Zientzia Kaiera

Uxue Razkin Oso zaila izan ohi da ikusten ez dugun zerbait nolakoa den imajinatzea. Antonio Martínez Ron kazetaria ikusmenak, gainontzeko zentzumenen aurrean, historian zehar izan duen garrantziaz (zergatik ikusten dugu ikusten dugun moduan?), begiez, koloreaz eta argiaz mintzo da El ojo desnudo liburuan eta azaltzen du, besteak beste, nola hasiera-hasieratik gizakiok hauteman dugun mundu erreal hori begien bitartez, nagusiki, eta tramankuluez lagunduta ere, errealitatea(k) eraikitzeko eta, beraz, zientzia ulertzeko.

Liburu horretan, Bernard Le Bovier de Fontenelle filosofoaren hitzak biltzen ditu autoreak, zeinak esaten duen mundua ulertzeko sortu dituzten teoriak bi ezaugarriri esker egin ditugula: kuriositatea eta bista txarrekoak izatea. Gaineratzen du, gure arazoa betidanik izan dela ikusten ditugun baino gauza gehiago jakin nahi ditugula.

1. irudia: Dorothy Crowfoot Hodgkin kristalografoa 1964. urtean, Kimikako Nobel saria irabazi zuenenean. (Argazkia: Wikipedia – Domeinu publikoko argazkia)

Zientzialari batzuek arazo hori abantaila bihurtu dute, Dorothy Crowfootek kasu. Kimikari honek begi-bistan ez zuena ikusi eta ulertu nahi zuen. Harentzat beharrezkoa zen molekulak ikustea eta horien egitura zehaztea, organismoan nola funtzionatzen zuten jakiteko. Ikusmin horrek eraman zuen Kimikako Nobel saria irabaztera, 1964an. X izpien difrakzio teknikaren bidez molekula organiko konplexuen hiru dimentsioko egitura zehazteagatik lortu zuen, hain zuzen. Ikertu zituenen artean zeuden pepsina, esterolak (kolesterola, adibidez), penizilina, B12 bitamina (90 atomo baino gehiagoko egitura du, konplexuenetarikoa da) eta geroxeago, intsulina, bere proiektu nagusietako bat. Atomoen disposizioa ikertzeko une hartako teknikarik berriena eta zehatzena erabili zuen: kristalografia. Hala, substantzia horien egitura ezagutzeak lagundu zuen hainbat gaixotasuni aurre egiteko tratamendu berriak diseinatzen, diabetesarena, esaterako.

Kristalografiaz maiteminduta

Dorothy Crowfoot Hodgkin 1910ean jaio zen El Cairon baina Ingalaterran bizi izan zen txikitatik. Liburu batek piztu zuen bere zientziarako grina. 15 urterekin William H. Bragg (Fisikako Nobel saria irabazi zuen 1915ean) kristalografia kimikoan aditu zenaren The Nature of the Things irakurri egin zuen. Hori gutxi balitz bezala, hamar urterekin jada esperimentuak egiten omen zituen bere etxean. Unibertsitatera joateko unea heldu zenean, Oxforden kimika ikasi nahi zuela erabaki zuen. 1928tik 1932ra bitartean egin zituen ikasketak eta azken urtean X izpien kristalografian espezializatu zen.

Irakasle esanguratsu mordoa izan zuen inguruan, hala nola Robert Robinson (Kimikako Nobel saria 1947an), Cyril N. Hishelwood (1956ko Fisikako Nobel saria) eta beste hainbat hizlari gonbidatu: Ernest Rutherford (Kimikako Nobel saria 1908an), Niels Bohr (Fisikako Nobel saria 1922an) eta Peter Debye (Kimikako Nobel sariduna 1936an). Halere, gehien gustatu zitzaion hitzaldia John D. Bernal kristalografoarena izan zen. Horiek hola, tesia berarekin egitea erabaki zuen Cambridgeko Unibertsitatean, hari interesatzen zitzaion gaian aditua baitzen. Aipatzekoa da, graduatu ostean, zaila izan zela Crowfootentzat lana topatzea emakumea zelako; hainbatek sufritu zuten patua zen, zoritxarrez. Dena dela, Emakumeen Eskoletan eta Somerville Collegen kimikako irakasle izan zen. Geroxeago, unibertsitateko irakasle bihurtu zen baita hizlari ere. Esan bezala, tesian esterolak izan zituen ikergai eta 1934an amaitu zuen doktoregoa. Hori egiten zuen bitartean, bere lehenengo artikulua publikatu zuen Herbert Marcus Powellekin batera.

2. irudia: Oxforden Dorothy Crowfoot ikertzailearen oroimenez jarrita dagoen plaka. (Argazkia: Owen Massey McKnight / Wikimedia CC BY-SA 2.0 lizentziapean)

Molekulak ikusi nahi ditut

Crowfootek ez zuen bide erraza izan inondik inora, X izpien difrakzioaren teknikak buruhauste franko sortu zizkion. Oso pertsona metodikoa zen bere lanean: kristal bakoitzaren argazkiak egiten zituen, plaka fotografikoetan argi-punturen intentsitatea eta disposizioa zehazten saiatzen zen eta, horretaz gain, kalkulu matematiko amaigabeak ebazten zituen. Horrek denbora eskatzen zuen, jakina, une hartan ez zuelako lagungarria izan zitekeen ordenagailurik. Bestalde, artritis erreumatoidea diagnostikatu zioten; bere eskuak tolesten eta deformatzen hasi zitzaizkion. Dena dela, lanean jarraitu zuen; doktoregoa lortu ondoren, Oxfordera itzuli zen ikerketarako lanpostu bat lortu zuelako.

Bertan, substantzia biokimiko garrantzitsu batzuen hiru dimentsioko egitura zehaztea lortu zuen X izpien difrakzio teknika onduz. Horien artean, pepsina, kolesterola, penizilina, B12 Bitamina eta intsulina, besteak beste. Konturatu zen molekula horien arkitekturak zerikusia izugarria zuela euren jokabide eta funtzioekin. Hortaz, horien egitura ezagutzeak gaixotasun batzuk tratatzen lagunduko zuela iritzi zion. Lortutako ezagutza oro bildu zuen Sobre los esteroles, vitaminas y antibióticos liburuan.

Nobel saria lortzeaz gain, 1947an Londresko Royal Society-ko kide izendatu zuten eta 1958an, Arteen eta Zientzien Ameriketako Estatu Batuetako Akademiakoa. 1977tik aurrera, erretiroa hartu zuen eta ikerketa-lana utzi bazuen ere, asko bidaiatu eta anitz konferentziatan esku hartu zuen. Dorothy Crowfootek taxutu zuena magiatik oso hurbil dagoela pentsa dezakete gehienek. Bere lana egiteko baina ez zuen trikimailurik erabili, hark zientzia egin zuen.

Iturriak:

• Biografias y Vidas: Dorothy Crowfoot Hodgkin
• Los avances de la química: Dorothy Crowfoot-Hodgkin: científica excepcional
• Mujeres con ciencia: Capturada por la química: Dorothy Crowfoot Hodgkin
• The Nobel Prize: Dorothy Crowfoot Hodgkin

———————————————————————–

Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

———————————————————————–

The post Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994): ikusezina ikusgai egin zuen emakumea appeared first on Zientzia Kaiera.

Luis Bartolomé Duela urte gutxi, aitona dirudun baten oinordekoen arteko borroka judizialari buruzko albiste bat agertu zen Galiziako zenbait hedabidetan. Alzheimerra diagnostikatu ziotelako lege-gaitasuna galdu eta urtebetera hil zen gizon hura. Eta aitona bere bizitzako azken urteetan zaindu zuen bilobak oinordeko bakarra zela argudiatu zuen, ustez aitonak hil baino 3 urte lehenago bere alde egindako testamentu olografoa (testamentugileak bere kabuz formalizatutako testamentua, eskuz idatzia eta sinatua, lekukorik gabe) aurkeztuz horretarako.

Oinordeko izan zitezkeen gainerako senitartekoek, aldiz, testamentu hori faltsua zela argudiatu zuten, eta zenbait hamarkada lehenago notarioaren aurrean egindako testamentu ofiziala aurkeztu zuten, non aitonak bere aberastasunak denen artean banatzen zituen modu orekatuan. Ez zuten zalantzan jartzen testamentu olografoa nork egin zuen (peritu kaligrafoek berretsi zuten aitonak egina zela), baizik eta noiz egina izan zen. Testamentu olografoa adierazitako datan egina izan zela frogatuz gero, indarrean zegoela eta baliagarria zela esan nahiko zuen, notarioaren aurrean egindakoa baino berriagoa baina aitonak bere gaitasunak galdu baino lehenagokoa zelako.

Deskribaturikoa bezalako kasuak edo antzekoak behin baino gehiagotan gertatzen dira gure gizartean. Formatu elektronikoko gizarte baterantz goazen arren, ondorio indibidual, sozial edota ekonomiko garrantzitsuak dituzten itun edo akordio gehienak eskuz idazten dira, idazteko tresnekin (boligrafoak, adibidez). Horregatik, dokumentuen ikerketa forentseak indarrean jarraitzen du. Adibidez, Finlandiako polizia zientifikoak 2015ean jasotako datuek frogatzen dutenez, ikerketa forentsea erabakigarria izan zen epai irmo batera iristeko, dokumentuekin erlazionatutako kasu judizialen % 40an.

1. irudia: Matilde Corcho-ren amodio-gutuna, lehenengo testamentu olografoa izan zena, 1918an Auzitegi Gorenak emandako epaiaren ostean. (Iturria: Valladolideko Artxibo Historiko Probintziala – SER irrati katearen bidez)

90eko hamarkadaz geroztik, hainbat metodologia analitiko daude dokumentuak datatzeko. Baina hasieratik hasteko, galdera hauei erantzun beharko diegu: Zertan daude oinarrituta dokumentuak datatzeko metodologia gehienak? Nola jakin dezakegu dokumentu bat bertan jartzen duen datan idatzia izan dela? Funtsean, datazio zuzenak egiteko metodologia gehienak denboraren poderioz tintan gertatzen diren aldaketei behatzen saiatzen dira. Pentsa daitekeenez, ez da lan erraza, nazioarteko merkatuan hamaika tinta-mota baitaude. Gainera, boligrafo-marka batean tinta-mota bat baino gehiago erabil daitezke. Adibidez, munduan zeharreko ekoizpen-planta batzuetan eta besteetan edo lote batzuetan eta besteetan tinten konposizioa desberdina izan daiteke, propietate desberdinak dituzten idazteko tresnak merkaturatzeko helburuarekin. Horregatik, osagai desberdinak dituzten ezin konta ahala tinta daude eta ezinezkoa litzateke banan-banan aztertzea. Jarri dugun adibidean, inoiz ez zen jakin zer boligrafo erabili zuen aitonak bere testamentua egiteko, eta are gutxiago zer marka edo lotekoa zen. Arazo horri aurre egiteko, boligrafoetako tintan ohikoa den konposatu-familia baten azterketan oinarritzen dira datazio-metodologia gehienak: disolbatzaile organikoen azterketan. Konposatu horiek eramaile gisa eransten zaizkie koloratzaileei eta erretxinei, eta trazuan gelditzen diren unetik bertatik lurruntzen hasten dira. Badiren arren disolbatzaile gisa ura erabiliz egindako boligrafoak (gel erakoak), idazteko tresna ohikoenetan konposatu organiko hegazkorrak erabiltzen dira disolbatzaile gisa: alkoholak, aldehidoak edo zetonak. Ohikoena 2-fenoxyetanol izenekoa da (tinta likatsua duten boligrafoen % 80 baino gehiagotan erabiltzen da), eta horixe bera da gehien aztertu izan dena portaera zinetikoari dagokionez.

Eta adierazitakoa kontuan hartuta, hauxe galdetu dezakegu: zertarako izan daiteke lagungarria masa-espektrometria dokumentuen datazioan? Zergatik da gaur egunera arte garatu diren datazio-metodologietan gehien erabiltzen denetako bat? Masa-espektrometria teknika nahiko berria da, eta asko erabiltzen da hainbat arlotako analisiak egiteko, hala nola elikagaigintzan, industrian, farmazian edo analisi forentsean. Oso aplikagarria da, besteak beste, konposatu ezezagunak identifikatzeko aukera ematen duelako konposatu horiek espektroen liburutegi batekin alderatuta.

Teknika nahiko sinplea da: masa-espektrometrora (MS) iristen diren molekula organikoak elektroi-kopuru handi batek “bonbardatzen” ditu, potentzial-diferentzia kontrolatu baten pean (70 eV). Elektroi-talka horren eraginez konposatua zatitan apurtzen da eta, potentziala aldatzen ez den bitartean, zatiak beti berdinak dira (2. irudia). Horrela, substantzia puruen zatiketa kontrolatuari esker konposatu organiko askoren espektroen liburutegiak dauzkagu (306 622 konposaturenak 2017ko azken bertsioan), ezezagunak zaizkigun molekulen espektroak haiekin alderatu eta konposatu ezezagunak identifikatu ahal izateko. Datu-basean ez dauden konposatu ezezagunak konposatu puruen espektroekin alderatuta lehenak identifika ditzakegu, konfiantza-ehuneko jakin batekin. Horregatik, masa-espektrometria funtsezko tresna da dokumentuen datazio-metodologien baitan. Eta are gehiago aldez aurretik substantzia organiko hegazkorrak bereizteko teknika bat erabiltzen bada: gas-kromatografia (GC). Beste edozein detektatzaile kimiko unibertsalek bezalaxe, MSari esker jakin dezakegu konposatu baten zer kantitate daukagun analizatutako laginean (nanogramo-mailan) baina, horrez gain, tresna bikaina da konposatu ezezagunak identifikatzeko.

Lehengo adibidera bueltatzen bagara, gas-kromatografia eta masa-espektrometria uztartuta (GC/MS) jakin genezake zenbat disolbatzaile gelditu den testamentu olografoko tinta-trazuetan eta, gainera, jakin genezake ere tintak zer konposatu-mota dituen. Informazio hori guztia oso garrantzitsua da dokumentuak datatzeko garaian: jakin dezakegu aztertutako trazuan ba ote dagoen zinetika aztertuta duen disolbatzaile organikorik eta, bestalde, neurketa kuantitatiboaren bidez jakin dezakegu zer konposatu-kantitate dagoen. Bi datu horiek baliagarriak izan daitezke kalkulatzeko tinta hori noiz erabili zen. Gainera, konposatuak identifikatzeko gaitasun horri esker zeharkako datazioak ere egin daitezke, konposizioan anakronismoak aurkituz gero. Hau da, konposizio komertzialetan oraintsu erabiltzen hasi den konposatu bat identifikatzea lortuko balitz, horrek esan nahiko luke testua ez zutela idatzi lehenago.

2. irudia: 2-fenoxyetanol molekularen masa-espektroa. Berdez, ioi molekularra, eta laranjaz eta urdinez, ioi-zatiak. (Argazkia: Luis Bartolomé)

Gaur egun, datazio-metodoek erreparoak eragiten jarraitzen dute zientzialarien artean eta gizarte zibilean (perituak eta epaileak), haien inguruan arazo eta eragozpen ugari egoten direlako. Hauek dira agertzen diren arazo ohikoenetako batzuk: tintaren euskarri den paperak eragina duela tinten bilakaera zinetikoan bere ezaugarriak direla eta (dentsitatea, konposizioa…), tinta baten adina zehazteko orduan masak garrantzi handia duela (gogoan izan behar da denok ez genukeela tinta-kantitate bera utziko une berean egindako trazu batean), edo dokumentuak kontserbatuta egon diren erak ere eragina duela (ez da gauza bera dokumentu bat idazmahai bateko tiradera batean gordeta egon izatea baldintza kontrolatuetan edo auto baten barruan egon izatea hondartzan). Konponbide konplexua duten arazo horiez gain, badaude ohikoak diren beste arazo batzuk ere: dagoen lagin-kantitatea (batzuetan milimetro eskas batzuk bakarrik egoten dira analizatzeko) edo 2 urte baino gehiagoko dokumentuak datatu ezin izatea, adibidez. Euskal Herriko Unibertsitateak (UPV/EHU) aktiboki parte hartu du datazio-metodologia berrien garapenean eta bilakaeran, deskribaturiko arazo horiek minimizatzearren. 2015az geroztik, Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Analitikoa Saileko (FCT/ZTF) ikertzaile-talde batek, Ikerkuntzarako Zerbitzu Orokorrekin (SGIker) batera, DATINK izeneko datazio-metodo berritzailea garatu du. Metodologia horrek masa-espektrometriaren potentzialtasuna eta 2-fenoxyetanol ondoz-ondoko etapetan mikro-erauzteko prozesu bat (3. irudia) eta eredu matematiko original bat konbinatzen ditu, eta haren bidez lortu da datazioa lagin-kantitate txikiago batekin egin (1,2 mm-ko trazu bat nahikoa da) eta 5 urtera arteko laginak aztertu ahal izatea. Gainera, metodo berriak badu beste berrikuntza bat ere orain artekoekin alderatuta: data zehatz bat kalkulatzen du (%20ko errore-tartearekin). Deskribaturiko testamentuaren kasuan, adibidez, hori funtsezkoa izan zen. Zalantzan jartzen zen dokumentua notario aurrean egindako testamentuaren ondoren baina gizona gaixotasunagatik desgaituta gelditu aurretik egin zela frogatu behar zen. Eta pentsatu baduzue aitonak modu orekatuan banatu nahi izan zituela bere aberastasunak oinordekoen artean, esango dizuet oker zabiltzatela.

3. irudia: DATINK metodoaren oinarri diren seinale kromatografikoak. Erauzketa bakoitzean fenoxyetanol-kantitatea txikiagoa da. (Argazkia: Luis Bartolomé)

Beraz, masa-espektrometria da dokumentuen azterketan egoten diren arazoen konponbidea? Heroi bat jaio da? Esango bagenu horrelako tresnei esker ez dela errazagoa arazo analitikoen ebazpenean helburu berriak garatzea eta betetzea, tentelak izango ginateke. Azterketa forentsearen kasuan, masa-espektrometria oinarrizko tresna bihurtu da, dokumentuak datatzeko metodologia berrien garpenean ez ezik, baita beste aplikazio-arlo batzuetan ere. Baina irmotasun osoz esan daiteke ere detekzio-metodo hau ez dela panazea eta ez dela izango gure gaitz guztien konponbidea, non eta ez dugun jartzen ikertzaile berritzaileen eta sortzaileen zerbitzura. Normalean, I+G+b garapenaren ardura detekzio-metodo horien gaitasunen eta haien hobetzeko aukera etengabearen esku uzteko joera izaten dugu ikertzaileok, eta ahaztu egiten zaigu gurea dela ardura eta bi alderdiak modu egokian konbinatuta lortzen direla emaitzarik onenak. Esan beharrik ere ez dago UPV/EHUk eta Zientzia eta Teknologia Fakultateak, ahalmen handiko prestakuntzarako sarearen parte diren aldetik, ardura oso handia izan dutela, dutela eta izaten jarraitu beharko dutela konbinazio horretan etekin maximoa lortzeko.

—————————————————–

Egileaz: Luis Bartolomé SGIker zerbitzuko (Ikerkuntzarako Zerbitzu Orokorrak) teknikaria da UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultatean.

—————————————————–

Hizkuntza-begiralea: Juan Carlos Odriozola

——————————————–

Masa-espektrometriari buruzko artikulu-sorta

1. Masa-espektrometria (I). Neoi isotopoetatik elefante hegalariengana
2. A new hero is born: Masa-espektrometria justiziaren zerbitzura

The post A new hero is born: Masa-espektrometria justiziaren zerbitzura appeared first on Zientzia Kaiera.

Juanma Gallego Atmosferan nitrogeno erreaktibo gehiago dagoen arren, landareetan gutxitzen ari da nitrogenoaren kopurua; zientzialariek uste dute horrek arazoak ekar ditzakeela elikadura segurtasunaren alorrean.

Burua altxatu eta gorantz begiratu. Orain eskumara. Ezkerrera gero. Inguruan ikusten den gehiena nitrogenoa da. Egia esanda, ikusten ez den gehiena. Funtsean, nitrogenozko sopa batean murgilduta bizi gara Lurrean bizi garen izaki lehortarrok, baina gutxitan izan ohi dugu horren kontzientzia. Kopurua ez da hutsala: atmosferaren % 78 nitrogenoa da. Beraz, arnasa hartzen dugun aldiro, birikietan sartzen dugun airearen hiru laurden baino gehiago nitrogeno purua da. Gas egonkorra da normalean, baina elementu hori finkatu daiteke ere, aldaera erreaktiboa sortuta.

1. irudia: Karbonoaren ziklo bat dagoen modu berean, nitrogenoaren ziklo bat badago planetan, eta bereziki landareetan du eragin handiena. (Argazkia: Alessandro Capuzzi / Unsplash)

Gu gas horretaz ia-ia konturatzen ez bagara ere, nitrogenoa nutriente garrantzitsua da landareentzat. Naturan soilik entzima talde bat da gai atmosferan dagoen gas hori kopuru handietan finkatzeko, eta gasa ez den konposatu bat bihurtzeko (amonioa, hain zuzen). Bereziki, lekaleen sustraietan bizi diren zenbait bakteriotan daude entzima horiek, eta, milioika urtez, lekale horiek izan dira gainerako landareak nitrogenoarekin “elikatzeko” gaitasuna (eta ardura) izan dutenak. Lekaleek lurzorua ongarritzeko duten ahalmen izugarri horren berri aspalditik daukate nekazariek, ezagutza enpirikoari esker, eta horregatik lekaleek toki bat izan ohi dute errotazio laborantzetan.

Ohi bezala, Ronaldinho edota Beyonce bezalako heroien parean ia ezagutzen ez den kimikari bati zor zaio jendearen bizitza aldatuko zuen aurkikuntza: Justus von Liebig kimikaria konturatu zen nitrogenoa, fosforoa eta potasioa direla landareen oinarrizko nutrienteak. Garai horretan, guanoa zen nitrogeno horren iturri bakarra, eta hegaztien kakaren inguruan izugarrizko merkataritza sarea osatu zen. Beste bi lagunei zor zaie kaka urri horrekiko dependentzia apurtu eta zuzenean airetik nitrogenoa nahieran lortzeko prozesua abiatzea: Fritz Haber eta Carl Bosch kimikariei. Euren izana daraman Haber-Bosch prozesuan oinarritu zen, hain zuzen, iraultza berdea.

Karbonoaren zikloa bezain ezaguna ez bada ere, nitrogenoaren ziklo bat dago planetan. Eta, hemen ere, giza jarduerak ziklo hori kolokan jarri du: adituek diotenez, azken urteotan nabarmen handitu da giza jardunaren ondorioz ingurumenera iritsi den nitrogeno erreaktiboaren kopurua. 1900-1980 epean, hiru edo lau aldiz handitu da atmosferan bildu den oxidatutako nitrogenoaren kopurua (NOx eta N20, kasurako), eta nitrogenoa erreduzituaren (amoniakoa edo NH3) kopurua bikoiztu egin da ere. Urte bakoitzeko, 210 Tg nitrogeno erreaktibo sortzen ditu gizakiak. Modu naturalean, berriz, 203 Tg sortzen dira.

Arazo honen inguruan hausnarketa egin du Science aldizkarian Carly J. Stevens landare ekologoak, gaiaren inguruan izan diren azken ikerketa nabarmenenen errepasoa eginez. Stevensek munduan gertatzen den nitrogenoaren banaketan jarri du arreta berezia. Garatutako herrialdeetan nitrogeno asko egoteak aniztasun biologikoan, giza osasunean eta kliman arazoak sortzen dituen bitartean, garapen bidean dauden herrialdeetan kontrakoa gertatzen da, nitrogeno gutxi duten lurrak dituztelako, eta horrek herrialde horietako biztanleen elikadura-segurtasuna kinkan jar dezakeelako. Halere, ohi bezala, bi arazo hauek ez daude sakabanatuta, nitrogenoari bost axola zaizkiolako gizakiek ezarritako muga politikoak.

Landareetan, gutxiago

Nitrogeno erreaktiboaren kopurua asko handitu den arren, landareen ehunetan jasotako nitrogenoaren kopurua jaitsi da 1980-2017 tartean, eta hori landareek hartzen duten nitrogenoaren adierazletzat hartu izan da: ondorioztatu daiteke landareek nitrogeno gutxiago daukatela eskura. Stevensen hitzetan, “1980tik garatutako hainbat herrialdetan nitrogenoaren isuria gutxitu den arren, hau ez da joera globala izan; hortaz, zaila da ulertzea nola eman daitezkeen batera landareetako nitrogenoaren erreserben ahitzea eta nitrogeno erreaktiboaren isurien handitzea”.

2. irudia: nitrogenoa modu masiboan finkatzeko ahalmenari esker posible izan zen abiatzea munduko populazioa elikatzea ahalbidetu zuen iraultza berdea. (Argazkia: Ricardo Gomez / Unsplash)

Zientzialarien irudikoz, paradoxa horren atzean dauden arrazoiak izan daitezke CO2 isuriak handitu direla eta laborantza sasoiak luzatu egin direla, azken honek biomasaren ekoizpena handitu duelarik. Misterio txiki honen inguruan informazio gehiago eskuratzeko, isotopo egonkorretara jo dute zientzialariek. Lagin jakin batean dauden isotopo astun eta arinen proportzioa ezagutzean datza teknika hau. Atmosferan dauden nitrogeno iturriak isotopo arinak izan ohi dira. Horregatik, landareetako isotopoen analisien oinarrituta, zientzialariek ondorioztatzen dute atmosferan nitrogeno gehiago dagoela.

Mendi harritsuetan urtez egindako esperimentu baten berri eman du egileak. Bertako larre batean 12 urtez nitrogeno erreaktiboaren mailak nahita handitu zituzten, eta horrek bertako landare espezieen osaketan eragina izan zuen: ordura arte zabalduen zegoen Cyperus rotundus belarrak atzera jo zuen, eta beste hainbat espezie nagusitu ziren. Horrez gain, lurraren PHan, onddoetan eta bakterioetan ikusi zuten eragina, eta nitrogenoa sartzeari utzi eta bederatzi urtera ere aldaketa horiek oraindik ez ziren bueltatu jatorrizko mailetara.

Oxidatutako nitrogenoaren isuria batez ere erregaiei zor zaie, eta Europan 1980. urtearen bueltan iritsi ziren goreneko mailetara, ordudanik hona kopurua gutxitu delarik. Nitrogeno erreduzituari dagokionez, gehienbat nekazaritzan dago jatorria, eta kopuruak ez dira batere gutxitu, bereziki isuri hauen gaineko erregulazioa askoz txikiagoa izan delako herrialde gehienetan. Horretan ere, dieta ohiturak aldatu eta elikagaien ekoizpena optimizatzearen beharra aldarrikatu du Stevensek. “Planetari dagokionez, gizateriak muga batzuen barruan mantendu nahi badu bere burua, –tartean, nitrogenoaren mugak– gure dietak aldatu beharra dago, elikagaien ekoizpenean hobekuntza teknologikoak ezarri eta horien kudeaketa okerra gutxitu behar da”.

Erreferentzia bibliografikoa:

Stevens, Carly J., (2019). Nitrogen in the environment. Science 363 (6427), 578-580. DOI: 10.1126/science.aav8215

———————————————————————————-

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

———————————————————————————-

The post Nitrogenoaren zikloa (ere) zoratzen hasia zaigu appeared first on Zientzia Kaiera.

Onintze Salazar Estatu Batuetan urtarrilaren amaieran izandako hotz-bolada zerk eragin duen azaltzen saiatuko naiz. Hain tenperatura baxuak Poloetako Zurrunbiloak ekarri dituela entzun eta irakurtzen ari gara. Baina hori ez da erabat zuzena. Meteorologian, beste hainbat arlotan bezala, gauzak nahiko konplexuak izan ohi dira.

1. irudia: Airearen tenperatura 2 metrora 2019ko urtarrilaren 31n. (Iturria: climatereanalyzer.org)

Poloetako Zurrunbiloa oso aire hotzez osaturiko zonaldea da eta Poloen inguruan biraka dabil. Baina ez dago lurrazaletik gertu: 30 bat kilometroko altueran dago, estratosferan alegia. Atmosferaren lehen geruzari troposfera deritzo eta bertan gertatzen dira fenomeno meteorologiko guztiak; ondorengo geruza estratosfera da, 10 eta 50 kilometro arteko altitudean kokatzen dena. Negua hurbildu ahala, egunak laburtzen doaz eta, beraz, Eguzkitik jasotzen dugun energia txikiagoa da. Ondorioz, Poloetan tenperatura asko jaisten da, eta horri esaten zaio hain zuzen ere Poloetako Zurrunbiloa, Poloen inguruan neguan egoten den aire hotzari. Estatu Batuetara iritsi den aire hotza, beraz, ez dator zurrunbilo edo bortize horretatik zuzenean.

Poloetako Zurrunbiloaren baitan tenperaturak zikloak jarraitzen ditu; hoztu egiten da udazkenetik negua bitartean eta, ondoren, berotu egiten da.

Horixe izaten da ohiko egoera, baina neguaren gordinean, unerik hotzenean egon behar denean, bat-batean asko berotzen da (-70 edo -80°C-tik -10 edo -20°C-ra alda daiteke egun batzuen buruan). Horri, Estratosferako Bat-bateko Berotzea esaten zaio.

Estratosferan gertatzen den beroketa horrek eragina izan dezake (baina ez beti) altitude baxuagoetan, hau da, troposferan. Nola?

Eguraldian eragin zuzena duen Jet korrontea deritzonari begiratu behar diogu, antizikloiak eta ekaitz gogorrak mugiarazten dituenari alegia. 10-12 kilometroko altitudean dagoen haize-korrontea da. Ibai zabal bat balitz bezala, bertatik airea oso abiadura handian mugitzen da Poloen inguruan. Hegazkinak, batzuetan, korronte horretaz baliatzen dira bidaia askoz azkarrago egiteko, Ameriketatik Europara bidaiatzean, adibidez.

Poloetako aire hotzaren eta Tropikoetako aire beroaren arteko muga ezartzen du Jet korronteak, edo, beste era batera esanda, aire hotza goi latitudeetan egotera behartzen du. Korronte hori sendoago edo ahulago izan, gorago edo beherago kokatu, horrek baldintzatuko du, neurri handi batean, latitude ertainetan izango dugun eguraldia.

2. irudia: Poloetako Zurrunbiloa eta Jet korrontea. Ohiko egoera ezkerraldean eta ez ohikoa eskuman. (Iturria: National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)

Estratosferan gertatzen denak troposferan izan dezake erantzuna. Horrela, 30 bat kilometrora gertatzen den tenperatura-igoera horrek Poloetako Zurrunbiloa ahuldu dezake eta horrek beherago dagoen Jet korrontean eragina izan dezake, bertako airearen mugimendua moteldu edo desbidera dezakeelako.

Abiadura moteltze horrek Jet korrontean ondulazioak eragiten ditu eta, ondorioz, aire hotza latitude baxuagoetara iristen da, hain aire hotza egoten ez den lekuetara, alegia. Era berean, aire beroa latitude altuagoetara iristen da.

Hotz-bolada guztien jatorria ordea, ez dago beti estratosferako bat-bateko berotze horretan. Ondorioetariko bat besterik ez da, hau da, estratosferan eta troposferan dauden bi korronte handi horien arteko elkarrekintzaren ondorioetariko bat.

Informazio osagarria:

• Meteo France: Tout Savoir: Le Vortex Polaire
• National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): The science behind the polar vortex

————————————————————————————

Egileaz: Onintze Salazar Pérez (@onintzesalazar) fisikaria da eta Euskalmet-Tecnaliako meteorologoa.

————————————————————————————

The post Hotz-boladak eta poloetako zurrunbiloa appeared first on Zientzia Kaiera.

Juan Ignacio Pérez Iglesias UNESCOk, 2017an, Cracking the Code: Girls’ and women’s education in science, technology, engineering and mathematics (STEM) txostena aurkeztu zuen; bertan, emakumeek zientzia eta teknologia diziplinetan parte hartzea eta lorpenak eta bilakaera izatea eragozten edo errazten duten faktoreak aztertzen dira, bai eta neskek ikasketa horietan duten interesa susta dezaketen neurriak ere.

Txostenak dakarrenaren arabera, neska askok ikasketa horiek ez egiteko hartzen duten erabakia beren gizarteko egoeren ondorioz egiten den autohautaketarako joeraren ondorioa da. Karrera hautatzeko orduan, neskatoei kontzienteki edo inkontzienteki transmititutako estereotipoek izan dezakete eragina, nagusiki familia ingurunean transmititutakoek, baina baita gizarte testuinguru zabalagoetan transmititutakoek ere.

Eskola eremuko ezaugarriak ere, antza denez, garrantzitsuak dira; izan ere, neskek zientzia eta teknologia eremuko gero eta karrera gehiago hautatzen dituzte, irakasgai horietako irakasleen artean gero eta emakume gehiago dagoelako. Izan ere, emakumezko irakasleak –irakasle onak, batez ere– erreferentziazko ereduak dira, eta neskek ikasketa horiek hautatzea sustatzen dute.

Aurreko batean esan genuenez, UPV/EHUko Zientzia Kulturako Katedraren eginkizuna ez da mugatzen herritarren arteko zientzia ezagutza sustatzera, eginkizun hori hutsean garatu eta berez justifikatuko balitz bezala. Eginkizun hori du beste interes nagusiago bategatik, zientzia kultura gehiago zabaltzeak herritar libreagoak eta beren destinoan eta beren gizartearen etorkizunean eragina izateko gaitasun handiagoa duten herritarrak egotea dakarrelako. Hori horrela, zientzia eremuan gizon eta emakumeen arteko aukera berdintasuna sustatzeak gizon eta emakumeek askatasun eremu berak eta erabakitzeko gaitasun bera izateko bide ematen du.

Testuinguru horretan oinarritzen da emakumeak zientzia eta teknologia arloetako kultura eta lanbide inguruneetan sartzea zailtzen duten oztopoak kentzeko dugun interesa. Helburu horrekin argitaratzen dugu Mujeres con Ciencia eta Zientzia Kaieran “Emakumeak Zientzian” atala, besteak beste, horren bidez, emakumeek zientzia eta teknologia eremuetan egiten duten lana ezagutzera eman nahi dugu eta, horrela, emakumezko gazte ikasleen, beren familien eta, oro har, publikoaren esku jarri nahi ditugu erreferentziazkoak izan daitezkeen ereduak. Horretan datza gure eguneroko eginkizuna.

Eta, motibo beragatik, otsailaren 11 guztietan bat egiten dugu Zientziaren arloko Emakume eta Neskatoen Nazioarteko Egunarekin. 2017an, horretarako, etorkizuneko emakume zientzialarietan zentratu ginen; 2018an, merezi duten aintzatespena izan ez duten emakumeak ekarri genituen gogora. Eta, aurten, ingeniaritzako karreretara jotzeko orduan mutil eta nesken artean dagoen alde handian zentratu nahi izan dugu, bai eta arrail horretan estereotipoek duten eraginean ere.

Datuak biribilak dira: UPV/EHUn -ingeniaritzetan gehienbat- ikasketa teknologikoetan matrikulatzen direnen % 25 baino ez da emakumea. Aldiz, osasun zientzietan matrikulatzen direnen ehunekoa oso bestelakoa da (% 75). Eta, halaber, letra eta arte ikasketetan (% 60), gizarte eta lege zientzietan (% 57) eta saiakuntza eta natura zientzietan (% 50) matrikulatzen den ehunekoaren bestelakoa da, baina ez neurri beretan. Nahiz eta ehuneko horiek eta Espainiako beste unibertsitate batzuetakoak edo mendebaldeko beste herrialde batzuetakoak desberdinak izan, ziurrenik guztietan egongo dira mota horretako eta antzeko neurriko desberdintasunak. Izan ere, deskribatzen duen fenomenoa oso orokorra da.

Aurreko urteetan bezala, “Zientziaren arloko Emakume eta Neskatoen Nazioarteko Eguna” ospatuko dugu eta, horretarako, “Nire alabak ingeniaria izan nahi du” bideo laburra argitaratu dugu. Bideoa Iberdrolaren laguntza jaso du, K2000k ekoitzi eta Aitor Gutiérrezek zuzendu du, José A. Pérez Ledoren gidoi batean oinarrituta.

———————————————————————————-

Egileaz: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

———————————————————————————

The post Nire alabak ingeniaria izan nahi du appeared first on Zientzia Kaiera.

Uxue Razkin

Teknologia

Beti izan da gizakiontzat desiragarria pertsonen pentsamenduak irakurtzeko ahalmena izatea. Ildo horri jarraiki, Gorka Azkune EHUko Konputazio Zientzien eta Adimen Artifizialaren saileko irakasleak aurrerapen bat ekarri digu. Columbiako Unibertsitateko ikertzaile batzuek gizakien pentsamenduak irakurri eta hitz bilakatzen dituen teknologia garatu omen dute. Kasu honetan, teknologia hori garatzen adimen artifiziala beharrezkoa izan da. Aurrerapen honek, adibidez, hainbat ate ireki ditzake ahots bidez komunikatu ezin diren pertsonentzat. Ez galdu Azkuneren zutabe interesgarri hau!

Medikuntza

Olga Peñagarikano EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko ikertzaile burua elkarrizketatu dute Berrian. Frantziako, Belgikako eta Alemaniako lau talde koordinatuko ditu 2021 urtera arte, autismoaren kausa neurologikoa identifikatzen saiatzeko ikerketan. ERA-NET Neurom sareak 800.000 euro eman dizkio ikerketa garatu ahal izateko. AEBetan ikasi zuen Peñagarikanok eta hamar urte pasa ditu han autismoaren inguruan lanean. Orain egingo duten ikerketari buruz dio, diziplinarteko taldea izango dela: “Guk portaerak ikertuko ditugu, eta haiei dagozkin neurona zirkuituak modulatzeak duen eragina. Beste talde batek garunaren garapena ikertuko du”. Talde guztiek esperientzia handia dutela gaineratzen du. Azkenik, ikertzaileak dio ez dagoela autismoaren kausa bakarra, baizik eta hainbat. Beraz, euren helburua kausa horiek zehazten joatea izango da.

Kimika

Ziortza Guezuraga kazetariak azaldu digu artikulu interesgarri honetan itsaskien ontziratzerako itsaski hondakinak baliatzea aukera izan daitekeela ekonomia zirkular testuinguruan. Horri buruzko azterketa egin dute eta bertan, bi substantzia mota kontuan hartu dituzte: gelatinak eta kitosanoak. Lehenengoa eskuratzeko, bi metodo erabil daitezke: hidrolisi basikoa eta hidrolisi azidoa. Biak ala biak erabilita lortzen diren gelatina filmak egokiak dira janarien ontziratzean erabiltzeko. Kitosanoa ere bada interesgarria. Izan ere, elikagaiak kontserbatzeko egokia da, gaitasun kelantea du eta biodegradagarria da.

Fisika

Bilboko Zientzia Fakultatearen 50.urtemuga ospatzeko, bost hamarkada hauetan zientziak eta teknologiak gizarteari egindako ekarpen garrantzitsuak plazaratuko dira Zientzia Kaieran eta Cuaderno de Cultura Científica blogetan. Gaurkoan masa-espektrometria teknikari buruz hitz egin dute. Egungo analisi-teknika moldakorrena eta ahaltsuena da; aukera ematen du oso kantitate txikietan dauden konposatuen kontzentrazioa zehazteko, alegia. Gainera, molekula berriak identifikatzen ditu. Baina zeintzuk izan ziren teknika honen hastapenak? Eman ziren lehenengo urratsetan, aipatzekoa da Arthur Jefrreyen lana adibidez, sekzio magnetikoko lehenengo espektrometroak diseinatu baitzituen.

Talboten efektua aurkeztu ziguten joan den astean. Gaurkoan, Youngen esperimentua azaldu digute. Thomas Young fisikaria eta egiptologo britainiarra izan zen. Ur-uhinetan sortzen ziren interferentzia fenomeno berberak behatu zituen argiarekin esperimentatzean eta, beraz, interferentzia uhinen ezaugarria izanik, argiak uhina izan behar zuela ondorioztatu zuen. Bere omenez, egindako esperimentuak bere izena darama. Hori ulertuta, Talboten alfonbra deritzona ulertzeko gai izango gara. Ez galdu!

Astronomia

Esne Bidearen bihurdura neurtu dute zientzialari txinatar eta australiar batzuek. Zefeida izarretara dauden distantziak neurtuz egin dute 3dko mapa. Guztira, 1339 zefeida kokatu dituzte. Gainera, ikusi dute Esne Bidearen gas-diskoa guztiz bat datorrela zefeiden banaketarekin. Elhuyar aldizkarian zehaztasun gehiago topatuko dituzue!

Arkeologia

Neandertalen eta denisovarren aterpe izan zen Denisova haitzuloari (Siberia, Errusia) buruzko ikerketa berriak ezagutarazi dituzte. Haitzulo horretan egin zituzten duela 40 urte lehen indusketak. Berezia dela esan daiteke, izan ere, denisovarrek eta neandertalek denboran kointziditu zuten eta hori argitzen duen ikerketa bat plazaratu dute joan de urtarrilean: emaitzen arabera, gurutzaketa hori modu masiboan eman zela egiaztatu ahal izan dute, egungo Asiako gizakien DNAren analisiari esker. Bi espezie horien gurutzaketatik giza espezie ezezagun bat jaio zela ondorioztatu zuten ikertzaileek. Orain, Nature aldizkarian publikatu duten bi artikuluk hobeto zehaztu dute Denisova haitzuloaren kronologia. Horretarako, puntako teknologiak erabili dituzte.

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

———————————————————————–

Egileaz: Uxue Razkin kazetaria da.

——————————————————————

The post Asteon zientzia begi-bistan #241 appeared first on Zientzia Kaiera.

Irudia: Exterme Tech

Molekulen arteko ezagutzea kritikoa da sistema biologikoetan. Ivan Coluzzaren taldeak ordenagailu simulazioa garatu du, proteinen sekuentzia peptidikoaren eta proteinak elkar ezagutzen duten tokien egituren arteko harremanaren arazoa ebazten duena. Ikertzaile nagusiak berak Design of protein-protein binding sites suggests a rationale for naturally occurring contact areas

Bioerregaiak ez dira iraganeko kontua, duten ingurumen-ekonomia inpaktua gora behera. Bereziki, norbaitek biogasolina lortzeko gai bada, biodiesela barik, zelulosa lehengaiak erabilita eta dagoeneko dauden findegiak baliatuta. Pablo Ortizen Biogasoline production and integration into current petrorefinery process.

Etorkizuneko elektronika, aldaera guztietan, eskala industrialean material egokiak modu efizientean lortzearen araberakoa izango da. Grafenoan eta bere aldaeretan oinarritutako elektronikaren kasuan, lehengai oirganikoetaik ekoiztu beharko dira eta, horretarako, haien sintesi eta katalisi erreakzioen ezagutza ezinbestekoa da. DIPCkoek aurrerapausua eman dute: The role of copper in the Ullmann reaction.

–—–

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

The post Ezjakintasunaren kartografia #248 appeared first on Zientzia Kaiera.

Ordenagailu batetik bestera informazioa bidaltzen dugunean elkarri datu-paketeak bidaltzen dizkietela esaten dugu. Gailu desberdinen arteko kalitatezko komunikazioa bermatzeko ezinbestekoa da pakete desberdinak sareko bide arinetatik bidaiatzea, hots, bide optimotik.

Eredu matematikoei esker ikertzaileek gailu desberdinen arteko komunikazioa bizkortzeko bideak aurkitu ditzakete. Besteak beste, Bide Optimoaren Aurkikuntza (BOA) deritzon izeneko eredu matematikoa erabiliz.

Sarea handitzen doan heinean, konplexutasun honek bide optimoak aurkitzea zailtzen du. Gai honen inguruan sakontzeko Josu Doncel UPV/EHUko Matematika Aplikatua, Estatistika eta Ikerkuntza Operatibo saileko irakaslearekin izan gara.

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

The post Josu Doncel: “Sarean informazioa ahalik eta lasterren bidaltzeko eredu matematikoak erabiltzen dira” #Zientzialari (109) appeared first on Zientzia Kaiera.

Bilboko Zientzia Fakultatea, 1968/1969 ikasturtean jarri zen abian. Berrogeita hamar urte beranduago, Zientzia eta Teknologia Fakultateak ospatu egin nahi du urteurrena eta horretarako, gure Fakultate honek gizarteari ekarri dion onura goraipatzea baino gauza hobeagorik ez dago. Beraz, bost hamarkada hauetan egindako ekarpenik garrantzitsuenak plazaratuko ditugu hurrengo asteetan, Cuaderno de Cultura Científica eta Zientzia Kaiera blogetan. Hasiera emango diogu kontuari “masa-espektrometria” izeneko teknikaren berri emanez. Izan ere, oso adibide argigarria da Zientzia eta Teknika aurrera nora doazen ulertzeko unean.
Oskar Gonzalez J.J.Thomsonek XX. mendearen hasieran aztertu zituen eremu elektriko eta magnetikopeko ioien ibilbidearen aldaketa. Aurretik, 1906.eko Nobel Saria irabazia zuen, bere katodoko izpien ikerkuntzagatik. Izan ere, ordura arte ezezaguna zen atomo azpiko elektroi izeneko partikula. Ikerketa horretan aztertu zuen geroago aurretik aipatutako ibilbide-aldaketa. Sir Thomsonek, ikusi zuen masa/karga erlazioaren arabera banandu zitezkeela karga positiboko gasak, eta ezarritako eremu elektriko eta magnetikotik abiatuta ondo jakin zitekeela masa/karga erlazio hori. Beste era batera esanda, jakin zitekeen atomoen eta molekulen pisua zein ziren: Masa-espektrometria jaioa zen.

1. irudia: Karbono monoxidoaren (CO) espektroa, historian egin zen lehenengoetariko bat. (Argazkia: Rays of positive electricty and their applications to chemical Analysis, J.J. Thomsonen 1921eko lanetik hartua / Iturria: Archive.org)

Egungo analisi-teknika moldakorrena eta ahaltsuena dugu masa-espektrometria. Izan ere, aukera ematen digu oso kantitate txikietan dauden konposatuen kontzentrazioa zehazteko, eta horretarako erabiltzen da hain zuzen ere analisi forentsean, edo elikagaien eta kutsatzaileen analisian. Gainera, molekula berriak identifikatzen ditu, eta horrek laguntza handia ematen du botika berrien sintesian. Areago, aurrerapen handiak eragiten ari da medikuntzan eta fisiologian, posible egiten baitu organo bitaletan molekula jakin batzuk nola banatzen diren jakitea. Artikulu sorta honetan zehar, aplikazio ugari hauen artetik ibiliko gara liluraturik. Hori egin baino lehen, ikus dezagun 100 bat urtean nola iritsi garen honelako egoerara.

Lehenengo urratsak

Goazen Cambridgeko Unibertsitatera, bertan Thomson zegoen lanean haren begikoa zen Francis William Astonekin batera, eta berari zor diogu esparru honetako ekarpenik handienetakoa. 2. irudian ikus daitezke garai hartako hastapenezko espektrometroetan lortzen ziren emaitzak. Orduan, parabola-espektometro esaten zitzaien horrelakoei. Plaka fotografikoan ikus daiteke nolako markak zeuden, masa/karga erlazioen arabera jarrita. Argi esan beharrekoa da atomoaren edo molekularen masa / karga kopurua, besterik ez dagoela tartean. Esaterako, CO+ ioirako 28 da zenbakia: 12-karbonoaren masa + 16-oxigenoaren masa zati bat. Hg+ ioirako, 100 dugu zenbakia, atomo horren masa / 2 egiten delako. Jakingarri gisa esango dugu Th unitatea esleitu zitzaiola parametro horri, Thomsonen omenez. Hala ere, unitatea ez da nazio artean onartu, eta m/z gisa azaltzen da, Th eraren lilura bazter utzita.

2. irudia: Karbono monoxidoaren (CO) espektroa, historian egin zen lehenengoetariko bat. (Argazkia: Rays of positive electricty and their applications to chemical Analysis, J.J. Thomsonen 1921eko lanetik hartua / Iturria: Archive.org)

Astonek ikusi zuen neoiaren (20 m/z) seinalearekin batera beste seinale txiki bat azaltzen zela (22 m/z). Zer ote zen hori? Zientzialari onak ziren eta hainbat saio eginda, hasiera mailako hipotesi batzuk baztertzen joan ziren: ez ziren ez CO2 molekulak (44/2 karga bikoiztunak), ez eta NeH2 molekulak. Gas noble hau aztertzen zen bakoitzean azaltzen zen seinale bitxi hura, bederatzi aldiz txikiagoa zena. Besterik ezin zen izan: bera ere neoia zen. 1913.ean, proposatu zuten neoia agian masa desberdinetako bi atomoz osatua egon litekeela: 20 eta 22 pisukoak, 9:1 proportzioan. Hori onartuta, erraz uler zitezkeen intentsitate desberdinetako seinaleak, bai eta 20.2 pisu atomiko ertaina (bi atomoen proportzioa kontuan hartuta). Astonek isotopo berri bat aurkitua zen. “Isotopo” terminoa Frederick Soddyk sortu berria zen garai hartan, Margarett Toddek iradokita. Propietate berdinak baina masa ezberdinak dituzten atomoei erreferentzia egiteko asmatu zen terminoa. Egun, gauza arrunta iruditzen zaigu kontua, baldin eta kimika pixka bat jakinda kontuan hartzen badugu isotopoek neutroi kopuru desberdinak izan ditzaketela, baina garai hartan atomo azpiko partikula horiek aurkitu gabe zeuden artean! Gerra ostean, Astonek hobetu egin zuen bere tresna, eta lehenengo “masa-espektrometroak” garatu zituen (3. Irudia). Horrela, 212 isotopo natural aurkitu zituen. Kimika Nobel saria lortu zuen 1922. urtean. Soddyk aurreko urtean irabazia zuen saria.

Espektrometriaren hastapen garai horretan, Arthur Jefrrey Dempster goraipatu behar da. Berak, Chicagoko Unibertsitatean, sekzio magnetikoko lehenengo espektrometroak diseinatu zituen. Azken hauetan oinarrituta daude egungo tresna asko, eta haietan oinarrituta aurkitu zen 235-uranioa.

3. irudia: Astonek gauzatutako hirugarren masa-espektrometroaren erreplika. (Argazkia: Jeff Dahl / Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0 lizentziapean)

Gerrak, aurrerapenak eta hedadura

Hain zuzen ere 235-uranioa da espektrometria honen aplikazioen lehenengoetako baten eragile nagusia. Zoritxarrez. Manhattan egitasmoan ari zirelarik, Alfred Nierrek irauli egin zuen espektrometria. Izan ere, esparru horretako tresna berriak sortu zituen, Little Boy izenekoan erabilitako isotopoa islatzeko eta hobeto ezagutzeko. Ez litzateke ordea bidezkoa izango bere aurrerapenei eman zitzaien aplikazioagatik epaitzea. Zientzialari honek ulertu zuen espektrometria honek garrantzi handia hartuko zuela, eta berez, musu-truk zabaldu zuen bere aurkikuntza beste esparru batzuetara: biologia (13-karbonoaren aberastea) edo geologia (lur-geruzaren isotopo bidezko datazioa).

40 eta 50.eko hamarkadetan zehar hobekuntza handiak eginda, printzipio berrietan oinarritutako tresnak sortu ziren, ioiak banatzeko. Oso garrantzitsuak eta goraipatzekoak dira “hegaldi” motako tresnak”, W.E. Stephensek proposatuak. Honelakoetan, inpultso batek molekula ezberdinetan eragindako abiadura ezberdinen bidez banatzen dira molekulak. Sistema hau da hain zuzen irudikatzen errazena: zenbat eta astunagoak, hainbat eta beranduago iritsiko dira molekulak detektagailura. Aurrerapen handia izan zen era berean kuadripolo motako tresnak asmatzea. Horrelakoetan, zilindroak erabiltzen dira, korronte jarraituaren eta erradiofrekuentzien aldaketak eginez ioiak banandu ahal izateko. Izan ere, Wolfgang Paul eta Hans Georg Dehmeltek Fisikako Nobel saria lortu zuten 1989.ean, ioi-tranpagatik. Tranpa horretan garatu ziren aipatu printzipioak hiru dimentsiotan.

4. irudia: “Hegalaldi” motako espektrometroaren Stephens espektrometroa, eta egungo espektrometro bat, “hegalaldi-tutua” agerian duena. (Argazkia: Kkmurray / Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0 lizentziapean)

Joan gaitezen astiroago baina. Hasierako merkatuko espektrometroek ez zuten oso harrera onik izan. Hala gertatu zen neurri handi batean teknika oso ezezaguna zelako. Berez, aplikazio gehienak kuantitatiboak ziren, eta horrelakoa zen adibidez petrolio-findegian egiten den hidrokarburoen analisia. Hau da, konposatu jakin baten seinalea kontzentrazioarekiko proportzionala delarik, konposatuak lagin ezberdinetan zuen kontzentrazioa ezartzeko erabiltzen zen, eta horrela alferrik baztertzen zen masa-espektrometria metodoaren eskaintza onena: molekula ezezagunen identifikazioa. Molekula baten izaera ezagutzeko, funtsezkoa da masa molekularra ezagutzea. Areago, molekula tresnan bertan zatikatu daiteke eta beraz, zatien masa ere jakin daiteke, azkenean datu guztiak puzzle batean bezala uztartzeko. Hiru zientzialari ohartu ziren metodoaren aukera honetaz. Lehenengoa, Fred McLafferty izan zen. Zientzialari hau, bere berrantolaketa izenekoagatik egin zen ospetsu. Klaus Biemann eta Carl Djerassi izan ziren beste zientzialariak. Hala ere, Thomson izugarri aurreratu zitzaien beste guztiei, jadanik 1913.ean aurreikusi zuelako aplikazio hau. Edonola zientzialari hauei guztiei esker, Kimika Organikoaren arloan hedatu zen metodoa. Hasiera batean, alkaloideak eta esteroideak aurkitzeko erabili zen espektrometria hau. Izan ere, Djerassi pilula antisorgailua aurkitu zutenetako bat da. Horrela, erresonantzia magnetikoarekin batera, molekula berriak ezagutzeko metodo nagusia izatera iritsi zen masa-espektrometria.

Erabateko arrakasta

Espektrometria goraka zihoan, baina artean gainditzeko eragozpen handia zuen aurrean: nola lortu molekula bat gas-ioi bihurtzea? Izan ere, oraindik masa-neurketaz baizik ez gara aritu, eta ez dugu bestelakorik jorratu. Gogoan izan behar dugu teknika honek masa/karga erlazioa neurtzen duela eta ezer gutxi lortuko dugula gure aztergaia ionizaturik ez badago. 60.eko hamarkadaren bukaera aurreko garaietan, metodoek ezin zituzten molekula ezlurrunkorrak erabili, edo batzuetan molekula erabat apurtzen zutelarik, galdu egiten zen masa molekularraren informazioa.

Gauzak horrela, biomolekulak ezin ziren aztertu, eta are gutxiago tamaina handiko proteinak. Aurrera egin behar zen eta bi ionizazio berri sortu ziren: Elektro-spray bidezko ionizazioa eta Matrizeak lagundutako Laser-Desortzioa/ionizazioa (euskaraz, MLDI). Horrela, hegoak jarri zitzaizkien “molekula elefanteei”. Hala esan zuen John B. Fennek Kimikako Nobel saria 2002.ean hartzean.

5. irudia: John Fennek Nobel Saria hartzeko eman zuen hitzaldiaren izenaren harira egindako marrazkia, Marianne Steinbergek National Science Academy izeneko erakundearentzat egina. (Ilustrazioa: Marianne Steinberg-ek egina National Science Academy-rako)

Fennek Koichi Tanaka japoniarrarekin partekatu zuen 2002.eko Nobel Saria, “makromolekula biologikoak analizatzeko ionizazio-metodo bigunen garapenagatik”. Lehenengoak ESI metodoa garatzegatik hartu zuen saria, baina esan beharrekoa da metodoa bera Malcom Dolek sortua zuela 1968.ean. Ionizazio metodo hau bakun samarra da: bere baitan lagina duen disolbatzaileak kapilar bat zeharkatzen du. Kapilar horri, molekulak ionizatzeko (karga positiboa edo negatiboa jartzeko) boltaje bat ezartzen zaio. Irtendakoan, likidoak aerosol bat sortuko du (spray bat), nebulizazio-gas baten laguntzaz. Disolbatzailea lurrintzen doan neurrian, tantak gero eta txikiagoak dira. Une jakin batean, tantak oso txikiak dira eta ondorioz, molekula kargatuen arteko aldaratze-indarra, azalezko tentsioa baino handiagoa da eta “leherketa” gertatzen da (6.irudia). Horrela, masa-analizagailura sartzeko moduko gas-ioiak lortzen dira. Ionizazio mota honek aukera ematen du molekula anitz aztertzeko, bai eta 100.000tik gorako pisu molekularra duten molekulak aztertzeko ere. Gainera, oso abantailatsua da, disolbatzaile likidoak erabiltzen direlako, eta horrek posible egiten du metodo hau kromatografia likidoarekin elkartzea. Esan beharrekoa da banaketa-teknikarik arruntenetako bat dela kromatografia likidoa.

Bestetik, Tanakak oso metodo desberdina erabili zuen proteinak ionizatzeko: laser bat. Bere lorpena ukaezina da, baina eman zioten Nobel Saria nahiko eztabaidatua izan zen. Izan ere, batzuek pentsatzen dute Hillenkamp eta Karasi eman beharko zietela saria, zeren eta haiek garatu baitzuten egun egun MLDI modura ezagutzen duguna, eta teknika hau ez da Tanakaren metodo berbera. Eztabaida alde batera utzita, ez dugu oraindik esan MLDI ionizazio-metodoa zeharkakoa dela. Laser bidez erraz ionizatzen den matrize bat gehitzen zaio laginari, eta matrize hori da molekuletara bere karga transferitzen duena. Ionizazio-metodo hau oso ona da, batez ere aukera ematen duelako, animalia ehunak bezalako azalen irudiak egiteko.

6. irudia: Ionizazio-eskemak: IE (ezkerrean) eta MLDI (eskubian). (Iturria: Eva Mason eta Mikayé)

XXI. mendean zehar, goraka joan dira masa-espektrometriaren aurrerapenak eta nagusi bilakatzen ari dira bereizmen handiko ekipoak (oso masa/karga erlazio antzekoak dituzten molekulak bereizten dituztenak). Horri begira gaudela, agian Orbitrap da azken urteotan egin izan den aurrerapen handiena: tranpa motako masa-espektrometroa, Fourier transformatua duena.

Baina aurrerantzean hitz egingo dugu espektrometriaren orainaz, teknika hau oso baliagarria suertatzen dela erakusten joango garelako hainbat esparrutan zehar.

Egilearen oharra: Masa atomikoa eta pisu atomikoa definitzeko era aldatzen joan da urteetan zehar. Esan beharrekoa da isotopo espezifiko baten masa dela masa atomikoa, eta elementu baten isotopo guztien pisu atomiko ertaina dela pisu atomikoa (elementuaren aniztasuna kontuan hartuta).

Erreferentzia bibliografikoak:

• Maher, Simon et al., (2015). Colloquium: 100 years of mass spectrometry: Perspectives and future trends. Reviews of Modern Physics, 87, 113-135. DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.87.113
• Griffiths, Jennifer et al., (2008). A Brief History of Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 80 (15), 5678-5683. DOI: 10.1021/ac8013065
• Borman, Stu et al., (2003). A Mass Spec Timeline. Today’s Chemist at Work, September, 47-49.

—————————————————–

Egileaz: Oskar Gonzalez (@Oskar_KimikArte) UPV/EHUko Kimika Analitikoa Saileko ikertzailea da eta Zientzia eta Teknologia Fakultateko eta Arte Ederretako Fakultateko irakaslea ere.

—————————————————–

Hizkuntza-begiralea: Juan Carlos Odriozola

——————————————–

The post Masa-espektrometria (I). Neoi isotopoetatik elefante hegalariengana appeared first on Zientzia Kaiera.

Juanma Gallego Puntako teknikak erabilita, neandertalen eta denisovarren aterpe izan zen Denisova haitzuloari buruzko ikerketa berriak ezagutarazi dituzte. Horiei esker, egungo gizakiengandik gertuen izan ziren bi espezie horien datazioa hobetu dute.

Interneten bitartez erositako opari hori postetxean edo mezularitza enpresa batean hemendik-hara galduta dagoela esaten dizuten hurrengoan, pentsa ezazu gauzak larriagoak izan litezkeela. Benetan. Imajina ezazu hau: oraindik horretaz jabetu ez bazara ere, guztiz ezezaguna den gizateria galdu baten arrastoa aurkitu duzu. Munduaren beste punta batean dagoen laborategi espezializatu batera bidali duzu lagina. Eta bidean, galdu egin da. Ez da irudimen ariketa soila, horixe bera gertatu zitzaion Anatoli Derevianko antropologoari Denisova haitzuloan (Siberia, Errusia) 2008an aurkitutako falange fosil batekin.

1. irudia: Zientzialariek bost urte eman dituzte Denisovan orain arte egin den dataziorik zabalena osatzeko. Irudian, Natalia Belousova eta Tom Higham ikertzaileak, laginak eskuratzen. (Argazkia: Sergey Zelinski / Errusiako Zientzien Akademia)

Eskerrak aztarna osoa bidali ez zuen. Artean esku artean zer zuen ez bazekien ere, fosil hori bitan zatitu zuen, bi laborategitara bidaltzeko. Lehen zatia betiko galdu zen, baina bigarrena esku egokietara iritsi zen: Svante Päävo paleogenetista ospetsuaren laborategira, hain zuzen. Garai horretan laborategi horretan neandertalen lehen genoma sekuentziatzen ari zirenez, kasu askorik ez zioten egin errusiarrek bidalitako hezurtxo ñimiñoari. Baina handik urtebetera falangea aztertzeari ekin ziotenean, zur eta lur geratu ziren. Falange hori ez zen neandertala, ezta gizaki modernoa ere. Begi aurrean zutena giza espezie guztiz berria zen.

Hamar urte inguru igaro dira eureka txiki horretatik, eta, zorionez, aztarna gehiago aurkitu dira, bai denisovarrena zein neandertalena. Garai horretan gizaki modernoak baziren Asian, baina momentuz ez da argitu denisovarrekin kontaktuak egon ote ziren. Horren frogarik, bederen, ez da aurkitu orain arte.

Siberia hegoaldeko Altai mendietan dago Denisova haitzuloa. Duela 40 urte egin zituzten bertan lehen indusketak. Guztiz berezia da haitzulo hori, bai denisovarrek zein neandertalek denboran kointziditu zutelako. Jakina da paleoantropologian bi espezie kointziditu zirela ondorioztatzea oso arriskutsua izan daitekeela, egiten diren datazioek errore-marjina handia izan ohi dutelako: iberiar penintsulan erromatarrak eta arabiarrak batera egon zirela esatearen parekoa litzateke hau. Baina alor honetan ere Denisova berezia da, bi hominido horien arteko hibridazioaren frogak azaleratu direlako.

Iazko udan Denisovan aurkitutako hezur bati esker ezagutzen da denisovarrak eta neandertalak gurutzatu egin zirela, DNA bidezko analisiek hala erakutsi zutelako Denisova 11 edo Denny gisa izendatutako neska batek aita denisovarra eta ama neandertala izan zituela. Pixkanaka frogak pilatu dira, gainera. Aurtengo urtarrilean Nature Communications aldizkarian argitaratutako lan batean gurutzaketa hori modu masiboan eman zela egiaztatu ahal izan dute, egungo Asiako gizakien DNAren analisiari esker. Bi espezie horien gurutzaketatik giza espezie ezezagun bat jaio zela ondorioztatu zuten ikertzaileek, eta hirugarren espezie hori egungo gizakiekin gurutzatu zen ere. Kasu honetan ikaskuntza sakoneko algoritmoak baliatu dituzte informazio genetikotik ondorio baliagarriak erauzi ahal izateko.

Orain, Nature aldizkarian argitaratutako bi zientzia artikulutan [Douka et al., lehena; Jacobs et al., bigarrena] hobeto zehaztu dute Denisova haitzuloaren kronologia. Orokorrean, atera duten ondorioa da denisovarren okupazioa duela 287.000 urtetik duela 55.000 urtera izan zela, eta neandertalena duela 193.000 eta 97.000 urte artekoa izan zela. Ez da zehaztapen hutsala izan: datu berrien argitara, denisovarren presentzia 100.000 urte inguru atzeratu dutelako. Berez, denisovarrak gutxienez duela 200.000 urte bertan egon zirela frogatu dute, baina zaharragoak diren geruzetan duela 287.000 urteren buelta horretan landuak izan zitezkeen tresnak aurkitu dituzte ere, eta horiek denisovarrek sortu zituzteneko sumoa dute ikertzaileek. Bestetik, neandertalengandik kontserbatu izan diren aztarna gehienak duela 120.000 urteko dataren ingurukoak dira, Riss-Würn glaziazioartekoaren ingurukoak, hain justu.

2. irudia: Giza arrastoez gain, tresnak eta apaingarriak aurkitu dituzte Denisovan; tartean, hezurrezko puntak eta zulatutako hortzak. (Argazkia: Katerina Douka)

“Aurretik egindako ikerketek aurkituak zituzten objektu apaingarriak, hala nola zintzilikario gisa erabilitako hezurrak edo mamuten boliaz egindako objektuak, eta horiek hasierako Homo sapiens espezieari lotu izan dira”, azaldu du Robin Dennell paleoantropologoak bi zientzia artikulu horiek testuinguruan jartzeko Naturen argitaratutako iruzkin batean. “Halere, 2010ean haitzuloa hedabideetako tituluetara iritsi zen. Urte horretan, Erdi Paleolito aroko geruza batean aurkitutako hezur bateko antzinako DNAren analisiak zehaztu zuen espezimen hori artean ezagutzen zen hominido espezie batekoa zela, eta espezimen hori Homo sapiens espezietik gertu zegoela eboluzioaren zuhaitzean”.

Ohiko karbono-14 bidezko datazioaz gain, optikaren bidez estimulatutako luminiszentzia (OSL) bidezko datazioa erabili dute Denisovan. Teknika horrek aukera ematen du jakiteko kuartzo bezalako mineralak eguzkipean egon zireneko azken aldia zein izan zen. Teknika honen altzoan eraiki dute, besteak beste, haitzuloan aurkitutako arrastoen kronologia.

Ez da izan erabilitako teknika bakarra. Kolagenoaren azterketa oinarrituta, masa-espektrografia bidezko zooarkeologia (ZooMS) izeneko teknika erabili dute espezie desberdinak bereizteko. Kolagenoa DNA baino dezente hobekiago kontserbatzen da, eta teknika hori azkarra eta merkea omen da, gainera.

Hortaz, puntako teknologiak asko lagundu du iragana hobeto ezagutzen, baina betiko zailtasunak bere horretan mantentzen direla gogoratu beharra dago. Hala adierazi du Rennellek, hain zaharrak diren sedimentuak aztertzea oso zaila dela azalduz. “Animaliek egindako gordelekuek, subsidentziek edota izozte-urtze zikloek geruzak nahas ditzakete”, zehaztu du. “Hezur fosilen edo harrizko tresnen moduko objektu txikiak haien jatorrizko tokitik mugi daitezke, eta baliteke ez edukitzea aurkitu zuteneko geruzaren adin berdina”. Hortaz, argi dago tentuz ibili beharra dagoela; baina, gutxienez, orain esku artean dugun egutegia aurrekoa baina askoz txukunagoa da.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dennell, Robin (2019). Dating of hominin discoveries at Denisova. Nature 565, 571-572. DOI: 10.1038/d41586-019-00264-0

———————————————————————————-

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

———————————————————————————-

The post Denisova haitzuloaren ‘egutegia’ askoz zehatzagoa da orain appeared first on Zientzia Kaiera.

Daniel Eceizabarrena Talboten efektua aurkeztu genuen “Talboten efektua (I): fenomeno bitxi baten jaiotza” artikuluan eta hura gertatzearen arrazoiak aztertzen hasi ginen. Hasteko, egoera zirrikitu bakarrera sinplifikatu genuen, eta uhinen difrakzioa eta Huygensen printzipioa erabiliz, zer gertatzen ari zen ulertzeko gai izan ginen.

Oraingoan, aurrera pausu bat emango dugu printzipio berekin Youngen esperimentua azalduz. Azkenik, Talboten fenomenoaren atzean dagoen fisika konplexua behatuta, Talboten alfonbra eratzearen arrazoiak ikusteko gai izango gara.

Youngen bi zirrikituen esperimentua

Esan bezala, beraz, suposa dezagun bi zirrikituko sareta dugula.

1. irudia: Bi zuloko sareta. Asko aldatuko al dira gauzak zirrikitu bakarraren aldean? (Argazkia: Daniel Eceizabarrena)

Zirrikitu bakarraren kasuari eta intuizioari jarraituz, pentsa genezake beste aldetik begiratuz gero zirrikitu parea argiztatuta ikusiko dugula, eta kito. Zer gerta liteke, bada, bestela?

2. irudia: Hauxe da pantailak jasotako irudia bi zirrikituen kasuan. Hori bai ezustekoa! (Argazkia: Jordgette / Wikimedia – CC BY-SA 3.0 lizentziapean)

Hori da, hori, fisikak intuizioari emandako zaplaztekoa. Zulo bakoitza bere aldetik hartuz beste aldetik zuloa argiztatuta ikusten badugu, biak batera aztertzean zergatik ez ditugu, besterik gabe, biak argiztatuta ikusten? Gu bezainbeste harrituko zen hasiera batean Thomas Young fisikari eta egiptologo britainiarra (Somerset, 1773 – Londres, 1829). Hau ere ez zen fisikan bakarrik aritu; Rosetta harria deszifratzeko aurrera pauso handiak egin zituen, Jean-François Champollion frantziarrak osorik deszifratu baino urte gutxi batzuk lehenago. Ur-uhinetan sortzen ziren interferentzia fenomeno berberak behatu zituen argiarekin esperimentatzean, eta beraz, interferentzia uhinen ezaugarria izanik, argiak uhina izan behar zuela ondorioztatu zuen. Gu aztertzen ari garen berbera izan zen, hain zuzen ere, Youngek egin zuen esperimentua, eta 1803an Royal Society izenekoan aurkeztu zuen. Bere omenez, Youngen bi zirrikituen esperimentua deitzen zaio.

Huygens ez litzateke horrenbeste harrituko 2. irudia ikustean. Izan ere, bere printzipioaren arabera, zulo bakoitzak uhin esferikoen iturri gisa jokatuko du eta aurreko artikuluan ikusi genuen 5. irudiko egoera sortuko da.

3. irudia: Agian ez zen oso errealista uhin bakoitza bere aldetik aztertzea; izan ere, interferentzia handia egongo da bien artean… (Argazkia: Daniel Eceizabarrena)

4. irudia: Youngek berak egindako esperimentuaren eskema.

Irudi honek agerian uzten du uhinen arteko interferentzia deritzona. Leku batzuetan, uhin batek bestearekin bat egin eta uhin handiagoa sortuko dute: uhinak fasean daudela esaten da, eta interferentzia eraikitzailea gertatzen da. Bestalde, beste puntu batzuetan uhinek elkarrekin talka egiten dute eta elkar deuseztatzen dute: oraingoan uhinak guztiz desfasatuta daude eta interferentzia suntsitzailea gertatzen da.

Youngen marrazkiaren eskuinaldean (4. irudia) nahiko argi ikusten dira zenbait marra zuzen, batzuk argiagoak eta besteak ilunagoak. Hain zuzen ere, horiek dira hurrenez hurren interferentzia eraikitzailea eta interferentzia suntsitzailea gertatzen diren puntuen adierazpena. 3. irudian, interferentzia eraikitzailekoak atzeman daitezke (urrutitik begiratuta, ikus al ditzakezu bi zuloen erdian sortzen diren lerro zuri batzuk?). Suntsitzailekoak, ordea, ez dira horren begi-bistakoak. Lana errazteko, denak 5. irudian adierazita daude.

5. irudia: Marra eten urdinek interferentzia eraikitzaile maximoko puntuak adierazten dituzte; gorriek, bestalde, interferentzia suntsitzaile maximokoak. Bestela esanda, marra urdinetan hasierakoaren bikoitza den uhina dago; gorrian, berriz, ez da uhinik egongo. (Argazkia: Daniel Eceizabarrena)

Begiratu marra beltzak adierazten duen pantaila. Marra urdinek mozten duten puntuan uhina indartsua da; marra gorriko puntuetan, berriz, ez da uhinik egongo. Hala, argi dago intermitentea den eredu bat islatuko duela, 10. irudian ikusten dena, hain zuzen ere.

Talboten efektua

Honaino iritsita, trebatu gara zirrikituen kontuak aztertzeari dagokionez. Horrela, aurreko artikuluaren 4. irudiko Talboten esperimentuan Youngi gertatutakoaren antzekoa gertatuko dela espero dugu. Huygensen printzipioa erabiliz, egoera zaildu egingo da zirrikitu kopuruarekin.

6. irudia: Ados, Huygens, eta orain zer? Zaila izango da interferentziaren eragina lehen bezala marren bitartez zehaztea… (Argazkia: Daniel Eceizabarrena)

Problemaren ebazpen analitikoa ez da berehalakoa, eta uhinen eta Schrödingerren ekuazioekin egin behar da lan. Hemen, emaitzak besterik ez ditugu azalduko, askori hauen edertasunaz gozatzea nahikoa izango zaiolakoan.

7. irudia: Talboten alfonbra deritzona. (Argazkia: Ben Goodman / Wikimedia, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported lizentziapean)

Horrela, bada, iritsi gara hasierako Talboten alfonbrara. Aurretik ikusitakoari esker, gai izango gara hura ondo ulertzeko. Izan ere, 6. irudiko ezarpen berbera dugu hemen: behealdeko puntu zuriak saretako zulo argiztatuak dira, eta argia behetik gora hedatzen da. Gune zuriek interferentzia eraikitzailearen ondorioz sortutako argia adierazten dute; beltzuneak, ordea, argirik ez dagoen tokiak dira.

Honela ulertu behar dugu irudia: aurreko irudietan kokatu dugun pantaila horizontal hori Talboten alfonbran kokatuko bagenu, orduan pantailak ebakitzen dituen gune zurietan bakarrik ikusiko genuke argia.

Adibidez, pantaila irudiaren goialdean jarriko bagenu, ikusiko genuke zirrikituen pareko lerroak bakarrik leudekeela argiztaturik. Hau nahiko harrigarria da; izan ere, Talboten esperimentuak irudian Z