecimientos de la historia de la humanidad.

El periodista de informativos Walter Cronkite fue el encargado de la cobertura de la misión Apollo 11 para CBS News. Fuente: CC BY-NC-SA 2.0/CBS News

Pero Walter Cronkite no estuvo solo, el desfile de corresponsales y expertos fue infinito. Y, entre esos expertos, ¿qué mejor que los escritores de ciencia ficción que habían estado especulando durante décadas con ese momento? Arthur C. Clarke apareció en antena hasta en doce ocasiones, pero la intervención más interesante se produjo el día del alunizaje. Aquel día, la CBS hizo una emisión de treinta horas ininterrumpidas, veintisiete de las cuales Cronkite estuvo en directo. En los momentos anteriores y posteriores al aterrizaje tuvo dos acompañantes de lujo: el propio Clarke, que lo acompañaba en el estudio de Nueva York, y Robert A. Heinlein, en conexión desde California, acompañado por Bill Stout.

La entrevista, que se puede ver completa en YouTube (abajo aparece un resumen de 10 minutos), es un documento maravilloso para los amantes de la carrera espacial y la ciencia ficción, sobre todo por el optimismo y la emoción que transmitían ambos escritores en aquel momento. Heinlein llega a decir en un momento de su intervención, visiblemente emocionado:

Este es el acontecimiento más grandioso de la historia de la humanidad hasta el momento. Esto es… hoy es el día de año nuevo del año uno.1 Si nosotros no modificamos el calendario, los historiadores lo harán […]. E iremos allá fuera, no solo a la Luna, sino a las estrellas: nos expandiremos […]. Nos vamos a expandir por todo el universo.

En aquello consistió la magia del momento: la ciencia ficción había soñado durante décadas con lo imposible y lo imposible sucedió el 20 de julio de 1969, ¿qué motivo habría para pensar que, una vez pisada la Luna, nos detendríamos ahí?

La cadena ABC recurrió, por otro lado, a Isaac Asimov, Frederik Pohl y John R. Pierce2 que participaron en una mesa redonda moderada por Rod Serling, guionista y productor televisivo conocido, sobre todo, por la serie The Twilight Zone. Tampoco ninguno de ellos mostró ninguna duda de que, desde que tenían uso de razón, la llegada del ser humano a la luna era una cuestión de tiempo. Parte de aquella intervención se puede ver también en YouTube.

La participación mediática de Isaac Asimov, Arthur C. Clarke, Robert A. Heinlein, Frederik Pohl y John R. Pierce, entre otros, en el que probablemente fue el logro tecnológico más importante del siglo XX fue, por un lado, el testimonio de que el sueño de la Edad de Oro de la ciencia ficción podía cumplirse. Por otro, un ejemplo del poder que la ciencia ficción puede ejercer en la manera en la que entendemos nuestra realidad e imaginamos nuestro futuro. Desde los tiempos de Julio Verne ―incluso antes―, sin las constricciones y formalismo de la ciencia, y con mucho sentido de la maravilla, aquellos escritores, y también divulgadores en muchos casos, inspiraron a varias generaciones de científicos, ingenieros y exploradores de lo desconocido, sembrando en ellos la idea de que un día sería posible pisar la Luna.

Buzz Aldrin en la superficie de la Luna, fotografiado por Neil Armstrong. Fuente: NASA/Neil Armstrong

Aunque es difícil calibrar el grado de influencia que la ciencia ficción de principios a mediados del siglo XX tuvo sobre el desarrollo de la carrera espacial, todo indica que la tuvo. Wernher von Braun y Arthur C. Clarke fueron grandes amigos. Tal vez eso signifique que, al fin y al cabo, la ciencia y la ciencia ficción ―science fact and science fiction― no se encuentren tan alejadas la una de la otra.

Bibliografía

Hsu, T. (15 de julio de 2019). The Apollo 11 mission was also a global media sensation. https://www.nytimes.com/2019/07/15/business/media/apollo-11-television-media.html

Knoll, S. (16 de julio de 1969). First man on the moon has TV network in orbit. Variety. https://variety.com/1969/biz/news/first-man-on-the-moon-has-tv-networks-in-orbit-1201342630/

Jeffrey, J. (11 de julio de 2019). Apollo 11: ‘The greatest single broadcast in television history’. BBC. https://www.bbc.com/news/world-us-canada-48857752

McAleer, N. (1992). Arthur C. Clarke. The authorized biography. Contemporary Books.

NASA (s. f.). Walter Cronkite. NASA. https://www.nasa.gov/people/walter-cronkite/

O’Donell, Norah (16 de julio de 2019). “Say something, I’m Speechless!”: Inside the CBS News coveragie of Apollo 11. CBS News. https://www.cbsnews.com/news/say-something-im-speechless-inside-the-cbs-news-coverage-of-apollo-11/

Patterson, W. H. (2014). Robert A. Heinlein. Vol. 2. The man who learned better. 1948-1988. Tor.

Notas:

1 No fue el único que lo pensó. Ray Bradbury comenzó a fechar su correspondencia de 1969 como «Apolo año 1». Lamentablemente, solo llegó hasta «Apolo año 3».

2 John R. Pierce, además de escritor de ciencia ficción, era ingeniero de los Bell Labs en Nueva York. Fue quien acuñó el término «transistor» para el dispositivo que John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley habían desarrollado allí en 1947. Solía escribir bajo el seudónimo de J. J. Coupling.

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

El artículo Un pequeño paso para Neil Armstrong, un gran salto para la ciencia ficción se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Pilar Vivas Alvarez, Leire Borrega-Roman, Miquel Samumell-Esnaola, Imanol González-Burguera eta Gontzal García del Caño

Alboko Esklerosi Amiotrofikoa (AEA) gaixotasun neurodegeneratibo sendaezina eta hilgarria da. AEAren egungo tratamendua eta laguntza-arreta pazienteen bizi-kalitatea hobetzera bideratuta daude eta, zoritxarrez, dauden tratamendu farmakologikoek ere ez dute gaixotasuna sendatzen.

Irudia: AEA gaixotasunak, batez ere, goiko eta beheko neurona motorrei eragiten die. Irudian adierazten den bezala, goiko neurona motorren axoiak bizkar-muinera proiektatzen dira beheranzko bide kortikoespinalaren bidez; ordea, bizkar-muineko beheko neurona motorrek proiekzio periferikoak ematen dituzte muskulu eskeletikoetara. (Irudia: https://getbodysmart.com webguneko irudietatik moldatua. Iturria: Ekaia aldizkaria)

AEAk gaixotasun desberdinak biltzen ditu, eta guztiek partekatzen dute mugikortasunaz arduratzen diren neuronetan kalte progresiboa izatea. AEAren ezaugarri bereizgarrienetako bat da neurona motorren heriotza eta endekapena. Kalteak erraboileko eta bizkar-muineko neurona motorrei (beheko neurona motorrei) zein garun-kortexeko eremu motor primarioko neuronei (goiko neurona motorrei) eragiten die.

Zelula horien endekapena ezaugarri duten gaixotasunen artean, AEA da ohikoena eta bere prebalentzia handitu egin da azken urteotan gure ingurunean, neurri batean diagnostikoa hobetu delako. Hala ere, diagnostikoan egindako aurrerapenak ez dira nahikoa izan AEA aldaerak identifikatzeko eta behar bezala sailkatzeko. Izan ere, adierazpen motorrak (hala nola atrofia muskularra eta ahultasun orokorra) kasu guztietan agertzen badira ere, gaixotasuna pairatzen duten pazienteen profila oso aldakorra da adierazpen klinikoak agertzeko denborari eta adierazpen horien larritasunari dagokienez.

Aldakortarun handia, ezagutza urria

Gaur egun, gaixotasuna AEA familiarra eta AEA esporadikoa deritzen bi kategoriatan sailkatzen da, baina bi kategoria horietako bakoitzaren barruan aldakortasun handia dago, ziurrenik bai familiako AEAk bai AEA esporadikoak entitate heterogeneoak biltzen dituztelako kausei dagokienez. Izan ere, garun-kortexeko eta bizkar-muineko neurona motorretan gertatzen den kaltea nahiko ondo karakterizatuta badago ere, kalte hori jatorri anitzekoa da, eta hainbat faktore genetikoen eta ingurumenekoen konbinazioen ondorioz gertatzen da.

AEAn inplikatutako mekanismo konplexuei buruz dagoen ezagutza eskasa da diagnostiko zehatzak egiteko tresnen garapena zailtzen duen faktore nagusietako bat. Gainera, AEAk nahasmendu degeneratiboekin (hala nola alboko esklerosi primarioarekin, errraboil-paralisi progresiboarekin edo muskulu-atrofia progresiboarekin) partekatzen dituen zeinuek eta sintomek diagnostikoan huts egitea eragin dezakete. Horren guztiaren ondorioz, AEAren diagnostikoa beranduegi egiten da gehienetan; hau da, kalte neuronala oso aurreratuta dagoenean. Horrek, era berean, murriztu egiten du berez baxua den terapia farmakologikoen eraginkortasuna. Izan ere, ELAren diagnostiko-eskalak eta larritasunaren jarraipena sintoma motorren eta zeinuen (gehienbat azterketa elektrofisiologikoen)  ebaluazioan oinarritzen dira, eta sintoma eta zeinu horiek kalte neuronala gertatu denean agertzen dira.

Bestalde, gaixotasuna eragiten duten mekanismoei buruzko ezjakintasuna dago, eta horren ondorioz ere, gaur egun ez dago AEA azpimota desberdinak zalantzarik gabe identifikatzeko irizpiderik. Ziurrenik, dauden aldaera guztiak ez dira ezagutzen oraindik. Zorionez, azken hamarkadetan, ikertzaile akademikoek eta klinikoek AEAren aldaerak diagnostikatzeko baliagarriak izan daitezkeen biomarkatzaile molekularrak aurkitu dituzte. Are gehiago, gene, proteina edo hantura-markatzaile erako markatzaile horiek erraz lortzeko moduko laginetan detekta daitezke, hala nola odolean edo epidermisean. Edonola ere, beharrezkoa da oinarrizko ikertzaileei eta ikertzaile klinikoei bitarteko gehiago ematea, AEA gaixotasunaren forma desberdinen kausak sakon ezagutzeko, diagnostiko diferentzial goiztiarra ahalbidetuko duten biomarkatzaile fidagarriak aurkitzeko, eta azkenfinean, terapia eraginkorrak garatzea ahalbidetzeko.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 45
• Artikuluaren izena: Biomarkatzaile molekularrak Alboko Esklerosi Amiotrofikoaren diagnostikoan
  
• Laburpena: Alboko esklerosi amiotrofikoa (AEA) gaixotasun neurodegeneratibo heterogeneo eta sendaezina da. Goiko eta beheko neurona motorren endekapena eta bizkar-muineko alboko kordoiaren esklerosia dira zigilu histopatologiko nagusiak. Egungo tratamenduek sintomatologia moteltzea dute helburu, eta dauden terapia farmakologikoak urriak eta eraginkortasun txikikoak dira, gehienbat diagnostikoa beranduegi egiten delako. Izan ere, AEA diagnostikatzeko eta gaixotasunaren larritasuna jarraitzeko erabiltzen diren eskalak sintomen eta zeinuen balorazioan oinarritzen dira, eta horiek kalte neuronala dagoeneko gertatu denean adierazten dira. Hortaz, premiazkoa da AEAren diagnostiko goiztiarrerako biomarkatzaile espezifiko eta fidagarriak aurkitzea. Orain arte, fluido biologikoetan gehien aztertu diren eta emaitzarik sendoenak eman dituzten biomarkatzaile molekularrak C9orf72 genetik eratorritako proteinak, TDP-43 proteinaren aldaerak eta neurofiruen azpiunitateak dira. Nolanahi ere, biomarkatzaile berriak aurkitzeko, ikerketa gehiago egin behar da gaixotasuna bera ulertzeko; izan ere, AEA interakzio-mekanismo ugariren emaitza da, eta urrun gaude etiopatogenia eta fisiopatologia beren osotasunean ulertzetik.
• Egileak: Pilar Vivas Alvarez, Leire Borrega-Roman, Miquel Samumell-Esnaola, Imanol González-Burguera eta Gontzal García del Caño
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 35-50
• DOI: 10.1387/ekaia.24470

Egileez:

• Pilar Vivas Alvarez UPV/EHUko Farmazia Fakultateko ikertzailea da.
• Leire Borrega-Roman eta Miquel Samumell-Esnaola UPV/EHUko Farmazia Fakultateko Farmakologia Saileko eta Bioarabako ikertzaileak dira.
• Imanol González-Burguera eta Gontzal García del Caño UPV/EHUko Farmazia Fakultateko Naurozientziak Saileko eta Bioarabako ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

 

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Como se decía en la entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada El teorema de Morley, la geometría euclidiana y, en particular, la geometría plana, está repleta de hermosos y sorprendentes teoremas, sobre algunos de los cuales ya hemos escrito con anterioridad, como el teorema de Pitágoras, el teorema de Napoleón o el teorema de Morley, por citar algunos. En esta entrada estival vamos a disfrutar de un nuevo resultado de la geometría del plano, el conocido teorema de los globos oculares.

Fotografía de la escultura Ojo (2007), instalada en Dallas (Texas, EE.UU.), del artista estadounidense Tony Tasset. Fotografía realizada por la fotógrafa Carol M. Highsmith / Library of the Congress (USA)Lo que nos dice el teorema

Este es un curioso resultado de geometría elemental sobre dos circunferencias disjuntas y las rectas tangentes a las mismas trazadas desde los centros de las circunferencias opuestas, que ha sido descubierto, o al menos publicado, hace unas décadas, aunque es posible que se conociese desde hace mucho tiempo.

Antes de nada, vayamos con su enunciado.

Teorema: Dadas dos circunferencias disjuntas de centros O y P, se consideran las dos rectas tangentes a la circunferencia de centro P que pasan por O, así como los dos puntos de intersección de estas con la circunferencia de centro O, denotados A y B, y las dos rectas tangentes a la circunferencia de centro O que pasan por P, así como los dos puntos de intersección de las mismas con la circunferencia de centro P, denotados X e Y, entonces los segmentos AB y XY tienen la misma longitud.

Esquema del teorema de los globos oculares

 

Como podemos leer en el libro The Wonder Book of Geometry (El maravilloso libro de la geometría), de David Acheson, este resultado fue descubierto en 1960 por el matemático peruano Antonio Gutiérrez, creador de la página web GoGeometry, aunque es probable, ya que se trata de un resultado elemental, que ya fuese conocido desde la antigüedad. El propio Gutiérrez, en su artículo Eyeball theorems (publicado en el libro The Changing Shape of Geometry. Celebrating a Century of Geometry and Geometry Teaching / La forma cambiante de la geometría: celebrando un siglo de geometría y enseñanza de la geometría), dice “estoy convencido de que este resultado ha sido descubierto en casi todas las culturas”.

No conocemos si efectivamente era un resultado conocido en la antigüedad, aunque podamos sospecharlo. Lo que sí sabemos es que, en 1938 el matemático estadounidense George W. Evans publicó un artículo en la revista The Mathematics Teacher, titulado Ratio as multiplier, en el que se presenta un problema como “más fácil de resolver que de enunciar”, que encontró como problema propuesto en un examen (aunque no cita qué tipo de examen era, ni dónde se realizó) y que resulta ser el teorema de los globos oculares.

El nombre del teorema se debe a que el esquema del mismo nos recuerda a los típicos esquemas que describen la geometría de los rayos de luz en el ojo.

Una demostración simple del teorema

Como hemos comentado, el teorema de los globos oculares es un resultado geométrico elemental y sorprendente, pero además hermoso, motivo por el cual lo he elegido para esta entrada estival del Cuaderno de Cultura Científica. Al ser un resultado elemental, existen bastantes demostraciones relativamente sencillas. Una de ellas es la mostrada por el matemático George W. Evans en su artículo Ratio as multiplier y que explicamos a continuación.

Esquema del teorema de los globos oculares

 

En el anterior esquema del teorema de los globos oculares se consideran las siguientes longitudes: a es la mitad de la longitud del segmento AB, x es la mitad de la longitud del segmento XY, d la distancia entre los centros, O y P, y r y s los radios de las dos circunferencias, en particular, r es igual a la longitud de los segmentos OA, OB y OS, y s es la longitud de los segmentos PX, PY y PT. Para demostrar que las longitudes de los segmentos AB y XY son iguales nos basta probar que a = x.

A continuación, consideramos dos triángulos rectángulos. Por una parte, el pequeño triángulo rectángulo formado por el segmento x y los vértices P e Y (coloreado de azul en la siguiente imagen) y el triángulo rectángulo O, S y P (con rayas azules). Como los ángulos de los dos triángulos rectángulos son los mismos, entonces los dos triángulos son semejantes, es decir, tienen la misma forma, pero distinto tamaño (uno es una ampliación/reducción del otro).

Dos triángulos rectángulos semejantes, luego tienen la misma forma y distinto tamaño

 

Como los dos triángulos rectángulos seleccionados son semejantes, las longitudes de sus lados serán proporcionales, es decir, existe un factor de proporcionalidad f tal que las longitudes de los lados de uno de los triángulos son iguales a las longitudes de los lados del otro triángulo multiplicadas por ese factor f. En particular, se obtienen las dos igualdades siguientes

De forma análoga, si miramos a los otros dos triángulos rectángulos similares a los dos anteriores se obtiene que existe un factor de proporcionalidad g y se cumplen igualdades parecidas a las anteriores, en concreto, las siguientes igualdades

Utilizando las cuatro fórmulas anteriores, es fácil deducir que x = a, como se quería demostrar. Por lo tanto, las longitudes de los segmentos AB y XY son iguales, como afirma el teorema de los globos oculares.

Existen muchas otras demostraciones, desde la propuesta por el matemático peruano Antonio Gutiérrez, que podéis leer en su página GoGeometry, hasta una relacionada con un sangaku (puede leerse más sobre los sangakus en la entrada Sangakus, pasión por los desafíos matemáticos), que podéis leer en la página Cut the knot, del matemático Alexander Bogomolny.

Portada del número 2, del volumen 53 (2022), de la revista The College Mathematics Journal, en el que se publica el artículo A Variant of the Eyeball Theorem, del ingeniero dominicano Emmanuel Antonio José García

Bibliografía

1.- David Wells, The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry, Penguin, 1991.

2.- David Acheson, The Wonder Book of Geometry. Oxford University Press, 2020.

3.- Chris Pritchard (editor), The Changing Shape of Geometry. Celebrating a Century of Geometry and Geometry Teaching, Cambridge University Press, 2003.

4.- George W. Evans, Ratio as multiplier, The Mathematics Teacher, Vol. 31, No. 3, pp. 114-116, 1938.

5.- Claudi Alsina, Roger B. Nelsen, Icons of Mathematics: An Exploration of Twenty Key Images, MAA, 2011.

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 Teorema de los globos oculares se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Nahúm Méndez

Asteroideak eta kometak gure Eguzki Sistemako objektu ugarienak dira, eta seguru asko, Eguzki Sistema eraiki zeneko bloke primitiboen memoria gordetzen dute. Badakigu batzuek ondoren eboluzio prozesuak izan dituztela, eta talken, erradiazioaren edo uraren ondorioz, egitura eta osaera aldatuta izango dituztela seguru asko. Muturreko kasu batzuetan, gorputz planetarioen zati izandakoak ere izan daitezke objektu hauetako batzuk.

Nola egin daiteke eboluzioaren bide hori alderantziz? Gure Eguzki Sisteman, planetek eta sateliteek talka oso handiak jasan dituzte historian zehar, eta batzuetan beharrezko indarra izan dute materialei nahikoa abiadura emateko, grabitatearen indarretik ihes egiteko, eta Eguzkiaren inguruan orbitan jartzeko.

2016ko apirilean Pan-STARRS teleskopioak 40 eta 100 metro arteko diametroa duen asteroide txiki bat aurkitu zuen: 469219 Kamoʻoalewa. Asteroide horrek ordu erdi baino gutxiago behar du bere ardatzaren baitan bira emateko, eta urtebete inguru Eguzkiaren inguruan bira emateko. Oso txikia den arren, berehala erakarri zuen zientzialarien arreta, bitxitasun interesgarri pare bat zuelako.

1. irudia: Lurraren ingurua oso kongestionatuta dago maila orbitalean, 30.000 asteroide inguru baitaude Lurretik gertu. Eta horietako batzuk Ilargiaren edo gure planetaren zatiak balira? (Irudia: NASA/JPL-Caltech-ren adeitasunez – domeinu publikoko irudia. Iturria: NASA)

Batetik, asteroidea Lurraren koorbitala da, hau da, Eguzkiaren inguruan duen orbita gure planetarenaren oso antzekoa da, eta denboran zehar erlazio nahiko egonkorra mantentzen du. Baina asteroidea baino, zehatzago esanda kuasisatelitea da; hau da, planeta baten inguruan orbitan dabilela dirudien gorputz bat. Izan ere, Kamoʻoalewak eta Lurrak denbora ia berdina behar dute Eguzkiaren inguruko orbita egiteko, nahiz eta biak Eguzkiaren inguruan orbita bana izan. Are gehiago, Kamoʻoalewa izango da seguru asko orain arte baieztatutako zazpi kuasisateliteetatik egonkorrena. Kuasisateliteei buruz ezer gutxi dakigu, oso txikiak baitira, eta, ondorioz, behatzeko oso zailak dira.

2021ean, Large Binocular Telescope eta Lowell Discovery Telescope bidez argi ikusgaiarekin eta gertuko infragorriekin lortutako datuei esker, zientzialari talde batek (Sharkey et al. 2021) kuasisatelite horren osaeraren ideia bat egin ahal izan zuten, eta batez ere silikatoz eratuta zegoela ikusi zuten. Gainera, lortutako espektroak gorriune bat ageri zuen espazioan egoteagatik eratorritako alterazioaren ondorioz, nahiko fenomeno ohikoa asteroideetan eta beste gorputzetan.

Asteroideen familia ezagunetakoren batekoa ote zen ikusteko, S motako asteroideekin –asteroide horiek silikatoetan oinarritutako mineral-konposizioa izaten dituzte, hau da, arrokazkoak dira– alderatu zuten espektroa, lehen aipatutako gorriune hori izaten baitute. Ondorioa: asteroidea behar baino gorrituago zegoen. Beraz, mota horretakoa zen edo beste mota batekoa izan zitekeen?

Espektro hori Ilargiaren laginekin eta teleskopioek hartutako Ilargiaren azalerako espektroekin alderatu ondoren, ikusten da S motako asteroideek baino Ilargiko azaleraren antzekotasun handiagoa duela Kamoʻoalewak. Beraz, ez litzateke erokeria handia izango pentsatzea talka batean libre geratutako Ilargiko materiala dela. Espazioan izaten diren prozesuen ondorioz alteratuta egongo litzateke, erradiazioaren efektuagatik, azaleraren aurka talka egiten duten mikrometeoritoengatik, eta beste hainbat prozesurengatik.

2. irudia: Arrokoth da zunda batek (New Horizons) bisitatu duen objekturik urrunena. Kolore gorri bizia duelako nabarmentzen da, izpi kosmikoen eta argi ultramorearen ondorioz konposatu organikoen alterazioa duelako. (Argazkia: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute-n adeitasunez – domeinu publikoko irudia. Iturria: NASA)

Asteroide txiki hau karanbola kosmiko baten ondorioa izan daiteke? Jiao et al. (2024) egileek argitaratu berri dute Nature Astronomy aldizkarian gertatu ahal izan zena. Horretarako, zenbakizko eredu bat garatu dute, jakiteko zer talka motak –tamaina, abiadura, angelua…– jaurti ahal izango zuten Ilargiaren zatitxo bat gaur egun ikusten duguna bezalako orbita batera.

Modelo horretatik lortutako bi deribatu bereziki garrantzitsuak dira, eta litekeena da horietako baten bat egiaztatu ahal izatea hemendik ez oso epe luzera: batetik, talka duela gutxi gertatu zela –termino geologikoetan–. Hala azalduko litzateke gaur egun duen orbita izatea, eta gugandik askoz urrunago ez egotea, Eguzkiaren eta gainerako planeten grabitateak eragindako perturbazioen ondorioz.

3. irudia: Giordano Bruno kraterra, Lunar Reconaissance Orbiter-etik ikusita. Forma ongi definituta du eta azaleran talken ondoriozko krater gutxi du, hau da, eratu berria da… termino geologikoetan. (Argazkia: NASA/Goddard/Arizona State University-ren adeitasunez- domeinu publikoko irudia. Iturria: NASA)

Bigarrena honako hau da: zein kraterretakoa izan daiteke asteroidea? Azterlan horren arabera, Giordano Bruno da hautagaietako bat, 20 kilometro inguruko Ilargiko krater nahiko berria –gutxi gorabehera lau milioi urte dituela uste da–.  Kraterraren tamaina bat dator azterketarako egindako simulazioen emaitzetan lortutako tamaina-tartearekin, 10 eta 20 kilometro arteko diametroko kraterra eratuko zuen talka behar baitzen simulazio horietarako.

Txinako Espazio Agentzia (CNSA) 2025eko maiatzean Tianwen-2 izeneko misio bat abiatzeko asmoz da, eta lehenengo xedea 469219 Kamoʻoalewa asteroidea izango du. Handik, gutxienez ehun gramo lagin ekarri beharko ditu Lurrera, egiaztatu ahal izateko asteroide hori jatorriz Ilargikoa ote den edo espazioan ere… ezin ote den gehiegi fida itxurarekin.

Erreferentzia bibliografikoak:

Castro-Cisneros, Jose Daniel; Malhotra, Renu; Rosengren, Aaron J. (2023). Lunar Ejecta Origin of Near-Earth Asteroid Kamo’oalewa Is Compatible with Rare Orbital Pathways. Communications Earth & Environment, 4, 372. DOI: 10.1038/s43247-023-01031-w.

Jiao, Yifei; Cheng, Bin; Huang, Yukun; Asphaug, Erik; Gladman, Brett; Malhotra, Renu; Michel, Patrick; Yu, Yang; Baoyin, Hexi (2024). Asteroid Kamo‘Oalewa’s Journey from the Lunar Giordano Bruno Crater to Earth 1:1 Resonance. Nature Astronomy, 8, 819–826. DOI: 10.1038/s41550-024-02258-z.

Sharkey, Benjamin N. L.; Reddy, Vishnu; Malhotra, Renu; Thirouin, Audrey; Kuhn, Olga; Conrad, Albert; Rothberg, Barry; Sanchez, Juan A.; Thompson, David; Veillet, Christian (2021). Lunar-like Silicate Material Forms the Earth Quasi-Satellite (469219) 2016 HO3 Kamoʻoalewa. Communications Earth & Environment, 2, 231. DOI: 10.1038/s43247-021-00303-7.

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra geologo planetarioa eta zientzia-dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko apirilaren 29an: Kamoʻoalewa, un asteroide con sabor lunar.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Una de las controversias más importantes sobre la evolución y la expansión humana es cuándo y por qué camino llegaron los primeros homínidos a Europa desde el continente africano. Ahora, unas dataciones con técnicas geológicas de los yacimientos de Orce (cuenca de Baza, Granada) sitúan los restos humanos hallados en esta zona como los más antiguos de Europa, con aproximadamente 1,3 millones de años. Estos resultados refuerzan la hipótesis de la llegada de los seres humanos a Europa por el sur de la península Ibérica, a través del estrecho de Gibraltar, en lugar de dando la vuelta al Mediterráneo por la vía asiática. El trabajo, liderado por Lluís Gibert, investigador y profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona, ha contado con la participación de investigadores del Centro de Geocronología de Berkeley y de la Universidad Estatal de Murray (Estados Unidos).

Principales yacimientos datados de homininos con más de 1 millón de años. Europa: 1. Orce, 2. Cueva Victoria, 3 Cueva Negra, 4. Atapuerca, 5. Barranc de la Boella, 6 Pirro Nord. Asia occidental: 7. Dmanisi, 8. Ubeidiya, 9. Gesher Benot. Asia Central: 10. Riwat, 11. Issanpur, 12 Attirampakkam. Asia Oriental: 13. Bose, 14. Yuanmou Basin, 15. Nihewan Basin, 16. Lounan Basin, 17 Sangiran, 18. Mojokerto, 19. Flores. África: 20. Ain Hanech, Ain Ain Boucherit 21. Thomas-1, 22. Gona, 23. Konso Kandula, 24. Omo, 25. Lokalalei, 26 Lomekwi, 27 Kokiselei 28, Kobi Fora, 29 Gaded, 30 M. Awash, 31 Hadar, 32 Ledi Geraru, 33 Olduvai, 34 Peninj, 35 Mwanganda, 36. Sterkfontein, 37 Swartkrans, 38 Vaal River. Fuente: Referencia.El paleomagnetismo de Orce

La nueva datación se ha basado en analizar el paleomagnetismo de un área de la región de Orce, donde nunca se había muestreado antes y que, ha sido protegida de la erosión que ha sufrido esta cuenca a lo largo de los años. Esta técnica es un método de datación relativo basado en estudiar la inversión de los polos magnéticos del planeta debido a la dinámica interna de la Tierra. Estos cambios no tienen una periodicidad concreta, pero quedan registrados en los minerales y permiten establecer períodos de tiempo a partir de los diferentes eventos magnéticos.

Estos nuevos datos son muy precisos gracias a la larga secuencia sedimentaria que aflora en Orce. «La singularidad de estos yacimientos es que están estratificados y dentro de una secuencia de sedimentaria muy larga, de más de ochenta metros. Normalmente, los yacimientos se encuentran en cuevas o dentro de secuencias estratigráficas muy cortas, que no te permiten desarrollar secuencias paleomagnéticas largas en las que puedas encontrar diferentes inversiones magnéticas», apunta Lluís Gibert.

Los investigadores han podido identificar una secuencia de polaridad magnética «con cinco eventos magnéticos que permiten situar a los tres yacimientos de Orce con presencia humana entre el subcrono Olduvai y Jaramillo, es decir, entre 1,77 y 1,07 millones de años (Ma)», explica el investigador. Posteriormente, han aplicado un modelo estadístico de edad para refinar con precisión la cronología de los distintos niveles estratigráficos con un margen de error de solo 70.000 años. El resultado de esta innovadora metodología es que el yacimiento más antiguo con presencia humana de Europa sería Venta Micena con una edad de 1,32 Ma, seguido de Barranco León, con una edad de 1,28 y finalmente Fuente Nueva 3, con una edad de 1,23 Ma. «Con estos datos, el otro gran yacimiento de la península, el de Sima del Elefante en Atapuerca, quedaría relegado a un segundo puesto, muy detrás de Orce, entre 0,2 y 0,4 Ma más moderno», añade el investigador.

La fauna apuntala la antigüedad del yacimiento Mapa que muestra la irradiación solar de la región mediterránea mostrando los principales yacimientos con restos de homininos. Fuente: Referencia

Para completar la datación, el estudio también ha analizado la fauna que se encuentra en los diferentes yacimientos de Orce, ya que esta es diferente según el período, y la ha comparado con la que se ha encontrado en otros yacimientos del Pleistoceno temprano situados en otros lugares de Europa.

En este sentido, en el trabajo se presenta un análisis detallado de los micromamíferos y grandes mamíferos de todos los yacimientos de Orce, realizado por el experto Robert Martin, a partir de las colecciones paleontológicas almacenadas en el Museo del Instituto Catalán de Paleontología Miguel Crusafont (IPS) de Sabadell. «Los resultados muestran que la fauna pequeña y grande de Orce es más primitiva que, por ejemplo, la de la Sima del Elefante, donde las evidencias muestran que el roedor Allophaiomys lavocati es más evolucionado que el Allophaiomys recuperado de los yacimientos de Orce», detalla Gibert.

Otro indicador relevante de la antigüedad de los yacimientos de Orce es la ausencia de los antepasados ​​de los cerdos. «Son animales que se consideran inmigrantes asiáticos y que no se han encontrado en ningún yacimiento europeo con una antigüedad de entre 1 y 1,5 Ma, mientras que sí se han encontrado en la Sima del Elefante, apoyando que la fauna de Orce es más antigua», explica el investigador.

Evidencias que apuntan al paso por Gibraltar

Esta nueva datación se añadiría, según el investigador, a otras evidencias que decantarían, la balanza de la colonización de Europa por el estrecho de Gibraltar, en lugar de la vía alternativa: la vuelta al Mediterráneo por Asia, como por ejemplo «la existencia de una industria lítica con similitudes con la que se ha encontrado en el norte del continente africano y también por la presencia de restos de fauna africana en el sur de la península, como los de Hippopotamus, hallado en los yacimientos de Orce, y las de Theropithecus oswaldi, un primate africano similar a un papión, halladas en la cueva Victoria, un yacimiento cerca de Cartagena (Murcia), inexistentes en ningún otro lugar de Europa».

«También defendemos la hipótesis —añade el investigador— que llegaron desde Gibraltar porque no se han encontrado evidencias más antiguas en ningún otro yacimiento del recorrido alternativo».

Estos nuevos datos son muy precisos gracias a la larga secuencia sedimentaria que aflora en Orce.

Similitud con los homínidos de la isla de Flores

Con estos resultados, los investigadores señalan un «diacronismo» entre la ocupación más antigua de Asia, mide 1,8 Ma y la más antigua de Europa, que sería de hace 1,3 Ma, de modo que los homínidos africanos habrían llegado en el suroeste de Europa más de 0,5 Ma después de salir por primera vez de África hace aproximadamente 2 Ma. «Estas diferencias en la expansión humana se explicarían porque Europa está aislada de Asia y de África por barreras biogeográficas difíciles de superar, tanto por el este: (estrecho del Bósforo, Dardanelos, mar de Mármara) como por el oeste (estrecho de Gibraltar). La humanidad llegó a Europa en el momento en que tuvo la tecnología necesaria para cruzar barreras marítimas, tal y como ocurrió antes del millón de años en la isla de Flores (Indonesia)», apunta Gibert. En este sentido, el investigador añade que la ruta de Gibraltar requiere actualmente atravesar hasta catorce kilómetros de vía marítima, pero «quizás en el pasado esta distancia era menor en algunos momentos debido a la alta actividad tectónica en esta región y las fluctuaciones del nivel del mar favoreciendo las migraciones».

«Tal y como se cita en el trabajo —añade—, hemos identificado otras migraciones de fauna africanas a través de Gibraltar en momentos anteriores, hace 6.2 y 5.5 Ma cuando el estrecho de Gibraltar era muy reducido».

Los vestigios humanos en Orce

Los restos humanos encontrados en los yacimientos de Orce son un total de cinco, desde que se iniciaron las excavaciones en 1982 por el paleoantropólogo Josep Gibert. En primer lugar, se encontraron en Venta Micena dos fragmentos de húmero mordidos por las hienas y también partes de un fragmento craneal que consiste en dos parietales y un occipital, asociados a una abundante fauna del Pleistoceno temprano. La procedencia humana de estos restos generó una gran controversia durante años, aunque según estudios paleoproteómicos independientes realizados por las universidades de Granada y San Francisco identificaron proteínas humanas en los restos.

El descubrimiento posteriormente en los yacimientos cercanos de Barranco León y Fuente Nueva 3 de dos dientes molares humanos y miles de herramientas líticas olduvayanas —una de las primeras industrias líticas humanas— así como marcas de corte en huesos «sirvieron para consolidar la evidencia de la presencia de homínidos en el Pleistoceno temprano de Orce», concluye Lluís Gibert.

Referencia:

Luis Gibert, Gary Scott, Alan Deino, Robert Martin (2024) Magnetostratigraphic dating of earliest hominin sites in Europe Earth-Science Reviews doi: 10.1016/j.earscirev.2024.104855

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universidad de Barcelona

El artículo Los primeros homininos de Europa habrían llegado al sur de Iberia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Europan 300.000 pertsona hiltzen dira urtero kutsaduraren eraginez; horixe dio Europako Batzordeak. Baliteke gehiago ere izatea, beste iturrien arabera. Hori oinarri hartuta, Bruselak aire-kalitatearen mugak berrikusi eta zorroztuko ditu 2030. urterako. Hala ere, ez da iritsiko OME Osasunaren Munduko Erakundeak gomendatzen dituen mailetara. Testuinguru horretan, eman diezaiogun gainbegiratua airearen kutsadurari, kutsatzaile nagusienetatik hasita, kutsadura-iturri garrantzitsuenak arte.

Irudia: hirietako aire-kalitatea kaltetzearen eragile nagusia trafikoa da. (Argazkia: Foto-Rabe – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Airearen kutsadurak bi ondorio garrantzitsu ditu: alde batetik, eragina du klima-aldaketan eta, bestetik, giza osasunean ere eragin argia du. Gaixotasun zehatz ugarirekin lotura izateaz gain, airearen kutsadurak hilkortasun orokorra handitzen du; izan ere, neurri batean edo bestean, hainbat osasun-arazorekin lotzen da. Era berean, lurra eta ura ere kutsatzen ditu airearen kutsadurak. Definizioak eman beharko bagenitu, ingurumenak bi atal dituela esango genuke: atal biotikoa -organismo biziak, bizidunak- eta atal abiotikoa -hidrosfera, litosfera eta atmosfera-. Aldiz, zer da kutsadura? Bada, kutsaduraren definizioa sinplea da: ingurunean kaltegarriak diren substantziak sartzea. Zehatzago esanez, ohikoa litzatekeena baino kontzentrazio handiagoan sartzea. Izan ere, zenbait substantzia ingurunean egotea normala da, baina eragin antropogenikoen ondorioz behar baino kantitate handiagoan daude, eta hori kaltegarria da. Horixe da kutsadura.

Industria-iraultzaren ondoren, airearen kutsadura osasun publikoaren arazo garrantzitsuenetako bat bihurtu zen eta, gaur egun, mundu mailan urtero, 9 milioi hildako eragiten dituela jotzen da. Hirigune handietan bizi direnek pairatzen dute kaltearen zatirik handiena; izan ere, ibilgailuen joanetorriak eragiten du gehien airearen kalitatearen degradazioa, eta hirigune handietan dago trafikorik gehien.

Kutsatzaile nagusienak hauexek dira: materia partikulatua (PM edo Particulate Matter delakoa), lurzoru mailako ozonoa, karbono monoxidoa, nitrogenoaren oxidoak, sufrearen oxidoak eta metal astunak, bereziki beruna. Horietaz aparte, badira beste hainbat kutsatzaile atmosferiko garrantzitsu, hauek esaterako: konposatu organiko lurrunkorrak VOCs edo Volatile Organic Compounds gisa ezagutzen direnak, hidrokarburo aromatiko poliziklikoak (PAHs edo Polycyclic Aromatic Hydrocarbons direlakoa) eta dioxinak, besteak beste. Azken horiek kontzentrazio txikiagoan badaude ere, kontzentrazio txiki horiek nahikoak izan daitezke osasunean eta ingurunean kalteak sortzeko.

Kutsatzaile horiek eragindako ondorioen artean aipagarrienak hauexek dira: euri azidoa -azido sulfuriko eta nitrikoen prezipitazioaren kausaz, behe-laino edo gandua (atmosferaren gardentasuna murrizten duen smog delakoa), ozonoak eragindako kalteak, eutrofizazioa, alegia, gehiegizko nutrienteek eragiten dituzten ekosistema-aldaketak, floran eta faunan eragindako kalteak eta klima-aldaketa, besteak beste. Klima-aldaketak aipamen berezia behar du; izan ere, baliteke aipatutakoen artean kalterik arriskutsuena izatea. Klima-aldaketaren eragile nagusiak berotegi-efektuko gasak dira; besteak beste, metanoa, karbono dioxidoa eta materia partikulatuaren parte den karbono beltza, ozono troposferikoa eta aerosolak. Oro har, horiek guztiek eguzkitik iristen zaigun eguzki-argian eragiten dute eta horrek mundu mailako tenperaturaren igoera dakar. Horrek, aldi berean, izotza, icerberg-ak eta glaziarrak urtzea dakar eta, beraz, itsasoaren maila igotzea. Hori guztia gutxi balitz, klima-aldaketa gaixotasun infekziosoen mapa aldatzen ari da. Ziurrenik geroz eta ugariagoak izango dira birusek eta parasitoek eragindako gaixotasunak, eta epidemiek ere gora egingo dute.

Airearen kalitatearen irizpideak OME Osasunaren Munduko Erakundeak ezartzen ditu eta, neurri batean edo bestean horietatik abiatuz, tokian tokiko beste araudiak ere badaude. Sarreran esan bezala, Bruselak airearen kutsaduraren mugak berrikusi eta zorroztuko ditu 2030erako. Gure kasuan, aipatzekoa da EAEn abian jarri den Airearen Kalitatearen Euskadiko 2030 Plana. Gurean albiste kontrajarriak baditugu; izan ere, alde batetik Hegoaldeko hiriburuetako airearen kutsadura erdira jaitsi da, baina, beste alde batetik, Europako Batzordeak proposatutako legeen arabera, Hegoaldeko hamar herritarretik zazpik aire kutsatua arnasten dute. Larritasunean ez gaude gaizki, izan ere, OMEren arabera munduko populazioaren %99k gomendatutako kutsadura mailaren gainetik dagoen airea arnasten du. Hala ere, gure egoera hain larria ez izatea ezin da aitzakia izan. Hortaz, ezinbestekoa da neurriak hartzea, aski frogatua dagoelako aire kutsatua arnastea heriotza-eragile dela. Airearen kutsadura zer den ulertzeko, lehenik eta behin ezinbestekoa da kutsatzaile nagusienak zeintzuk diren jakitea eta kutsatzaile horiek nondik datozen aztertzea.

Jarraituko du.

Erreferentzia bibliografikoa:

Manisaldis, Ioannis; Stavropoulou, Elisavet; Stavropoulos, Agathangelos; Bezirtzoglou, Eugenia (2020). Environmental and health impacts of air pollution: a review. Frontiers in Public Health, 8. DOI: 10.3389/fpubh.2020.00014

Egileaz:

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

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A estas alturas podemos decir sin duda alguna que la misión InSight de la NASA ha sido -y probablemente será en las próximas décadas con la reinterpretación de sus datos- una importante fuente de conocimiento sobre la estructura interna de Marte, pero también sobre procesos que ocurren mucho más próximos a su superficie, como lo fueron la detección de posibles terremotos de origen volcanotectónico o la caída e impacto de meteoroides y asteroides contra la superficie.

Precisamente, los impactos sobre las superficies planetarias nos han aportado una visión muy importante sobre como ha sido la historia y evolución de nuestro Sistema Solar en su conjunto, pero también son capaces de informarnos de manera individual como ha sido la evolución y el grado de actividad de cada uno de los cuerpos que podemos observar con detalle.

Un impacto reciente sobre la superficie de Marte. Sabemos que es reciente porque todavía se ve la eyecta -el material que sale despedido por el impacto- de un color oscuro sobre la superficie y, en segundo lugar, por la forma todavía marcada del cráter. Conforme pase el tiempo la eyecta irá volviéndose anaranjada por el depósito de polvo y al cráter suavizar su forma. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona.

Y es que, en Marte, como en cualquier otro lugar, la frecuencia, tamaño y distribución de los cráteres de impacto nos sirven como una herramienta para calcular la edad de las superficies geológicas, permitiéndonos conocer el ritmo de los distintos procesos geológicos que están o estuvieron en funcionamiento y su grado de actividad. Y como hemos dicho más de una vez en esta sección, por norma general, cuanto más antigua es una superficie planetaria y menos ha cambiado, más cráteres acumulará por unidad de superficie, ya que ha estado más tiempo expuesta a la caída de cuerpos sobre esta.

De manera general, este método nos permite mediante el uso de las imágenes tomadas por los satélites en órbita -o que han pasado cerca- del planeta calcular la edad, pero tiene un importante problema relacionado con la formación de los cráteres más pequeños y numerosos, ya que desconocemos el ritmo aproximado de impactos por año capaces de generarlos.

Gracias a los datos sísmicos tomados durante la misión InSight parece que al menos para Marte podríamos tener una respuesta que nos permita una mejor calibración de estas escalas de edad basadas en los cráteres de impacto, ya que ha sido capaz de detectar con su sismógrafo algunos de los impactos ocurridos durante el desarrollo de su misión. Pero además de emplear la extraordinaria visión de la Mars Reconaissance Orbiter, su cámara HiRISE puede tomar imágenes con una resolución en el entorno de los 30 cm/pixel- para poder localizar el punto de impacto y el tamaño del cráter.

Uno de los impactos detectados por la InSight y observado por la Mars Reconaissance Orbiter. En este caso el impacto ocurrió el 5 de septiembre de 2021. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona.

En un nuevo artículo publicado por Zenhäusern et al. (2024) los científicos han hecho una búsqueda y un análisis de un tipo de eventos sísmicos muy particulares, los martemotos de muy alta frecuencia o VHF. Este tipo de martemotos -discúlpenme si les disgusta este término- tienen unas características muy diferentes a los terremotos producidos por la actividad tectónica de Marte.

La primera es una liberación de energía muy fuerte en frecuencias que van de los 5 a los 30 Hz; La segunda, una frecuencia de corte o esquina que indica a los científicos que se trata de un evento de muy corta duración y, por último, una fuerte sacudida en la horizontal a frecuencias superiores a los 5 Hz. Estas tres características -que se pueden estudiar gracias a los datos obtenidos por el sismómetro de la InSight- son buenos marcadores de los impactos de meteoroides a hipervelocidad.

Los investigadores han confirmado que todos los impactos detectados durante la misión de la InSight muestran estas características en la señal, por lo que es plausible que todos los eventos de este tipo puedan atribuirse a los impactos contra la superficie de Marte. Y, además, la detección de algunos estos eventos concluyen con un tren de ondas que se interpretan como señales acústicas producidas por la perturbación que el impacto crea en la atmósfera.

Otros tres impactos muy recientes captados por la InSight y la Mars Reconaissance Orbiter. En este caso, la fecha de los impactos fueron el 27 de mayo de 2020 y el 18 de febrero y 31 de agosto de 2021. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona.

Pero hay un dato más y que es muy importante detallar: la distribución espacial de este tipo de eventos muestra un patrón aleatorio, mientras que los eventos tectónicos detectados por la InSight, como es normal, tienden a agruparse en estructuras tectónicamente activas (como las fallas), al igual que ocurre en nuestro planeta.

El análisis de los datos sísmicos de la InSight ha permitido a los científicos estimar que cada año se forman sobre la superficie de Marte entre 280 y 360 cráteres mayores de 8 metros, coincidiendo este dato con los modelos cronológicos ya publicados, pero, y esto es importante, un ritmo mucho mayor que el que se aprecia a través de las imágenes de satélite… ¿Por qué de esta discrepancia?

Muy probablemente se deba a factores como la resolución de las cámaras, la cobertura en imágenes del planeta a alta resolución -ya que para ver nuevos cráteres las imágenes tienen que tomarse de manera repetida a lo largo del tiempo- y también, quizás, la cantidad de polvo que cubre algunas superficies, puesto que puede complicar la detección de cráteres más pequeños salvo que el ángulo de luz sea muy oblicuo.

¿Qué consecuencias puede tener este estudio? En primer lugar, a nivel científico, el ayudarnos a calibrar mejor las escalas temporales basadas en los cráteres de impacto, lo que a su vez nos permitiría “afinar” mejor las edades de las distintas capas de roca, de las coladas de lava o la duración de algunos eventos que podemos ver en el registro geológico del planeta rojo e, incluso, pone de manifiesto la utilidad de la toma de datos sísmicos en otros lugares de nuestro Sistema Solar para afinar las escalas temporales… ¿Veremos, por lo tanto, más sismómetros montados en sondas de superficie?

Y ya por último, nos puede ayudar a conocer mejor cuál es el riesgo que podrían sufrir las futuras misiones de exploración humana del planeta Marte y qué medidas de protección podrían ser útiles ante este tipo de colisiones que, por ahora, son inevitables.

Referencias:

Zenhäusern, Géraldine, Natalia Wójcicka, Simon C. Stähler, Gareth S. Collins, Ingrid J. Daubar, Martin Knapmeyer, Savas Ceylan, John F. Clinton, y Domenico Giardini (2024) An Estimate of the Impact Rate on Mars from Statistics of Very-High-Frequency Marsquakes Nature Astronomy doi:  10.1038/s41550-024-02301-z.

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo Una nueva clase de martemotos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

1940. urtean, André Weilek gutun bat idatzi zion bere arreba Simoneri, matematikaren hiru arloren arteko itzulpenerako bere ikuspegia azaltzeko. Laurogei urte aurrerago, gutunak esparru horretako garapen interesgarrienetako asko animatzen ditu oraindik ere.

1. irudia: André eta Simone Weil anai-arrebak ikusten dira lehen planoan. (Irudia: Kristina Armitage – Copyright lizentziapean. Iturria: Quanta Magazine)

1940. urtean, Rouengo (Frantzia) kartzelatik, André Weilek XX. mendeko matematikaren esparruko gutunik garrantzitsuenetako bat idatzi zuen. Zigorra betetzen ari zen Frantziako armadan sartzeari uko egin ziolako, eta egunak igarotzen zituen gutunak idazten, gehien bat bere arreba Simoneri zuzenduak. Simone filosofo bikaina zen, eta Londresen bizi zen.

Aurreko gutun batean, Simonek Andréri eskatu zion bere lanaz hitz egin ziezaiola. Gerra bete-betean, André erantzuna kontu handiz prestatzen hasi zen, baina arrebari ohartarazi zion puntu jakin batetik aurrera ez zuela ezer ulertuko. Hurrengo 14 orrialdeetan, matematikako “Rosetta harri” baten ideia azaldu zion. Izen bereko epigrafe famatuaren adibideari jarraikiz (testu hirueledun horri esker, Egipto zaharreko idazketa irakurri ahal izan zuten mendebaldeko irakurleek greko zaharrera itzultzearen bidez), Weilen Rosetta harriak matematikaren hiru esparru lotzen zituen: zenbakien teoria, geometria eta, erdian, eremu finituen azterketa.

Beste matematikari batzuek ere ildo bereko ideiak proposatu zituzten aurretik, baina Weil izan zen lehena ikuspegi zehatz bat azaltzen. Weilen gutunak Langlands programa iragartzen zuen, ikerketa matematiko garaikideko ekimen garrantzitsu bat.

«Elkarren artean zuzenean komunikatzen ez diren hiru mundu daude, baina badituzte zenbait ezaugarri komunean, eta esperientziak erakusten du alde bateko galdera batzuk behar bezala interpreta daitezkeela beste alde batean», azaldu du Standfordeko Unibertsitateko Brian Conradek.

Weilen Rosetta harriaren lehen elementua zenbakien teoria zen, milaka urteetan zehar ikerketa matematikoaren bihotz karismatikoa izan dena. Zenbakien teoriaren kezka nagusia zenbaki osoak dira (zenbaki oso positiboak eta negatiboak), baita horien menpeko funtzioak ere. Zenbakien teorialariak hainbat ideia saiatzen dira frogatzen, esaterako, nola banatzen diren zenbaki lehenak. Horretarako, matematikaren hainbat adar esoterikoetatik atera daitezkeen tresnak erabiltzen dituzte. Zenbaki eremu deritzen mundu matematikoak ere aztertzen dituzte, zenbaki osoen ezaugarri garrantzitsuenetako batzuk orokortzen dituztenak.

2. irudia: André Weil eta bere arreba Simone, 16 eta 13 urte zituztenean, hurrenez hurren. Itzal handiko intelektualak izango ziren biak. (Argazkia: ARCHIVO GBB/Alamy – Copyright lizentziapean. Iturria: Quanta Magazine)

Weilen Rosetta harriaren beste aldean geometria zegoen. Arreta berezia eskaintzen zien esfera, donut eta pretzel [korapilo formako galleta gaziak] moduko formei, eta hainbat zulorekin imaginatzen zituen. Forma horiek bi aldagaiko ekuazio batzuen soluzioen multzoak dira (adibidez, y2 = x3 − x). Pentsa daiteke soluzio horiek zenbaki «konplexuak» direla, zati «erreal» bat (egunerokoak erabiltzen ditugun zenbaki motak) eta zati «irudikari» bat (zenbaki erreal bat bider -1en erro karratua, i idazten dena) dutenak.

Forma horiek ekuazio polinomikoen soluzioen enkarnazio geometrikoa direnez, horien egitura ustia daiteke analisi konplexuko teknikak erabilita (kalkulu mota bat). Egitura horrek teoremak frogatzeko tresnen multzo aberatsagoa eskaintzen du, zenbakien teorialarientzat berehala eskuragarri daudenez haratago.

Hori guztia bazekiten XIX. mendeko matematikariek, eta horrexek berak bultzatu zituen pentsatzera zein ederra izango litzatekeen“Riemann-en gainazalei” buruzko teoremak frogatzea (horiek ziren Weili interesatzen zitzaizkion formak), eta ondoren zenbakien teoriako teoremetara itzultzea. Baina gauza eder asko ez dira egia, eta Weilek arrebari aitortu zion Riemannen gainazalen teoria “zenbakien teoriarengandik urrunegi” dagoela. “Erabat trabatuta egongo ginateke bien arteko zubirik ez balego”.

Orduan, gutunaren mamira iritsi zen: zubi hori eraikitzen ari zen. Hau idatzi zuen: “Jainkoak deabrua gainditzen duela bezain argi: zubi hori existitzen da”.

3. irudia: Robert Langlands, datarik gabeko argazkia. Langlandsek gutun bat idatzi zion Weili, eta gutun horrek ikerketa matematikoaren belaunaldi baten norabidea markatuko zuen. (Argazkia: Ikasketa Aurreratuen Institutuko artxiboa – Copyright lizentziapean. Iturria: Quanta Magazine)

Weilek proposatzen zuen zubia eremu finituen azterketa zen. Eremu horiek zenbaki txikien sistemak dira, eta  zenbaki errealen antzekoak dira problemarik gabe funtzionatzen duten bi eragiketa dituztelako, hala nola batuketa eta biderketa. Hori lortzen dute erloju batean dagoen forma zirkularra hartuta, orduen zenbaki lehen batekin. Esan dezagun 11 orduko erloju bat daukagula; 10:00etan puntuan hasita eta bi ordu gehituta, 13:00etan kokatuko ginateke. (Erlojuko orduen kopuruak zenbaki lehena izan behar du zatiketan behar bezala funtziona dezan).

Eremu finituen esparruan, zenbakien teoria eta geometria fusionatzen hasten dira.

Hori nola gertatzen den ikusteko, har dezagun bi elementu dituen (zero eta bat) eremu finitu bat. Polinomioak idatz ditzakezu (batuketak eta berretzaile finkoko produktuak konbinatzen dituzten funtzioak) eremu horretan. Horien koefizienteek (aldagaien aurreko zenbakiak) zero edo bat izan behar dute, bi polinomio hauetan bezalaxe:

A adibidea: 0x3 + 1x2 + 0x + 1

B adibidea: 1x3 + 1x2 + 1x + 0

Polinomio horiek soilik beren koefizienteak erabiliz isla daitezke, zero eta bat zenbakien kate bat osatuta. Osoko zenbakiak ere zero eta bat zenbakien kate gisa kodifika daitezke, forma bitar deritzonean, non 2 zenbakiaren berreturen batuketa gisa adierazten diren. 1 zenbakia 20ren baliokidea da, 2 zenbakia 21ena, 3 zenbakia 21 + 20 litzateke, eta berdin hortik aurrera. Horrenbestez, bitarrean, lehenengo hiru osoko zenbakiak 00, 01 eta 10 dira.

Bi elementudun eremu finituan, polinomioen osoko zenbakiak eta koefizienteak zero eta bat zenbakien kate gisa daude kodetuta. Hortaz, A adibideko polinomioa 5 zenbakiari dagokio, bere koefizienteak —0101— 5 zenbakia direlako, sistema bitarrean idatzita. Eta B adibideko polinomioa 14 zenbakiari dagokio, 1110 bitarrean idatzita 14 zenbakia baita.

Eta antzekotasun gehiago ere badituzte. Osoko zenbaki batzuk lehenak ere badira. Horrek esan nahi du horien faktore bakarrak 1 eta zenbakia bera direla; beste batzuk, aldiz, konposatuak dira, eta horrek esan nahi du zenbaki lehen anitzen produktu direla. Eta lehenen eta konposatuen arteko bereizketa hori bera polinomioei aplikatzen zaie. Polinomio batzuk beraiek bakarrik faktorizatu ezin diren polinomio txikiagoen produktu gisa faktoriza daitezke. Polinomio txikiago horiek, polinomio laburtezin izenekoak, polinomioen munduko zenbaki lehenak dira. Eta, gainera, polinomio laburtezinen koefizienteek zenbaki lehenak kodifikatzen dituzten kate bitarrak osatzen dituzte. Polinomioak hertsiki lotuta daude geometriaren ideiekin, baina bi elementudun eremu finituan horren aritmetika osoko zenbakien aritmetikarekiko analogo lauso bilakatzen da; eta, testuinguru horretan, aukera berri bat irekitzen du: intuizio bisuala aplikatu ahal izatea zenbakien teoriako kontuetan.

Arrebarentzako gutunean, Weilek adierazten zuen “zenbaki eremuekiko analogia hain dela zurruna eta agerikoa non ez dagoen aritmetikan funtzio eremura [edo eremu finitura] ia hitzez hitz itzul ezin daitekeen argudio edo emaitzarik”. Hala ere, aitortzen zuen Riemannen gainazalen eta eremu finituen arteko distantzia handiagoa zela. Polinomioak eremu finituetan adieraz eta faktoriza daitezke, baina analisi konplexuaren makineria osoa eremu finituetara inportatzea beste kontu bat da erabat. Hala ere, Weilek hala esaten zuen, konfiantzaz: «Distantzia ez da hain handia; azterlan paziente baten bidez ikasiko dugu egunen batean batetik bestera joaten». Eta, orduan, bere anbizio handia deskribatzen zuen:

Nire lana testu hirueledun bat deszifratzean datza [hortik dator Rosetta harriarekiko simila]; hiru zutabeetako bakoitzean bat ez datozen zatiak besterik ez ditut; ideiaren bat dut hiru hizkuntzetako bakoitzean; baina, aldi berean, badakit zutabe batetik bestera esanahi alde handiak daudela, eta aurretik ezerk ez nauela horretarako prestatu.

Hori guztia 1940. urtean izan zen. Bada, hurrengo hamarkadan zehar, Weilek bere Rosetta harriaren eremu handiak deszifratu zituzten metodo zehatzak garatu zituen. Eta zenbakien teoriaren eta geometriaren arteko harremanari buruzko ideia batzuk ere landu zituen. Horietatik ausartena Riemannen hipotesiaren eremu finituaren bertsio bat izan zen, matematiken esparruko gai ireki garrantzitsuenetako bat, besteak beste zenbaki lehenak nola banatzen diren jorratzen duena. (Bertsio horren kasu dimentsiobakar bat frogatu zuen).

4. irudia: Pierre Delignek 1973an frogatu zuen zenbakien teoriaren eta geometriaren arteko harremanari buruzko Weilen ideia garrantzitsuenetako bat. (Argazkia: Ikasketa Aurreratuen Institutuko artxiboa – Copyright lizentziapean. Iturria: Quanta Magazine)

«Intuizioa nabaria den zerbaitetan bihurtzen duzunean, orduan bilakatzen da baliotsu», esan du Kaliforniako Unibertsitateko (Berkeley) Edward Frenkelek.

Berrogeita hamarreko hamarkadaren amaieran eta hirurogeiko hamarkadaren hasieran, Alexander Grothendieckek funtsezko ekarpenak egin zituen geometria aljebraikoaren esparruan Weilen ideiak frogatu nahian. 1973an, Pierre Delignek Grothendiecken teknikak erabili zituen Weilen Riemannen hipotesiaren eremu finituen bertsioa frogatzeko maila goreneko dimentsioetan.

Weilen Rosetta harriak ere Langlands programaren aurrerapenaren ardatz izan da. Proiektu handi horren helburua da matematikaren eremu ezberdinak bateratzea. Proiektua 1967an abiarazi zen, Robert Langlands fundatzaileak ideia kontatu zionean gutun bidez Weili. Bertan esaten zion zenbakien teoriaren barruan ikerketa adar ezberdinak konektatu nahi zituela. Aurrerago, 1980ko hamarkadaren hasieran, Alexander Beilinsonek eta Vladimir Drinfeldek Langlands programaren bertsio geometriko bat definitu zuten, Langlandsen ikuspegia zabalduta zenbakien teoriaren eta geometriaren arteko konexioa barne hartzeko.

Azken urteetan, Langlands programako aurrerapen garrantzitsuenetako batzuetarako, Robert Langlandsen zenbakien teoriaren jatorrizko ikuspegiaren eta ondoko bertsio geometrikoaren arteko itzulpenak behar izan dira. Itzulpen horiek Weilen Rosetta harrian ezarritako ikuspegiei jarraitzen diete.

2021ean, Laurent Farguesek eta Peter Scholzek Fargues-Fontaineren kurbari buruzko lana amaitu zuten. Hori Langlands programaren bertsio geometrikoaren eta zenbakien teoriaren bertsioaren arteko lehen itzulpen zuzenetako bat izan zen. Azken hilabeteetan, Frenkel, Pavel Etingof eta David Kazhdan adituek bi bertsioen arteko lotura zorroztu dute. Langlandsen programa geometrikoa Langlandsen hasiera bateko ikuspegiarekiko kontsistenteagoak ziren terminoetan birdefinitu zuten, bien arteko itzulpen zehatzagoa lortuta.

Frenkelentzat, Weilen Rosetta harriaren inpaktuak matematikak egiteko modua laburbiltzen du. Ideia berri batzuk jada ezagunak ditugun beste gauza batzuen logikaren ondorioz sortzen dira. Eta beste batzuk, aldiz, —gehienetan garrantzitsuenak— erabat orijinalak dira.

“Ezerezetik datozen ideiak dirudite; ez dira hain nabarmenak eta ezin dira hain erraz arakatu”, azaldu du Frenkelek. Weilen ideia, aldiz, ametsa baino gehiago zen. «Guztiok daukagu amets bat», esan du Frenkelek. “Weilek, gutunean amets hori artikulatzeaz gain, gerora zehatza den zerbaitetan bihurtu zuen”.

Jatorrizko artikulua:

Kevin Hartnett. (2024). A Rosetta Stone for Mathematics, Quanta Magazine, 2024ko maiatzaren 6a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

 

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La enfermedad de Alzheimer es la causa más común de demencia y afecta a millones de ancianos en todo el mundo. Solo en España se estima que existen más de 900 000 personas afectadas por esta enfermedad que se ha convertido en una prioridad de salud pública para el Ministerio de Sanidad.

Imagen del encéfalo de un varón de 56 años generada por tomografía por emisión de positrones. Fuente: Jens Maus / Wikimedia Commons

La detección precoz es clave para mejorar la calidad de vida de los afectados y sus familias, pero identificarla en sus estadios iniciales no siempre es fácil. Para intentar mejorar en este campo y lograr mejores resultados, investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han aplicado técnicas de inteligencia artificial (IA) de aprendizaje automático al análisis de diferentes modalidades de imágenes médicas utilizadas para el diagnóstico de enfermedades neurológicas.

«Desde un punto de vista clínico, la resonancia magnética (RM) y la tomografía por emisión de positrones (PET) son las dos modalidades de imágenes médicas utilizadas en el diagnóstico de este tipo de enfermedades, ya que aportan información complementaria de los aspectos anatómicos y metabólicos de la enfermedad», explica Consuelo Gonzalo, investigadora del Centro de Tecnología Biomédica de la UPM y una de las autoras de este trabajo.

“Pero lamentablemente estas pruebas no se realizan sincrónicamente lo que dificulta su integración y la interpretación adecuada de sus resultados por parte de los profesionales médicos”, continúa.

Abordar este problema es el objetivo que se marcaron los investigadores de la UPM y la propuesta para ello fue desarrollar una metodología que utiliza las redes neuronales convolucionales.

Esta herramienta se trata de una técnica de aprendizaje automático que potencia las tareas de análisis de imágenes y visión por ordenador, permitiendo obtener información significativa de imágenes digitales, vídeos y otras entradas visuales, así como tomar medidas basándose en esas entradas.

Diagnóstico de alzhéimer a partir de datos incompletos

Para ello, los investigadores de la UPM realizaron un análisis sistemático de las imágenes de MRI y PET para la evaluación del estado de demencia, utilizando diferentes técnicas de fusión (fusiones temprana, tardía e intermedia).

Fuente: Universidad Politécnica de Madrid

A continuación, diseñaron e implementaron una solución completamente basada en redes neuronales convolucionales 3D que extraía características de todo el volumen encefálicol en tres dimensiones. Una vez hecho esto, aplicaron una estrategia de entrenamiento capaz de manejar un conjunto de datos altamente desequilibrado e incompleto.

“Hasta donde sabemos, la metodología propuesta representa el primer trabajo que proporciona un análisis de diferentes técnicas de fusión basada en aprendizaje profundo multimodal para la evaluación de la severidad de la demencia”, explica la investigadora de la UPM.

“El tipo de soluciones que se desarrollan en este trabajo puede ser una herramienta de ayuda a la decisión de enorme interés práctico para los neurólogos”, añade.

En investigaciones futuras, los científicos pretenden seguir explorando la fusión de diferentes modalidades, analizando más a fondo las propiedades de la representación de características compartidas.

“Se deben investigar enfoques que pretendan mejorar la integración de datos heterogéneos, generalizándolos a casos de estudio con más de dos modalidades de imágenes. También se debe abordar la explicabilidad de los modelos implementados, evaluando las decisiones tomadas por las redes en comparación con el diagnóstico clínico», concluyen.

Referencia:

Michela Gravina, Ángel García-Pedrero, Consuelo Gonzalo-Martín, Carlo Sansone, Paolo Soda (2024) Multi input–Multi output 3D CNN for dementia severity assessment with incomplete multimodal data Artificial Intelligence in Medicine doi: 10.1016/j.artmed.2024.102774

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universidad Politécnica de Madrid

El artículo Alzhéimer, detección precoz con inteligencia artificial 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.

Ingurumena

UPV/EHUko IBeA ikerketa-taldeak antibiotikoak topatu ditu barazkietan eta zizareetan. EAEko zenbait puntutan hartu dituzte laginak, eta mikrobioen aurkako medikamentuak eta haien eratorriak topatu dituzte. Horretarako, metodo bat garatu dute mikrobioen aurkako medikamentuen gama zabal bat identifikatzeko kontzentrazio oso baxuetan. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Basoak lagungarri izan daitezke ibai-arroetan ur gehiago eta osasungarriagoa lortzeko. Hala dio Nahia Gartzia Bengoetxea Neikerreko ikertzaileak. Arroetan dauden landare espezieek edo landatzen direnek zuzenean eragiten dute ibaietan. Espezie batzuk ur gehiago xurgatzen dute, eta zuhaitz helduek ur gutxiago xurgatzen dute gazteek baino. Bestalde, uraren kalitatean ere eragiten dute. Datu guztiak Berrian.

Klimatologia

Ez da ur geza nahikoa isuriko Europako klima epeltzen duen Ipar Atlantikoko itsaslasterra geldiarazteko. Pentsatu izan da klima-aldaketagatik urtzen ari diren izozmendiek AMOC itsaslasterra geldiaraziko zutela, eta horrek, Europako klima hoztea eragingo zuela. Azken ikerketen arabera, ur geza horren askatzeak ez du halako eraginik izango. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Osasuna

Ur gogorrek (bereziki kaltzio-kontzentrazio handia dutenek) giltzurruneko kalkuluak sor ditzaketela hedatuta dago. Alabaina, ideia hori ez da zuzena, eta hala frogatu dute hainbat ikerketa epidemiologikok. Hala ere, prebentzio-neurri gisa, medikuek gomendatu ahal diete aurretik giltzurrunean harriak izan dituzten pazienteei konposizio espezifikoko urak edateko. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Arkeologia

Iruña-Veleiako aztarnategian zirku erromatar bat aurkitu dute. LiDAR teknologiarekin eta drone bidez hartutako irudiei esker egin du aurkikuntza Arabako Arkikus enpresak, eta 280 metro luze eta 72 metro zabal lituzkeen egitura baten aztarnak izango lirateke. Zirkuaz gain, erromatar garaiko beste hainbat eraikinen, kaleren eta bestelako azpiegituren aztarnak izan daitezkeenak ere ageri dira irudietan. Datu guztiak Berrian eta Alea aldizkarian.

Argitalpenak

Koloretako intsektuak liburu ilustratuak intsektuak beste era batera ikusten lagunduko digu. Marrazketa tresna bat da inguruan dugunari gehiago erreparatzeko, eta haren bidez, biodibertsitatea ezagutaraztea eta haren zaintza sustatzea da Maddi Astigarraga Bergara egilearen helburu nagusia. Liburu honi buruzko 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.

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El número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más famosas e importantes que existen en el mundo. Este número irracional, que determina la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, concierne a múltiples disciplinas científicas como la física, la ingeniería y la geología, y tiene aplicaciones prácticas sorprendentes en nuestro día a día.

La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal, que se viene estudiando desde hace más de 4.000 años e, incluso, cuenta con su propio día en el calendario: el 14 de marzo. Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien en 1988 lanzó la propuesta de celebrar esta efeméride. La forma en la que se escribe el 14 de marzo en inglés y euskera coincide con los tres primeros dígitos de la famosa constante matemática: 3-14 martxoaren 14 en euskara / 3-14 March, 14th en inglés. En los últimos años, la conmemoración del Día de Pi se ha ido extendiendo, hasta tal punto que el 26 de noviembre de 2019 la UNESCO proclamó el 14 de marzo Día Internacional de las Matemáticas.

Un año más, el Basque Center for applied Mathematics-BCAM y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU nos sumamos a la celebración, organizando la quinta edición del evento BCAM NAUKAS, que se desarrolló a lo largo del 14 de marzo en el Bizkaia Aretoa de UPV/EHU.

En esta charla, Raquel Villacampa parte del hecho de que, desde la antigüedad, se ha querido cuantificar la belleza, incluida y especialmente la del cuerpo humano. Incluso hoy día se entrena a las máquinas para ello.

Raquel Villacampa Gutiérrez es profesora del Departamento de Matemáticas de la facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza. Es miembro del Instituto Universitario de Matemáticas y Aplicaciones de la Universidad de Zaragoza (IUMA). Es una conocida divulgadora de las matemáticas.

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

El artículo Día de pi 2024: El tamaño importa… ¿o no? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Giza DNAren historia, nola ez, oso konplexua da. Antzina deabruzko jabetzei eratxikitzen zitzaizkien zenbait afeziok gure genoman txertatutako jatorri birikoa izan dezakete. Ancient viral DNA appears connected to some psychiatric conditions, Rosa García-Verdugok idatzia

Arau orokor gisa, tenperatura zenbat eta altuagoa izan, orduan eta substantzia baten kantitate handiagoak disolba ditzake urak. Zer gertatzen da lurpeko uren tenperatura igotzen bada klima aldaketa dela eta? Rising temperatures may impact groundwater quality

Gure gustu eta lehentasunetan arrazionalak garela pentsatzea gustatzen zaigu, baina benetan oso manipulagarriak gara, alderdi politikoen komunikazio kabineteek eta enpresetako marketin sailek dakiten bezala. Gaur egun, sare sozialetan guk geuk manipulatzen dugu gure buura, zikloaren itxiera. The people we like can influence the connections our memory makes, Ines Bramao, Marius Boeltzig eta Mikael Johansson.

Materia arrunta gehiegi dagoen unibertsoko eremuak dira gaindentsitate kosmikoak. Izarrak sortzen ari diren hauts askoko galaxietan bilatzea da hauek topatzeko modu bat. DIPCko jendea Dusty star-forming galaxies can trace cosmic overdensities

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

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El ciclo del agua es uno de los contenidos cruciales para conocer el funcionamiento básico de la hidrosfera en el currículo de la educación obligatoria. ¿Quién no lo recuerda? Precipitaciones que en la superficie continental conforman la escorrentía, o que se infiltran en el suelo y alimentan las aguas subterráneas. La evaporación devuelve este elemento en forma gaseosa a la atmósfera que, tras la condensación, forma las nubes que darán lugar de nuevo a las precipitaciones.

El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos que forman la hidrósfera.
Servicio Geológico de Estados Unidos / Wikimedia Commons

Menor atención se ha prestado a procesos geofísicos de gran importancia como la evapotranspiración asociada a los seres vivos o la interconexión entre los diferentes componentes del ciclo, fundamentalmente los del suelo, el gran olvidado.

Lo cierto es que lo que aprendimos en el colegio resulta incompleto para comprender el complejo funcionamiento de la hidrosfera. Sobre todo, si no se consideran otros procesos que interfieren directa o indirectamente. En especial, la dominación humana del ciclo del agua está ausente de representaciones y percepciones, a pesar de que las personas dependemos absolutamente del agua para nuestra supervivencia: la ingesta directa, la higiene, la producción de alimentos, los procesos industriales o el ocio y bienestar.

Saqueo en las masas de agua

Las causas centrales de la actual crisis mundial del agua intervienen en el ciclo junto con los procesos geofísicos y comienzan con la sobreexplotación de este recurso. El 70 % de los acuíferos españoles se encuentran sometidos a extracciones superiores a sus recargas. Esto genera sequías de gran magnitud en zonas tan relevantes como los parques nacionales de Doñana o las Tablas de Daimiel.

Asimismo, el excesivo consumo de agua ha transformado nuestros ríos en meros canales, repletos de embalses y trasvases. De este modo, su estado ecológico se ha visto notablemente afectado, lo que pone en riesgo los numerosos servicios ecosistémicos que nos prestan.

La sobreexplotación está relacionada con nuestro modelo socioeconómico, que abarca aspectos como el consumo de alimentos que requieren enormes cantidades de agua para su producción y modelos agroganaderos intensivos con superficies de riego que siguen incrementándose cada día.

Los nuevos regadíos permiten el cultivo superintensivo de los olivos, una especie tradicionalmente de secano.
Michelangelo-36 / Wikimedia Commons, CC BY

Los nuevos regadíos se asocian al cultivo de todo tipo de productos, como frutas tropicales (aguacate, mango…), cultivos con altos requerimientos de agua (maíz, alfalfa…) para alimentar al ganado, o el aumento de producción de cultivos tradicionalmente de secano como almendros, olivo o vid.

Turismo, ropa y pesticidas

Completan la ecuación otras actividades económicas, como el turismo (el consumo de agua por turista llega a quintuplicar el consumo per cápita local, asociado a piscinas, saunas, parques temáticos, mantenimiento de zonas ajardinadas o golf) y la moda (un kilo de algodón necesita 10 000 litros de agua para producirse y su cultivo genera problemas de sobreexplotación en numerosos ecosistemas acuáticos del planeta).

De media, se estima que el consumo de agua para un campo de golf oscila entre los 200 y los 300.000 m3/año.
Lilrizz / Wikimedia Commons, CC BY

Otro factor a tener en cuenta es la contaminación de las masas de agua, que degrada los ecosistemas hídricos y, con ello, los servicios ecosistémicos que ríos, lagos y acuíferos aportan a la biosfera y al ser humano.

Por ejemplo, los nitratos de origen agroganadero provocan que casi el 30 % de las aguas subterráneas y el 50% de las superficiales presenten una mala calidad. Este hecho impide el acceso a agua potable a una buena parte de la población del país. Otro caso alarmante es la presencia de pesticidas en las diferentes masas de agua, especialmente tóxicos para la salud humana.

A ello se suman las alteraciones del medio físico: la intensa ocupación de diferentes zonas de la cuenca mediante cultivos o urbanizaciones modifica aspectos cruciales del ciclo del agua, como la evapotranspiración, la infiltración o la escorrentía. No solo comprometen la disponibilidad del recurso a nivel local, sino que aumentan los riesgos asociados a fenómenos climáticos extremos como las inundaciones.

Injusticia hídrica

Por último, la subida de las temperaturas asociada al cambio climático provocado por la acción humana afecta directamente a diferentes procesos del ciclo del agua: aumento de la fusión de glaciares, de las tasas de evaporación y de evapotranspiración y modificación del régimen de precipitaciones.

El embalse de Barrios de Luna (provincia de León) tras la sequía de 2017 en la Península ibérica. A principios de octubre de 2017 se encontraba en una situación crítica al 5 % de su capacidad.
Pablox / Wikimedia Commons, CC BY

Como consecuencia, la disponibilidad de agua dulce va en descenso, especialmente en zonas geográficas como la mediterránea. Sin embargo, su uso no hace sino incrementarse, mostrando la nula adaptación de la población a la realidad climática actual y poniendo en mayor riesgo, si cabe, el estado ecológico de nuestras masas de agua y ecosistemas.

Por tanto, la exclusión de actividad humana de las representaciones del ciclo del agua camufla algunas de las crisis socioecológicas más acuciantes, incluidas la seguridad y la justicia hídrica. Urge solventar estas carencias y activar recursos y métodos educativos como primer paso hacia la formación de las personas y hacia una gobernanza equitativa de este recurso esencial desde una visión planetaria, pero con el foco puesto en lo cotidiano.

Sobre los autores: Rubén Ladrera Fernández, Profesor de Enseñanza Secundaria y Profesor Asociado del Área de Didáctica de las Ciencias Experimentales, Universidad de La Rioja y José Ramón Díez López, Profesor de Didáctica de Ciencias Experimentales, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

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

El artículo Lo que nunca nos contaron en el colegio sobre el ciclo del agua se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zer gertatuko litzateke dinosauroak duela 66 milioi urte desagertu ez balira? Agian tresnak diseinatu eta erabiltzeko gai lirateke batzuk.

Duela 66 milioi urte, 18km-ko diametroko asteroide bat erori zen Lurrera. Baina erori beharrean, ibilbidea aldatu eta Lurra jo ez balu, gaur egungo bizitza oso desberdina litzateke.

Dinosauroek, oro har, ez zuten burmuin-bolumen handiegia haien gorputzarekin alderatuta, baina baziren ezaugarri hori zuten batzuk baita ere. Eta posible da, desagertu izan ez balira, dinosauro espezie adimendunen batek eboluzionatu izana.

Ugaztunok, ordea, ez genuke lan erraza izango.



Eta…? ataleko bideoek galdera honi eta beste batzuei heltzen die, eta hainbat egoera hipotetiko zientziaren bidez azalen dira bertan. Atal hau Órbita Laika (@orbitalaika_tve) eta UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren arteko elkarlanaren emaitza dira.

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