Feed aggregator

Minbizi ezberdin bakoitza (berrehun mota baino gehiago daude) mundu bat da. Diana berri bakoitza itxaropen berria da. Cutaneous lymphocyte antigen is a potential therapeutic target in cutaneous T-cell lymphoma, Marta Irigoyenen eskutik.

Baieztatzen bada (kontu handiarekin ibili behar da, ideia eztabaidagarria baita) inplikazio ekonomiko serioak dituzten aplikazioak ia berehalakoak dira: Photomolecular effect: light can make water evaporate without heat

Gogoan izan oraindik ere animali-fisiologiaren zati esanguratsua ez dugula ezagutzen. Oxigenoa falta bazaizu, kartilagoak hemoglobina sortuz erantzuten du: The cartilage produces hemoglobin to adapt to hypoxia, Ramón Muñoz-Cónpuli.

DIPCko jendeak urrats esperimental garrantzitsua eman du Kondo sareen funtsezko egoera ulertzeko eta, agian, supereroankortasun exotikoetarako bidea irekitzeko. Ground state coherence in a two-dimensional Kondo lattice

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

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La sequía está afectando de forma masiva a los ecosistemas forestales en todo el mundo y es imprescindible comprender la vulnerabilidad individual de los árboles a la mortalidad por sequía. Según un estudio en el que ha participado la UPV/EHU, un desacoplamiento entre el crecimiento de los árboles y el clima puede provocar esa mortalidad, y el uso de la sensibilidad del crecimiento a la disponibilidad hídrica podría servir como una señal de alerta temprana de mortalidad. Ese tipo de indicadores puede ser de gran ayuda a la hora de diseñar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en ecosistemas forestales.

Fuente: Wikimedia Commons

Los eventos de mortalidad arbórea masiva asociados a la sequía han aumentado en todo el mundo en las últimas décadas, afectando a la estructura y al funcionamiento de los ecosistemas forestales. Sin embargo, el conocimiento existente sobre la vulnerabilidad individual a la mortalidad inducida por la sequía sigue siendo limitado. El nuevo trabajo trata de arrojar luz sobre ese problema. “El objetivo del estudio fue identificar los factores que desencadenaron un evento de mortalidad masiva en una extensa área forestal del centro de España dominada por Pinus sylvestris L., una especie de amplia distribución e importancia económica y ecológica”, comenta Asier Herrero, profesor ayudante doctor del Departamento Biología vegetal y Ecología de la Universidad del País Vasco en la Facultad de Farmacia.

Para ello, se compararon los patrones de crecimiento radial en parejas de individuos vivos y recientemente muertos que coocurrían en estrecha proximidad y presentaban edad y tamaño similares, aislando así los efectos del tamaño y el entorno del proceso de mortalidad. Se comparó la dinámica temporal del crecimiento, la sincronía del crecimiento (patrones anuales coincidentes entre individuos a lo largo del tiempo) y la sensibilidad del crecimiento a la disponibilidad de agua (estimada como la precipitación menos la evapotranspiración potencial) entre árboles vivos y muertos.

En los últimos 50 años, aunque no se detectaron diferencias significativas en el crecimiento entre árboles vivos y muertos, sí se observó un aumento de la sincronía del crecimiento y de la sensibilidad a la disponibilidad de agua (es decir, la pendiente del balance hídrico en el modelo de crecimiento) en todos los árboles a medida que aumentaba la intensidad de la sequía. “20 años antes de la mortalidad, los individuos muertos mostraron una menor sincronía de crecimiento y una menor sensibilidad del crecimiento a la disponibilidad de agua que los vivos”, destacan los investigadores.

La reducción registrada en la sincronía del crecimiento y en la sensibilidad del crecimiento a la disponibilidad de agua en los árboles muertos sugiere un desacoplamiento entre el crecimiento arbóreo y el clima, lo que podría aumentar el riesgo de fallo hidráulico y de inanición de carbono bajo condiciones cada vez más áridas. Así, el uso de la sensibilidad del crecimiento a la disponibilidad hídrica podría servir como una señal de alerta temprana de mortalidad arbórea, que merece ser estudiada en mayor profundidad en el futuro, particularmente en zonas con condiciones de sequía estacional. Ese tipo de indicadores de riesgo de mortalidad puede ser de gran ayuda a la hora de diseñar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en ecosistemas forestales.

Referencia:

Asier Herrero, Raquel González-Gascueña, Patricia González-Díaz, Paloma Ruiz-Benito, Enrique Andivia. (2023) Reduced growth sensitivity to water availability as potential indicator of drought-induced tree mortality risk in a Mediterranean Pinus sylvestris L. forest Frontiers in Forests and Global Change doi:10.3389/ffgc.2023.1249246

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

El artículo Mortalidad masiva de los pinos inducida por la sequía se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ez da beti jakin errekuntza oso oxidazio azkarra dela. XVII. mendean ez zekiten zergatik objetu batzuk erretzen diren eta beste batzuk ez, eta zergatik ia beti gutxiago pisatzen duten hondarrak erretzen direnan. Horiek horrela, Johann Becher-ri azalpen bat bururatu zitzaion.

Alkimista eta mediku ingelesaren arabera, objektu sukoiak substantzia misteriotsu batez inpregnatuta zeuden. Zerbait erretzean, flogistoa erretzen zen, eta errekuntza amaitzenan, objektu horrek barruan flogisto gehiago ez zuelako zen. Horrek azaltzen zuen, halaber, zerbait erre ondoren, lehen baino gutxiago pisatzeak.

UPS! ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren akatsak aurkezten dizkigute labur-labur. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duen Órbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

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Este mes de noviembre se celebra el mayor evento anual de divulgación y comunicación social de la ciencia en Europa: las semanas de la ciencia y la tecnología, que ofrecen cientos de actividades para acercar la investigación a la sociedad y, en particular, a la gente más joven.

La cultura nos representa, es el armazón de conocimientos, gustos y costumbres en el que nos reconocemos y con el que disfrutamos. La ciencia es parte de la gran aventura intelectual del ser humano, fruto de su curiosidad y del intento de representar y entender el mundo en el que vivimos. Y como producto del pensamiento humano, la ciencia es un componente esencial de la cultura. Porque la ciencia no es una actividad extraña a la vida y, por tanto, sus respuestas también son de carácter cultural.

Los avances científicos han impulsado el progreso y han moldeado nuestra cultura en términos de cómo vivimos, trabajamos y nos relacionamos. Más aún, las ideas científicas, a veces de modo velado, han condicionado profundamente las ideas sociales.

Es absurdo que el mejor conocimiento disponible sobre cómo funciona el mundo quede fuera del concepto de cultura. Es algo tan evidente que, en vez de explicarlo, parece más necesario analizar por qué esa consideración no está generalizada.

Una división inexplicable

La tradicional división de la educación en ciencias y humanidades (¡como si la ciencia no fuera humana!) puede sugerir que unas forman parte de la cultura y las otras son “otra cosa”. Pero la realidad es que el conocimiento detallado y disciplinar de la historia del arte, de la lingüística o de las lenguas clásicas, por ejemplo, es tan propio de los especialistas como el de la física, la geología o las neurociencias.

La ciencia no solo se limita a laboratorios y a gente del mundo académico, sino que está presente en todos los aspectos de nuestra vida. Y del mismo modo que una persona culta conoce y disfruta del arte o la literatura, conocerá y disfrutará de una visión panorámica de la historia del universo, de las peculiaridades del comportamiento animal o de cómo funciona una célula.

A nadie le parece extraño, más bien al contrario, saber quién fue Velázquez y admirar sus cuadros sin ser un especialista historiador del arte. Pues tampoco hay que ser una persona experta o erudita para conocer quienes fueron Darwin o Curie.

La naturaleza no tiene la culpa de los planes de estudio. La realidad no entiende de ciencias o de humanidades. El mundo se nos presenta para conocerlo, entenderlo y cambiarlo mediante todas las herramientas de que dispongamos.

Además, la ciencia no solo proporciona un conocimiento empírico, sino que también plantea preguntas éticas y filosóficas, debates que son parte integral de nuestra cultura y sociedad.

Quién difunde la cultura científica

La existencia de instalaciones de cultura científica como museos de ciencias o planetarios no es nueva. Desde el año 2007, la mayoría de los centros de investigación y universidades han promovido las Unidades de Cultura Científica que son hoy en día uno de los principales agentes en la difusión y divulgación de la cultura ciencia y la innovación.

Además, en la última década se ha hecho un considerable esfuerzo por añadir al panorama cultural una oferta científica cada vez más variada y, por qué no decirlo, alejada del estereotipo de seriedad y torre de marfil que tradicionalmente ha tenido. Programas de televisión como Órbita Laika, compañías de monólogos científicos humorísticos como Big Van Ciencia o espectáculos escénicos como Naukas son algunos ejemplos.

Este tipo de actividades culturales de divulgación científica permiten que el público en general se involucre en la exploración del mundo natural y comprenda cómo la ciencia contribuye a nuestro entendimiento del mundo.

Y la ciencia sirve también como fuente de inspiración para la creatividad artística.

Una semilla fecunda

Las personas que nos dedicamos a diario a tareas de divulgación científica vivimos convencidas de que “la ciencia es cultura” pero en la sociedad en general sigue sin ser algo suficientemente aceptado.

Por eso es tan urgente incrementar la cultura científica de la población. La información científica es una fecundísima semilla para el desarrollo social, económico y político de los pueblos. La complicidad entre los científicos y el resto de los ciudadanos es una excepcional celebración de la democracia.

Pero, además, esa nueva cultura contribuiría a frenar las supercherías disfrazadas de ciencia, aumentaría la capacidad crítica de los ciudadanos, derribaría miedos y supersticiones…

En definitiva, haría a los seres humanos menos manipulables, más libres y más audaces.

Los enemigos a batir por la ciencia son los mismos que los de la filosofía, el arte o la literatura. Esto es, la incultura, el oscurantismo, la barbarie, la miseria, la explotación humana.

Sobre los autores: Ignacio López-Goñi, MIembro de la SEM (Sociedad Española de Microbiología) y Catedrático de Microbiología, Universidad de Navarra; Javier Armentia, Astrofísico y director del Planetario de Pamplona y Joaquín Sevilla, Catedrático de Tecnología Electrónica, Universidad Pública de Navarra

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

El artículo La ciencia sí es cultura se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Pedro Sanchez, Araitz Iturregi, Diego Gonzalez, Pablo Eguia, Unai Villena

Europan isurtzen diren berotegi-efektuko gasen % 25 inguru, garraioaren ondoriozkoak dira eta etengabe handitzen da. 2017an garraioak isuritako berotegi-efektuko gasen % 71,7 lurreko garraioen emisioei zegokion. Beraz, Europar Batasunak isuri horiek % 90 murriztu nahi ditu 2050erako.

Europar Batasunak finkatutako helburua lortzeko, ibilgailu elektrikoak garraio aukera lehiakor eta eskuragarria bihurtzea ezinbestekoa izango da. Bide horretan, besteak beste, ibilgailuak optimizatu beharko dira, beraien prezioa jaitsi eta hauen erabilera bultzatu beharko da.

Ibilgailu elektrikoen optimizazioak, ikerkuntza handia behar du oraindik hainbat arlotan, esaterako: pisua eta galerak murriztea, energia biltegiratzeko eta korrontea eteteko ahalmena handitzea, bateria pizteko eta itzaltzeko segurtasuna mantentzea. Segurtasunari dagokionez, erabiltzaileen segurtasunaz harago, etengailuen bizi-zikloa handitzea litzateke gakoetako bat.

Irudia: ibilgailu elektrikoen optimizazioak ikerkuntza handia behar du oraindik hainbat arlotan. (Argazkia: Kindel Media – erabilera libreko irudia. Iturria. Pexels.com)

Etengailuen bizi-zikloa handitzea eta arkuaren iraupena txikitzea ekar dezaketen estrategien artean, gas desberdinen erabilerari erreparatu diezaiokegu. Izan ere, korronte zuzeneko etengailuetan, gasen erabilerak, arkuaren denbora txikitzeaz gain, arkuaren erresistentzia elektrikoa handitzen du, arkua amatatzeko lagungarria dena. Bestalde, kontaktoreen fusioa handitzen da, kontrolatu beharreko fenomeno kaltegarria dena. Bai eragin positiboak bai negatiboak kuantifikatzeko, 3D simulazio magnetohidrodinamikoak (ingelesez, MagnetoHydroDinamics MHD) erabili daitezke.

MHD simulazioak jariakinen dinamika konputazionalean (ingelesez, Computational Fluids Dynamics, CFD) oinarrituta daude eta arku elektrikoaren jokaerari buruzko informazioa ematen dute jariakinen mekanikako legeak eta lege termodinamikoak aplikatuta. CFDa jariakinen mekanikako adarra da, zeinak problemak ebazteko zenbakizko metodoak eta algoritmoak erabiltzen dituen. Behin eredua finkatuta dagoela, oso erraza eta merkea da aldaketak egitea, adibidez, geometrian, gasen konposizioan, materialetan eta abar.

Arku elektrikoa etengailuetan ematen den efektua da, korrontearen etete prozesuaren barruan. Etengailuaren kontaktuak bata bestetik aldentzen direnean, etengailutik igarotzen den korronte elektrikoa kontaktuetatik etengailuaren gas isolatzailera pasatzen da, eta hau ionizatuz, bertan arku elektrikoa sortzen da. Arku elektrikoak efektu ez desiragarriak sor ditzake etengailuetan, beraz, efektu horiek murrizteko asmoz, lan honen helburu nagusia hidrogenoaren baliagarritasuna aztertzea da etengailuaren gas isolatzaile modura. Horretarako, Navier-Stokesen ekuazioak eta Bolumen Finituen Metodoa (ingelesez, Finite Volume Method, FVM) oinarritzat hartuz, simulazio magnetohidrodinamikoak definitu dira ANSYS CFX programaren bitartez. Hala, arku elektrikoaren prozesuan oinarrizkoak diren aldagaiak kalkulatu dira, hala nola, tentsioa, tenperatura eta presioa. Emaitza horiek airea isolatzaile modura darabilten etengailuetan lortutakoekin alderatuz, hidrogenoa simulatutako aplikaziorako gas egokia dela ondorioztatuko da.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Arku Elektrikoaren FVM Bidezko Simulazioa Ibilgailu Elektrikoen Baterietako Hidrogenozko Etengailuetan
• Laburpena: Arku elektrikoa etengailuetan gertatzen den efektua da. Etengailuaren kontaktuak bata bestetik aldentzen direnean, etengailutik pasatzen den korronte elektrikoa kontaktuetatik etengailuaren gas isolatzailera pasatzen da, eta hau ionizatuz, bertan arku elektrikoa sortzen da. Arku elektrikoak efektu ez-desiragarriak sor ditzake etengailuetan; beraz, efektu horiek murrizteko asmoz, lan honen helburu nagusia hidrogenoaren baliagarritasuna aztertzea da etengailuaren gas isolatzaile modura. Horretarako, Navier-Stokesen ekuazioak eta Bolumen Finituen Metodoa (ingelesez, Finite Volume Method, FVM) oinarritzat hartuz, simulazio Magnetohidrodinamikoak (ingelesez, Magnetohydrodynamics, MHD) definitu dira ANSYS CFX programaren bitartez. Hala, arku elektrikoaren prozesuan oinarrizkoak diren aldagaiak kalkulatu dira, hala nola, tentsioa, tenperatura eta presioa. Emaitza horiek airea isolatzaile modura darabilten etengailuetan lortutakoekin alderatuz, hidrogenoa simulatutako aplikaziorako gas egokia den ala ez ondorioztatuko da.
• Egileak: Pedro Sanchez, Araitz Iturregi, Diego Gonzalez, Pablo Eguia, Unai Villena
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 319-33
• DOI: 10.1387/ekaia.23847

Egileez:

• Pedro Sanchez, Araitz Iturregi, Diego Gonzalez eta Unai Villena UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako ikertzaileak dira.
• Pablo Eguia Greifswald Unibertsitateko Leibniz Institute for Plasma an Technology-ko ikertzailea da.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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En la entrada del Cuaderno de Cultura Científica El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (I) iniciamos una serie sobre tres superficies relacionadas con la banda de Moebius, a saber, el toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real.

Toro de Villarceau, realizado en cartulina, por la matemática valenciana María García Monera. En la página web de María García Monera podéis encontrar las plantillas y un tutorial para construir este toro mediante las secciones de Villarceau

 

La botella de Klein

A partir de una tira de papel rectangular ABCD (véase la siguiente imagen) -en general, una superficie rectangular-, se pueden construir dos superficies abiertas, la superficie normal o cilindro (si se pegan dos extremos, por ejemplo, AB con DC), que tiene dos caras y dos bordes, y la banda de Moebius (si primero giramos uno de los extremos del papel media vuelta y después los juntamos, es decir, ahora AB se “pega” con CD), que tiene una sola cara y un solo borde (como ya hemos visto en la anterior entrada y otras relacionadas).

Además, se pueden construir tres superficies cerradas -es decir, que no tienen bordes-, que son las que nos ocupan en esta serie de entradas, el toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real.

Si volvemos al rectángulo ABCD, como hemos comentado, pegando los lados AB con DC se obtiene un cilindro, pero en función de cómo se junten los otros dos lados generaremos dos nuevas e interesantes superficies. Si lo hacen de forma directa (AD con BC, como indican las flechas de la siguiente imagen) se obtiene una superficie cerrada con dos caras, denominada en matemáticas “toro”, que tiene forma de rosquilla o flotador, a la cual hemos dedicado la entrada anterior El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (I) .

Construcción de la superficie del toro

Si los otros dos lados se pegan en el sentido contrario (AD con CB), girando media vuelta antes de pegarse, entonces se obtiene la superficie llamada “botella de Klein”, que es una superficie cerrada y solo tiene una cara. Como se muestra en la siguiente imagen, los extremos del cilindro no se pegan de forma directa, sino en sentido contrario, luego sería como si se pegaran “por detrás”. El problema es que para hacer esto tenemos que cruzar la propia superficie para poder unir esos dos extremos en la forma descrita. De esta manera, lo que se genera es una representación de la botella de Klein que se autointerseca, como se muestra en la imagen.

Construcción de la botella de Klein con autointersección

Sin embargo, la botella de Klein, tal cual la hemos definido, no debiera de tener autointersecciones. El problema está en que esta construcción geométrica “ideal” no genera una superficie que esté dentro de nuestro espacio tridimensional, sino que su espacio natural es el espacio de dimensión cuatro (sobre la cuarta dimensión puede leerse el libro La cuarta dimensión, que se incluye en la bibliografía o las entradas Hipercubo, visualizando la cuarta dimensión, Hipercubo, visualizando la cuarta dimensión (y 2) y ¿Entiendo la cuarta dimensión?), y aquí nos encontramos con un gran problema, ya que no somos capaces de visualizar la cuarta dimensión. Por este motivo, nos quedaremos con la anterior representación, que al menos habita en el espacio visual, en el espacio tridimensional.

Puede pensarse en la botella de Klein como una superficie formada por la unión de dos bandas de Moebius. O al revés, estas se obtienen si cortamos la botella de Klein por la mitad, como se muestra en la siguiente imagen, generando dos partes iguales, que son bandas de Moebius.

A la izquierda la imagen de una botella de Klein, donde las líneas de colores vienen de líneas horizontales y verticales pintadas en el rectángulo ABCD originario, mientras que en el centro y la derecha tenemos las dos mitades de la botella de Klein, al cortarla por la mitad, la parte inferior (centro) y la parte superior (derecha). Imagen del artículo From Möbius Bands to Klein-Knottles, del artista y experto en ciencias de la computación Carlo H. Séquin

Para terminar esta sección, traemos un clásico de las botellas de Klein, las realizaciones en cristal realizadas por el astrónomo y divulgador científico estadounidense Clifford (Cliff) Stoll (1950), que vende estas hermosas piezas a través de su página Acme Klein Bottle. Veamos algunas de estas realizaciones de la botella de Klein en cristal. La primera es una serie de botellas de Klein con diferentes formas, aunque topológicamente son la misma, ya que se puede “deformar” unas en otras (para una pequeña reflexión sobre lo que es la topología podéis leer la entrada La topología modifica la trayectoria de los peces).

Botellas de Klein de cristal con diferentes formas, pero topológicamente iguales, realizadas por Cliff Stoll. Imagen de Acme Klein Bottle

La siguiente imagen sería una botella de Klein realizada en cristal y las dos mitades, si la cortamos por la mitad, que son bandas de Moebius.

Botella de Klein de cristal y las bandas de moebius que se obtienen al cortar la superficie de la botella de Klein por la mitad, realizadas por Cliff Stoll. Imagen de Acme Klein BottleBotellas de Klein artísticas

A pesar de la complejidad que subyace a la botella de Klein, puesto que es una superficie con una sola cara, pero además su espacio natural para visualizarla sería un espacio de dimensión cuatro y tenemos que conformarnos con representarla con autointersecciones en nuestro espacio tridimensional, sí nos podemos encontrar artistas que han creado esculturas con la forma de esta superficie.

Empecemos con el artista mexicano Pedro Reyes (1972), un artista multidisciplinar que trabaja tanto la escultura, la arquitectura, el diseño, el video arte o la performance, y que está muy interesado en la topología. Como no podía ser de otra manera, trabaja en algunas de sus obras con el concepto de la banda de Moebius. Por ejemplo, crea una “silla de moebius” para que se sienten dos personas, cara a cara, al estilo de las sillas para dos personas del siglo xix, que se conocen con varios nombres, como “sillas tú y yo”, “sillas confidente” o incluso “sillas de los enamorados”. Una versión de la Silla moebius, del año 2005, es una silla realizada al estilo de las sillas acapulco (véase la entrada En busca de la banda de Moebius más corta posible), mientras que la versión de 2006, que vemos en la siguiente imagen, está realizada en fibra de vidrio y acero.

Silla de Moebius (2006), del artista mexicano Pedro Reyes

 

Y tiene una tercera versión en mármol, de 2018, llamada Silla infinita.

Silla infinita (2018), del artista mexicano Pedro Reyes. Imagen de la Lisson Gallery

También en el siglo xix se crearon sillas de los enamorados con tres asientos, dos para la pareja de enamorados y una más para la persona que hacía de acompañante. Siguiendo esta idea, el artista mexicano realizó en 2007 una silla triple, llamada Nudo gordiano, que sería una continuación de la Silla Moebius, aunque ahora la superficie nos es una banda de Moebius, sino una banda normal retorcida, con dos caras.

Silla nudo gordiano (2007), del artista mexicano Pedro Reyes. Imagen de la página web del artista Pedro Reyes

Pero, como comentábamos, este artista mexicano también se ha inspirado en la botella de Klein para crear alguna de sus obras, en particular, la obra Capula Klein’s Bottle / Cápula botella de Klein (2007), que es una escultura colgante, a la que además se puede acceder, como vemos en una de las siguientes imágenes.

Vista de la sala “topologías” de la exposición Pedro Reyes: Escultura Social, en el Museo de Arte Contemporáneo de Monterrey (MARCO), en 2022, en la que puede verse la escultura colgante Cápula botella de Klein o un cuadro sobre los puentes de KönigsbergFotografía de la escultura Cápula botella de Klein con dos personas en su interior. Imagen de Design Boom

A continuación, vamos a mostrar una interesante y hermosa escultura de la artista parisina Bettina Samson (1978), cuyo título Three loops in a fourth dimensión / Tres bucles en una cuarta dimensión (2012-2013), hace mención a la idea de que el espacio natural de esta superficie es la cuarta dimensión.

Imagen de la obra Tres bucles en una cuarta dimensión (2012-2013), de la artista francesa Bettina Samson, en la Galerie Sultura

Aunque no es la única obra de la artista parisina en la que trabaja con la botella de Klein. La serie Mètis & Metiista (2013) es una serie de cinco esculturas “de vidrio borosilicato transparente, deformado y soplado a continuación”, que está inspirada en las variaciones sobre la botella Klein que creó el científico y soplador de vidrio británico Alan Bennett, en 1995, y que está expuestas en el Museo de la Ciencia de Londres (pueden verse en la página web de la colección del Museo de la Ciencia de Londres).

Mètis & Metiista II (2013) , de la artista francesa Bettina Samson, que consiste en tres botellas de Klein, una dentro de otra, que a su vez está dentro de otra. Imagen de la página web documentsdartistesMètis & Metiista V (2013) , de la artista francesa Bettina Samson, que consiste en una botella de Klein, con tubo enrollado o bobina en su interior. Imagen de la página web documentsdartistes.

Mientras preparaba esta entrada he descubierto una interesante exposición que tuvo lugar la pasada primavera (del año 2023), en el Simons Center for Geometry and Physics de la Universidad Stony Brook de Nueva York, de la matemática y artista argentina que trabaja en la Universidad Stony Brook, Moira Chas, titulada Moira Chas, Projections of the Klein Bottle (proyecciones de la Botella de Klein), cuyo cartel se muestra a continuación.

Cartel de la exposición Moira Chas, Projections of the Klein Bottle, que tuvo lugar en la galería del Simons Center for Geometry and Physics de la Universidad Stony Brook de Nueva York, entre abril y junio de 2023, en el que aparece una botella de Klein realizada con una malla de alambre.

Aquí os dejo un par de imágenes de la exposición, cuyas hermosas obras me recuerdan mucho a las esculturas de la artista estadounidense, de origen japonés, Ruth Asawa (1926-2013).

Dos esculturas, realizadas con mallas de alambre, de la exposición Moira Chas, Projections of the Klein Bottle (2023), organizada en la Universidad Stony Brook de Nueva YorkVista general de la exposición Moira Chas, Projections of the Klein Bottle (2023), organizada en la Universidad Stony Brook de Nueva York

La escultora estadounidense Bathsheba Grossman (1966), cuyas esculturas están profundamente conectadas con las matemáticas, utilizó la representación tridimensional de la botella de Klein para diseñar un abrebotellas para frikis.

Abrebotellas con forma de botella de Klein diseñado por la escultora Bathsheba Grossman

 

Vamos a cerrar esta entrada con un par de ilustraciones. La primera del matemático ruso Anatoly T. Fomenko (1945), de cuyas ilustraciones matemáticas ya hemos hablado en la entrada Ilustraciones artísticas de un matemático. En alguna de sus oscuras y expresionistas ilustraciones nos encontramos a la botella de Klein, como en la siguiente ilustración perteneciente a uno de los libros de geometría.

Ilustración “Un toroide de doble hoja que cubre una botella de Klein”, del matemático ruso Anatoly Fomenko

 

La siguiente ilustración es del sicólogo estadounidense Roger N. Shepard, quien realizó algunas ilustraciones sobre figuras imposibles, como el famoso elefante con un número indeterminado de patas. Su ilustración Impossible Three Wheeled Machine / Máquiina imposible de tres ruedas incluye una botella de Klein, en la parte donde va el motor.

Ilustración Impossible Three Wheeled Machine / Máquiina imposible de tres ruedas, del sicólogo estadounidense, conocido por sus figuras imposibles, Roger N. Shepard

Aunque he anunciado que terminaba con las anteriores ilustraciones, no puedo dejar pasar la oportunidad de mostrar la aparición de botellas de Klein en la serie Futurama, de los creadores de Los Simpson. En uno de sus capítulos, titulado La ruta de todo mal, Fry y Bender entran a comprar cerveza a un supermercado y nos encontramos con una serie de cervezas con referencias científicas, una de ellas la Cerveza de Klein, cuya botella no es otra que nuestra botella de Klein.

Cervezas que aparecen en el supermercado al que entran los protagonistas, Fry y Bender, en la serie Futurama

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Las matemáticas como herramienta de creación artística, colección Miradas matemáticas, Catarata, 2023.

2.- Clifford A. Pickover, La banda de Möbius, Almuzara, 2009.

3.- Martin Gardner, Festival mágico-matemático, Alianza editorial, 1984.

4.- Stephen Barr, Experiments in Topology, Dover, 1989.

5.- Martin Gardner, The Sixth Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions, Simon & Schuster, 1971.

6.- Raúl Ibáñez, La cuarta dimensión, RBA, 2010.

 

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

El artículo El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Samper

Gaur egun, munduko biztanleriaren % 50 inguru gizonezkoak dira, eta % 50 emakumezkoak (zehazki, % 50,5 gizonezkoak eta % 49,5 emakumezkoak dira). Ehuneko horiek hainbat faktoreren ondorioz alda daitezke, hala nola gerrak edo herrialde jakin batzuetan (Txinan, Pakistanen, Indian edo Vietnamen, esaterako) seme-alabak sexu jakin batekoak nahiago izatea; hala ere, nahiko egonkor mantendu ohi dira historian zehar.

Hori ikusita, pentsa genezake jaiotzean mutila edo neska izateko aukerak ere % 50ekoak direla sexu bakoitzarentzat, baina, harrigarria bada ere, ez da horrela. Gizonezko 103 eta 107 haur artean jaiotzen dira, batez beste, emakumezko 100 haur bakoitzeko. Herrialdea eta historiaren unea alde batera utzita (erregistro fidagarriak daudenetik), beti mutil gehiago jaiotzen dira neskak baino, eta horrek agerian uzten du ez dela fenomeno kultural bat (non abortu selektiboak egiten diren sexuaren arabera), baizik eta batez ere biologikoa.

Irudia: gizonezko 103 eta 107 haur artean jaiotzen dira, batez beste, emakumezko 100 haur bakoitzeko. (Argazkia: bingngu93 – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Pixabay.com)

Beraz, faktoreren bat badago sortzetik jaio arte gertatzen dena eta gizakiengan sexuen arteko desberdintasun horren erantzulea dena. Baina, zein zehazki? Gai horrek denbora luzez demografoen, biologien, obstetren, pediatren eta estatistikoen jakin-mina piztu du. 2015ean Proceedings of the National Academy of Sciences aldizkarian argitaratu zen gai horri buruzko ikerketarik osatuenak eta zabalenak ondorio sendoak ezarri zituen horren inguruan.

Egileek fenomenoa ikertzeko honako datu hauek hartu zituzten kontuan: ugalkortasun kliniken 3 eta 6 egun bitarteko 140.000 enbrioi, plazentaren eta amniozentesiaren 900.000 lagin (ile korionikoa) eta 30 milioi abortu eta jaiotza bizien erregistroetatik lortutako datuak. Hori guztia haurdunaldi bakoitzean, ernalkuntzatik hasi eta erditzeraino, sexuen proportzioaren berri izateko.

Berdintasuna enbrioietan, baina mutil gehiago jaiotzen dira

Emaitzek erakutsi zuten ez dagoela alderik sexu maskulinoko eta sexu femeninoko enbrioien proportzioan, sortu eta egun batzuetara. Baieztapen hori mundu zientifikotik kanpo eta barne hedatuta dagoen sinesmen baten kontrakoa da; izan ere, uste zen ernalketaren une berean aukera gehiago zeudela sexu maskulinoko zigotoa (XY) gertatzeko, femeninoa (XX) baino.

Egia esan, ikertzaileek aurkitu zutena hauxe da: haurdunaldian, enbrioi eta fetu femeninoak ez jaiotzeko eta hiltzeko probabilitatea gizonena baino pixka bat handiagoa da. Hortaz, lehen hiruhilekotik haurdunaldia amaitu arte, enbrioi eta fetu maskulinoen proportzioak gora egiten du pixkanaka. Hala ere, bi etapa daude non gizonezkoen fetuen hilkortasuna emakumezkoena baino handiagoa den: sortzearen ondorengo lehen astea (aldaketa kromosomikoen ondorioz), eta haurdunaldiaren 28. eta 35. asteen artean.

Theodosius Dobzhansky biologoak esango lukeen moduan: «Biologian ezerk ez du zentzurik eboluzioaren argitan ez bada». Hortaz, zer zentzu ebolutibo du haurdunaldia arrisku handiagoko prozesua izateak enbrioi eta fetu femeninoentzat (abortuen ehuneko handiagoarekin) horrek jaio ondoren desproportzio nabarmena badakar mutil eta nesken maiztasunean? Nagusi den hipotesiaren arabera, hori gizakiengan orokortutako fenomeno baten ondorioa da: bizitza osoan zehar, gizonezkoek emakumezkoek baino hiltzeko arrisku handiagoa dute hainbat faktorerengatik: gaixotasunak, istripuak, drogen kontsumoa, suizidioak… Horren ondorioz, emakumeek baino bizi itxaropen txikiagoa dute.

Beraz, nahiz eta mutil gehiago jaio, denborak aurrera egin ahala, emakumeen eta gizonen proportzioa orekatu egiten da, kolektibo bakoitzarentzat ia % 50 izateraino. Hala ere, baliteke hori aldatzea krisi klimatikoaren ondorioz. Azterlan batzuen arabera, ingurumeneko tenperaturak eragin desberdina du giza enbrioien/fetuen biziraupen probabilitateetan sexu femeninokoak edo maskulinokoak badira. Tenperaturak pixkanaka gora eginez gero, baliteke jaiotzen diren mutilezkoen ehunekoa are handiagoa izatea neskena baino. Oraindik babes zientifiko ahula duen hipotesia da (beste faktore batzuk ere egon daitezke tartean), baina itsas dortoketan gertatzen denaren guztiz kontrakoa izango litzateke. Krisi klimatikoaren ondorioz, munduko leku ezberdinetan jaiotzen ari diren dortoka ia guztiak emeak dira, eta hori oso arriskutsua da haien biziraupenerako.

Egileaz:

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

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 28an: ¿Por qué nacen más niños que niñas en el mundo?.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Las burbujas de aire que aparecen cuando se agita una masa de agua pura se fusionan entre sí fácilmente. La fusión es mucho más lenta en el agua de mar o en otros líquidos que contienen sales disueltas, razón por la que estos líquidos suelen generar espumas duraderas. Pero, ¿por qué ocurre esto?

Ahora un equipo de ingenieros cree haber identificado la causa fundamental de esta diferencia: fuerzas sutiles creadas por los electrolitos, los iones móviles en los que las sustancias se disocian cuando se disuelven en un líquido. Cuando dos burbujas colisionan estas fuerzas reducen notablemente la velocidad a la que el líquido que las separa puede fluir. Según los investigadores, este hecho explicaría por qué las espumas surgen tan fácilmente en el agua de mar. Este hallazgo podría ser útil en muchas aplicaciones industriales.

Foto: Jens Aber / Unsplash

Las disoluciones con altas concentraciones de electrolitos suelen producir espumas persistentes, por lo que se ha sospechado durante décadas que los electrolitos disueltos retardan de algún modo la fusión de las burbujas. Por otra parte, muchos modelos llegan a sugerir que los electrolitos deberían acelerar las fusiones, por lo que el efecto seguía siendo un misterio.

Los investigadores han llevado a cabo una serie de experimentos para medir con mayor precisión cómo la presencia de electrolitos afecta a las fusiones de burbujas. Sumergiendo el extremo de un capilar de vidrio debajo de la superficie de un líquido podían crear burbujas de aire en la punta. Luego forzaban cada burbuja hacia abajo a una velocidad de 3 mm/s hasta que se fusionaba con otra burbuja que estaba adherida a una superficie de sílice. Por interferometría el equipo pudo medir el espesor de la película líquida que separaba las burbujas con precisión nanométrica y controlar la evolución de este espesor hasta que se hacía cero.

En agua pura, las burbujas actuan como esferas rígidas, acercándose sin cambiar de forma y luego fusionándose nada más contactar. Sin embargo, en una variedad de soluciones de electrolitos los investigadores observaron un proceso de fusión de dos etapas sorprendentemente diferente. Al principio, las superficies de las burbujas se acercan, como en el agua pura. Pero una vez que la separación disminuye a aproximadamente 40 nanómetros (nm), los «bordes de ataque» de las superficies que se acercan se aplanan como si hubiera alguna fuerza repulsiva. Este aplanamiento retrasa la fusión de las burbujas entre 2 y 14 milisegundos, dependiendo del electrolito y del tamaño de las burbujas.

Estos experimentos son los primeros en mostrar tan claramente que la presencia de electrolitos ralentiza la fusión de las burbujas en la etapa final, cuando la película líquida entre las burbujas se vuelve muy fina. Pero explicar este efecto teóricamente no es precisamente trivial. Ningún modelo conocido daba una explicación satisfactoria.

Sin embargo, al estudiar los resultados de experimentos realizados por otros, los investigadores notaron diferencias significativas en las mediciones de la tensión superficial en varias soluciones de electrolitos en comparación con el agua pura. Estas observaciones les animaron a desarrollar un modelo matemático detallado del transporte de electrolitos en la fina película entre las burbujas que se fusionan. Utilizando ecuaciones de dinámica de fluidos pudieron describir cómo el flujo de electrolitos podría influir en la tensión superficial de la película.

Los investigadores descubrieron que cuando el espesor de la película cae a 30-50 nm, hay una diferencia en la concentración de electrolitos entre la película y el resto del fluido. Esta diferencia genera un pequeño gradiente de tensión superficial y una fuerza asociada que ralentiza el flujo de salida de líquido de la película.

En simulaciones de las ecuaciones de transporte, los investigadores descubrieron que este efecto ralentiza el drenaje de la película lo suficiente como para retrasar la ruptura de la película (y la fusión final de las burbujas), en concordancia precisa con los experimentos. Es decir, la presencia de electrolitos retrasa enormemente la coalescencia de las burbujas al prolongar la vida útil de la película líquida.

Este modelo explica por qué se forman las crestas blancas tan fácilmente en las olas de los mares y océanos de agua salada, que contienen muchos electrolitos, pero son menos comunes en ríos y lagos de agua dulce.

Este descubrimiento también puede encontrar algunas aplicaciones industriales futuras, por ejemplo, en la electrólisis de moléculas de agua para la producción de hidrógeno. En este proceso la forma en que se forman y fusionan las burbujas en una solución tiene un impacto fundamental en la energía consumida y en la eficiencia de la producción.

Referencia:

B. Liu et al. (2023) Nanoscale transport during liquid film thinning inhibits bubble coalescing behavior in electrolyte solutions Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.131.104003

 

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

El artículo El origen de la espuma del mar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Koldo Garcia

Gero eta ohikoagoak dira Everest mendia jendez gainezka erakusten diguten irudiak. Duela denbora asko, mendi hori abenturarekin eta mugak gainditzearekin lotzen genuen; gaur egun, tontorrera igotzeko txanda zain dauden turisten ilara besterik ez dirudi. Gaurkoan, paraje horietara bidaiatuko dugu, txandaren zain dauden pertsonen inguruan bizi diren beste bizidun batzuk ezagutzera.

Toki garaietan biziraun behar duten bizidunek muturreko hainbat baldintzari egin behar diete aurre: tenperatura hotzak, atmosfera-presio baxuak, uhin ultramoreen esposizio handia, oxigeno-eskuragarritasun txikia eta ur-aktibitate urria. Gainera, altuera igo ahala zailagoak dira baldintzak bizirik irauteko eta horrek jaitsiera eragiten du dibertsitatearen.

Himalayaren kasuan ezaguna da altueraren arabera bizidun komunitate ezberdinak bizi direla: 3.000 eta 3.500 metro artean onddoak dira nagusi; 4.000 eta 5.400 metro artean amonioa oxidatzen duten arkeobakterioak dira nagusi; eta 6.500 metroraino amonioa oxidatzen duten bakterioak dira nagusi. Gainera, susmoa egon da argia erabiltzen duten bakterioak ez direla garaiera horietan bizi, baina, espero ez bazen ere, aurkitu egin dira halako bakterioak 5.500 metrotik gora. Hala ere, 7.000 metrotik gora bizi diren mikrobioen komunitatea ezezaguna zen eta ikerketa berri batek argitu du bertan bizi diren mikrobioak nolakoak diren.

1. irudia: Everest mendia (Argazkia: lutz6078 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Lan berri honetan hiru lagin aztertu ziren eta Everest mendiaren hegoaldean dagoen IV kanpamendutik ehun bat metrora hartu ziren. Paraje horiek 7.900 metrotik gora kokatzen dira, tenperaturak -33ºC-ra heltzen dira askotan, atmosfera-presioa itsaso-mailara dagoenaren heren bat da eta haizea oso bortitza izatera hel daiteke. Hartutako laginek ez zuten ur askorik, karbono-edukiera txikia zuten, pH basikoa zen eta, batez ere, silizioz osatuta zeuden. Zein motatako mikroorganismoak bizi litezke halako muturreko ingurune batean?

Lagin horietan zegoen DNA aztertu zen bakterioak eta eukariotoak detektatzeko erabiltzen diren ohiko prozedurak erabilita. Espero zitekeen bezala, lagin horietan detektatu zen espezieen kopurua txikia izan zen. Gainera, bakterio gehiago detektatu ziren eukariotoak baino, eta ez zen arkeobakteriorik detektatu. Bakterioen artean Firmicutes, Proteobacteria eta Actinobacteria taldeak izan ziren nagusiak; eta onddoen artean, Ascomycota eta Basidiomycota taldeak. Gainera, horietako hainbat bakterio eta onddo laborategian hazteko gai izan ziren.

2. irudia: Everest mendira igotzeak eragina du bertan bizi diren bakterioetan (Argazkia: 12019 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Bakterio talde horietako kideak aurkitu izan dira Antartikako lurzoruan, Kilimanjaroko tontorrean edo Puna de Atacaman. Hau da, muturreko baldintzetara moldatu diren bakterio taldeak aurkitu dira Everesten. Hala ere, kosmopolitak diren bakterio taldeak ere aurkitu ziren, edozein lurzorutan aurkitu badaitezke ere: lekaleekin sinbiosian bizi diren bakterioak edo giza patogenoak diren hainbat talde. Onddoen kasuan beste horrenbeste gertatu zen: hotzean bizitzera moldatuta dauden taldeak aurkitu ziren eta kosmopolitagoak ziren beste batzuk, besteak beste, landareekin sinbiosian bizi diren onddo taldeak.

Arestian aipatutako joera berretsi du lan berri honek: zenbat eta garaiago, txikiagoa da bizidunen dibertsitatea. Izan ere, lan honetan aurkitu duten dibertsitatea Atacamako basamortukoaren parekoa da eta baxuagoa da Everest mendiko altuera baxuagoko guneekin konparatuta. Gainera, egileek uste dute bizidun horietako asko haizeak garraiatu dituela altuera baxuagoetatik haizearen bidez hara. Garraiobide hori ohikoa da mikrobioentzat hainbat ingurunetan eta, ondorioz, hazi ezin daitezkeen inguruneetan detektatu izan dira. Izan ere, lan honetan detektatu diren bakterio eta onddo talde nagusiak munduko hainbat txokotako airean detektatu izan dira. Alderdi hau garrantzitsua da, lan honetan detektatu diren bizidun gehienak bertan egon badaude ere, ez baitira gai izango bertan hazteko. Hau da, bizidun horiek altuera horietan ez-aktibo daude baldintza hobeagoen zain.

3. irudia: mikrobio dibertsoak aurki daitezke izoztuta Everest mendian (Argazkia: monicore – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Kosmopolitagoak diren bizidunak detektatzea giza kutsaduren ondoriozkoa izan litekeela iradoki dute lanaren egileek. Ideia hori indartzeko, egileek argudiatzen dute lortu dituzten DNA sekuentziak gizakien azal eta sudurrean bizi diren bakterioen berdin berdinak direla. Hala, detektatu dituzten bizidun asko mendizaleek utzitakoak izan litezke, eztularen edo sudur-jariakinen bidez. Gero eta mendizale gehiagok txanda itxaron behar dutenez Everesteko tontorrera igotzeko, pentsatzekoa da kutsadura hori handituz joango dela, Himalayako paraje baxuagoetan ikusi den bezala.

Aipatu beharra dago ikerketa honek muga handi bat duela: laginak modu aseptikoan jaso baziren ere eta ontzi esteriletan zigilatuta gorde baziren ere, ez ziren hotzean eduki garraio-prozesu osoan. Horrek eragina izan lezake detektatu daitekeen DNAn eta, ondorioz, egileek garrantzi gehiago eman zioten organismoen dibertsitateari organismoen kopuruari baino.

Everest mendiaren hegoaldean, 7.900 metroko altueran, hainbat bakterio eta onddo detektatu dira muturreko baldintzetan. Detektatu diren espezie batzuk hotzean bizitzera moldatuta daude eta beste batzuk kosmopolitak dira, beste paraje batzuetatik gizakiak ekarriak izan litezkeenak. Hala, Everest mendian beren txanden zain dauden gizakiek egiten dituzten selfiez gain, beste oroigarri batzuk uzten dituzte izoztuta.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dragone, Nicholas B.; Perry, L. Baker; Solon, Adam J.; Seimon, Anton; Seimon, Tracie A.; Schmidt, Steven K. (2023). Genetic analysis of the frozen microbiome at 7900 m a.s.l., on the South Col of Sagarmatha (Mount Everest). Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 55, 1, 2164999. DOI: 10.1080/15230430.2023.2164999

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu), genetikan doktorea, Biodonostia Osasun Ikerketa Institutuko Dibulgazio eta Kultura Zientifikoko arduraduna da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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manto

Imaginemos nuestro Sistema Solar durante su infancia, hace aproximadamente 4.500 millones de años. A mí me gusta pensar en estos momentos como si nuestro sistema planetario se tratase de una gigantesca pista de patinaje como las que vemos en algunas películas norteamericanas -a los más mayores les sonará por el Xanadú de Olivia Newton-John y a los más jóvenes quizás por la serie Stranger Things-, de esas en las que los patinadores van girando alrededor de un centro -en nuestro caso, el Sol- en una coreografía que debe ser perfecta para que los patinadores no choquen unos contra otros.

Y es que la pista de nuestro Sistema Solar se encontraba en esos primeros momentos abarrotada de cuerpos de distintos tamaños que se cruzaban los unos con los otros, en ocasiones colisionando. A veces, como consecuencia de estos impactos se formarían simples cráteres, pero en otras, los impactos serían tan violentos que probablemente tendrían la capacidad de cambiar la historia geológica de los planetas.

En algún momento de esta primera etapa de nuestro Sistema Solar, un cuerpo de un tamaño aproximado al que tiene Marte -al que llamamos Tea o Theia- chocó con nuestro planeta, resultando de esta colisión la formación de nuestra Luna, y los consiguientes cambios en la Tierra. Hasta el momento, esta es la teoría más aceptada para explicar la formación de nuestro satélite.

Simulación de la colisión entre nuestro planeta y Tea. Imagen cortesía de la NASA y SVS.

Probar esta teoría y resolver algunas de las dudas que todavía plantea es un asunto muy complejo, que requiere de muchos enfoques distintos: desde seguir recogiendo muestras lunares al diseño de simulaciones numéricas. Simulaciones que cada vez son capaces de lograr un mayor nivel de detalle no solo en lo físico sino también en lo químico -que nos explique el reparto de los elementos- y que nos permitan reconstruir de una manera más fiel que fue lo que ocurrió.

El manto de la Tierra no es homogéneo

Pero, ¿y si hubiese más pruebas de esta colisión de las que podríamos haber imaginado anteriormente? Durante décadas, los científicos, gracias a los datos obtenidos por las redes de sismómetros distribuidas por nuestro planeta y que nos permiten obtener una radiografía -en el sentido laxo de la palabra- de nuestro interior, han observado unas estructuras que conocemos como Large Low-Velocity Provinces (LLVPs a partir de ahora) o grandes provincias de baja velocidad.

Cuando vemos un esquema del interior de nuestro planeta como los que aparecen en los libros de texto, lo normal es que el manto se vea como una zona homogénea, pero lo cierto es que la realidad es más compleja y heterogénea. En la base del manto -en lo que sería la zona próxima al límite entre el manto y el núcleo- es el lugar donde se encontrarían estas provincias, y de ahí se extenderían hacia arriba a través del manto.

Pensemos en un vaso de agua sobre el que echamos un chorro de miel. Esta caerá hasta el fondo y además podremos verla claramente porque sus propiedades -como la densidad, el color o su transparencia- son bien distintas a las del agua en las que está sumergida. Pues así podríamos imaginarnos un poco a las LLVPs, solo que sobre nuestro manto y en vez de verlas las detectamos a través del cambio de propiedades de las ondas sísmicas que las atraviesan.

El nombre de LLVPs nombre se le da porque cuando las ondas sísmicas las atraviesan, estas se ven ralentizadas y de ahí el apellido de baja velocidad. Las más importantes son las que existen bajo el continente africano y bajo el Pacífico. Y el nombre de grandes provincias se debe a su extensión, ya que ocupan prácticamente un 6% del volumen de nuestro planeta.

Pero hay novedades importantes sobre las LLVPs: Un nuevo artículo publicado en la revista Nature apuntan como responsable del origen de estas al impacto que formó de nuestra Luna de la siguiente manera: la colisión fue tan violenta que partes del manto de Tea se incorporaron a nuestro planeta.

Modelo simplificado de la colisión de Tea. Cortesía de Yuan et al. (2023)

Como los elementos que formaban este manto de Tea eran más densos que el propio manto terrestre -los autores estiman que entre un 2% y un 3.5% más denso-, lentamente fueron hundiéndose hasta llegar a la frontera entre el manto y el núcleo, donde ya no podían descender más, como si fuese el fondo del vaso donde dejamos caer nuestra miel. Y probablemente estos no solo tenían una mayor densidad, sino que tenían una temperatura mayor que el manto.

Lo más complicado de explicar por ahora es si las LLVPs realmente tienen este origen, como es posible que hayan aguantado hasta nuestros días de una manera tan evidente y marcada, sin haber acabado mezclándose y homogeneizándose con el manto, como cuando echamos un tinte al agua y al caer lo vemos muy concentrado, pero poco a poco va dispersándose en todo el volumen de agua.

Pero todavía hay más. Los autores del estudio sugieren que podrían ser como una verdadera cápsula del tiempo capaz de guardar otro regalo escondido de la historia de nuestro Sistema Solar: Y es que la LLVPs podrían haberse llevado consigo elementos volátiles representativos de la composición original del disco protoplanetario.

Estos gases quedarían reflejados en la firma geoquímica de algunas rocas volcánicas, como en los basaltos de isla oceánica (OIB por sus siglas en inglés), que son similares a las de algunas rocas lunares, un detalle que quedaría explicado por la inclusión de estos volátiles procedentes de Tea.

Desde luego, esta teoría nos abre un escenario apasionante, pero por supuesto, no está exenta de críticas y algunos científicos apuntan a que no sabemos si realmente las LLVPs son algo tan antiguo -tanto como para remontarlo al origen del Sistema Solar- o si son una característica formada en un periodo más reciente de la historia de nuestro planeta, por lo que se necesitarán más datos para afirmar o descartar esta teoría.

Así que de momento tendremos que esperar a saber si realmente nuestro planeta esconde un trocito de otro planeta en su interior.

Referencias:

Yuan, Q., Li, M., Desch, S. J., Ko, B., Deng, H., Garnero, E. J., Gabriel, T. S., Kegerreis, J. A., Miyazaki, Y., Eke, V., & Asimow, P. D. (2023). Moon-forming Impactor as a source of earth’s basal mantle anomalies. Nature, 623(7985), 95–99. doi: 10.1038/s41586-023-06589-1

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

El artículo Un trocito de planeta dentro de otro planeta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Diagonalizazioa izeneko teknika batean oinarritutako proba matematikoak erabat aurkakoak izan daitezke, baina algoritmoen mugen berri ematen laguntzen dute.

Algoritmoak toki guztietan daude. Gure bidaiak optimizatzen dituzte, ordainketak prozesatzen dituzte eta trafikoaren fluxua koordinatzen dute Interneten. Termino matematiko zehatzetan artikulatu daitekeen arazo bakoitzarentzat hori ebatz dezakeen algoritmo bat dagoela dirudi, gutxienez printzipioz.

1. irudia: termino matematiko zehatzetan artikulatu daitekeen arazo bakoitzarentzat hori ebatz dezakeen algoritmo bat dagoela dirudi. (Ilustrazioa: Kristina Armitage. Iturria: Quanta Magazine)

Baina ez da hala: itxuraz arruntak diren zenbait problema inoiz ere ezin dira algoritmoen bidez ebatzi. Alan Turing zientzialari informatiko aitzindariak duela ia mende bat erakutsi zuen arazo “konputaezin” horiek bazirela, informatika modernoaren abiapuntu izan zen konputazioaren modelo matematikoa formulatu zuen artikulu berdinean.

Turingek emaitza berritzaile hori erakusteko intuizioaren aurkako estrategia bat erabili zuen: ebazteko saio oro arbuiatzen duen problema bat definitu zuen.

«Zer egiten ari zaren galdetzen dizut eta gero esaten dut: ‘Ez, beste zerbait egitera noa’», azaldu du Rahul Ilangok, Massachusettseko Teknologia Institutuko graduondoko ikasle batek, informatika teorikoa ikasten ari dena.

Turingen estrategia diagonalizazioa izeneko teknika matematiko batean oinarritzen da eta historia entzutetsua du. Hona hemen proba horren logikaren azalpen sinplifikatua.

Kateen teoria

Diagonalizazioa bit katea baten problema arrunt bat ebazteko trikimailu argi baten ondorioz sortu zen. Bit bakoitza 0 edo 1 izan daiteke, eta kate horien zerrenda bat emanda, denak luzera berekoak, sortu daiteke zerrendan ez dagoen kate berri bat?

Estrategiarik errazena da balizko kate bakoitza txandaka hartzea kontuan. Demagun bost kate dituzula, bakoitza bost biteko luzerakoa. Hasi zerrenda errepasatzen 00000 aurkitzeko. Ez badago, geratu; baldin badago, pasa 00001era eta errepikatu prozesua. Nahiko sinplea da, baina mantsoa, kate luzeen zerrenda luzeetarako.

Diagonalizazioa ikuspegi alternatiboa da eta pixkanaka eraikitzen du kate berri bat. Hasi zerrendako lehenengo kateko lehenengo bitarekin eta inbertitu; hori izango da zure kate berriko lehenengo bita. Gero inbertitu bigarren kateko bigarren bita eta kate berriko bigarren bita izateko erabili eta errepikatu zerrendaren amaierara iritsi arte. Inbertitzen dituzun bitek bermatu egiten dute kate berria eta jatorrizko zerrendako kate bakoitza desberdinak izango direla gutxienez toki batean. (Kate zerrendaren bidez lerro diagonal bat ere eratzen da eta horrek ematen dio izena teknikari).

2. irudia: Diagonalizazioa ikuspegi alternatiboa da eta pixkanaka eraikitzen du kate berri bat. (Ilustrazioa: Merrill Sherman. Iturria: Quanta Magazine)

Diagonalizazioak zerrendako kate bakoitzeko bit bakarra aztertu behar du, beraz, beste metodoak baino askoz azkarragoa izaten da. Baina infinituarekin duen jokabide ona da diagonalizazioaren egiazko boterea.

“Orain kateak infinituak izan daitezke; zerrenda infinitua izan daiteke; eta hala ere funtzionatu egiten du”, dio Ryan Williams MITeko zientzialari informatiko teorikoak.

Ahal hori aprobetxatu zuen lehenengo pertsona Georg Cantor izan zen, multzoen teoriaren azpiatal matematikoaren sortzailea. 1873an Cantorrek diagonalizazioa erabili zuen infinitu batzuk besteak baino handiagoak zirela erakusteko. Handik sei hamarkadara, Cantorren diagonalizazioaren bertsioa konputazioaren teoriara egokitu zuen Turingek, kontrakorrentean zen tonu argia emanaz.

Mugapenaren jolasa [*]

Turingek erakutsi nahi zuen bazirela inongo algoritmok ebatzi ezin zituen problema matematikoak, hau da, sarrerak eta irteerak ongi definitutako problemak baina sarreratik irteerara joateko prozedura hutsezinik gabeak. Egiteko lauso hori erabilerrazago bihurtu zuen erabakitzeko problemak soilik hartu zituenean, non sarrera zeroen eta batekoen edozein kate izan daitekeen eta irteera 0 edo 1 den.

Zenbaki bat zenbaki lehena (1ekin eta bere buruarekin bakarrik zatitu daitekeena) den zehaztea da erabakitzeko problema baten adibidea: zenbaki bat ordezkatzen duen sarrerako kate bat emanda, irteera zuzena 1 da zenbaki lehena bada eta ez bada, 0 da irteera zuzena. Beste adibide bat da programa informatikoak egiaztatzea, sintaxiko akatsen bila (akats gramatikalen parekidea). Hemen sarrerako kateek kode bat irudikatzen dute programa desberdinetarako (programa guztiak horrela irudikatu daitezke, horrela biltegiratzen eta exekutatzen baitira ordenagailuetan) eta xedea da 1 sortzea kodeak sintaxiko akatsen bat badu eta 0 sortzea, akatsik ez badu.

Algoritmoak problema ebatziko du, soilik irteera zuzena sortzen badu balizko sarrera bakoitzerako; huts egiten badu, behin bakarrik egin arren, ez da algoritmo generalista izango problema horrentzat. Eskuarki, lehenengo ebatzi nahi dizun problema zehaztuko zenuke eta gero hori ebazteko algoritmo bat aurkitzen saiatuko zinateke. Turing ebatzi ezin ziren problemen bila zebilen eta logika horri bira eman zion: algoritmo posible guztien zerrenda infinitua irudikatu zuen eta diagonalizazioa erabili zuen, zerrendako algoritmo guztiek porrot egiteko moduko problema etengabe bat eraikitzeko.

Demagun ’20 galderako’ [**] prestatutako joko bat, non buruan objektu jakin bat dugula hasi ordez, erantzuten duenak (‘erantzuleak’) aitzakia bat asmatzen duen galdera bakoitzari ez esateko. Jokoaren amaieran, falta zaizkion kualitateen bidez erabat definitutako objektu bat deskribatu da.

Turingen diagonalizazioaren proba, joko horren bertsio bat da non galderek algoritmo posibleen zerrenda infinitua igarotzen duten, behin eta berriro galdetuz: «Algoritmo horrek ebatzi al dezake inkonputagarria dela erakutsi nahiko genukeen problema?»

«’Galdera infinituak’ moduko bat da», esan du Williamsek.

Jokoa irabazteko, Turingek problema bat landu behar zuen algoritmo bakoitzaren erantzuna ez izango zena. Horrek esan nahi du sarrera partikular bat identifikatzea lehenengo algoritmoak erantzun okerra sortzeko, beste sarrera batek bigarrenaren okerra sortzea eta horrela, denekin. Sarrera berezi horiek aurkitu zituen Kurt Gödel-ek duela gutxi erabili zuen antzeko trikimailu bat erabilita; Gödelek horrelakoak erabili zituen erakusteko “baieztapen hau ezin da demostratu” bezalako baieztapen autoerreferentzialak problemak direla matematikaren funtsentzat.

Ideia giltzarria izan zen algoritmo (edo programa) bakoitza zero eta bat zifren katea bezala irudikatu daitekeela. Horrek esan nahi du, akatsak egiaztatzeko programaren adibidean bezala, algoritmo batek beste algoritmo baten kodea har dezakeela sarrera gisa. Printzipioz, algoritmo batek bere kodea ere har dezake sarrera gisa.

Ideia horrekin, Turingen probakoa bezalako problema ez konputagarri bat defini dezakegu: “Algoritmo baten kodea irudikatzen duen sarrerako kate bat emanda, 1 sortzen du algoritmo horrek 0 sortzen badu bere kodea sarrera denean; aitzitik, irteera 0 da”. Problema hau ebazten saiatzen den algoritmo bakoitzak irteera okerra emango luke gutxienez sarrera batean, hau da, bere kodeari dagokion sarreran. Horrek esan nahi du problema zital hori ezin dela ebatzi inongo algoritmoren bidez.

Negazioak egin ezin duena

Informatikariek oraindik ez dute diagonalizazioarekin amaitu. 1965ean Juris Hartmanis eta Richard Stearns-ek Turingen argumentua egokitu zuten erakusteko problema konputagarri guztiak ez direla berdinak: batzuk berez besteak baino zailagoak dira. Emaitza horrek hasi zuen konplexutasun konputazionalaren teoriaren alorra, problema konputazionalen zailtasuna aztertzen duena.

Baina konplexutasunaren teoriak Turingen aurkako metodoaren mugak ere erakutsi zituen. 1975ean, Theodore Baker, John Gill eta Robert Solovay-k erakutsi zuten konplexutasunaren teorian irekitako gai asko inoiz ezin direla ebatzi soilik diagonalizazioa erabilita. Horietan nagusia P eta NP konplexutasun moten problema ospetsua da, non galdetzen den erraz egiazta daitezkeen irtenbideak dituzten problema guztiak algoritmo egokiarekin ebazteko ere errazak al diren.

Diagonalizazioaren puntu itsuak abstrakzio maila altuaren zuzeneko ondorioak dira eta abstrakzio maila horrek egiten du diagnolazizaioa hain ahaltsu. Turingen demostrazioak ez zuen praktikan sor zitekeen problema konputaezinek aipatzen; aldiz, mota horretako problema bat asmatu zuen sortu ahala. Diagonalizazioaren beste proba batzuk ere oso aldenduta daude mundu errealetik, beraz, ezin dituzten ebatzi mundu errealeko xehetasunek garrantzia duten gaiak.

«Urruneko konputazioa darabilte» dio Williamsek. «Tipo bat irudikatzen dut birus baten aurrean eta birus horrengana eskularru-kaxa baten bidez heltzen».

Diagonalizazioaren porrota adierazle goiztiarra izan zen, P eta NP kategoriako problemak ebaztea bide luzea izango zela argi uzten zuena. Mugak izan arren, diagonalizazioa tresna giltzarria da konplexutasunaren teorikoen pilan. 2011n Williamsek beste teknika batzuekin batera erabili zuen konputazio eredu murriztu jakin batek ezin zituela ebatzi problema bereziki zail batzuk, ikertzaileek 25 urtez emaitza horri heldu ez zioten arren. P eta NP kategorien problema ebaztetik oso urrun zegoen, baina aurrerapen handia izan zen.

Zerbait ez dela posible erakutsi nahi baduzu, ez gutxietsi ez esate soilaren boterea.

Itzultzailearen oharrak:

[*] Ingeleseko jatorrizkoa, “The limitation game”, hitz-joko bat da “The Imitation Game” filmaren izenburuan oinarritua; film hori Alan Turingen bizitza eta obrako alderdi batzuei buruzkoa da.

[**] ‘20 galdera’ izeneko jokoan erantzuten duenak (‘erantzuleak’) gainerako jokalariek (interrogatuek) igarri beharreko zerbait aukeratzen du. Galderak egiten dituzte txandaka eta erantzuleak «bai» edo «ez» erantzun behar du. Hona hemen galderen adibide batzuk: «Mugikor bat baino handiagoa da?», «Bizirik dago?» eta, amaitzeko, «Boligrafo hau da?». Ezin da gezurrik esan. Interrogatzaile batek erantzun zuzena asmatzen badu, irabazi egiten du eta hurrengo txandako erantzulea izango da. 20 galdera egin eta erantzun zuzenik ez bada, erantzuleak irabazten du eta hurrengo txandan ere bera izango da erantzulea.

Jatorrizko artikulua:

Ben Brubaker (2023). Alan Turing and the Power of Negative Thinking, Quanta Magazine, 2023ko irailaren 5a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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La obesidad y el sobrepeso en la población infantil y en la adolescencia son más altos cuanto menor es el nivel socioeconómico de los hogares en los que viven. Este es un fenómeno bien conocido en los países occidentales.

Imagen: (Joenomias) Menno de Jong / Pixabay

En nuestras sociedades la sobrealimentación o la alimentación inadecuada pero abundante constituye un problema de mucha mayor entidad que la escasez de alimento. Del mismo modo que hay zonas del planeta en que mucha gente pasa hambre (cerca de 830 millones de personas según los últimos datos oficiales), en otras, como los países occidentales, el problema es el contrario. La gente come demasiado y, además, desarrolla muy poca actividad física. Como consecuencia de esa escasa actividad (vida sedentaria), del exceso de comida y de la gran proporción que tienen en nuestras dietas los carbohidratos refinados (azúcares, pan, pasta, cereales de desayuno, etc.), la obesidad ha crecido mucho en las últimas décadas, y de ella se han derivado problemas de salud pública.

Según un estudio publicado en agosto de este mismo año en España, no solamente existe esa relación inversa, sino que obedece a una tendencia que se sigue manifestando. Entre 2015 y 2019 en los hogares de renta baja aumentaron el sobrepeso (0,9 puntos porcentuales) y la obesidad (0,5 puntos), y en los de renta media, el sobrepeso (1,2 puntos). En los de renta alta, sin embargo, el sobrepeso disminuyó 1,5 puntos y la obesidad 0,8 puntos. En otros países occidentales se produce el mismo fenómeno.

De forma nada sorprendente, la vinculación entre obesidad y pobreza también se observa en los adultos; de hecho, en los hogares con progenitores obesos o con sobrepeso, es mayor el riesgo de que estas condiciones afecten también a hijas y, sobre todo, a hijos. En los hogares de nivel socioeconómico más bajo, además, los padres tienden a no percibir el exceso de peso de sus hijos como un problema.

Aunque este estudio, como casi todos los que se hacen sobre este tema, no identifican causas sino asociaciones, es difícil sustraerse a la tentación de especular acerca de los factores que están en la base. Los sospechosos habituales son el nivel educativo de padres y madres (peor información sobre nutrición), las menores opciones de compra (sobre todo de productos frescos y, en especial, frutas y verduras, por su elevado precio) y el recurso, por falta de tiempo, a alimentos precocinados (con exceso de palatabilidad, y mayor contenido en carbohidratos refinados y grasas).

Otros sospechosos tienen que ver con la actividad. La falta de ejercicio físico (y sedentarismo) es más habitual en chicos y, sobre todo, chicas de familias de baja extracción socioeconómica que en los de alto nivel de ingresos familiares. El nivel educativo de padres y madres incide en este factor porque la actividad física y deportiva se reconoce como fuente de salud en las clases altas en una medida mayor y porque en los hogares de bajo nivel socioeconómico hay más pantallas a disposición de las criaturas.

En resumidas cuentas, cuanto menor es el nivel socioeconómico de las familias, el entorno en que se crían los chicos y chicas favorece una alimentación basada en dietas inadecuadas y menor actividad física; en definitiva, es más obesogénico.

Hoy sabemos que el sobrepeso y la obesidad están en la base de afecciones que empeoran la calidad de vida de la gente y que, además, eleva el riesgo de mortalidad. Diabetes tipo II, enfermedades cardiovasculares y un buen número de cánceres se relacionan directamente con la alimentación inadecuada, la falta de actividad física y con el sobrepeso. Y dado que esos factores inciden con intensidad diferente dependiendo del nivel socioeconómico familiar, deberían recibir una atención mayor y ser objeto de políticas públicas orientadas a corregir sus efectos desde edades tempranas.

Hay poderosas razones de justicia social –tratando de ofrecer a todas las personas las mismas oportunidades, también en lo que a gozar de buena salud se refiere–, y de economía, puesto que, aunque el gasto en pensiones se resienta, la prevención acaba redundando en un menor gasto sanitario en su conjunto.

Fuentes:

C. B. Frederick, K. Snellman, R. D. Putnam (2014): Increasing socioeconomic disparities in adolescent obesity. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A 111 (4): 1338-1342. DOI: 10.1073/pnas.1321355110.

E. Gutiérrez-González, F. Sánchez Arenas, A. M. López-Sobaler , B. Andreu Ivorra, A. Rollán Gordo, M. García-Solano (2023): Desigualdades socioeconómicas y de género en la obesidad infantil en España. Anales de Pediatría 99 (2): 111-121. DOI: 10.1016/j.anpedi.2023.05.013.

 

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Chicos y chicas con más sobrepeso en las familias más pobres se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Medikuntza

Natalia Zylberlast-Zand Europako lehenengo neurologo akademikoetako bat izan zen. Natalia Varsovian jaio zen 1883an, eta Suitzara joan zen Genevako Unibertsitatean Medikuntza ikastera. Neurologiaz interesatu zen berehala, eta ehunetan eta garuneko eta bizkarrezurreko patologietan aditua egin zen. Bigarren Mundu Gerra hasi zenean Varsoviako ghettora joatera behartu zuten, eta bertatik irtetea lortu zuen. Alabaina, bi astetara preso hartu eta hil zuten judutar jatorrikoa izateagatik. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran irakur daiteke.

Klima-aldaketa

Pirinioetako glaziarrak galzorian direla ohartarazi dute glaziologoek. Horietako bat Ibai Rico da, Gasteizko EHUko Geografia saileko ikertzailea. Glaziarrak hiru hamarkadatan desager zitezkeela ohartarazi zuten garai bateko ikerketek, baina prozesu hori aurreratu daitekeela diote egungo datuek. 2010ean 24 glaziar geratzen ziren Pirinioetan, eta 17 daude egun. 2022ko urtea bereziki txarra izan zela gogoratu du Ricok. Glaziarrak ikertuz klima eta ingurumen informazio interesgarria eskuratu daitekeela azaldu du glaziologoak, baina martxa honetan informazio hori guztiz galduko dugula ohartarazi du. Azalpen guztiak Alea aldizkarian.

Ingurumena

Toxico Watch fundazioko zientzialariek egindako ikerketaren arabera, dioxinen eta metal astunen kutsadura gero eta handiagoa da Zubietako erraustegiaren inguruan. Toxico Watch erraustegia martxan jarri aurretik hasi zen lehen neurketak egiten, eta hala aurreko eta ondorengo egoerak alderatu ahal izan dituzte. Hala ikusi dute erraustegiaren ondoko goroldioetan eta pinuen hostoetan dioxinen igoera nabarmena gertatu dela. Ondoan dagoen Arkaitzerrekako sedimentuetan ere atzeman dute metal astunen hazkundea. Inguruko etxaldeetako arrautzetan ere topatu dituzte toxikoak. Informazio gehiago Berrian.

Kimika

Doitasun handiko grafeno-nanozintak sintetizatzeko metodo berri bat garatu du UPV/EHUko ikerketa talde batek. Grafenoa zinta nanometrikoetan mozten bada, propietate elektriko eta magnetiko desberdinak dituzten materialak lor daitezke, eta oso garrantzitsua da horiek doitasun atomikoarekin ekoizteko moduko metodoak garatzea aplikazio potentzialak garatzeko. Hain zuzen ere, helburu hori lortu dute POLYMAT zentroko ikertziale batzuek, eta nanozinta osagarriak konbinatuz erabateko doitasun atomikoa duten nanozintak sortu dituzte. Datuak Zientzia Kaieran.

Geologia

Geologian, arroken konposizioa edota barne propietateak aztertzeko mikroskopio petrografikoa erabiltzen da. Mikroskopio biologikoekin duten alde nagusia da bi iragazkik osatutako argi sistema polarizatuko sistema dutela. Bi iragazkiko sistema honi esker, begien aurrean interferentzia kolore batzuk agertzen dira, eta horrek mineralak identifikatzeko balio du. Mikroskopio horiek erabiltzeko, alabaina, Biologian eta Medikuntzan bezala, laginaren xafla fin-fina moztu behar da arroka-ebakitzaile baten bidez. Informazio gehiago Zientzia Kaieran: Kolore mikroskopikoen fantasiak.

Osasuna

Obesitatearen eta 2. motako diabetesaren prebalentzia goraka doa, eta horiei aurre egiteko tratamendu dietetiko desberdinak erabiltzen dira. Horietako bat Aldizkako baraua elikadura-eredu da. UPV/EHUko ikertzaile talde batek berrikuspen sistematiko bat egin du ikusteko ea dieta hori benetan erabilgarria izan daitekeen bi gaixotasun horiek tratatzeko. Emaitzen arabera, baraualdia gai da pisu galera eta gantz-masaren murrizketa eragiteko, eta diabetesaren parametroak hobe ditzakeela ere ikusi da. Datuak Zientzia Kaieran.

Yesenia García Alonsok bere doktoretza-tesian frogatu du itxialdian ariketa egin zuten haurrek osasun mental hobea dutela. Azaldu duenez, egunero gutxienez ordubetez, intentsitate ertaineko edo biziko jarduera fisikoa egin zuten eskolaurreko haurrek neurri txikiagoan sentitzen dituzte lotsa, beldurrak, fobiak, tristura edo kezkak, COVID-19aren itxialdian bizimodu sedentarioa egin zutenek baino. Gainera, adierazi du jokabide horiek lotura estua dutela amaren jokabideekin. Azalpen guztiak Elhuyar aldizkarian.

Biodibertsitatearen kontserbazioa

Ibis eremita espezieak berriz migratu du Iberiar penintsulara, lehen aldiz Erdi Aroaz geroztik. Espezie hori jatorrian ia Europa osoan zabalduta zegoen, baina guztiz desagertu zen kontinentean duela 400 bat urte. Egoera larria ikusirik, Alemaniako ikerketa talde bat eta Jerezeko Zoobotanikoa paraleloki ibisen populazio egonkor bana sortzen hasi ziren 2004an. Alemaniako taldeak Toscanara migratzen erakutsi zien hegaztiei, ultrarin batez baliatuz, baina azken urteetan Alpeak gurutzatzea erronka handia izan da, klima-aldaketa dela eta. Hau ikusirik, aurtengo udazkenean, Alemaniako ibisak Cadizera migratu dute. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Ibisak bueltan dira Iberiar penintsulan.

Ikerketa berri baten arabera, Europako ibaietako biodibertsitatearen leheneratzea moteldu egin da 2010etik. EHUko Ibai Ekologia taldeak parte hartu du ikerketan, eta ondorio horretara iristeko 22 herrialdetako ibai-sistemetan 1968 eta 2020 bitartean bildutako datuak aztertu dituzte. Emaitzek erakutsi dute, oro har, ibai eta erreketako biodibertsitateak hobera egin zuela 2000ko hamarkada arte. Baina hortik aurrera biodibertsitatearen ugaritzea geratu egin da. Aitor Larrañaga ikertzaileak eta bere lankideek ur gezatako biodibertsitatea leheneratzeko prozesuak berraktibatzeko ahaleginak areagotzeko eskatu dute. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Teknologia

DNA erabiliz kuasikristal koloidalak diseinatzeko metodologia berritzaile bat aurkeztu du CIC biomaGUNEk, beste zentro batzuekin lankidetzan. Zehazki, ikerketa honek erakutsi du nola balia daiteken DNAren programagarritasuna kuasikristalak diseinatzeko eta eratzeko. Ikertzaileek azaldu dute DNA-kateak nanopartikulei lotzea lortu dutela nanopartikulen antolatzea gidatzeko, baita modu itzulgarrian ere egin daitekeela adierazi dute. Aurkikuntza horrek material aurreratuetarako eta aplikazio nanoteknologiko berrietarako atea zabaldu du. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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No siempre ha sido conocido que la combustión es una oxidación muy rápida. Por ello, en el siglo XVII, a Johan Becher se le ocurrió una explicación que daba respuesta a por qué algunas cosa arden y otras no y por qué cuando algo arde los restos casi siempre pesan menos. Según el alquimista y médico inglés los objetos inflamables estaban impregnados de una misteriosa sustancia a la que llamó flogisto. Cuando quemabas algo, lo que ardía era el flogisto y cuando la combustión terminaba era porque ese objeto ya no tenía más flogisto en su interior. Eso explicaba también que tras quemar algo, pesara menos que antes. Este razonamiento se desarrolló en la época de los imponderables.

Los vídeos de ¡UPS¡ presentan de forma breve y amena errores de la nuestra historia científica y tecnológica. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se han emitido en el programa de ciencia Órbita Laika (@orbitalaika_tve), en la 2 de RTVE.

Producción ejecutiva: Blanca Baena

Guion: José Antonio Pérez Ledo

Grafismo: Cristina Serrano

Música: Israel Santamaría

Producción: Olatz Vitorica

Doblaje: K 2000

Locución: José Antonio Pérez Ledo

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¡Ups! El flogisto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Autismoari eragiten dioten edo autismoaren ondorio diren faktore ugarien artean, lipidoen konposaketa organismoan, lipidoma, horietako bat da, eta orain ezagutzen hasia da. Lipids and autism. J.R. Alonsoren eskutik.

Neurtzeko zaila izatea eta neurtzeko laborategi bat behar izatea dira kutsatzaile toxiko batek izan dizakeen ezaugarririk okerrenak. Horregatik da hain interesgarria ur-masa baten ertzean bertan PFAS neurtzeko metodo berri bat. Sensitive on-site testing for PFAS in water samples.

Orain arte, B serieko zientzia-fikziozko filmetan bakarrik imajinatu izan da hau: bi planeta erraldoi talka egiten. The afterglow of an explosive collision between giant planets in a star system far away. Simon Locken, Matthew Kenworthyren eta Zoe Leinhardten eskutik.

Nanomakina batek oso energia gutxi erabiltzen du. Etorkizun hurbilean baten bat muntatu behar baduzu, jakin ezazu DIPCko jendeak horri buruzko gauza pare bat ikasi dituela nanokoloideak eta argi-marratxo bat erabiliz. Nanocolloids as hosts for light-propelled machineries

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

 

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El grupo Microfluidics Cluster de la UPV/EHU muestra, en el libro titulado Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis, el procedimiento para construir un dispositivo bioelectrónico formado por electrodos de oro recubiertos con un polímero inteligente capaz de capturar y liberar células de forma no invasiva y controlable y, al mismo tiempo, monitorizar los procesos con mediciones eléctricas convencionales. Se trata de los primeros pasos para desarrollar plataformas universales para el cribado precoz del cáncer.

Fuente: Springer

La metástasis es la principal causa de muerte en el cáncer, y se produce cuando una célula abandona el tumor primario, pasa al torrente sanguíneo y al sistema linfático y llega a órganos distantes. La recogida no invasiva de estas células tumorales circulantes es fundamental para el estudio de la biología celular, el diagnóstico y el pronóstico en la investigación del cáncer, y el desarrollo de fármacos. Normalmente, la concentración de células cancerígenas que se encuentran en sangre es muy pequeña respecto a otros tipos de células, y los métodos tradicionales para recogerlas de una manera viable son arduos.

“Hemos querido conseguir un dispositivo capaz de concentrar células cancerígenas para poder detectar su concentración”, explica Janire Sáez, investigadora Ikerbasque de Microfluidics Cluster de la UPV/EHU. Los biosensores (dispositivos para la medición de parámetros biológicos o químicos que contienen un componente de naturaleza biológica) desarrollados hasta ahora para ello dañan las células durante los procesos de captura y liberación, y, en ese sentido, el grupo de Microfluidics Cluster ha combinado materiales inteligentes con el área de la bioelectrónica (que se ocupa de la aplicación de semiconductores basados en carbono) para poder medir la captura y la liberación de células cancerígenas.

Captura y liberación no invasiva de células tumorales circulantes

El protocolo ha aparecido como un capítulo del libro Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis, que explora los últimos avances en tecnologías de microfluidos para el diagnóstico y la monitorización del cáncer. El libro constituye una guía ideal para la construcción en el laboratorio de dispositivos microfluídicos específicamente desarrollados para el diagnóstico del cáncer y para promover el desarrollo de nuevos y mejores dispositivos de diagnóstico. Según explica la investigadora Ikerbasque, “mostramos un dispositivo bioelectrónico formado por electrodos de oro microfabricados recubiertos con un polímero inteligente (que reacciona a los cambios de temperatura) que permite la captura y liberación no invasiva de células tumorales circulantes y la monitorización eléctrica y óptica simultánea de todo el proceso”.

“Nuestros ensayos fueron realizados en medios de cultivo; no utilizamos muestras reales de pacientes, sino células comerciales sostenidas en un cultivo celular. Comprobamos que usando nuestro dispositivo éramos capaces de capturarlas y liberarlas”, explica la investigadora. Ahora, trabajan para adaptar el polímero específicamente para diferentes tipos de células”. El dispositivo “es fruto de una colaboración con un grupo de la Universidad de Cambridge, con el que seguimos colaborando, donde actualmente está siendo aplicado con muestras de pacientes de cáncer de esófago. A través de este dispositivo, selectivamente, se están reconcentrando las células cancerígenas para poder detectar su concentración”, señala Sáez.

La investigadora remarca que se trata de “los primeros pasos para desarrollar plataformas para el cribado del cáncer. Puede ser un buen avance porque en general son tecnologías de bajo coste y se pueden fabricar de manera masiva. La idea es utilizar este tipo de tecnologías para el diagnóstico precoz del cáncer”.

Actualmente, el Microfluidics Cluster está focalizando sus estudios en el desarrollo de “estructuras micrométricas para este tipo de dispositivos bioelectrónicos. Además, estamos desarrollando sistemas en 3D, para crear sistemas ‘órgano en un chip’ (sistemas biomiméticos que simulan órganos del cuerpo humano)”, concluye.

Referencia:

Janire Saez, Maite Garcia-Hernando, Achilleas Savva, Roisin M. Owens, Fernando Benito-Lopez & Lourdes Basabe-Desmonts (2023) Capture and Release of Cancer Cells Through Smart Bioelectronics / Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis doi: 10.1007/978-1-0716-3271-0_21

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

El artículo Captura y liberación de células tumorales con un dispositivo bioelectrónico no invasivo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Rocío Benavente

Natalia Zylberlast-Zand izan zen Europako lehenengo neurologo akademikoetako bat. 1883ko martxoaren 28an jaio zen Varsovian, gaur egun Polonia den arren, garai hartan Errusiako inperioan zegoen hirian. Familia judutarrekoa, nazien holokaustoan hil ziren gurasoak, anaia, bi ahizpa eta Natalia bera; ahizpa bakarrak biziraun zuen.

Natalia Zylberlast (Zand abizena Maksymilian Zand-ekin ezkondu zelako hartu zuen) 1899an graduatu zen bigarren hezkuntzan Varsovian eta handik gutxira Suitzara joan zen Genevako Unibertsitatean Medikuntza ikastera. 1907an egin zuen tesia, Un cas de leucémie myéloïde chez un enfant de neuf mois (Leuzemia mieloidea bederatzi urteko haur batean), eta Edouard Martin pediatra eta zirujaua izan zuen zuzendari. Urte horretan bertan Poloniara itzuli zen eta azterketa bat gainditu behar izan zuen Suitzan lortutako tituluak Errusian ere balio zezan.

1. irudia: Natalia Zylberlast-Zand neurologoa. (Iturria: Mujeres con Ciencia)Ehunetan eta garuneko eta bizkarrezurreko patologietan aditua

Kochanówka-ko ospitalean hasi zen lanean, Lodz-etik gertu, eta neurologiaz interesatu zen berehala. 1908an Czyste-ko ospitale judutarrean hasi zen lanean, Varsoviatik gertu, Edward Flatau neurologoaren lehenengo laguntzaile gisa; harekin batera argitaratu zituen bizkarrezurreko tumoreen tratamendu kirurgikoari eta gortasunari buruzko zenbait lan. Beste neurologo judutar-poloniar ospetsuekin lankidetzan aritu zen eta Marcelo Nencki-ren laguntzailea ere izan zen Biologia Esperimentaleko institutuan.

Varsovian eman zuen garaian ikertzaile ospetsu egin zen, histologian eta garuneko eta bizkarrezurreko patologian aditua. 80 artikulu baino gehiago argitaratu zituen polonieraz, alemanez, frantsesez eta ingelesez. 1912an meningitis biriko batekin zerikusia duten buruko arazoen kasu bati buruz argitaratu zuen, haluzinazio kronikoak eta migraina zituena. 1913an sifilisak garun-bizkarrezur sisteman dituen ondorioez lan bat argitaratu zuen eta 1915ean hortzetako infekzio baten ondoriozko tetanos kronikoa zuten bi kasuri buruz.

Aktibista haurren zaintzan eta emakumeen eskubideetan

Klinikako eta laborategiko lanaz gain, bere ezagutzak eta denbora praktika medikoaren alderdi sozialerako izaten ziren; adibidez, langileak artatzen dituzten erakundeetan aholkuak ematen zituen haurrak hazteaz. Sozialista konbentzitua zen eta haurrak artatzen zituzten erakundeekin lankidetzan aritzen zen, batez ere judutar haurrak artatzen zituztenekin. Emakumeen eskubideen defendatzailea eta aktibista izan zen eta Emakume Sendagileen Poloniako Elkartearen sortzaileetako bat ere bai. 1937an poloniar ordezkari bakarra izan zen Emakume Sendagileen Elkartearen Nazioarteko Laugarren Konferentzian, Edinburgon. Poloniako Psikiatria Elkarteko kide aktiboa izan zen eta eugenesiaren ideiari aurka gogor egin zion.

Gaixotasun neurologiko sorta zabala ikertu zuen, hala nola paralisia, meningitisa, entzefalitis letargikoa, epilepsia… Meningitis tuberkulosoa sendatzeko prozedura kirurgikoak erabiltzeko aukeraz interesatu zen, eta garun-bizkarrezurreko isuriaren analisi biologiko eta bakteriologikoak egin nahi izan zituen gaixotasunari buruz gehiago jakiteko. 1920ko hamarkadan Korsakoffen sindromea aztertzen aritu zen (buruko gaixotasun jakin batzuk dituzten pertsona batzuen afekzioa, alkohol gehiegi hartutakoan agertzen dena). Era berean, begietako eta betazaleko erreflexu batzuk ere aztertu zituen Parkinsonen gaixotasun kasu jakin batzuetan.

Nazien inbasioa eta Varsoviako ghettoa

Bigarren Mundu Gerra hasi zenean, Zylberlast-Zandek poloniarrek, judutarrek eta emakumeek jasan zuten krudeltasun pilatu osoa jasan zuen. Eskubide zibil guztiak kendu eta Varsoviako ghettora joatera behartu zuten; sendagile lanetan aritu zen han eta umezurtzak hartu eta zaintzen lagundu zuen. 1942ko uztailean hasi zen ghettoetako judutarrak sarraskitzeko operazioa eta Zylberlast-Zandek irtetea lortu zuen, lagun batzuk ezkutatu zutelako.

2. irudia: Varsoviako ghettoko horma. (Argazkia: German Federal Archive – CC-BY-SA 3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Baina ihes egin eta bi astera, 1942ko azaroaren 23tik 24rako gauean, Zofia Garlicka judutar ginekologoarekin batera hartu zuten preso. Pawiakeko espetxera eraman eta galdeketa egin zieten. Zylberlast-Zandek han bertan aitortu zuen judutar jatorrikoa zela eta hurrengo egunean hil zuten. Gorpua toki ezezagun batean lurperatu zuten. Bere ibilbide zientifikoa, eta batez ere bere bizia, bat-batean eta krudeltasun osoz eten ziren Europa suntsitu eta mundu osoan eragina izan zuen gerran.

Holokaustotik urte batzuetara, Estatu Batuetako etorkin judutar poloniarrek eta ondorengoek omenaldi bat egin zieten Poloniako sendagile martiriei, hau da, Holokaustoaren garaian hildako 2.500 sendagile judutar poloniarri. Horietako bat Natalia Zylberlast-Zand izan zen.

Erreferentzia bibliografikoa:

• Pękacka-Falkowska, Katarzyna; Pekacka-Egli, Anna-Maria (2021). Natalia Zylberlast-Zand (1883–1942), Ir J Med Sci 190, 1537–1538. DOI: 10.1007/s11845-020-02472-4

Iturria:

• Macho Stadler, Marta (2023). Natalia Zylberlast-Zand, neuróloga, Efemérides. Mujeres con Ciencia.

Egileaz:

Rocío Benavente (@galatea128) zientzia kazetaria da.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 3an: Natalia Zylberlast-Zand, neuróloga y una de los mártires médicos del Holocausto nazi.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Las rocas metamórficas son aquellas que se producen tras sufrir un proceso conocido como metamorfismo, que consiste en la transformación de unas rocas iniciales en otras que presentan una composición mineral y una textura o estructura interna diferente a la original después de ser sometidas a una importante presión o temperatura. Generalmente, el metamorfismo se produce en un sistema cerrado, es decir, la composición elemental global de la roca original es la misma que la de la nueva roca metamórfica, no hay ni pérdida ni ganancia de elementos químicos en la suma final. Lo que se produce es una especie de desintegración de los minerales de la roca inicial en sus componentes químicos elementales, que se van a combinar de nuevo dando lugar a unos minerales diferentes en la roca metamórfica. Y también se va a generar una nueva estructura interna cristalina, es decir, un cambio en el aspecto de la roca, de tal manera que, durante el proceso de metamorfismo, los minerales se orientan o alinean formando planos, láminas o, incluso, bandas de diferentes coloraciones.

Para terminar la lección teórica de hoy, me queda decir que existen dos tipos de metamorfismo: 1- el metamorfismo regional, que se produce por un aumento de la presión y la temperatura; y 2- el metamorfismo de contacto, debido al aumento de la temperatura que sufren las rocas en las que se encaja un magma.

Esquema simplificado de la formación de las rocas metamórficas, con detalle de los cambios mineralógicos y texturales que se van produciendo al ir aumentando la presión y/o la temperatura.

Seguro que, si os pongo un par de ejemplos sencillos y conocidos, todo esto os suena un poco más. Un tipo de roca formada por metamorfismo regional es la pizarra, que procede de la transformación de una roca detrítica previa como la lutita tras someterla a presión y temperatura durante cierto tiempo, y cuya característica principal es que desarrolla una laminación muy marcada, debido a la orientación de los minerales en planos paralelos, que denominamos pizarrosidad. Y una roca producida por metamorfismo de contacto es el mármol, debido en este caso al aumento de temperatura sufrido por una roca carbonatada, como una caliza, cuando la atraviesa un magma y que provoca una ordenación de los nuevos cristales formados durante el proceso metamórfico.

Ejemplar de pizarra. A) Vista desde la parte superior, donde presenta una superficie lisa y brillante. B) Detalle de los planos minerales dispuestos en finas láminas paralelas que definen la pizarrosidad.Ejemplar de mármol. A) Vista desde la parte superior, donde se adivinan algunos cristales minerales. B) Detalle de la estructura cristalina interna.

Pero, a partir de ahora, voy a intentar sorprenderos un poco presentándoos unos tipos de metamorfismo bastante particulares, llamativos y curiosos.

El primero de ellos es el metamorfismo hidrotermal, también llamado metasomatismo. Aquí, el proceso metamórfico se produce por la circulación de fluidos calientes a través de las rocas encajantes. ¿Y recordáis que antes os he dicho que, generalmente, el metamorfismo se produce en sistemas cerrados? Pues esta es la excepción que confirma la regla, porque estos fluidos calientes están cargados de elementos químicos en disolución que reaccionan con la roca que atraviesan, provocando la generación de nuevos minerales con una adicción de elementos que no estaban presentes inicialmente en la misma. El principal ejemplo de metasomatismo es el skarn, una costra o aureola metamórfica que se forma durante un proceso de metamorfismo de contacto donde el magma libera fluidos calientes que interaccionan con las rocas encajantes carbonatadas generando minerales que, en ocasiones, pueden tener un interés económico al presentar elementos químicos críticos en su composición, como litio o niobio.

Ejemplar de una roca formada por metasomatismo en el skarn de las minas de Cala, en la provincia de Huelva, compuesta por piroxenos, anfíboles, granates y carbonatos. Imagen: Wikimedia Commons

El segundo ejemplo es el metamorfismo de impacto, fruto de la presión y la temperatura generadas por la caída de cuerpos extraterrestres en la superficie de un planeta. De esta manera se forman unas rocas conocidas, de manera genérica, como impactitas, que pueden ser de varios tipos: brechas de impacto, cuando las rocas sobre las que cae el meteorito se fragmentan y vuelven a consolidarse por el calor del choque; fundidos de impacto, en donde los materiales rocosos sólidos pueden llegan a fundirse hasta convertirse prácticamente en un líquido que, al volver a consolidarse, suelen adquirir una textura vítrea; y rocas y minerales chocados, donde la estructura cristalina de los materiales geológicos adquiere unas deformaciones intensas debido a la enorme presión a la que han sido sometidos.

Ejemplares de impactitas, con una de las rocas cortada por la mitad para mostrar su aspecto interno, recogidas del cráter de impacto Monturaqui y expuestas en el Museo del Meteorito de San Pedro de Atacama, Chile. Fotografía de Juan Manuel Fluxà / Wikimedia Commons

Y el último ejemplo es el de las fulguritas, un tipo de rocas metamórficas formadas cuando un rayo alcanza la arena de cuarzo de una playa llegando a fundirla y consolidarla en unas extrañas formas tubulares, alargadas y, generalmente, levantadas directamente desde el suelo.

Ejemplo de una fulgurita formada en una playa arenosa debido a la acción de un rayo sobre los granos de cuarzo. Fotografía de Ken Smith / Wikimedia Commons

A los seres humanos nos encanta clasificar todo lo que tenemos a nuestro alrededor en contenedores cerrados y bien definidos, pero nuestro planeta no suele dejarse plegar a nuestros deseos. Y aquí tenemos unos pequeños ejemplos: cuando piensas que tienes bien definidas, descritas y ordenadas un tipo concreto de rocas, aparecen un puñado de rebeldes que te lo ponen todo patas arriba. Pero eso es lo divertido de la Geología, encontrar las excepciones que se escapan de nuestro control.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

 

El artículo Esos curiosos metamorfismos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maialen Diez, Maialen Vázquez-Polo, Silvia Matias, Gesala Perez-Junkera, Leire Cantero, Arrate Lasa, Virginia Navarro, Idoia Larretxi eta Itziar Txurruka

Azken hamarkadetan gora egin dute dieta desorekatuaren ondoriozko gaitzek, hala nola, obesitateak eta 2.motako diabetesak. Osasunerako Mundu Erakundearen (OMEren) arabera, 2016ean helduen %36ak gainpisua zuen eta %13ak obesitatea. 2.motako diabetesaren prebalentzia handituz doa, 2016ean %8,5ekoa zen eta 1,6 milioi heriotza eragin zituen.

Gaixotasun hauek gizartean arazo kezkagarri bihurtu dira, gizabanakoarentzat, familiarentzat eta gizartearentzat oso kaltegarriak diren konplikazio kronikoak dituelako eta osasun kostu handiak dakartzatelako. Horiei aurre egiteko tratamendu dietetiko desberdinak erabiltzen badira ere, zaila da pazienteen elikadura portaera moldatzea eta interbentzioek ez dute behar beste eraginkortasun.

Irudia: aldizkako barauarekin helburu desberdinak bilatzen badira ere, gorputz osaera eta osasuna hobetzeko asmoz jarraitzen da gaur egun. (Argazkia: Victoria Rain – erabilera libreko irudia. Iturria. Pexels.com)

Zenbait ikertzailek aldizkako baraua aztertu dute gaixotasun horiek tratatzeko aukera bezala. Aldizkako baraua elikadura-eredu bat da, elikatzeko modu bat, barau tarteak eta elikagaiak irensteko aldiak bereizten dituena. Helburu desberdinak bilatzen badira ere, gorputz osaera eta osasuna hobetzeko asmoz jarraitzen da gaur egun. Baina, benetan erabilgarria al hobekuntza horiek lortzeko?

Baraualdi motak

Lehenik eta behin, aldizkako baraualdi motak bereizi behar ditugu:

• Txandakako eguneko baraualdia: Baraualdiak egun osokoak dira eta astean zehar egun txandakatuetan egiten dira. Hau da, barau-egunak eta ingesta-egunak txandakatzen dira.
• Energiaren aldizkako murrizketa baraualdia: Programatutako barau-egunetan behar energetikoen % 20-25 kontsumitzen da. “5:2” dieta ezaguna mota honetakoa da: asteko bi egun jarraitan energia ingesta asko murrizten da baraua eginez, eta gainerako 5 egunetan energia-ekarpen normala hartzen da.
• Denbora murriztuetako baraualdia: Egunero egiten da baraua, egunean zehar barau eta ingesta tarteak txandakatuz. “16:8” eredua da ohikoena, eguneko 24 orduetatik 16 ordutan baraua egin eta gainerako 8 orduetan energia-ekarpen normala egiten da.
• Baraualdi erlijiosoak: Arrazoi erlijiosoak helburu duten barauak dira. Aipagarriena Ramadaneko hilabete sakratuan egiten den baraua da, egunsentitik ilunabarrera arte dirauena. Praktika dietetiko ohikoena eguzkia sartu ondoren janari ugari hartzea eta egunsentia baino lehen janari gutxiago kontsumitzea da.

Baraualdiak obesitatean duen eragina aztertu duten ikerketetan ikusi dute baraualdia gai dela pisu galera eta gantz-masaren murrizketa eragiteko. Bestalde, baraualdiak diabetesaren parametroak hobe ditzakeela ikusi da.

Dena den, efektu horiek gizabanako batek behar duena baino energia gutxiago kontsumitzeak eragindakoak dira eta ez dira baraualdiak eragiten dituen prozesu fisiologiko konkretuek eragindakoak. Hortaz, aldizkako barauldia dieta hipokaloriko mantendua (herri mailan “dieta” deitzen dioguna) jarraitzeko zailtasunak dituzten pertsonentzako aukera bezala plantea liteke.

Are gehiago, zenbait eragin onuragarri energia murrizketarik gabeko ariketa fisikoak sortutakoen berdinak dira. Hortaz, azken hori ezin da alde batera utzi gaitz horiei aurre egiterakoan.

Dietaren kalitateari dagokionez, lanek energia murrizketari erreparatzen diote batez ere, nutriente ingestari beharrezko garrantzia eman gabe. Hortaz, zentzu horretan ikerketak motz gelditzen dira, murrizketak, aldizka edo ez, gomendatzean nutriente esentzialen beharrak asetu behar baitira.

Esan behar da ere, ez dela aurkitu aldizkako baraualdiak izan ditzakeen albo ondorioen inguruko lanik. Hori horrela, ikerketa gehiago egin beharko lirateke albo-ondorioak ondo zehaztu eta barauak egiteko jarraibide egokiak izateko.

Azkenik, azpimarratu behar da nutrizioan eta dietetikan adituak diren osasun profesionalak ditugula, Dietista-Nutrizionistak. Profesional hauek obesitatearen eta 2.motako diabetesaren tratamenduan funtsezko giltzak dira.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Aldizkako barauaren efektuak obesitatean eta 2.motako diabetesean
  
• Laburpena: Aldizkako baraualdia eguneko elikagai ahorakina ingesta-aldi eta barau-aldietan banatzen duen elikadura mota da. Estrategia dietetiko hau asko erabiltzen da zenbait efektu onuragarri eragin ditzakelakoan. Horrela, obesitateari eta diabetesari aurre egiteko izan ditzakeen efektuak ikertzen ari dira. Lan honetan gaiari buruzko errebisio sistematikoa egin da. Aipatutako gaixotasunetan baditu eragin desiragarriak, zenbait parametrotan eragiten baitu: gorputz-osaeran, gantz-masan, lipido plasmatikoetan, odoleko glukosa kontzentrazioan edo/eta intsulinarekiko erantzunean. Baina, efektuok energia murrizketari berari sor zaizkio, izan ere energiaren murrizketa mantenduak berak sortzen dituen efektuak antzekoak baitira. Zientifikoki oraindik ez dago behar adineko ebidentziarik. Izan ere, literaturan argitaratuta dauden ikerketek ez dute lantzen dietaren kalitatea; honek eragin nabariagoak izan ditzake gaixotasunetan, kaloria eta janaldi murrizketa edozein izanik ere. Gainera, gutxi aipatzen dira estrategia hau jarraitzean gerta litezkeen albo-ondorioak, profesionalek gertutik zaindu beharko lituzketenak.
• Egileak: Maialen Diez, Maialen Vázquez-Polo, Silvia Matias, Gesala Perez-Junkera, Leire Cantero, Arrate Lasa, Virginia Navarro, Idoia Larretxi eta Itziar Txurruka
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 27-40
• DOI: 10.1387/ekaia.23620

Egileez:

Maialen Diez, Maialen Vázquez-Polo, Silvia Matias, Gesala Perez-Junkera, Leire Cantero, Arrate Lasa, Virginia Navarro, Idoia Larretxi eta Itziar Txurruka UPV/EHUko Farmazia Fakultateko Nutrizio eta Bromatologia Saileko eta GLUTEN3S ikerketa-taldeko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Ya “huele” a Navidad… y cada año llega antes esta sensación. Los dulces en los supermercados que nos incitan a consumir o la decoración navideña colocada dos meses antes de que llegue la fecha nos recuerdan que el final del año se acerca.

Muchos calendarios para el año 2024 ya están preparados. Uno de mis favoritos es Complex Beauties, una propuesta que comenzó hace ya catorce años.

Complex Beauties 2024

Desde el año 2011, un equipo de personas lideradas por los matemáticos Elias Wegert y Gunter Semmler (Technische Universität Bergakademie Freiberg) han publicado el calendario Complex Beauties. Cada mes tiene como protagonista a un personaje matemático y a una función compleja en la que ha trabajado. Cada mes se describe la función correspondiente y se incluyen imágenes de su gráfica en colores que muestran algunas de sus propiedades más importantes. Son ilustraciones de gran belleza.

Portada del calendario e imagen correspondiente al mes de junio con la matemática Maryam Mirzakhani como protagonista. Fuente: TU Bergakademie Freiberg.

 

En el calendario 2024, la matemática y los once matemáticos nombrados a través de sus funciones son (en el orden en el que aparecen): Jost Bürgi (1552-1632), Elwin Bruno Christoffel (1829-1900), Édouard Goursat (1858-1936), Trevor Pearcey (1919-1998), Constantin Carathéodory (1873-1950), Maryam Mirzakhani (1977-2017), Eduard Ludwig Stiefel (1909-1978), Rolf Nevanlinna (1895-1980), Walter Heinrich Wilhelm Ritz (1878-1909), Paul Antoine Aristide Montel (1876-1975), Johannes Erwin Papperitz (1857-1938) y Jules Henri Poincaré (1854-1912).

El calendario Complex Beauties 2024 puede descargarse gratuitamente (en alemán e inglés) en este enlace. También pueden descargarse los trece calendarios editados desde 2011; cada año contiene funciones distintas.

Lamentablemente, las personas responsables de esta iniciativa han anunciado que será el último año en el que lo editarán. ¡Gracias por estos 14 años de Complex Beauties!

Los calendarios de Adviento de ciencia me parecen también una manera original de divulgar contenidos. Mi favorito es el que publica la revista electrónica Plus Magazine editada por la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Cada día entre el 1 y el 24 de diciembre, al abrir la ventana correspondiente, se descubre desde una noción matemática curiosa hasta una investigación explicada de manera divulgativa.

Al acercarnos al final de año, muchos blogs y redes sociales lanzan retos matemáticos relacionados con estas fechas festivas. El siguiente problema es sencillo de solucionar, solo se necesita recordar la fórmula del volumen de una esfera, leer con atención el enunciado y pensar con un poco de lógica. En objetivo es ayudar al muñeco de nieve Frosty, hastiado por la soledad.

Un amigo para Frosty the Snowman

Frosty the Snowman se encuentra solo y desea tener un amigo como él, es decir, otro muñeco de nieve. 

Para que se parezca a él, el nuevo muñeco de nieve (que se llamará Coldy) debe construirse superponiendo tres esferas para formar la base, el torso y la cabeza. Lógicamente, el torso no debe ser más grande que la base ni más pequeño que la cabeza.

Para construir a Coldy (y gracias a una potente nevada de la noche anterior) Frosty dispone de una bola de nieve esférica de 6 decímetros de radio. A Frosty le gustaría que el radio de cada una de las tres piezas esféricas (base, torso y cabeza) fuera un número entero positivo. ¿Es posible crear a Coldy siguiendo los deseos de Frosty?

Recordemos que el volumen de una esfera de radio r es 4/3 π r3.

Si llamamos a, b y c (que son números enteros positivos) a los radios de la base, el torso y la cabeza, respectivamente, el problema consiste en resolver la ecuación:

4/3 π 63 = 4/3 π a3 + 4/3 π b3 +4/3 π c3,

es decir, 63 (= 216) = a3 + b3 + c3. Sabemos, además, que a es mayor o igual a b, que es a su vez mayor o igual a c.

Así, el valor de a es, como mucho, 5. Si tomara este valor, la ecuación quedaría:

216 = 125 + b3 + c3,

es decir, 91 = b3 + c3. Es claro que b no puede ser 5 (en tal caso a3 + b3 = 250), así que como mucho puede valer 4. En este caso, quedaría

91 = 64 + c3,

es decir, 27 = c3 y, por lo tanto, c = 3. Concluimos que Frosty podrá construir a su amigo Coldy con las dimensiones que deseaba.

Imagen: Marta Macho

 

De hecho, es la única manera posible de hacer un muñeco de nieve con el material disponible. Una simple comprobación muestra que esta es la única solución posible (a debe de ser 5; si fuera 4, en el mejor de los casos en el que b y c también fueran 4, a3 + b3 + c3 = 192).

Con un muñeco de nieve bien construido, si que “huele” a Navidad.

Referencias

• Complex Beauties,

• Greg Ross, Snow Manipulation, Futility Closet, 3 de noviembre de 2023

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

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