Cuaderno de Cultura Científica

La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

 

Los neandertales fueron cazadores recolectores que habitaron Europa, Oriente Medio y parte de Asia durante más de 150 mil años, hasta que desaparecieron hace unos 30-40 mil años. Físicamente eran de estatura media, con un promedio de 166 cm los hombres y 154 cm las mujeres, pero más robustos y con los cuerpos más anchos. Tenían una gran capacidad craneal, la frente huidiza, dos grandes arcos óseos por encima de los ojos, entre otros numerosos rasgos anatómicos que nos permiten diferenciarlos de nuestra especie. El uso de nuevas tecnologías, nos está permitiendo conocer con mayor detalle la anatomía de estos humanos (Figura 1).

Figura 1. Izquierda: Fotografía del molde del esqueleto de Kebara 2 (Madrid Scientific films). Derecha: Reconstrucción virtual del tórax de Kebara 2 (escala = 5 cm). Figura originalmente publicada por Gómez-Olivencia et al. (2018). Licencia Creative Commons 4.0.

Los neandertales soportaron cambios climáticos muy severos: momentos glaciares, y momentos interglaciares (como el actual), pero en general habitaron una Europa algo más fría que la actual. A pesar de eso, y en contra de la creencia tradicional, no estaban especialmente adaptados al frío, y de hecho la mayor parte de los descubrimientos se localizan en latitudes templadas, especialmente en la península ibérica, el sudoeste de Francia, la península itálica y el levante mediterráneo. Los neandertales habitaron gran cantidad de ecosistemas: cazaban gamos y gacelas en zonas de bosque mediterráneo de Oriente medio, mamuts, renos y caballos en las llanuras de Bélgica o cabras montesas en la cordillera cantábrica. Conocemos muy bien los animales que consumían ya que se han encontrado muchos restos de huesos con marcas de corte junto con herramientas de piedra (industria lítica) en muchos yacimientos, especialmente en las cuevas que usaron como refugio. De hecho, los análisis de estos restos de fauna y el análisis de los isótopos estables del colágeno de sus huesos indican que los neandertales, junto con los leones, leopardos y hienas, eran grandes depredadores. Es más, en algunas ocasiones, también se alimentaban de sus congéneres, y por tanto, practicaban el canibalismo (Figura 2).

Figura 2. Fémur neandertal (Fémur III) del yacimiento de Goyet (Bélgica) que presenta marcas de corte (c1,c2) y marcas de haber sido usado como retocador de hueso (b1,b2). Figura originalmente publicada por Rougier et al. (2016) Licencia Creative Commons 4.0.

Los neandertales también se alimentaban de vegetales y usaban la madera para hacer herramientas (ver más abajo). Como, en general, la materia vegetal se descompone más fácilmente que los huesos, no tenemos mucha información de qué plantas consumían. El estudio al microscopio del sarro de varios dientes fósiles neandertales ha permitido saber que consumían dátiles, semillas de hierbas y plantas acuáticas, y además se ha visto que cocinaban estos vegetales. Esto no debería sorprendernos, ya que existen numerosas evidencias del uso del fuego por parte de los neandertales. En ciertos yacimientos excepcionales, como Abric Romaní en Barcelona, se han conservado hogares de distintos tamaños y se ha podido hacer estudios más precisos de su situación espacial. Estos estudios ponen en evidencia distintos usos del espacio de este yacimiento durante las distintas ocupaciones que se produjeron durante miles de años, con la presencia de fuegos más grandes como zonas centrales de los campamentos o de fuegos tipo brasero en zonas de dormitorio.

Los animales cazados, además de alimento proporcionaban pieles para vestirse así como huesos que después eran usados como herramientas para tallar, como percutores blandos. Los neandertales tallaban distintos tipos de rocas que podían conseguir directamente o mediante intercambio con otros grupos. El estudio de la industria lítica ha aportado evidencias de diferencias culturales entre distintos grupos neandertales que habitaban Europa en un mismo momento, así como evolución cultural de estos grupos a lo largo del tiempo. Todo esto nos habla de comportamientos flexibles, que por un lado se amoldarían a los distintos ecosistemas que habitaban y a sus recursos, pero también de nos habla de transmisión cultural independiente del entorno que habitaban. Por ello, más de que cultura neandertal, en singular, deberíamos hablar de culturas neandertales, en plural.

Los neandertales en Pirineos occidentales

En esta región se han encontrado evidencias de ocupaciones de estas poblaciones en distintos yacimientos, tanto en cueva como al aire libre. Solamente en tres de estos yacimientos se han encontrado restos humanos: Axlor (Bizkaia), Lezetxiki (Gipuzkoa) y Arrillor (Araba/Álava), en su mayoría restos de dientes. El yacimiento de Aranbaltza III, además de proporcionar evidencia de distintas ocupaciones neandertales ha preservado la presencia de un palo cavador de más de 70 mil años (Figura 3).

Figura 3. a) Fotografía mostrando la punta del palo cavador inmediatamente después de haber sido desenterrada. b) conservación actual. Figura originalmente publicada por Rios-Garaizar et al. (2018). Licencia Creative Commons 4.0

Este es un descubrimiento excepcional porque, tal y como apuntábamos anteriormente, los objetos de madera no fosilizan frecuentemente. Además, el yacimiento de Axlor ha proporcionado ejemplos de explotación y consumo de un águila real (Figura 4), un cuervo, un lince y un lobo, indicando que además de animales herbívoros los Neandertales también podían cazar aves y carnívoros por su carne o su piel.

Figura 4. Fragmento proximal de fémur de águila real (Aquila chrysaetos) del nivel IV de Axlor, donde se pueden ver dos zonas (A1,A2) con marcas de corte. Figura originalmente publicada por Gómez-Olivencia et al. (2018). Licencia Creative Commons 4.0.

Origen y desaparición

El origen de los Neandertales se encuentra en poblaciones que habitaron Europa en el Pleistoceno Medio hace medio millón de años. De hecho, en el yacimiento de la Sima de los Huesos, en la Sierra de Atapuerca, con una cronología de 430 mil años, encontramos la primera población con características neandertales claras, especialmente en la cara, la mandíbula y los dientes y en algunos rasgos del esqueleto postcraneal. En cambio, la causa de la extinción de los neandertales es todavía desconocida. Se han planteado varias hipótesis para la misma, incluyendo competencia por parte de nuestra especie (incluyendo razones demográficas), o altas tasas de endogamia en los Neandertales. Hoy en día sabemos que los Neandertales interactuaron y se cruzaron con otros grupos humanos. Sabemos que se mezclaron con los enigmáticos Denisovanos, un grupo humano que sólo es conocido por su ADN, así como con nuestra especie, ya que ciertas poblaciones de nuestra especie conservamos un pequeño porcentaje de ADN neandertal. Aunque se ha avanzado mucho en el conocimiento de estos humanos fósiles desde la primera vez que se describieron sus restos, hace más de 150 años, todavía queda mucho más por conocer.

Para saber más:

A. Galarraga (2018) “…eta neandertalek sua piztu zuten”. https://aldizkaria.elhuyar.eus/erreportajeak/eta-neandertalek-sua-piztu-zuten/

A. Gómez-Olivencia, et al. (2018) “3D virtual reconstruction of the Kebara 2 Neandertal thorax”. Nature communications 9(1), 4387. DOI: 10.1038/s41467-018-06803-z

A. Gómez-Olivencia, et al. (2018) “First data of Neandertal bird and carnivore exploitation in the Cantabrian Region (Axlor; Barandiaran excavations; Dima, Biscay, Northern Iberian Peninsula)”. Scientific Reports. 8, 10551. DOI: 10.1038/s41598-018-28377-y

J. Rios-Garaizar (2018) Arqueobasque

J. Rios-Garaizar et al. (2018) “A Middle Palaeolithic wooden digging stick from Aranbaltza III, Spain” PLOS ONE. 13, e0195044. DOI:10.1371/journal.pone.0195044

H. Rougier et al. 2016. Neandertal cannibalism and Neandertal bones used as tools in Northern Europe. Scientific Reports. 6, 29005. DOI: 10.1038/srep29005

Sobre el autor: Asier Gómez es investigador Ramón y Cajal en el Departamento de Estratigrafía y Paleontología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

El artículo Neandertales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Por qué nos fascinan los neandertales
2. La cronología de la desaparición de los neandertales
3. Neandertales ¿crónica de una muerte anunciada?, por María Martinón-Torres

En 1993 se publicó en Nature uno de los artículos científicos que más impacto social ha tenido de las últimas décadas. Tres investigadores de la Universidad de California habían reclutado a un grupo de 36 estudiantes universitarios para resolver una serie de tests que involucraban razonamiento espacial. Tras escuchar durante 10 minutos una sonata de Mozart, los estudiantes parecían ver incrementada ligeramente su habilidad (8-9 puntos más de CI) en comparación con otros dos grupos de control: estudiantes que habían escuchado un disco de relajación o que habían permanecido en silencio durante el mismo tiempo1.

Poco importó que el estudio no se realizase en ningún momento con bebés, que el efecto de mejora no durase más de 15 minutos o que, de hecho, no hablase de inteligencia. Tras cientos de titulares en prensa y aún más malentendidos, la idea popular que caló era muy distinta a la del artículo original y mucho más vendible: escuchar a Mozart te hace más listo, sobre todo si lo escuchas siendo un niño pequeño. A mediados de la década de los 90, cientos de CDs, libros interactivos y cascos adaptables para vientres de embarazadas invadían ya los escaparates de todo el mundo bajo un sello común: el “efecto Mozart”.

Antes de que os lo sigáis preguntando, dejadme despejar cualquier remanente de duda: el efecto Mozart no existe, no tiene fundamento científico, ni siquiera en su limitada versión publicada en 1993. Estudios posteriores han intentado replicar el resultado original con un éxito más bien variable2. En 1999, un meta-análisis basado en 16 de dichos estudios3 concluyó que el efecto, de haberlo, resultaba despreciable. En 2010 un nuevo meta-análisis4 llegó a una conclusión parecida basándose, esta vez, en 40 estudios previos.

Algunos psicólogos han apuntado que el “efecto Mozart” podría tratarse, más bien, de una especie de “efecto buen rollo”5 (“enjoyment arousal” en la literatura científica): al estar de buen humor (por haber escuchado, por ejemplo, una música que nos gusta) somos capaces de resolver ciertas tareas con mayor facilidad. Esto podría explicar los resultados variables a la hora de replicar el estudio de Nature de 1993: quizás, solo los sujetos que disfrutaban de la música de Mozart veían mejorada su habilidad espacial.

En esta línea, otros estudios han mostrado que el efecto Mozart tiene, de hecho, poco que ver con Mozart: los mismos resultados pueden obtenerse escuchando cualquier otro tipo de música6 o, incluso, leyendo historias de Stephen King. Esto último se ha probado tal cual7: en un estudio de 2001, se medían las habilidades espaciales de los sujetos tras permanecer 10 minutos en silencio o tras escuchar 10 minutos de Mozart, de Schubert o un relato de Stephen King. Los resultados variaban, sí, pero lo hacían en función de las preferencias del sujeto. Es decir, lo único importante es que la actividad resultase agradable, que los participantes en el test se pudiesen de buen humor.

Por supuesto, hoy en día todo el mundo habla del “efecto Mozart” y no del “efecto Stephen King” y a estas alturas de la película, con tantos estudios realizados y tantos meta-análisis descartando el mito, cabe preguntarse por qué siguen vendiéndose CDs con carátulas tan feas: ¿por qué caló tanto y aún hoy sigue calando el efecto Mozart?

Existen varias posibles explicaciones y todas ellas explotan algún tipo de sesgo o prejuicio, de esos que tanto nos gusta utilizar para no pensar. Para empezar, el efecto Mozart encaja muy bien con otros mitos muy arraigados, como el determinismo infantil8: la idea de que lo que nos sucede en etapas tempranas del desarrollo tiene consecuencias irreversibles durante el resto de la vida (este mito es probablemente anterior a Freud pero qué duda cabe de que él ayudó a popularizarlo). También resuena con una creencia mucho más antigua que atribuye poderes mágicos a la música: si es capaz de “amansar a las fieras”, ¿por qué no iba a hacer más listos a los bebés? Para colmo, el efecto Mozart promete efectos espectaculares a cambio de ningún esfuerzo y sin consecuencias negativas posibles. Curar lo incurable sin efectos secundarios, ¿os suena de algo?

Pero entre todos los motivos por los que el efecto Mozart es hoy conocido por todos, la figura del propio compositor juega un papel muy importante. Para empezar porque, debido a nuestra herencia romántica, seguimos creyendo en los artistas genio, verdaderos héroes de la historia cuyo legado es irrepetible e inconfundible. Cuando la realidad es que cualquier sonata de Mozart no es muy distinta a las de otros compositores de su tiempo. Con melodías preciosas, no me malinterpretéis, Mozart era un compositor estupendo… y un hijo del Clasicismo como lo fueron antes que él Haydn o Salieri (podéis probar, si no, a resolver este test9). El hecho de que popularmente se atribuyan semejantes poderes a su música no deja de ejemplificar la creencia de que los genios tienen habilidades mágicas (y no sólo los que salen de una lámpara).

Para colmo, Mozart fue un niño prodigio. Y por el mismo razonamiento erróneo que lleva a los seguidores de la homeopatía a creer que lo similar cura lo similar, otros pueden pensar que quizás el genio se contagia. Después de todo, fue el puro azar lo que llevó a unos investigadores de California a elegir una sonata de Mozart y no, pongamos, un tango de Gardel, para realizar sus experimentos sobre razonamiento espacial. De no haber sido así, quizás los titulares no hubiesen resonado tanto ni se hubiesen vendido tantos CDs. Quizás entonces, la gente seguiría escuchado a Mozart por el único motivo sensato que sigue habiendo para hacerlo: no porque nos haga más listos, sino porque afortunadamente nos hace más felices.

Referencias:

1 Music and Spatial Task Performance. Frances H. Rauscher, Gordon L. Shaw & Catherine N. Ky. Nature, 1993.

2 The mystery of the Mozart effect: Failure to replicate. K.M. Steele, K. E. Bass, & M. D. Crook. Psychological Science, 1999.

3 Prelude or requiem for the ‘Mozart effect’? Christopher F. Chabris. Kenneth M. Stelle, Simone Dalla Bella, Isabelle Peretz. Nature, 1999

4 Mozart effect–Shmozart effect: A meta-analysis. Jakob Pietschnig, Martin Voracek & Anton K. Formann. Intelligence 2010

5 Arousal, mood, and the Mozart effect. William Forde Thompson, E. Glenn Schellenberg, Gabriela Husain. Psychological Science, 2001.

6 Music Listening and Cognitive Abilities in 10‐ and 11‐Year‐Olds: The Blur Effect. E. Glenn Schellenberg & Susan Hallam. Annals of the New York Academy of Sciences, 2005

7 The Mozat effect: an artifact of preference. Kristin M. Nantais & E. Glenn Schellengerg.

8 Three seductive ideas. Kagan, J. (1998). Cambridge, MA: Harvard University Press.

9 Scientific comparison of Mozart and Salieri. M. V. Simkin

Sobre la autora: Almudena M. Castro es pianista, licenciada en bellas artes, graduada en física y divulgadora científica

El artículo Escuchar Mozart no te hará más listo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Lo que la magia esconde
3. Los parabenos usados en cosmética son seguros

 

El teorema de los infinitos monos
de Borel-Cantelli
enuncia esta posibilidad:
si un infinito número de monos mecanografiaran
por un intervalo infinito de tiempo
podrían escribir cualquier texto posible.
Todo lo que incluye este poema.
Todas las palabras que alguna vez me has dicho.

José Manuel Gallardo

Este bello poema se titula Infinitos monos. Variación III. Pertenece al poemario Infinitos monos (El Desvelo, 2016) de José Manuel Gallardo, que la editorial presenta del siguiente modo:

Infinitos monos es un poemario sobre la comunicación y sus (im)posibilidades: «Las palabras que forman el poema,/ estas palabras, sacadas de contexto / en cualquier otro lugar podrían salvar vidas / quizá, o condenarlas.», pero también una visión sobre la vida como viaje, sobre la importancia de la mirada sobre los otros y sobre nosotros mismos. Era inevitable, por lo tanto, que en este poemario del autor madrileño hiciera acto de presencia una reflexión sobre el amor, incursión en la que alcanza gran profundidad, sirviéndose para ello de versos tranquilos y doblemente libres: libres por su composición técnica y libres por el espíritu que los insufla vida.

El libro comienza con el poema-prólogo titulado Infinitos monos, que va acompañado de cuatro variaciones. En este preámbulo el autor deja claro que, en número, las posibilidades de comunicación –combinando palabras– son inconcebibles, aunque no infinitas. Explica así la esencia del teorema de los infinitos monos y los objetivos de su poemario.

Imagen: Wikimedia Commons

El teorema de los infinitos monos afirma que con “suficiente” tiempo –tiempo infinito– un chimpancé pulsando al azar las teclas de una máquina de escribir podría redactar –con probabilidad 1– cualquier texto, por ejemplo, El Quijote de Miguel de Cervantes.

Esta idea fue planteada por Émile Borel en 1913 (ver 1., página 194) que intentaba ilustrar con esta metáfora la cabida de un suceso altamente improbable:

Concevons qu’on ait dressé un million de singes à frapper au hasard sur les touches d’une machine à écrire et que, sous la surveillance de contremaîtres illettrés, ces singes dactylographes travaillent avec ardeur dix heures par jour avec un million de machines à écrire de types variés. Les contremaîtres illettrés rassembleraient les feuilles noircies et les relieraient en volumes. Et au bout d’un an, ces volumes se trouveraient renfermer la copie exacte des livres de toute nature et de toutes langues conservés dans les plus riches bibliothèques du monde. Telle est la probabilité pour qu’il se produise pendant un instant très court, dans un espace de quelque étendue, un écart notable de ce que la mécanique statistique considère comme le phénomène le plus probable. Supposer que cet écart ainsi produit subsistera pendant quelques secondes revient à admettre que, pendant plusieurs années, notre armée de singes dactylographes, travaillant toujours dans les mêmes conditions, fournira chaque jour la copie exacte de tous les imprimés, livres et journaux, qui paraîtront la semaine suivante sur toute la surface du globe. Il est plus simple de dire que ces écarts improbables sont purement impossibles.

[Imaginemos que se ha adiestrado a un millón de monos para pulsar al azar las teclas de una máquina de escribir y que, bajo la supervisión de capataces analfabetos, estos monos mecanógrafos trabajan con diligencia diez horas al día con un millón de máquinas de escribir de varios tipos Los capataces analfabetos recogerían las hojas ennegrecidas y las encuadernarían en volúmenes. Y al cabo de un año, estos volúmenes conseguirían contener la copia exacta de libros de todo tipo e idiomas conservados en las bibliotecas más ricas del mundo. Tal es la probabilidad de que se produzca durante un instante muy corto, en un espacio de cierta extensión, una diferencia notable de lo que la mecánica estadística considera el fenómeno más probable. Suponer que la desviación así producida subsistirá durante unos segundos equivale a admitir que, durante varios años, nuestro ejército de monos mecanógrafos, trabajando siempre en las mismas condiciones, proporcionará todos los días la copia exacta de todos los papeles impresos, libros y periódicos, que aparecerán la siguiente semana en todo el mundo. Es más simple decir que estas diferencias improbables son puramente imposibles.]

Más adelante esta idea sufrió varias reformulaciones conduciendo a la noción de infinito. Desde una cantidad infinita de monos tecleando durante un tiempo infinito hasta un único chimpancé inmortal –que podríamos llamar Tristam… ¿por qué no?–, mecanografiando sin tregua, este trabajo generaría cualquier texto imaginable y, además, infinitas veces.

Volviendo al poemario Infinitos monos, tras el prólogo, el texto de Gallardo prosigue en tres partes: Elementos de la comunicación –una reflexión sobre la comunicación, con algún guiño a la química, al caos, al determinismo o a la lógica–, En el camino –que incluye poemas en los que se habla de la vida como un viaje: la familia, el desarraigo, la soledad, etc.– y Escápate conmigo –sobre el amor y desamor–. El autor incluye algunas referencias a las matemáticas –teoría del caos, teoría de cuerdas, procesos estocásticos, etc.–, la física –principio de incertidumbre de Heisenberg, el gato de Schrödinger, difracción, etc.– o la química –por ejemplo, uno de los poemas se titula Alótropos de carbón e incluye una ‘pequeña lección’ de química del carbono–.

¿Quizás es el mono Tristam, el inmortal, el autor de Infinitos monos?

Referencias

1. Émile Borel. La mécanique statique et l’irréversibilité. J. Phys. Theor. Appl., 1913, 3 (1), 189-196

2. Teorema del mono infinito, Wikipedia (consultado el 29 de junio de 2019)

3. Marta Macho Stadler, Infinitos monos, de José Manuel Gallardo, DivulgaMAT, 2016

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad.

El artículo Infinitos monos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Los monos mecanógrafos contra la evolución
2. El libro de las caras de los monos
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En un rincón del litoral donostiarra donde los estratos de la corteza terrestre descienden y se ocultan bajo el mar Cantábrico, para emerger de nuevo sobre la isla Santa Clara, se narra una historia de tierra, mar y viento. “El Origen”, fascinación del escultor Eduardo Chillida Juantegui.

El “Peine del Viento”, es la XV obra de un dilatado proceso creativo fruto de la reflexión, ensayos con formas y materiales, y aquel “Origen” como lugar condicionante. Su trabajo evolucionó, desde diseños rígidos y estáticos hacia figuras más orgánicas, y su posterior simplificación.

Influenciado tanto por movimientos artísticos, como por los avances científicos en el campo de la metalurgia, el artista se valió de las propiedades del acero Cor-ten, que contiene aditivos mejorando así su tenacidad y resistencia a la corrosión. El material genera una barrera protectora de herrumbre en la superficie, optimizándolo ante la corrosión atmosférica. Su característico color rojizo y meteorización paulatina visibiliza el inevitable “bagaje del tiempo” en su piel. Idea que el artista plasmó integrando el proceso de degradación material en el conjunto, realzado por manchas en las bases rocosas.

Imagen: Arte y ciencia. Interacción entre el proceso creativo del escultor Eduardo Chillida Juantegui y los avances científicos en el acero al cobre, aplicados en la creación del conjunto escultórico “Peine del viento XV”. Se justifica la elección del acero Cor-Ten por sus propiedades materiales y el modo en el que se degrada a causa de las condiciones atmosféricas adversas de su ubicación. (Ilustración: Amaia Torres Piñeiro)

El arte y la ciencia convergen en este lugar donostiarra, donde la historia y la naturaleza son protagonistas.

Referencias consultadas:

• Díaz Ocaña, Iván (2013). Corrosión atmosférica de aceros patinables de nueva generación. Tesis doctoral. Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica.
• Elósegui Itxaso, José María (1977). El Peine del Viento de Eduardo Chillida en San Sebastián. Ingeniería de su colocación. Donostia – San Sebastián. Fundación Kutxa.

Autora: Amaia Torres Piñeiro (@amaia_torres), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: El Peine del Viento de Chillida: materia, forma y lugar. Déborah García,  Cuaderno de Cultura Científica, 28 de octubre de 2016.

“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo ¿Es posible el arte sin ciencia? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. #Naukas16 La cultura
2. Arte & Ciencia: Cómo descubrir secretos que esconden las obras de arte
3. Arte & Ciencia: Química y Arte, reacciones creativas

Si conocemos la función de trabajo de los materiales y las frecuencias de la luz incidente podríamos determinar qué materiales emiten electrones al ser expuestos a la luz, como el titanio de colores de las cubiertas del Hotel Marqués de Riscal. Foto: Wikimedia Commons

La explicación del efecto fotoeléctrico fue el trabajo principal citado en cuando se le concedió el premio Nobel de Física en 1921 a Albert Einstein. La explicación de Einstein, propuesta en 1905, desempeñó un papel importante en el desarrollo de la física atómica. Basó su teoría en una hipótesis muy atrevida, ya que pocos de los detalles experimentales se conocían en 1905. Además, el punto clave de la explicación de Einstein contradecía las ideas clásicas de la época.

Einstein asumió que la energía de la luz no estaba distribuida uniformemente en todo el frente de onda en expansión (como suponía la teoría clásica). En cambio, la energía de la luz se concentraría en «paquetes» separados. Además, la cantidad de energía en cada una de estas regiones no sería una cantidad cualquiera, sino una cantidad definida de energía que es proporcional a la frecuencia f de la onda luminosa. El factor de proporcionalidad sería una constante (símbolo h); se llama constante de Planck por razones que veremos más adelante.

Por lo tanto, en el modelo que propone Einstein, la energía luminosa en un haz de frecuencia viene en paquetes, cada uno cona energía E = hf, donde h = 6,626·10-34 J / s. La cantidad de energía radiante de cada paquete se llama cuanto de luz o cuanto de energía luminosa. Como cuanto de energía luminosa es muy largo, más tarde se le daría un nombre, fotón.

No hay una explicación más clara o más directa que la del propio Einstein en al artículo original de 1905 [1]. Presentamos a continuación una cita del mismo, en traducción libre y con la notación adaptada a la que venimos utilizando:

[…]De acuerdo con la idea de que la luz incidente se compone de cuantos con energía hf, la expulsión de los rayos catódicos [fotoelectrones] por luz se puede entender de la siguiente manera. Los cuantos de energía penetran en la capa superficial del cuerpo y su energía se convierte, al menos en parte, en energía cinética de electrones. La imagen más simple es que un cuanto de luz cede toda su energía a un solo electrón; Asumiremos que esto sucede[…]. Un electrón provisto de energía cinética dentro del cuerpo puede haber perdido parte de su energía cinética en el momento en que llega a la superficie. Además, se debe suponer que cada electrón, al abandonar el cuerpo, tiene que realizar una cantidad de trabajo W (que es característica del cuerpo). Los electrones expulsados directamente desde la superficie y en ángulos rectos tendrán las mayores velocidades perpendiculares a la superficie. La energía cinética máxima de uno de estos electrones es

Ecmax = hf – W

Si la placa C se carga a un potencial positivo, Vp , lo suficientemente grande para evitar que el cuerpo pierda carga eléctrica, debemos tener que

Ecmax = hf – W = eVp ,

donde e es la magnitud de la carga electrónica[…]

Si la fórmula derivada es correcta, entonces Vp , cuando se representa gráficamente en función de la frecuencia de la luz incidente, debe producir una línea recta cuya pendiente debe ser independiente de la naturaleza de la sustancia iluminada. […]

A la primera ecuación en la cita anterior se la suele conocer como ecuación fotoeléctrica de Einstein. Veamos si esta ecuación y el modelo fotónico de Einstein pueden explicar los resultados experimentales que la física clásica no puede:

1. De acuerdo con la ecuación fotoeléctrica, la energía cinética de los fotoelectrones es mayor que cero solo cuando la energía del fotón hf es mayor que el trabajo W, que es el trabajo que debe realizar el electrón contra las fuerzas de atracción del material del cátodo en el que se encuentra para escapar de él. La energía requerida para escapar del metal se conoce como la función de trabajo. Por lo tanto, solo se puede emitir un electrón cuando la frecuencia de la luz incidente es mayor que un cierto valor mínimo que corresponde al trabajo requerido para escapar del metal. Usando símbolos, la frecuencia mínima o umbral f0 viene definida para cada material por la igualdad h f0 = W.

2. Según el modelo fotónico de la luz de Einstein, es un fotón individual de frecuencia f el que expulsa a un electrón si f > f0 . Como la intensidad de la luz es proporcional al número de fotones en el haz de luz y el número de fotoelectrones expulsados es proporcional al número de fotones incidentes en la superficie, la cantidad de electrones expulsados (y con ella la corriente fotoeléctrica) es proporcional a la intensidad de la luz incidente. [2]

3. En el modelo de Einstein, la energía luminosa se concentra en una serie de cuantos de luz (fotones). Por tanto no se necesita tiempo para que el electrón acumule energía luminosa. En efecto, los cuantos transfieren su energía inmediatamente a los fotoelectrones, que escapan de la superficie casi inmediatamente.

4. Finalmente, la ecuación fotoeléctrica predice que cuanto mayor sea la frecuencia de la luz incidente mayor será la energía cinética máxima de los electrones expulsados. Esto es así porque la energía del fotón es directamente proporcional a la frecuencia de la luz. La energía mínima necesaria para expulsar un electrón es la energía requerida para que el electrón escape de la superficie del metal. Esto explica por qué la luz de una frecuencia menor que la frecuencia f0 no puede expulsar ningún electrón. La energía cinética del electrón que se escapa es la diferencia entre la energía del fotón absorbido y la energía perdida por el electrón al escapar de la superficie: si la priemera no compensa a la segunda el electrón se queda donde está

Notas:

[1] Einstein, A. (1905) Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt Annalen der Physik 17, 132-149

[2] Ojo, no todos los fotones en un haz de luz incidente golpean un electrón haciendo así que se emita desde el metal. Solo del orden de 1 de cada 50 fotones lo consigue. Esto es muy importante para la ingeniería y el diseño de experimentos, pero para lo que a nosotros nos interesa no es necesario que pase de nota a pie de página.

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

El artículo La explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. El desconcertante efecto fotoeléctrico
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Berlín, año 1704. El químico e inventor de pinturas suizo Johann Jacob Diesbach se encuentra trabajando en el laboratorio. ¿Su objetivo? Elaborar una laca rojiza a partir de cochinillas. Sin embargo, el destino es caprichoso, por lo menos para algunos. Tras un tiempo trabajando en la elaboración del pigmento rojizo, casi había conseguido su meta cuando al pobre Diesbach se le truncó el experimento. Se le acabó la ceniza que tenía que emplear para finalizar su labor.

No obstante, no todo acaba ahí. Como en toda buena historia llegó la salvación, con nombre de Johann Conrad Dippel. Dippel, compañero de trabajo, o más bien jefe de Diesbach, le prestó un material de sustitución denominado aceite Dippel, un aceite obtenido mediante la destilación destructiva de huesos. Y funcionó. Bueno, no exactamente.

Aunque su propósito final fuera una laca rojiza, de la mezcla realizada salió un azul excepcional, lo que hoy en día conocemos como el azul de Prusia (Fe7N18C18). Y fue así como nació, por un caso de serendipia, una sustancia azul que ha inspirado a diversidad de artistas en la creación de obras de arte muy conocidas. ¿Sabríais decirme cuáles?

https://culturacientifica.com/app/uploads/2019/06/Johann-Jacob-Diesbach-y-el-azul-prusia.mp4

Imagen: Johann Jacob Diesbach y el azul de Prusia (1704). (Animación: Ainhoa Caporossi Esteibar)

Referencias consultadas:

• Bartoll, Jens (2008). The early use of Prussian Blue in paintings. 9th International Conference on NDT of Art, Jerusalem Israel, 25-30 Mayo 2008.
• Wikipedia: Azul de Prusia (fecha de consulta: 01/2019).

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Autora: Ainhoa Caporossi Esteibar (@laveceria), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: Ensayo sobre el azul. Oskar González, Cuaderno de Cultura Científica, 23 de septiembre de 2017.

“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo Azul… ¿Serendipia? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. ¿Azúcar moreno o azúcar milagro?
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“Nada mejor para explicar una cosa problemática que inventar otra tan problemática y darla como indiscutible. Es el procedimiento de todas las sectas religiosas”.

Pío Baroja. En «El mundo es ansí», 1912.

“Cuando se trata de controlar a los seres humanos no hay mejor instrumento que las mentiras. Porque los humanos viven según sus creencias y las creencias pueden ser manipuladas.”

Michael Ende.

“La gente se radicaliza porque prefiere sentir a razonar.”

Anna Rosling, 2018.

Creer en algo, sea lo que sea. Lo más popular y extendido en sociedades y culturas es la religión. Juan Ignacio Pérez escribió hace un tiempo en el Cuaderno de Cultura Científica que, a esta necesidad de creer, la ciencia responde con dos hipótesis. La primera afirma que nuestra especie está predispuesta a creer en otros mundos, en seres sobrenaturales, en dioses, en la vida después de la muerte, en todo aquello que las religiones sistematizan y ofrecen a sus seguidores en forma, que conocemos bien, de credo indiscutible.

La religión sería una consecuencia de la habilidad de la especie humana para concretar la relación entre causa y efecto. Y, por ello, si buscamos respuestas a los enigmas que hemos planteado en el párrafo anterior, encontramos la respuesta en milagros, fantasmas o, si se quiere, en la religión. como dice Juan Ignacio Pérez, “las creencias religiosas serían un subproducto del modo en que funciona nuestro cerebro”.

Actuación de la Orquesta y Coro del Tabernáculo Mormón en Temple Square en el Centro de Conferencias de los Santos de los Últimos Días (Salt Lake City, Utah, Estados Unidos). Fuente: Wikimedia Commons

En consecuencia, Dimitrios Kapogiannis y sus colegas, del Instituto Nacional del Envejecimiento de Baltimore, han buscado en el cerebro las redes neuronales relacionadas con las creencias religiosas. Estas redes se integran en las áreas cerebrales relacionadas con la cognición social, el lenguaje y el razonamiento lógico, y no son específicas solo de la religión.

Obtienen más detalle cuando investigan, con resonancia magnética, el cerebro de voluntarios que se declaran creyentes o no creyentes. Localizan la relación íntima con Dios en la corteza del lóbulo temporal medio, el miedo a Dios en la corteza orbitofrontal, y las dudas sobre la existencia de Dios en el pecuneus del lóbulo parietal. La doctrina religiosa activa las áreas del lenguaje como, por ejemplo, la muy conocida área de Broca.

Para conocer el detalle de esta relación entre cerebro y religión, Michael Ferguson y su grupo, de la Universidad de Utah, lo han estudiado en un caso muy concreto, los mormones. Han escaneado el cerebro de 19 voluntarios que se declaran mormones devotos. Han encontrado que, cuando practican su religión asistiendo a actos de la congregación, se activan el núcleo accumbens, la corteza prefrontal ventromedial, y las regiones frontales relacionadas con la atención.

Algo parecido han encontrado Mario Beauregard y Vincent Paquette, de la Universidad de Montreal, en los cambios del electroencefalograma en monjas carmelitas cuando rezan y alcanzan lo que denominan una experiencia mística. Parece que la devoción activa una asociación entre ideas abstractas, el sistema de recompensa del cerebro y los procesos de atención de emociones. La doctrina motiva la conducta del devoto y la recompensa.

En conclusión, como proponía Juan Ignacio Pérez, las creencias religiosas activan en el cerebro redes de neuronas que ya existían y que provocan atención, cognición, emoción y recompensa que, sabemos, se activan también con otros estímulos diferentes a la religión.

Vamos a por la segunda propuesta del texto de Juan Ignacio Pérez: las creencias religiosas han contribuido a la cohesión de los grupos humanos y, por ello, han ayudado a su supervivencia y, en último término, al éxito evolutivo. Tienen, por tanto, las religiones o, en general, las ideologías un gran valor adaptativo. Hay ejemplos muy antiguos sobre la utilización de la religión para cohesionar grupos o, si se quiere, de pueblos y países enteros. Por ejemplo, Jorg Wagner contaba en 2018 la historia del rey Antíoco I del reino Comagene, ahora en el centro sur de Turquía, que hace más de 2000 años se autoproclamó como dios para mantener unido a su pueblo. Los habitantes tenían dos orígenes, persa y griego, y dos religiones y Antíoco los unió nombrándose dios y creando toda una religión alrededor de su persona.

Judíos ortodoxos en Jerusalén (Israel). Foto: Blake Campbell / Unsplash

Incluso, como proponen Jesse Graham y Jonathan Haidt, de la Universidad de Virginia, las personas religiosas se sienten felices y lo son por sentir que pertenecen a una congregación, a un grupo social cohesionado por la religión y su práctica. En resumen, los que siguen una religión forman parte de comunidades organizadas que cooperan y se mantienen en torno a seres sobrenaturales. Veamos algunos ejemplos que ilustran esta segunda propuesta.

La religión simplifica el control aquellos que no cumplen con las reglas de la moralidad en una sociedad. Tanto los incumplimientos, o pecados, como los castigos, infiernos y demás, vienen de dioses sobrenaturales y todopoderosos que se encuentran por encima de todos y de todo. Según Andra Craciun, de la Universidad de Bucarest, las personas religiosas pertenecen a grupos que organizan actividades conjuntas como reuniones donde se pasea, desfila, canta o baila. Estas actividades provocan en quien participa confianza, cooperación y sacrificio. Y también recompensa como encontró Uffe Schjodt, de la Universidad de Aarhus, en Dinamarca, cuando escaneó el cerebro de los que rezan, con la repetición de unos textos ya establecidos. El cerebro lo premia con secreción de dopamina y con bienestar a quienes practican su religión. O a quienes repiten eslóganes en una manifestación o en un partido de fútbol.

Además de supervivencia, para conseguir el éxito evolutivo se necesita una reproducción eficaz, y Ara Norentayan y su grupo, de la Universidad de La Columbia Británica en Vancouver, han comparado los ateos y el número de hijos que tienen con quienes se declaran religiosos. Después de revisar los datos de 82 países han encontrado que, de media, los que asisten a un culto religioso una vez por semana tienen 2.5 hijos mientras que los que no van nunca tienen 1.7 hijos. O, también, en Suiza y en el censo de 2000, los cristianos, hindúes, musulmanes y judíos tienen, de media, 3 hijos, y los judíos ateos tienen 1.5 hijos. Incluso los judíos Haredim, de Israel y más ortodoxos, tienen 6-8 hijos de media.

Lo habitual es que los hijos tengan, en principio, la misma religión que sus padres y, por tanto, los devotos de alguna religión, al tener más hijos que los que no siguen ningún culto, la transmiten a más individuos de la siguiente generación.

Ayuda al éxito en la reproducción, en nuestra cultura, una buena situación económica que lleva a tener más recursos para criar a los hijos. En un repaso en 81 países, las personas que consiguen con rapidez prosperidad económica son los que muestran una creencia más fuerte en el cielo y en el infierno. Sobre todo cuenta la creencia en el infierno. Y, además, rechazan más el fraude fiscal, el soborno, el adulterio y la mentira.

Una de las características psicológicas más interesantes de las personas religiosas es que consideran que sus creencias no se pueden probar por medio de la ciencia, no son falsables en el sentido de Popper. La religión solo se debe basar en la fe de sus seguidores, no en evidencias externas. Lo estudiaron Justin Friesen y sus colegas, de la Universidad de Waterloo, en Canadá, y encontraron que la religión, y también las ideologías políticas, se basan en otros motivos y, sobre todo, en que mantienen una determinada imagen del mundo y son el soporte de una identidad de grupo concreta. Friesen comenta que, cuando se dice que unas creencias religiosas o políticas no son demostrables por la ciencia, no se disgusta a sus seguidores sino que, incluso, se refuerza su aceptación de esas creencias.

Además, de la religión, la ideología también sirve para compactar un grupo. Una de las ideologías políticas más debatidas en estos días es el nacionalismo, por lo que supone en relación con los estados nación actuales como por su fuerza en crear sentimientos y reforzar el grupo de pertenencia. Sin embargo, la definición de nacionalismo no es fácil. Por ejemplo, el Diccionario de la Lengua da dos acepciones: 1. Sentimiento fervoroso de pertenencia a una nación y de identificación con su realidad y con su historia. 2. Ideología de un pueblo que, afirmando su naturaleza de nación, aspira a constituirse como Estado. O en el Diccionario Espasa de Sinónimos y Antónimos de 1997: Nacionalismo: Patriotismo, regionalismo, tradicionalismo, civismo, chauvinismo, patriotería, xenofobia, fanatismo. O, también, en Wikipedia, donde, y según Ernest Gellner, “el nacionalismo es un principio político que sostiene que debe haber congruencia entre la unidad nacional y la política”, o, si se quiere, “el nacionalismo es una teoría de legitimidad política que prescribe que los límites étnicos no deben contraponerse a los políticos”.

Eugène Delacroix «La libertad guiando al pueblo» (1830). Óleo sobre lienzo, 260 x 325 cm. Sobre esta obra Delacroix escribió: «He emprendido un tema moderno, una barricada, y si no he luchado por la patria, al menos pintaré para ella.» La lucha a la que se refiere es el alzamiento del pueblo de París el 28 de julio de 1830 contra la supresión del parlamento por parte de Carlos X. Fuente: Wikimedia Commons

Algo parecido define Bert Bonikowsky, de la Universidad de Harvard, con un enfoque más personal: nacionalismo es un grupo de significados subjetivos y de orientaciones afectivas que dan a los individuos un sentido de sí mismos y guían sus interacciones sociales y sus elecciones en política. Para Bonikowsky, el nacionalismo en política y para políticos es, como ideología, un principio político que propone que las unidades nacional y política deben ser congruentes. El mundo debe estar dividido en naciones identificables, que cada persona pertenezca a una nación, y que la nacionalidad del individuo influya en cómo piensa y actúa y siente. En la práctica política, el nacionalismo es una llamada a la lealtad, a la atención y solidaridad del pueblo para cambiar como se ven a sí mismos, movilizar lealtades, promover energías y articular demandas. Para el resto de los ciudadanos, los que no se sienten nacionalistas, el nacionalismo como política crea, a menudo, una percepción de superioridad nacional y una orientación hacia la dominación y, por tanto, el rechazo. Como práctica es un conjunto heterogéneo de prácticas y posibilidades que están disponibles en la vida cultural y política moderna.

Sobre este asunto escribía Javier Elzo en el Deia en 2018: No acabo de ver la distinción entre algo dado, la nación, y un sentimiento, la patria. También la Constitución une ambos conceptos en el mismo artículo: “Artículo 2. La Constitución se fundamenta en la indisoluble unidad de la nación española, patria común e indivisible de todos los españoles”. Como ven, aparecen patria y nación en el mismo párrafo.

Hace unos meses, en noviembre de 2018, en los actos del centenario de la Primera Guerra Mundial, el presidente francés Emmanuel Macron reabrió el debate. Proclamó que “el patriotismo es el exacto contrario al nacionalismo. El nacionalismo es su traición… Diciendo que nuestros intereses primero y qué importan los de otros, se borra lo que una nación tiene de más precioso, lo que la hace vivir, lo que la lleva a ser grande, los más importante: sus valores morales”. También George Orwell avisó, en 1945, que no hay que confundir nacionalismo y patriotismo. En su texto Orwell se refiere, es obvio por el tiempo y lugar en que lo escribe, al nacionalismo supremacista nazi recién derrotado en la Segunda Guerra Mundial al que une, por su experiencia vital, a los comunistas soviéticos. Su definición de nacionalismo lo deja muy claro: “Cuando digo nacionalismo me refiero antes que nada al hábito de pensar que los seres humanos se pueden clasificar como si fueran insectos y que masas enteras integradas por millones o decenas de millones de personas se pueden etiquetar sin problema alguno como “buenas” o “malas”.

Pero, en segundo lugar –y esto es mucho más importante-, me refiero al hábito de identificarse con una única nación o entidad, situando a esta por encima del bien o del mal, y negando que exista cualquier otro deber que no sea favorecer sus intereses.”

Todo lo escrito hasta aquí sobre el nacionalismo quizá ayude a comprender por qué es una ideología que provoca sentimientos tan profundos que, a la vez, ayudan a aumentar la cohesión del grupo social. Sin embargo, tanto la ideología política como la religión pueden llegar al fanatismo y, como escribió Gilbert K. Chesterton en 1910, se llega a “la incapacidad de concebir seriamente la alternativa de una proposición” y, por tanto, “es fanático solamente cuando no puede comprender que su dogma es un dogma, aunque sea verdad”. Así, la ideología, en la práctica, llena el día a día con charlas con y sobre dogmas, rituales simbólicos, compromisos con las instituciones y prácticas a cumplir. Con el nacionalismo como forma civil de religión puede pasar que coloque la nación por encima de otras afiliaciones colectivas.

Fue a principios del siglo XIX, hacia 1830, tal como lo cuenta Karen Armstrong, cuando los nuevos Estados nación provocaron bajo una profunda contradicción: por una parte, eran laicos, pero las nuevas naciones despertaban emociones casi religiosas. En último término, la patria era una manifestación divina, el depósito de la esencia del pueblo y, por tanto, eterna. Daba a los seres humanos la inmortalidad que buscaban porque, la patria, existía desde el inicio del tiempo y continuaría tras su muerte Además, el Estado se había creado para contener la violencia pero la nación se utilizó como argumento para desencadenarla. En fin, si podemos definir lo sagrado como aquello por lo que se está dispuesto a morir, la nación era el valor supremo, lo divino en la tierra.

En ese momento, en el siglo XIX, en el entorno de la aparición del Estado nación que describe Karen Armstrong, cuando Ernest Renan escribió que ni la raza, ni la lengua, ni la religión, ni la geografía bastan para explicar una nación, como resume Marc Bassets en El País, sino que debe suponer un hecho tangible y cotidiano, que los ciudadanos expresen que quieren seguir una vida en común. O, si se quiere, que esa ideología contribuye a la cohesión de las personas en el grupo. O, como de nuevo nos dice Renan, que “existencia de una nación es un plebiscito cotidiano”, aunque se refería a su tiempo, es decir, al Estado nación.

Así, la aceptación de, por ejemplo, la Primera Guerra mundial fue aceptada con entusiasmo. Demuestra lo difícil que es resistirse a las emociones de la religión y, ya hace un siglo, a las del nacionalismo, la nueva fe laica. Es obvio que el nacionalismo llega con facilidad a un fervor casi religioso, especialmente en momentos tensos y emocionales.

Quizá la obsesión, religiosa o política, tenga relación con la química del cerebro. Hay algunas personas que tienden a aceptar creencias sin fundamentos como manías conspiranoicas, lo paranormal o las pseudociencias. Según Katharina Schmack y sus colegas, de la Universidad Médica Charité de Berlín, hay una relación entre la concentración de dopamina, neurotransmisor cerebral, y el apoyo a creencias sin fundamentos científicos.

Trabajan con 102 voluntarios, de ellos 53 son mujeres, y la edad media es de 25 años. A la vez que estudian los genes COMT, que regulan la degradación de la dopamina, les hacen encuestas sobre sus creencias. Los resultados muestran que, cuanto más alta es la concentración de dopamina, mayor es la tendencia a aceptar creencias sin apoyo científico.

Sala del órgano de la Cueva de Neptuno (Cerdeña, Italia). ¿Qué ves? Fuente: Wikimedia Commons

Todos tendemos, como cuentan Philipp Sterzet y sus colegas, del Colegio Universitario de Londres, a ver lo que esperamos ver, lo que buscábamos es lo que, a menudo, encontramos. Hay, por tanto, que preguntarse si nuestro sistema de creencias y opiniones se ve sesgado por lo que esperamos, incluso por estados patológicos o por mentiras y engaños de otros. Así, por ejemplo, varios factores influyen en hechos o creencias que nos interesan o nos dejan más o menos indiferentes. Geoffrey Goodwin y John Dailey, de las universidades de Pennsylvania y Princeton, respectivamente, han encontrado que se aceptan con facilidad sucesos negativos como orinar sobre monumentos, mentir o hacer el saludo nazi. Tienen menos aceptación los hechos positivos como salvar a alguien que se ahoga o donar fondos a una ONG. Y todavía menos se puntúa lo que está en debate en la actualidad como el aborto o la eutanasia. Por ello, hay personas que piensan que sus creencias morales son objetivas y, por tanto, hechos verdaderos del mundo real. Y, en cambio, otras aceptan que sus creencias pueden ser, simplemente, preferencias morales personales.

En los debates sobre creencias se interviene para ganarlos o para aprender. En los debates para aprender, una elección personal y subjetiva, se escucha y, a menudo, se llega a un acuerdo. En los debates para ganar, lo importante son los objetivos, los hechos que nos son opiniones ni opinables, se escucha menos y no se consiguen acuerdos. Incluso, en los debates para ganar se tiende a parecer muy objetivo en las argumentaciones ya que, como solo hay una respuesta correcta, las demás están equivocadas. Uno se pregunta si los asuntos políticos en debate tienen una respuesta correcta o si todo es relativo. Estamos en el tiempo del tribalismo creciente.

El mejor debate es el cooperativo, con intención de llegar a un acuerdo, pero no siempre debe ser así. Es inútil el debate cooperativo sobre la homeopatía, o sobre las pseudociencias en general, o sobre el cambio climático o, si se quiere, sobre la existencia del cielo y el infierno. En los debates se debe ser cooperativo pero no equidistante sobre asuntos claramente falsos o indebatibles. En el debate cooperativo o para aprender, más parece que puede haber otras respuestas correctas y que no existe una verdad objetiva.

Es fácil de entender lo que revelan los estudios de Justin Friesen y sus colegas, de la Universidad de Waterloo, en Canadá, cuando aseguran que, muchas personas con una ideología interiorizada, consideran que sus creencias no se pueden, ni quizá deben, probar por la ciencia, con la falsabilidad en el sentido de Popper. En sus encuestas, Friesen y su equipo obtuvieron, para las ideologías, los mismos resultados que para la religión: las personas solo se deben basar en la fe y no en la realidad externa. Las personas con ideología establecida buscan, como la religión, una determinada imagen del mundo, la estabilidad en su modo de vida y, también, el soporte de una identidad concreta para sentirse integradas en un grupo. Cuando se afirma que una religión o una ideología no se pueden demostrar por la ciencia, no se disgusta a sus seguidores sino que, por el contrario, se refuerza su aceptación de esa creencia, sea religión o ideología.

Este rechazo al método científico se basa en lo que Geoffrey Munro, de la Universidad Towson, de Inglaterra, denomina la “excusa de la impotencia científica”. Es el rechazo de cualquier argumento científico en contra de la propia creencia y, además, el rechazo es previo, antes de analizarlo o debatirlo. Y, en último término, provoca la pérdida de credibilidad en el método científico y en la ciencia. Munro propone su hipótesis después de trabajar con 84 universitarios voluntarios y plantearles un debate sobre la homosexualidad en un estudio que, en general, trata de enjuiciar la calidad de la información basada en la ciencia. Así, las propias creencias provocan el rechazo a la ciencia.

Por tanto, hay quien afirma que sus opiniones son las únicas correctas y, además, sienten que lo son porque ellos son los mejor informados sobre ese asunto, sea el que sea, tal como han estudiado Michael Hall y Kaithin Raimi, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Es curioso que, para los que piensan que sus ideas no son superiores a las de otros, también subestiman sus conocimientos sobre ese asunto. Sin embargo, los que se sienten superiores y que saben mucho, tienden a perder la oportunidad de aprender más. En general, los que sienten que sus creencias son objetivas, o sea, hechos, no debaten pues no ven la necesidad ya que consideran que su opinión es la correcta.

En resumen, quien piensa que su opinión es única y la mejor, pierde oportunidades de aprender más sobre ese tema, es fácil que se convierta en un obstáculo para conseguir que se debata en asuntos políticos.

Y, es evidente, que la interacción social cambia lo que se siente sobre la certeza de las opiniones propias. Los experimentos del grupo de Matthew Fisher, de la Universidad de Yale, muestran que las opiniones debatidas en un grupo que coopera se consideran menos objetivas que si en el grupo se compite por demostrar la verdad. O sea, quien coopera, acepta argumentos sin mayores problemas, y quien compite y no coopera quiere la verdad absoluta para apropiarse de ella.

Nos podemos acercar a la relación entre la religión y la ideología política con los estudios de Paola Bressan y su grupo, de la Universidad de Padua, en Italia, y que comenta Julio Rodríguez en su blog La bitácora del Beagle. Tanto la religiosidad como las ideas conservadoras presentan una dificultad en interpretar lo que se sale de lo habitual o, si se quiere, el azar en el entorno. Las investigaciones de este grupo llevaron a David Amodio y sus colegas, de la Universidad de Nueva York, a estudiar el funcionamiento del cerebro en liberales y conservadores y a concluir que los liberales tienen una onda de potenciales cerebrales que revela mayor sensibilidad para responder a conflictos. Por supuesto, es una propuesta en debate y queda mucho por conocer sobre las diferencias en la neurocognición según la ideología.

Creencias, religión e ideología están relacionadas, por lo menos en el principio de su desarrollo, tal como propone Joseph Henrich, de la Universidad de la Columbia Británica en Canadá. Lo explica Juan Ignacio Pérez en el Cuaderno de Cultura Científica. Una persona con prestigio difunde con más facilidad sus ideas en su grupo. Si, además, está dispuesto a sufrir por sus creencias. Incluso a llegar al martirio, lo conseguirá con más eficacia y difusión. Por ello, al principio de las religiones y de las ideologías con éxito suele haber una persona de prestigio que sufre. A través del sufrimiento, las creencias, la ideología y la religión llegan mejor al grupo. Las derrotas llegan mejor al imaginario popular que las victorias. Como escribe Francisco Javier Caspistegui en un texto sobre la ciudad, el campo y el tradicionalismo español, “la moral de la derrota es un elemento necesario para conseguir el objetivo último, que no es otro que la recuperación de aquello que se juzga más positivo de los buenos viejos tiempos”.

Referencias:

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

El artículo Nacionalismo, ideología y religión se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Ciencia, ideología y práctica política
2. Ciencia, arte, religión
3. La neurociencia como religión

Querido lector, si estás comiendo algo mientras lees este artículo, lamento informarte que probablemente estés ingiriendo grasas trans. ¿Que no sabes qué son? Para empezar, estas grasas no tienen nada de transgénico. Su nombre y el porqué se consideran “malas” radica en su estructura molecular, en cómo están orientados los átomos de carbono al interaccionar entre sí mediante un doble enlace químico.

Estas grasas pueden perjudicar tu salud favoreciendo el desarrollo de enfermedades cardiovasculares. Están presentes en alimentos como la leche y la carne de rumiantes, pero sobretodo se obtienen como productos no deseados durante procesos industriales como la hidrogenación de aceites vegetales. Están por todas partes, hasta en la sopa (¡y no es broma!).

Como si todo esto fuera poco, en numerosos países europeos, entre ellos España, no existe una legislación que regule la cantidad permitida de grasas trans en los alimentos. Pero que no cunda el pánico. Lo cierto es que en realidad consumimos mucha menos grasas trans de lo que creemos. Los procesos industriales por los cuales se obtienen han mejorado tanto que la ingesta de este tipo de grasas suele ser inferior al límite aconsejado por la OMS.

Así que tranquilo/a, sigue disfrutando sin culpa de lo que estés comiendo, porque las grasas trans son cosa del pasado.

Referencias consultadas:

• Riobó, Pilar y Breton, Irene (2014). Ingesta de grasas trans; situación en España. Nutrición Hospitalaria, 29(4), 704-711. DOI:10.3305/nh.2014.29.4.7337.

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Autora: Agustina Taglialegna (@AgustinaTaglia), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: A nadie le preocupan las grasas trans. Déborah García Bello, Cuaderno de Cultura Científica, 4 de octubre de 2018.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo Adiós a las grasas trans se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. A nadie le preocupan las grasas trans
2. Adiós a las microesferas de plástico en los cosméticos
3. ¿Azúcar moreno o azúcar milagro?

Imagina que estás en una obra y se suelta un pedrolo bien gordo que comienza a caer y va directo a tu cabeza, ¿qué eliges para cubrirte? ¿El escudo del Capitán América…

Imagen: Wikimedia Commons

… o el típico casco de obra?

Imagen: Wikimedia Commons

Unos millones de obreros y yo nos decantamos por el casco, te explicaré por qué.

El primer motivo es que el escudo no existe, pero no es el principal.

Para entenderlo bien tenemos que precisar qué es la fuerza.

No es infrecuente definir las magnitudes físicas según alguna fórmula en las que participan. Por ejemplo, la fuerza es aquello capaz de cambiar el estado de movimiento de un sistema. Simplificando podría decirse que bien aumentando/disminuyendo su velocidad o bien cambiándola de dirección, lo que implica generar una aceleración. Recuerda la segunda ley de Newton: F = m·a

Aquí se suele obviar que hay otro fenómeno en el que se manifiestan las fuerzas, cuando se producen deformaciones.

(En realidad es trabajo hecho contra las fuerzas que mantenían las partes del sistema en sus posiciones relativas)

Pero, para verlo bien claro, nos quedamos con que las fuerzas producen cambios en el estado de movimiento o deformaciones.

Y volvamos a nuestros superhéroes, esos que se ponen cotas de mithril y escudos de vibranium, materiales tremendamente resistentes y que no se romperán cuando se les aplique una fuerza, por intensa que sea.

Muy bien, te lo compro, pero tú estás detrás, querido amigo… Y para mostrarte lo que te pasará si confías ciegamente en los Vengadores o en tu tío Bilbo, recordemos un conocido juguete, el péndulo de Newton (Newton’s cradle).

Imagen: Wikimedia Commons

Si piensas en que la bola de la izquierda es el objeto que te golpea; las del centro, tu cobertura, y la de la derecha, tu cabeza… creo que verás que te llevas el impacto completo, con toda su energía.

Eso es lo que pasará si te cubres con un elemento rígido en contacto contigo. El impacto te llegará con toda su fuerza. La única ventaja que puedes obtener sería que si el objeto es puntiagudo, su fuerza se repartirá por todo el “protector” que uses y la presión será menor (se clavará menos), pero la energía del golpe será la misma.

Por lo tanto, si te tiras de un edificio con la mejor armadura de vibranium el golpe va a ser equivalente al que te darías si fueras desnudo, sólo que, en lugar de chocar contra el suelo, chocarás contra la armadura.

Puedes comprobarlo por ti mismo con monedas sobre una mesa. Mira este vídeo.

Estarás pensando: “Vale, quizá el truco sea, no estar en contacto con la armadura, dejar hueco. Así no me llegará el impacto.” Si es así, es que has olvidado la primera ley Newton, la ley de la inercia.

Si sobre un cuerpo la fuerza neta es cero, este seguirá con su estado de movimiento constante. Bien parado o con movimiento rectilíneo y uniforme.

Ponte la armadura de nuevo, ahora usaremos una de una talla más, y saltemos desde lo alto de un edificio. Cuando la armadura toque el suelo no te pasará la fuerza (¡Bien!), pero la armadura se parará… y tú seguirás cayendo el trocito que te faltaba y te darás el tortazo que te mereces por no estudiar física (¡MAL!).

Esto es justo lo que les pasa al cerebros cuando la cabeza sufre un movimiento brusco en un accidente de coche o al recibir un puñetazo. El cráneo se mueve, pero el cerebro que está suspendido en medio no, al final es el propio cráneo el que le golpea en su movimiento.

Y, entonces, ¿por qué es mejor el caso frente al escudo? Si cuando el objeto golpee el casco me pasará toda la fuerza y energía, ¿qué ventaja me ofrece?

El secreto, claro, está en el interior.

Imagen: Wikimedia Commons

El casco de seguridad no va apoyado sobre el cráneo, va sujeto a la cabeza con una estructura de plástico que, por un lado nos separa del casco y por otro… es FLEXIBLE.

Recuerda que dijimos que las fuerzas también podían producir una deformación, como cuando espachurramos una lata de refresco. En este caso, el entramado de plástico hace de amortiguador, deformádose un poco, sin que el casco toque la cabeza), absorbiendo la energía del golpe y salvándonos esta mollera que tantos años ha costado educar. Por supuesto, después vuelve a estirarse y en ese proceso disipa la energía en forma de calor y todos contentos.

Ya sólo me queda pedirte perdón por estropearte el 90% de las películas de ciencia ficción y fantasía, pero es que el universo de verdad es más fascinante aún.

Sobre el autor: Javier Fernández Panadero es físico y profesor de secundaria además de escritor de libros de divulgación.

El artículo ¿El escudo del Capitán América? A mí tráeme un casco de obra se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Cuando pensamos en chocolate nuestro cerebro activa las sensaciones y recuerdos de placer, pero ¿y si nos abre las puertas a degustar algo tan en principio alejado como las matemáticas?

Imagen: Diseño de tableta que demuestra visualmente el teorema de Pitágoras: girando el cuadrado típico de la onza de chocolate hacia el interior crea triángulos de diferentes medidas, pero que mantienen la misma superficie. (Ilustración: Olga Carmona Peral)

La gastronomía va mucho más allá de cubrir una necesidad primaria, y se considera un arte con relaciones íntimas con nuestro mundo, nuestra cultura e incluso la ciencia. El gourmet busca en la alta cocina dar un valor añadido a sus platos y que actúen como elemento de distinción y atractivo.

Un buen ejemplo es el maestro chocolatero barcelonés Enric Rovira que viene desarrollando desde hace 25 años propuestas rompedoras que unen lógica con placer, sensaciones con geometría. Parecen mundos muy distantes pero, ¿y si no lo son tanto?

Ya la tradicional tableta de chocolate es un ejemplo maestro de geometría de gran sencillez y sentido práctico, pero él va un paso más allá. Mediante la innovación y la creatividad nos propone diseños de tabletas que nos remiten a la arquitectura modernista o a medidas armónicas y orgánicas más propias de Le Corbusier, incluso una tableta realizada junto al diseñador Santos Bregaña y el matemático Enrique Zuazua, que demuestra visualmente el teorema de Pitágoras.

Son propuestas que unen lógica con placer, sensaciones con geometría, matemáticas con gastronomía, así ambos mundos nos enriquecen cuando damos un delicioso bocado a ese chocolate.

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Autora: Olga Carmona Peral (@olga_CPeral), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: Diseños geométricos de chocolate. Raúl Ibáñez, Cuaderno de Cultura Científica, 8 de octubre de 2014.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo Placer y geometría se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Las matemáticas son el lenguaje en el que está escrito el univero y eso hace que el grado en matemáticas sirva para muchas más cosas que para dar clases. Lo ilustra Paz Morillo de la Universitat Politècnica de Catalunya con 6 casos de chicas  que aplican las matemáticas en ámbitos muy distintos.



Quizás sea el número más famoso de la historia. Lo cierto es que el número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más importantes que existen en el mundo, estudiada por el ser humano desde hace más de 4.000 años. La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal que el popular número cuenta con su propio día en el calendario, así el mes de marzo se celebra el Día de Pi en todo el planeta.

Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien lanzó en 1988 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) y además, la celebración coincide con la fecha del nacimiento de Albert Einstein. En 2009, el congreso de EEUU declaró oficialmente el 14 de marzo como el Día Nacional de Pi.

Actualmente, el Día de Pi es una celebración mundialmente conocida que sobrepasa el ámbito de las matemáticas. 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.

Este 2019 nos unimos de nuevo al festejo con el evento BCAM–NAUKAS, que se desarrolló a lo largo del 13 de marzo en el Bizkaia Aretoa de UPV/EHU. BCAM-NAUKAS contó durante la mañana con talleres matemáticos para estudiantes de primaria y secundaria y durante la tarde con una serie de conferencias cortas dirigidas al público en general.

Este evento es una iniciativa del Basque Center for Applied Mathematics -BCAM, enmarcada en la celebración de su décimo aniversario, y de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad el País Vasco.

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

El artículo Matemáticas modernas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En la actualidad, muchas regiones del mundo consumen alimentos que no se producen en el propio país. Este es el caso del arroz (Oryza sativa). Se calcula que en el sur-sudeste de Asia se produce entorno al 90% del arroz consumido en el mundo.

Análisis arqueológicos y genéticos indican que el arroz se domesticó hace 14.000-10.000 años en China. Tardó alrededor de 10.000-8.000 años en llegar a India y otros 2.000 en expandirse por Japón, Oriente Medio, Egipto, Grecia y Roma. Hace 1.300 años se introdujo en la Península Ibérica, gracias a los árabes. 500 años después se consumía en el norte de Europa y fue hace 300 años cuando se introdujo en Norteamérica, mediante esclavos africanos.

No hay que olvidar que el cultivo del arroz es complicado y peligroso ya que se necesita mucha agua y los lodazales de siembra son lugares idóneos para la cría de mosquitos Anopheles, puesto que sus huevos y el crecimiento de la larva y pupa se desarrolla en un medio acuático. En su etapa adulta, mediante sus picaduras, transmiten enfermedades como el paludismo o malaria.

En un estudio psicológico se comparó el comportamiento de los cultivadores de arroz con los de trigo. Los resultados mostraron que los primeros eran más interdependientes y holistas que los segundos. Esto ocurre porque la siembra del arroz, a diferencia del trigo, requiere cooperación.

Imagen: Ilustración del cultivo del arroz en un lodazal de siembra y la relación que muestra con el ciclo de vida del mosquito Anopheles. (Ilustración: Aida Zuriñe Campos Vivanco)

 En conclusión, el cultivo del arroz es una actividad que puede ser complicada y peligrosa, que lleva tras de sí miles de años de historia y expansión.

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Autora: Aida Zuriñe Campos Vivanco (@az_ciencia), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: Ingredientes para la receta: El arroz. Eduardo Angulo, Cuaderno de Cultura Científica, 5 de diciembre de 2018.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo Historia y peligros del cultivo de arroz se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

 

Algunas producciones cinematográficas y su despliegue mediático han permitido que nuestra sociedad esté familiarizada con el Jurásico, ese periodo de la historia de la Tierra de hace entre 201 y 145 millones de años (ma a partir de aquí). Y yo, como geólogo, agradezco esta difusión, pero nuestro planeta presenta una gran historia de 4500 ma que podríamos considerar plenamente fascinante. La Geología, con la ayuda de las otras ciencias básicas, ha permitido conocer esta dilatada historia. Y de ella, voy a destacar la del periodo Cretácico (145-100 ma)… y os preguntaréis por qué…

Las montañas y valles de nuestro entorno, que tan acostumbrados estamos a pisar fruto de nuestra fusión ancestral con el territorio, están formadas principalmente por rocas sedimentarias que se originaron en el mar, y precisamente, las del Cretácico son las que mayor extensión presentan en el paisaje… ¡Las que más pisamos!

Geológicamente, nuestro entorno forma la región que denominamos vasco-cantábrica, donde localizamos Euskal Herria y zonas aledañas (Cantabria, Burgos,…). Este territorio se formó por el plegamiento de sedimentos y rocas que dio origen a los Pirineos; de hecho, también podemos denominarla Pirineo Occidental. Entre los periodos Triásico (hace aproximadamente 200 ma) y Paleógeno (hace aprox. 35 ma) esta región no era como la conocemos sino una amplia zona de sedimentación continental y marina comprendida entre el Macizo de Asturias al Oeste, la Sierra de la Demanda al Sur, y el Macizo de Bortziri-Aldude, al Este: la conocida por los geólogos como Cuenca (de sedimentación) Vasco-Cantábrica. Podemos imaginarla como un mar alimentado por ríos que nacían en las áreas continentales mencionadas (imagen 1).

Imagen 1. La región Vasco-Cantábrica hace 100 millones de años (edad Albiense). La imagen se presenta como si estuviera tomada desde el aire mirando hacia el sureste. Modificada de una imagen del mapa geológico del País Vasco (EVE. Ente Vasco de la Energia / Energiaren Euskal Erakundea).

 

Pero esta imagen no era estática sino que iba cambiando a lo largo del tiempo: conforme se movía la placa de Iberia respecto de la de Europa y se iba abriendo el Golfo de Bizkaia (imagen 2), el mar iba ganando extensión y profundidad progresivamente hasta el momento en el que comienza la formación de los Pirineos, elevándose la topografía y pasando a ser una zona montañosa en erosión (imagen 3).

Imagen 2. Posición relativa de las placas de Iberia y de Europa en el Jurásico y en el Cretácico superior, donde se observa la apertura del Golfo de Bizkaia como consecuencia del movimiento relativo de ambas placas. Tomada del libro de Bodego et al. Eds. (ISBN 978-84-9860-991-2).

 

Así, durante el Cretácico, en nuestra región, además de mares y ríos que llevaban sus sedimentos hacia zonas costeras, había deltas, playas, estuarios…, los cuales son ejemplos de lo que denominamos medios sedimentarios. En ellos vivían comunidades de seres vivos que florecieron y se extinguieron, pero que dejaron su carácter en los sedimentos y rocas. El estudio de los organismos fósiles nos ayuda a entender mejor cómo era el medio sedimentario y viceversa, ya que los condicionantes físicos (p. ej. el oleaje) y químicos (p. ej. la salinidad del agua) influyen en el desarrollo de los seres vivos y en la distribución y depósito de sedimento.

Imagen 3. Mapa geológico actual de los Pirineos. La Región Vasco-Cantábrica es la parte occidental de esta cadena montañosa. Los colores verdes indican rocas sedimentarias plegadas. Con color amarillo se representan las zonas actuales con sedimentación continental. Tomada del libro de Bodego et al. Eds. (ISBN 978-84-9860-991-2).

 

La Cuenca Vasco-Cantábrica estuvo influenciada por procesos geológicos tales como actividad de fallas, vulcanismo, expansión de las áreas marinas, entre otros. El estudio de las rocas cretácicas de nuestra región ha permitido y permite conocer como han actuado estos procesos en un periodo con muchos cambios ambientales e influenciado por una climatología subtropical.

El Cretácico se divide en intervalos de tiempo Inferior y Superior y a su vez, en intervalos menores llamados edades, los cuales usaremos para ilustrar los principales ambientes y fósiles de nuestra región.

Así, al comienzo del Cretácico Inferior (edad Berriasiense a Barremiense; hace 145-125 ma) los ríos principales drenaban las zonas de Asturias y llevaban sus sedimentos arenoso-arcillosos a un mar de poca profundidad. En las zonas costeras se desarrollaron comunidades piscícolas de teleósteos primitivos, los antepasados directos de la mayoría de las especies actuales de peces (imagen 4).

Imagen 4. Pez fósil llamado Ezkutuberezi carmeni. Es un teleósteo primitivo que tiene el honor de ser el primer vertebrado fósil en conexión anatómica encontrado y descrito en nuestra Región. Longitud aproximada: 10 cm. Cretácico inferior. Foto: Mikel A. López-Horgue.

 

Poco después, geológicamente hablando (Aptiense y Albiense; hace 125-100 ma), el mar ocupó mayor superficie y ganó en profundidad. La actividad de las fallas aumentó de tal manera, que sobre los bloques de falla hundidos el mar presentó profundidades mayores (>200m) mientras que sobre los bloques elevados no se pasaron de 40-50 m de columna de agua. En estas zonas de menor profundidad y con menor aporte de arenas y arcillas, las asociaciones de corales, bivalvos rudistas, algas y bacterias, entre otros, indujeron una sedimentación de carbonato cálcico que hoy día forman las calizas (arrecifales y de plataforma) tan abundantes y que configuran los principales relieves en nuestra geografía: Karrantza, Anboto, Aitzgorri, Aralar, entre otros. En las zonas con mayor profundidad proliferaban los ammonites, cefalópodos de concha tabicada, que ocupaban distintos hábitats pelágicos. El vulcanismo submarino del Albiense es un fenómeno que influyó en el medio marino, con procesos tales como la introducción de metales (p. ej. hierro) y la variación de la temperatura del entorno. La abundancia de calizas con microbios (bacterias, algas,…) y la diversificación de ciertos grupos (p. ej. crustáceos decápodos-cangrejos, langostas- y ammonites; imagen 5) son hitos evolutivos que suceden en el Albiense vasco-cantábrico, aunque no se ha demostrado todavía si hubo relación con el vulcanismo.

Imagen 5. A la izquierda una langosta fósil de edad Albiense. Habitaba en las zonas alejadas de la costa de un mar somero. Longitud aproximada: 10 cm. (Foto: Patxi Rosales Espizua). A la derecha un ammonite de gran tamaño. Edad Albiense. Habitaba un medio marino de mayor profundidad y alejado de la costa. Diámetro del fósil: 45 cm. Foto: Mikel A. López-Horgue.

 

Un gran cambio ambiental ocurre al comienzo del Cretácico Superior (Cenomaniense; hace 100-93 ma): una subida del nivel del mar permitió que éste ocupara progresivamente amplias zonas continentales en toda la región (este fenómeno se conoce como transgresión marina), llegando la línea de costa hasta más al sur de la actual Soria, y desarrollándose una sedimentación de carbonato cálcico aportado principalmente por organismos unicelulares planctónicos (algas calcáreas, foraminíferos). En las zona de Bilbao-Plencia se llegó a un máximo de profundidad del mar, que según autores, alcanzaría los 1500-2000 m durante el Coniaciense (hace 86 ma). Esta transgresión es un proceso rápido geológicamente (aprox. 15 ma) que dificultó que los seres vivos respondieran a unas nuevas condiciones con áreas marinas más extensas, cambio en las corrientes oceánicas y en la profundidad, entre otros efectos, aunque también supuso oportunidades para nuevos grupos emergentes. Como ejemplo, la mayoría de los grupos de ammonites del Cretácico inferior desparecieron al final del Albiense (99 ma), diversificándose rápidamente a partir de pocos grupos con las nuevas condiciones. Asimismo, los peces teleósteos primitivos dejaron paso a los nuevos peces óseos. Los “constructores” de arrecifes y plataformas carbonatadas (corales, rudistas) se redujeron a algunas zonas de menor profundidad hacia el sur de la región. Una nueva fase de vulcanismo tuvo lugar durante el Santoniense (86-83 ma) en las zonas de mayor profundidad.

En el Campaniense-Maastrichtiense (83-66 ma), los ríos avanzaron sustancialmente hacia el norte, posibilitando un nuevo cambio en los ambientes. En estuarios y zonas costeras con sedimentación de arenas y arcillas proliferaron los tiburones y rayas, presentando una alta biodiversidad en la región. Asimismo, en sedimentos fluviales de este tiempo se ha encontrado una diversa asociación con más de 40 especies de vertebrados continentales, entre dinosaurios, pterosaurios, cocodrilos, tortugas, serpientes, lagartos, anfibios, mamíferos y peces, constituyendo uno de los yacimientos de vertebrados del Cretácico superior más importante de Europa.

El impacto de un meteorito en Yucatán marca el final del Cretácico (66 ma) y con ello se produce una de las llamadas extinciones masivas (en la historia de la Tierra se han diferenciado al menos 7), donde desaparecieron un 76% de las especies. Este fenómeno quedó registrado en los sedimentos arcillosos de mar profundo de Sopela, Zumaia y Bidart como una fina capa de entre 1 y 7 cm de espesor con un alto contenido en Iridio que supera cien veces la concentración de la corteza terrestre; este hecho se toma como evidencia directa del impacto de un meteorito, ya que éstos presentan igualmente concentraciones muy altas.

La vida volvió a abrirse camino después del Cretácico, y también volvió a sufrir cambios. La geología nos enseña una Tierra dinámica con procesos geológicos que controlan los cambios ambientales y el desarrollo de los seres vivos. El Cretácico es una pequeño pero apasionante capítulo de la historia de la Tierra, y su registro es especialmente importante en nuestra región vasco-cantábrica. ¿A que ahora podemos “pisar” nuestro paisaje de otra manera?

Para saber más:

• Bodego, A., López-Horgue, M. A., (2018). “Geología de los Pirineos occidentales: evolución ambiental a través de sus rocas y fósiles”. Registro fósil de los Pirineos occidentales, Eds.: Badiola et al., p.35-52. Vitoria-Gasteiz. Eusko Jaurlaritza.
• López-Horgue, M. A., Agirrezabala, L. M., Burgos, J., (2018). “Los ammonoideos de Mutriku: patrimonio único a preservar”. Registro fósil de los Pirineos occidentales, Eds.: Badiola et al., p.269-271. Vitoria-Gasteiz. Eusko Jaurlaritza.
• Bodego, A., López-Horgue, M. A., (2018). “Grandes desconocidos del registro fósil: los crustáceos decápodos del Mesozoico y Cenozoico de los Pirineos occidentales”. Registro fósil de los Pirineos occidentales, Eds.: Badiola et al., p.109-116. Vitoria-Gasteiz. Eusko Jaurlaritza.

Sobre el autor: Mikel López-Horgue es profesor en el Departamento de Estatigrafía y Paleontología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

El artículo Parque cretácico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Seguro que alguna vez habéis observado a gente echar azúcar moreno al café alegando que es más sano y contiene menos calorías que el blanco. No obstante, esto no es cierto.

Imagen: Proceso de obtención del azúcar blanco y moreno. Este comienza con la recolección de la caña o la remolacha azucarera, las cuales son troceadas y mezcladas con agua para poder extraer el jugo. Posteriormente se realiza un proceso de decantación química para eliminar las sustancias no deseadas, así como la evaporación del agua, de forma que parte de la sacarosa cristaliza y otra parte carameliza formando la melaza. Finalmente, la sacarosa se mezcla con la melaza en cantidades controladas para obtener el azúcar moreno. (Ilustración: Ledicia Prieto Vázquez)

Partimos de que estos dos tipos de azúcar salen de la caña o remolacha y al principio sufren un proceso de transformación idéntico. ¿Entonces, dónde difieren? Básicamente lo hacen en que el azúcar moreno lleva la propia sacarosa cristalizada junto con la melaza (sacarosa caramelizada, de color parduzco), mientras que el azúcar blanco solo lleva la primera. Es decir, el azúcar moreno, al igual que el blanco, está compuesto por sacarosa y por lo tanto no hay diferencia a nivel de calorías; aunque sí en la cantidad de minerales (ínfima) y en el sabor.

El azúcar moreno, debido a la melaza, es más amargo que el blanco. Así que si sumamos las creencias de que el azúcar moreno es más sano y más amargo, ¿qué se obtiene? Que se echará mayor cantidad de azúcar en la comida o bebida y se consumirán más calorías aún.

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Autora: Ledicia Prieto Vázquez (@araliart_l), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: Azúcar moreno, ¿mejor que el azúcar blanco? Déborah García Bello, Cuaderno de Cultura Científica, 3 de diciembre de 2018.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo ¿Azúcar moreno o azúcar milagro? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Fotograma de la película Alphaville, une étrange aventure de Lemmy Caution (1965) de Jean-Luc Godard

 

Hay hechos que pueden hacer que ciertas ideologías se tambaleen. Hay hechos cuya difusión puede causar una importante repercusión social, sanitaria, incluso moral. Podemos optar por negarlos, por divulgarlos, o por ocultarlos. La oscuridad (en contraposición etimológica a ilustración) acostumbra a presentarse como un acto de responsabilidad. La posmodernidad y su disfraz lingüístico. En ocasiones llamamos responsabilidad a lo que realmente es censura.

Para ponernos en situación imaginemos que un hecho disparatado es cierto. Por ejemplo, se ha comprobado científicamente que las personas de color son intelectualmente inferiores a las blancas. (Obviamente esto no es así, pero sirve de ejemplo). ¿Qué hacemos con este hecho? ¿Es posible divulgar este hecho de forma responsable? ¿Lo responsable sería ocultarlo? Si optásemos por censurarlo, la razón a la que se apelaría es la responsabilidad social. Se ocultaría para prevenir un mal mayor, como dotar de argumentos a los movimientos xenófobos. No obstante, si un hecho así fuese cierto, no tendría porqué hacer peligrar la igualdad de derechos y oportunidades. Un estado de derecho debería garantizarlos igualmente, sean cuales sean las capacidades intelectuales de los individuos de esa sociedad. De la misma manera, el estado procura que las personas con algún tipo de discapacidad intelectual no sean discriminadas por ello. Sí, pero. Vaya dilema. ¿Lo divulgamos o lo censuramos?

Cuando un hecho contradice aquello en lo que se sustentan nuestras ideologías y nuestros valores, nos coloca ante el espejo. Siguiendo con el ejemplo. Si el hecho probado fuese el contrario, que las personas de color son intelectualmente superiores a las blancas, con toda seguridad este hecho se divulgaría sin problemas y sin tanto dilema moral de por medio. Esto nos lleva a una reflexión que esconde una realidad todavía más incómoda: la condescendencia y el paternalismo por el que decidimos qué hechos científicos divulgamos. También revela algo peor.

La realidad es que este tipo de situaciones se dan con cierta frecuencia, sobre todo en la actualidad y, sobre todo en ciencias. Hay hechos científicos que generan acalorados debates sobre la idoneidad de su divulgación. No hay debate sobre su veracidad, sino sobre la conveniencia de sacarlos a la luz.

Fuente: CDC

Por ejemplo, es un hecho conocido por la comunidad científica que la eficacia de la vacuna de la gripe es baja. Algunos años fue solo del 10%, y otros alcanzó máximos del 60%. Para una vacuna, es una efectividad baja. La divulgación de este hecho es controvertida porque hay quien opina que puede disuadir a grupos de riesgo de vacunarse, puede poner en entredicho la efectividad de las vacunas en su conjunto o puede usarse como argumento antivacunas. Quien defiende su divulgación argumenta que la información debe estar a disposición de todos y que ocultar estos datos es una forma de censura. También se puede llamar responsabilidad social. O condescendencia. Al fin y al cabo, ocultar esta información nos da la medida de lo poco preparada que pensamos que está la sociedad para asumir este hecho y actuar igualmente de forma responsable. También nos da la medida de cómo creemos que algunos medios de comunicación podrían informar de este hecho o alarmar sobre él.

Con respecto a temas sanitarios hay otros muchos hechos cuya divulgación está sujeta a controversia, como la insuficiente efectividad del cribado o diagnóstico precoz en algunos tipos de cáncer, o el uso deliberado de placebos como método terapéutico efectivo. Hechos cuya divulgación podría hacerse de forma tendenciosa e irresponsable a fin de desprestigiar el sistema sanitario.

Ilustración: César Mejías para El Definido

La divulgación de hechos biológicos también suscita apasionadas discusiones. Las diferencias halladas entre los cerebros de hombres y mujeres resultan inconvenientes para los creyentes en ciertas ideologías, que consideran estos hechos como un ataque que podría hacer peligrar la igualdad de género. También hay quien los niega tildándolos de neurosexismo, es decir, negando que sean hechos y defendiendo que solo se trata de la lectura estereotipada de los datos.

La realidad es que las diferencias entre los cerebros masculino y femenino tienen interés científico. De igual manera que ha resultado muy esclarecedor el estudio de las diferencias metabólicas, hormonales o de las de cualquier órgano entre hombres y mujeres, incluido el cerebro. Tanto es así, que la inclusión de las mujeres en estudios clínicos supuso un gran adelanto en medicina, pudiendo ofrecer tratamientos más adaptados a las necesidades de unos y otros.

El miedo a la divulgación de estos hechos de nuevo nos coloca ante el espejo. ¿Qué es lo que genera tanta preocupación? ¿Qué es lo que está en juego, la credibilidad del sistema científico, o la del estado de derecho? La igualdad de derechos y oportunidades en ningún caso debe depender de la igualdad biológica entre individuos. Si esto es lo que algunos pretenden, tienen asegurado el fracaso, desde el punto de vista social y moral. La igualdad de derechos y oportunidades debe garantizarse por encima de cualquier diferencia biológica, esté localizada en el cerebro, en el páncreas o en los genitales.

Ilustración: Giada Fiorindi para Quartz

Debates de naturaleza similar llegaron a causar fisuras en el sistema científico. El caso más sonado aconteció en 2017, cuando la revista Mathematical Intelligencer retiró un artículo científico por presión de la asociación Women in Mathematics de la Universidad Estatal de Pensilvania, entre otros. El estudio en cuestión concluía que la inteligencia de los hombres presenta mayor variabilidad que la de las mujeres. Es decir, que entre los hombres hay más genios, pero también más inútiles. Y que las mujeres presentan un nivel de inteligencia más homogéneo.

No había ningún error científico, ni de método, ni fraude académico, que es la razón por la que un estudio se retiraría de una revista científica. El artículo fue revisado y aceptado y, aun así, decidieron retirarlo por cuestiones ideológicas, no científicas.

Los hechos que promueven el pensamiento, cambios en las acciones acometidas, cambios en los cimientos ideológicos en temas tan sensibles como por ejemplo el movimiento feminista, a menudo suscitan más ataques que reflexiones. Si un movimiento es suficientemente fuerte y necesario (y el feminismo lo es) no necesita negar los hechos, sino servirse de ellos. Esa es una de las mayores diferencias entre un movimiento posmoderno y un movimiento ilustrado.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo Puedes llamarlo responsabilidad, pero es censura se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Cada vez más productos incluyen cafeína en su composición, y muchos emplean la publicidad engañosa, haciendo referencia a sus supuestas propiedades funcionales. Pero ¿sabemos qué beneficios nos aporta realmente?, ¿a partir de qué cantidades? y ¿a partir de cuáles se vuelve perjudicial?

Imagen: Guía para un consumo de cafeína funcional y seguro. Efectos de la cafeína en función de la dosis y niveles promedio de cafeína que contienen distintas bebidas. (Ilustración: Mikel Rodríguez Hidalgo)

Según el Panel de Expertos en Nutrición, Alergias y Dietéticos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), la cafeína que contiene 1 expreso, 75 mg, es la cantidad mínima a partir de la cual se favorecen los procesos cognitivos, como la memoria, el aprendizaje, la concentración, la resistencia ante el estrés o el tiempo de reacción.

Para emplearla como sustancia ergogénica en el ejercicio, es necesaria ingerir una dosis de entre 200- 300 mg, equivalente a 3 tazas de café, una hora antes de la actividad física, de este modo se consigue un aumento del rendimiento en el ejercicio de resistencia aeróbica y retardar la sensación de fatiga.

Sin embargo una vez superados los 300- 400 mg o 4 tazas de café, se alcanza el umbral de la sobre dosis, a partir de la cual se producen efectos negativos como taquicardia, arritmia, aumento de la tensión, insomnio, irritabilidad o problemas gastrointestinales.

Para alcanzar la dosis letal se deben superar los 5-10 g, que equivaldrían a 70 expresos, aunque ciertos parámetros pueden reducir esta cantidad, como la edad, el peso, la genética o la tolerancia de cada persona, a si como él mezclarlo con otras sustancias como el alcohol o ciertos medicamentos.

Por lo que la cafeína que contiene 1 expreso es la dosis mínima efectiva para sentir ciertos beneficios y es a partir de los 3 cafés, cuando podríamos comenzar a padecer efectos no deseados.

Referencias consultadas:

• Picjering, C., Kiely, J. (2017). Are the Current Guidelines on Caffeine Use in Sport Optimal for Everyone? Inter-individual Variation in Caffeine Ergogenicity, and a Move Towards Personalised Sports Nutrition. Sports Medicine, 48(1), 7–16. DOI: 10.1007/s40279-017-0776-1.
• Ramírez-Montes, C.A., Osorio J.H. (2013). Uso de la cafeína en el ejercicio físico: ventajas y riesgos. Revista de la Facultad de Medicina, 61(4), 459-468.

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Autor: Mikel Rodríguez Hidalgo (@mikelgraphicscience), alumno del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: La cafeína y su renacimiento como ingrediente estrella de los productos funcionales. José Manuel López Nicolás, Cuaderno de Cultura Científica, 25 de abril de 2014.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo Guía para un consumo de cafeína se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Antes de iniciar esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica, me gustaría justificar brevemente el título de la misma. Es un pequeño homenaje a la serie de televisión The Big Bang Theory que, tomando como punto de partida la ciencia, nos ha hecho reír estos años. Como pequeño homenaje he realizado, en el título de esta entrada, un paralelismo con el nombre de la serie de programas emitidos vía streaming, dentro de la ficción de la serie, por los personajes del físico teórico Sheldon Lee Cooper y la neurobióloga Amy Farraw Fowler, en concreto, Sheldon Cooper Presents: Fun with Flags (Sheldon Cooper presenta: diversión con banderas), sobre vexilología (siempre es bueno aprender nuevas palabras), es decir, el estudio de las banderas.

Imagen del primer episodio de la serie The Big Bang Theory en el que aparece Sheldon Cooper Presents: Fun with Flags (Sheldon Cooper presenta: diversión con banderas), el capítulo de la quinta temporada titulado The Beta Test Initiation

El otro motivo para titular esta entrada como “diversión con matemáticas”, es que vamos a explicar algunos sencillos trucos de magia relacionados con las matemáticas. Más concretamente, con los números. He de confesar que lo mío no es la magia, aunque sí tengo en mi entorno de amistades algunas personas expertas en lo que se ha dado en llamar “matemagia”, personas que son matemáticas y también magas.

Una de ellas es mi compañero y amigo Pedro Alegría (UPV/EHU), uno de los decanos en España en magia matemática, responsable, desde marzo de 2004, de la sección El rincón matemágico de DivulgaMAT, Centro virtual de divulgación de las matemáticas de la Real Sociedad Matemática Española, autor del libro Magia por principios (2008) y que fue quien me enseñó el truco que expliqué en el video de la sección Una de mates, de la Cátedra de Cultura Científica, y que fue emitido en el programa de humor y ciencia de televisión, dirigido por José A. Pérez Ledo, Orbita Laika (segunda temporada) de La2, de Televisión Española: Una de mates, magia matemática (temporada 2).

Otro mago matemático amigo es Fernando Blasco (UPM), autor de libros como Matemagia (2007), que fue quien me enseñó el truco del video para la sección Una de mates, del programa de humor y ciencia de televisión, dirigido por José A. Pérez Ledo, Orbita Laika (primera temporada) de La2, de Televisión Española: Una de mates, magia matemática (temporada 1).

O también el matemático y mago Nelo Maestre (Divermates), que es el responsable, junto a Tania Giraldo, de la sección Objetos matemáticos con materiales cotidianos de DivulgaMAT.

Pero vayamos a lo que quería contar en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica. Justo estos días estaba yo revisando algunas multiplicaciones curiosas, como

de la que hablamos en la entrada del Cuaderno de Cultura Científica, El secreto de los números que no querían ser simétricos o esta otra

cuando me vino a la cabeza un truco de magia que aprendí en un libro clásico de matemagia, Mathemagic, magic-puzzles-games with numbers (1953), en el cual la base en la que se apoyaba el truco era precisamente este segundo grupo de multiplicaciones curiosas.

El truco consistiría en lo siguiente. Se le pide a la persona a la que se le va a realizar el truco, o a una de las personas del público, que escriba el número “doce millones, trescientos cuarenta y cinco mil, seiscientos setenta y nueve”, es decir, 12.345.679, sobre una pizarra o una hoja de papel que se le haya suministrado previamente (si son grandes mejor).

A continuación, se le pide a esa persona que elija una de las cifras que componen ese número y que escriba una x encima de ella, o que dibuje una circunferencia alrededor de la misma, y que se lo enseñe a todo el público, incluida la persona que realiza el truco. Supongamos que hubiese elegido el 6.

 

Entonces, se le pide que multiplique el número inicial, 12.345.679, por un número que tú le vas a indicar, por ejemplo, si el 6 fuese la cifra elegida por ella, le pedirías que lo multiplicase por 54, que no es otro (esto no se lo dirás al público, claro) que multiplicar la cifra elegida por 9, es decir, 6 x 9 = 54. Cuando la persona realice la anterior multiplicación se llevará una sorpresa, ya que el resultado será el número 666.666.666, es decir, todos sus dígitos son la cifra elegida por ella.

La explicación del truco es sencilla y tiene que ver con la curiosa torre de multiplicaciones anteriormente vista. Para explicar un poco más el truco, si no estuviese del todo claro, podemos mencionar que la anterior torre se puede expresar de la siguiente forma

para c tomando los valores de las cifras básicas, salvo el cero, es decir, c = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. Luego, por este motivo le pedimos a la persona que multiplique por c x 9, es decir, la cifra elegida c multiplicada por 9.

Obsérvese que la igualdad también valdría para el 8, luego se podría plantear que eligiera una de las cifras básicas no nulas, del 1 al 9, aunque es más teatral pedirle que elija una de las cifras del número escrito.

El autor del libro, el bróker y mago estadounidense Royal Vale Heath (1883-1960), menciona también que ese número, 12.345.679, tiene otras interesantes propiedades. Por ejemplo, pueden considerarse las siguientes multiplicaciones

Puede observarse que, en los resultados de cada grupo de tres multiplicaciones, aparecen solamente tres cifras repetidas. En cada resultado la disposición de las tres cifras se repite tres veces y de un resultado al siguiente las cifras se desplazan una posición a la izquierda, o a la derecha. Por ejemplo, en el primer grupo de multiplicaciones las cifras de los resultados son 0, 3, 7, y los resultados verifican las dos propiedades comentadas, 037.037.037 (añadimos el cero de la derecha, que no es necesario, para ver que realmente se produce el efecto), 370.370.370 y 703.703.703.

Más aún, en cada grupo de tres multiplicaciones, la suma de los dígitos de los resultados de las tres multiplicaciones es igual a la suma de los números por los que se ha multiplicado el número 12.345.679. Así, en el primer grupo, las cifras de cada resultado suman 30, luego entre los tres resultados, 90, y si miramos la suma de los números multiplicadores se obtiene la misma cantidad, 3 + 30 + 57 = 90. Lo mismo en los demás grupos.

Portada del libro de Royal Vale Heath, Mathemagic, magic-puzzles-games with numbers, publicado en la editorial Dover en 1953

Sigamos con otro truco de magia relacionado con los números, que aparece en este texto clásico de matemagia de Royal Vale Heath, Mathemagic, magic-puzzles-games with numbers.

El truco consiste en adivinar tres números del 1 al 9, elegidos por alguien del público o mejor aún, que sean las respuestas a tres preguntas realizadas por la persona que realiza el truco. Por ejemplo, si el truco se realiza en una clase se les podría preguntar por la nota que han sacado en la anterior evaluación en tres asignaturas, por ejemplo, Lengua, Matemáticas e Historia, entendiendo que las respuestas deben ser números enteros, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 o 9. Otra opción podría ser preguntarle a la persona del público ¿cuántos hermanos y hermanas son (incluido él o ella)? ¿cuántos hermanos y hermanas tiene su padre (incluido el padre)? y ¿cuántos hermanos y hermanas tiene su madre (incluida la madre)? O cualquier otra pregunta que se le ocurra a quien realiza el truco adaptada al público concreto.

Supongamos que hemos preguntado por el número de hermanos y hermanas a una persona elegida al azar del público. Esta persona deberá escribir las respuestas a las tres preguntas en una hoja de papel que se le habrá proporcionado previamente, pero no deberá decirlo en alto, para que la persona que hace el truco no lo sepa. Imaginemos que las respuestas a esas tres preguntas son 2, 9 y 5.

Entonces se le va a pedir que realice una serie de operaciones (las mostramos todas juntas en la siguiente imagen):

1.- que multiplique el número de hermanos y hermanas que tiene, incluido él o ella, por 2 [en este caso, 2 x 2 = 4];

2.- que le sume 3 [en este caso, 4 + 3 = 7];

3.- que multiplique el resultado por 5 [en este ejemplo, 7 x 5 = 35];

4.- a continuación, que sume a ese número, el número de hermanos y hermanas de su padre [en este ejemplo, 35 + 9 = 44];

5.- que multiplique el resultado por 10 [es decir, 44 x 10 = 440];

6.- y finalmente, que sume el número de hermanos y hermanas de la madre (incluida ella) [440 + 5 = 445]

Una vez realizadas estas operaciones se le pide que diga en alto el resultado de las mismas, que es 445, y mientras se le da un poco de teatralidad a la situación, se resta mentalmente 150 al número que nos han proporcionado, en este ejemplo, 445 – 150 = 295.

La persona que realiza el truco tendrá, por tanto, en su cabeza el número 295 y, de nuevo con mucha teatralidad, dirá en alto, dándole la emoción de que está adivinando las respuestas que desconoce,

1.- que esa persona tiene 2 hermanos y hermanas (incluida ella);

2.- que su padre tiene 9 hermanos y hermanas (incluido él);

3.- y que su madre tiene 5 hermanos y hermanas (incluida ella).

Espero haberos proporcionado un poco de diversión con matemáticas. Hasta la siguiente entrada.

Natural numbers / Números naturales (2015), del artista británico Andrew Crane. Imagen de la página web de Axisweb.

Bibliografía

1.- Pedro Alegría, Magia por principios, Publidisa, 2008.

2.- Fernando Blasco, Matemagia, Temas de Hoy, 2007.

3.- Royal Vale Heath, Mathemagic, magic-puzzles-games with numbers, Dover, 1953.

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 FUN WITH MATHS, diversión con matemáticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Las fuentes tipográficas que vemos a nuestro alrededor, y que nos acompañan día a día, no solo son formas –las que unidas entre sí- develan un lenguaje- sino que también nos muestran algo más allá de su arquitectura, la cual contiene en sí el origen de su creación.

Las tipografías que nos rodean, son parte fundamental en nuestra comunicación, sus formas y usos responden a diversos contextos y estas nos develan informacion relevante que al momento de su creación, el diseñador tuvo en mente. Desde su etimología, podríamos definirla como la huella que queda al escribir, esto derivado de los tipos móviles que se utilizaban para grabar los textos en las imprentas. Curiosamente antes del siglo XX los números –también parte del diseño tipográfico- eran diseñados de manera separada al igual que otros signos. Algunas formas tipográficas las llevamos grabadas en nuestro imaginario colectivo.

Para entender de manera sencilla a que corresponde cada tipografía, debemos clasificarlas según sus formas, en cuatro grandes grupos:

• Aquellas que poseen serifa; formas que poseen un apéndice o remate en sus terminaciones.
• Las que no poseen serifa, también llamadas “palo seco”.
• Las caligráficas que emulan a la letra manuscrita o elaborada a mano.
• Las decorativas, que tienen como función llamar la atención del observador y se pueden construír a partir de diversos elementos.

Cada una de las tipografías demuestran en su estructura constructiva formas diversas que tienen como eje de inspiración la observación de lo que nos rodea y los objetos de uso cotidiano.

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Autora: Francisca Veas Carvacho (@franveasiluciencia), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: La tipografía de los números (1 y 2). Raúl Ibáñez, Cuaderno de Cultura Científica, 30 de diciembre de 2015 y de 13 de enero de 2016.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo Esas tipografías que viven entre nosotros se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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The Walt Disney Concert Hall en Los Ángeles (EE.UU.) está recubierto de paneles de acero inoxidable. ¿De qué modo depende el que emita electrones durante el día de que esté nublado? Fuente: Reza Rostampisheh / Unsplash

Los resultados experimentales del estudio del efecto fotoeléctrico se pueden resumir en las siguientes afirmaciones.

1. Un metal muestra un efecto fotoeléctrico si, y solo si, la luz incidente tiene una frecuencia superior a una determinada frecuencia umbral característica de ese metal, que simbolizaremos como f0.

2. Si la luz de una frecuencia dada f produce un efecto fotoeléctrico (por tanto, f > f0), la corriente fotoeléctrica desde la superficie es proporcional a la intensidad de la luz que incide sobre ella.

3. Si la luz de una frecuencia f dada libera fotoelectrones (f > f0) , la emisión de estos electrones es inmediata.

4. Las energías cinéticas de los electrones emitidos muestran un valor máximo, que es proporcional a la frecuencia f de la luz incidente (f > f0).

5. La energía cinética máxima de los fotoelectrones aumenta en proporción directa a la frecuencia de la luz que causa su emisión. La forma en que la energía cinética máxima de los electrones varía con la frecuencia de la luz incidente se muestra en la Figura 1 para distintos elementos. Para cada elemento los puntos de los datos experimentales caen en una línea recta. Cada recta comienza en una frecuencia distinta que se corresponde a las distintas frecuencias umbral. Todas las rectas tienen la misma pendiente.

Figura 1. En esta figura eV0 se corresponde a la energía cinética máxima. Explicamos como se encuentra experimentalmente aquí, aunque nosotros la llamamos Vp (voltaje de parada) a lo que en esta figura llaman V0.

Salvo la 2, todas las afirmaciones son inexplicables usando la teoría electromagnética clásica de la luz. Veamos.

Empecemos por la 3: la emisión es inmediata. El intervalo de tiempo medido entre el instante en que la luz incide en la superficie metálica y la aparición de los electrones es como mucho 3·10-9 s y probablemente mucho menos. En algunos experimentos, la intensidad de luz utilizada fue extremadamente baja. En estos casos y de acuerdo con la teoría ondulatoria clásica de la luz, se deberían necesitar varios minutos para que un electrón acumulase la suficiente energía de esa luz para ser emitido. Pero incluso en estos casos de baja intensidad de la luz los electrones se emiten en cuanto la la luz incide en la superficie.

Sin duda la afirmación más sorprendente es la 1: hay una frecuencia umbral. Los fotoelectrones se emiten si la frecuencia de la luz incidente está por encima de esa frecuencia de umbral, sin importar lo débil que sea el haz de luz. Pero si la frecuencias de la luz está justo por debajo de la frecuencia umbral, no se emiten electrones, no importa lo grande que sea la intensidad del haz de luz. La teoría ondulatoria clásica de la luz no puede explicar la existencia de una frecuencia umbral. No parece haber ninguna razón desde el punto de vista clásico por la cual un haz de alta intensidad de baja frecuencia no debería producir fotoelectricidad si la radiación de baja intensidad de mayor frecuencia puede producirla.

La energía cinética máxima no depende de la intensidad de la luz incidente, como requeriría la teoría ondulatoria clásica de la luz, sino de la frecuencia (afirmación 4). La teoría clásica tampoco podría explicar por qué la energía cinética máxima de los fotoelectrones aumenta directamente con la frecuencia de la luz (afirmación 5), pero es independiente de la intensidad.

En definitiva, los científicos estaban desconcertados. La teoría ondulatoria clásica de la luz funcionaba perfectamente bien en todas las circunstancias conocidas en la época, pero no en el efecto fotoeléctrico. ¿Cómo era posible que un tren de baja intensidad de ondas de luz, que incide sobre una enorme cantidad de átomos en la superficie de un metal, pudiese concentrar, en un intervalo de tiempo muy corto, suficiente energía en un electrón como para que el electrón abandonase el metal?

Era necesario un nuevo concepto revolucionario sobre la estructura de los átomos y cómo interactuaban con la luz. Tan revolucionaria era la idea necesaria que la tenía que proponer alguien que no tuviese mucho que perder si decía un disparate…como un ingeniero de tercera de una oficina de patentes suiza. Ese ingeniero se llamaba Albert Einstein.

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

El artículo La incompatibilidad del efecto fotoeléctrico con la física clásica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Si nos paramos a pensar cuál es el bolígrafo que más hemos visto o utilizado a lo largo de nuestras vidas, muy probablemente la respuesta sea común a todos. Pensamos en uno de los más baratos del mercado, fácil de usar y, como solíamos pensar de pequeños, de tinta casi inagotable: el bolígrafo BIC. Este bolígrafo es el más venido del mundo y está presente en 160 países.

Imagen: Línea de tiempo indicando las principales fechas en la historia del bolígrafo. (Ilustración: Paula Martín)

Para llegar hasta el bolígrafo que conocemos hoy en día hicieron falta una numerosa serie de patentes a lo largo de los siglos XIX y XX que desarrollaron bolígrafos de similar funcionamiento. La característica común a todos es la pequeña bola en la punta que permite distribuir la tinta a lo largo del papel. Fue el diseño del inventor húngaro László Bíró el que ha llegado a nuestros días a través del del francés Marcel Bich y su fábrica de objetos de escritura en Clichy (Francia).

El bolígrafo BIC tiene una gran historia tras de sí, sin embargo, aquello que prevalece en nuestra memoria cada vez que pensamos en él es un simple eslogan, un eslogan capaz de retrotraernos al pupitre de nuestra escuela: “BIC Naranja escribe fino, BIC Cristal escribe normal”.

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Autora: Paula Martín Rodríguez (@paulailustra), alumna del Postgrado de Ilustración Científica de la UPV/EHU – curso 2018/19

Artículo original: Historia del bolígrafo. Eduardo Angulo, Cuaderno de Cultura Científica, 14 de mayo de 2018.

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“Ilustrando ciencia” es uno de los proyectos integrados dentro de la asignatura Comunicación Científica del Postgrado de Ilustración Científica de la Universidad del País Vasco. Tomando como referencia un artículo de divulgación, los ilustradores confeccionan una nueva versión con un eje central, la ilustración.

El artículo La historia del bolígrafo más famoso del mundo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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