Artistas que miran a las matemáticas
No es la primera vez que desde esta ventana matemática del Cuaderno de Cultura Científica miramos hacia el arte que se ha inspirado en las matemáticas. Obras de arte relacionadas con el teorema de Pitágoras (en la entrada Cultura pitagórica: arte), el infinito (en A infinito), la sucesión de Fibonacci (Póngame media docena de fibonaccis), los cuadrados latinos (Cuadrados latinos, matemáticas y arte abstracto), los mapas (Arte cartográfico, arte con mapas), el hipercubo y la cuarta dimensión (Hipercubo, visualizando la cuarta dimensión, parte 1 y parte 2), los números (Matemática pop o Vi el número cinco en oro), las fórmulas y expresiones matemáticas (Bernat Venet, la estética de las matemáticas) o la catenaria (Catenarias en las artes plásticas), aunque esto es solo una pequeña muestra del arte que toma la Ciencia de Pitágoras como inspiración.
Obra de la artista alemana Linda Ross, “Espirale II” (2011), que se inspira en la espiral áurea o de Durero
En la entrada de hoy queremos centrar nuestra atención, una vez más, en aristas que se han acercado a las matemáticas, han reflexionado sobre ellas y las han incorporado a sus creaciones.
Nuestra primera artista, con una obra muy geométrica, es la italiana Luisa Sartori, que vive en Nueva York desde los años 1980. Las primeras obras que vamos a mostrar pertenecen a la exposición “Circles, triangles, and then…” (que podemos traducir como, “círculos, triángulos, y entonces…”), que tuvo lugar en la Galería A.I.R. (Artists in Residence = Artistas en residencia) de Brooklyn, Nueva York, en 2010.
Obras de Luisa Sartori, “Celaya” y “Nohar” (2010), lápiz y óleo sobre papel preparado
En esta serie de obras Luisa Sartori investiga sobre el proceso creativo de los diseños geométricos, tan frecuentes en el arte, el diseño y la arquitectura, como son, por ejemplo, los mosaicos geométricos de la Alhambra de Granada. Trabajando con figuras geométricas básicas, círculos, triángulos o cuadrados, se construyen complejos diseños y formas geométricas.
En estas pinturas el proceso de creación del diseño geométrico es parte importante de la propia obra, por lo que no se muestra el mosaico terminado y perfecto, sino que se pueden apreciar, en lápiz, las líneas de las figuras geométricas que han participado en el proceso, como si fuese una obra que aún está sin terminar.
Más aún, algunas de las obras de la exposición, como las dos siguientes, son simplemente los procesos creativos de diseños geométricos.
Obras de Luisa Sartori, “Sin título #2” y “Sin título #5” (2010)
En algunas de las obras, como las dos siguientes, los diseños que aparecen son embaldosados uniformes.
Los embaldosados son cubrimientos de una superficie plana mediante baldosas de unas determinadas formas. Cuando las baldosas son todas iguales y con forma de polígono regular, hablamos de embaldosados regulares. Se puede probar fácilmente (véase la explicación en la entrada Diseños geométricos de chocolate) que solamente existen 3 embaldosados regulares, los clásicos cuyas baldosas son triángulos equiláteros, cuadrados y hexágonos reglares.
Los tres embaldosados regulares
Utilizando un razonamiento similar se puede demostrar que existen 21 embaldosados uniformes diferentes, que son aquellos embaldosados en los que se puede utilizar baldosas con diferentes formas de polígonos regulares, pero con la condición de que alrededor de cada vértice del embaldosado se tiene la misma configuración de polígonos regulares. Por ejemplo, en las dos pinturas siguientes los embaldosados uniformes que aparecen son el embaldosado 4.8.8, ya que alrededor de cada vértice hay un cuadrado, un octógono y otro octógono, y el embaldosado 3.4.6.4, con un triángulo equilátero, un cuadrado, un hexágono regular y otro cuadrado, alrededor de cada vértice.
Obras de Luisa Sartori, “Kendai” y “Thun” (2010), lápiz y óleo sobre papel preparado
Una explicación un poco más extensa sobre los embaldosados uniformes la podéis encontrar en la guía didáctica de la exposición Imaginary, creada por el Instituto Oberwolfach (Alemania) y que ha estado en diferentes ciudades españolas de la mano de la Real Sociedad Matemática Española.
Más aún, utilizando las mismas técnicas que empleaba el artista M. C. Escher, se pueden construir nuevos embaldosados, con baldosas no regulares, pero con formas más o menos sugerentes, construidas a partir de embaldosados regulares. Esta es la técnica empleada en la obra Dhiban (2010).
Obra de Luisa Sartori, “Dhiban” (2010), lápiz y óleo sobre papel preparado
Se parte de un embaldosado cuadrado, es decir, la baldosa es cuadrada, y se transforma de la siguiente forma. Lo que quitamos de un lado del cuadrado se lo añadimos en el lado contiguo, al realizar un giro de 90º, como se muestra en la siguiente imagen. Mediante reglas similares se pueden construir embaldosados muy hermosos, como los que realizaba Escher. Véase de nuevo la guía didáctica de la exposición Imaginary para conocer más sobre esta técnica.
Construcción de la baldosa de la obra “Dhiban” de Luisa Sartori
La propia Luisa Sartori realiza una obra basada únicamente en la construcción de este embaldosado.
Obra de Luisa Sartori, “Sin título #6” (2010)
En muchas de sus obras, pertenecientes al conjunto de su producción artística, incluye diferentes elementos geométricos, aunque hoy aquí mostraremos solamente un par de ejemplos más. La primera obra, perteneciente a la serie “Here-There /High-Low” (Aquí-Allí / Alto-Bajo), incluye la conocida como espiral áurea, o de Durero, que se construye formando trozos de circunferencia a partir de una sucesión de rectángulos áureos (como se mostró en la entrada Visitad los museos, también en clave matemática).
Espiral áurea o de Durero
Obra de Luisa Sartori “Tabla II” (2009), lápiz y óleo sobre papel preparado
O en la siguiente obra que encontramos uno de los poliedros de da Vinci (la esfera de 72 caras), el cubo de Metatron (formado por círculos, uno central, rodeado de otros seis, creando una estructura hexagonal, y luego otros círculos alrededor) y la imagen plana de la curva loxodrómica o de rumbo constante.
Obra de Luisa Sartori “Tabla I” (2009), lápiz y óleo sobre papel preparado
Otra exposición muy interesante, desde la perspectiva de la geometría, de Luisa Sartori es su exposición de 2005, Around the center –alrededor del centro-, en la cual el círculo es un elemento principal.
Nuestra siguiente artista es la estadounidense Laura Battle. Entre sus complejas obras geométricas destacan una serie de obras que recuerdan a los hiloramas, es decir, a los diseños artísticos realizados con una serie de hilos de colores que van uniendo diferentes clavos distribuidos formando geométricas. Esta solía ser una actividad plástica muy frecuente en la educación.
Hilorama geométrico relacionado con un grupo algebraico, en concreto, el grupo E8
A continuación, observamos una de las obras de Laura Battle que nos recuerda a un complejo hilorama.
Obra de Laura Battle, “Sin título” (2009)
Otra obra con diseños geométricos al estilo de los hiloramas y que además contiene una serie de curvas que nos recuerdan a las curvas trigonométricas es la obra “Color Drawing” (cuadro de color).
Obra de Laura Battle, “Color Drawing”
A lo largo de la historia del arte se pueden encontrar muchos diseños geométricos realizados mediante la intersección de circunferencias, desde la sencilla “vesica piscis” formada por la intersección de dos circunferencias y que está muy presente en el arte religioso, hasta el diseño llamado en la actualidad “flor de la vida”.
El diseño llamado “flor de la vida” está formado por una serie de circunferencias, en concreto 19 circunferencias, que se intersecan formando una estructura hexagonal. Este nombre es moderno y está relacionado con creencias místicas modernas, con lo que se ha dado en llamar la Geometría Sagrada y con el movimiento New Age, sin embargo, diseños similares a este ya a aparecen en el arte desde hace siglos.
Diseño geométrico “Flor de la vida” realizado con té y tinta por el artista inglés Carne Griffiths
Por ejemplo, nos lo encontramos en un mosaico en Éfeso, una localidad del siglo IX a.c. en la actual Turquía.
Diseño de 19 circunferencias en un mosaico de Éfeso, Turquía
O diseños similares, como el que aparece en el Codex Atlanticus de Leonardo da Vinci.
Estudio de Leonardo da Vinci sobre intersección de circunferencias en su “Códex Atlanticus”
En las obras de Laura Battle también nos encontramos estudios de intersección de circunferencias, del estilo de la “flor de la vida”, como en su obra Bloom #2, realizada a lápiz.
Obra de Laura Battle, “Bloom #2”, realizada a lápiz
Sin embargo, son varias las obras de Laura Battle en las que la artista ha creado diseños geométricos mediante la intersección de circunferencias. Por ejemplo, en su obra Sin título (2006), en la que entre las formas que nos encontramos está la vésica piscis o en sus obras Roma (2004) e Incantation –Hechizo– (2010).
Obra de Laura Battle, “Sin título (2006)”, realizada al óleo
Obra de Laura Battle, “Roma (2004)”, realizada con tinta
Obra de Laura Battle, “Incantation (2010)”, realizada al óleo
Mucho se podría decir de las obras de Laura Battle y su contenido, pero vamos a terminar con una obra más, de título Year of the cicada –el año de la cigarra– (2013), en la que encontramos elipses e intersección de las mismas, una espiral, el número primo 17, los números impares, diseños geométricos de colores o diseños de tipo fractal.
Obra de Laura Battle, “Year of the cicada” (2013), realizada al óleo
Y para terminar la entrada de hoy en la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica, una tercera artista, Cinthia Fisher, que se inspira en la ciencia, y en las matemáticas, para crear parte de sus mosaicos abstractos.
En su obra Arrangement in Black, White and Gray –Disposición en negro, blanco y gris– (2010) utiliza espirales como elemento central de su mosaico.
Obra de Cinthia Fisher, “Arrangement in Black, White and Gray -Disposición en negro, blanco y gris-” (2010)
Se inspira en los fractales para su obra Pavement fractals -fractales de pavimiento- (2009).
Obra de Cinthia Fisher, “Pavement fractals” (2009)
Y para terminar una obra que se inspira en el clásico problema de la cuadratura del círculo. Este es un problema clásico de la matemática griega, obtener un cuadrado con la misma superficie que un círculo dado utilizando solamente la regla y el compás. En el siglo XIX se demostró que era imposible cuadrar un círculo, con únicamente la regla y el compás. Sin embargo, sí se puede cuadrar un círculo haciendo uso de la espiral de Arquímedes, que es el diseño que utiliza la artista en su obra Squaring the circle –cuadradando el círculo-.
Obra de Cinthia Fisher, “Squaring the circle”
Bibliografía
1.- Página web de Luisa Sartori
2.- Página web de Laura Battle
3.- Página web de Cinthia Fisher, Big Bang Mosaics
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 Artistas que miran a las matemáticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
Entradas relacionadas:- Bernar Venet, la estética de las matemáticas
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- El cubo soma: diseño, arte y matemáticas
Lurpetik erauzitako altxor ikusezina
Lanean ari direnean, arkeologoek lurra mugitu eta bertan arrastoak bilatzen dituzte. Ohikoa da, beraz, horiek buru-belarri lanean ikustea, objektuak bilatzen eta lurra edo hondarra alboratzen. Paleontologoek, berriz, arreta gehiago jartzen dute material horietan, batez ere mikrougaztunen hezurrak bilatzen ari direnean. Besteak beste, hezur puska ñimiñoek estratu zehatz horri dagozkion animaliak zeintzuk ziren jakiteko aukera ematen diete, eta iraganeko klimak berreraikitzeko bereziki baliagarria da informazio hori. Halere, horiek ere normalean baheak erabiltzen dituzte hezurtxoak eskuratzeko, eta soberan dagoen hondarra alboratzen dute.
Hemendik aurrera, ordea, gauzak alda daitezke. Izan ere, azken urteotan maiz gertatu izan den bezala, genetika berriro ere bete-betean sartu da aztarnategietan. Aspaldian bizi izan ziren gizaki eta animalien antzinako DNA berreskuratzeak benetako iraultza ekarri du, gure arbasoen inguruko informazio mordoa emanez. Denborarekin, teknikak asko findu dira, eta, horri esker, inoiz ez bezalako leihoa irekita dago iraganari. Zaila dirudi irudikatzea leiho hori are zabalagoa izan daitekeenik. Baina hala dela dirudi.
Nazioarteko zientzialari talde batek Science aldizkarian ezagutzera eman duenez, sedimentuetan antzinako DNA eskuratzea ahalbidetzen duen teknika garatzea lortu dute. Orain arte, ordea, hezurretan baino ezin zen antzinako DNA eskuratu. Aurrerapausoa, beraz, nabarmena da.
1. irudia: Asturiasen (Espainia) dagoen El Sidrongo haitzuloan ere ikerketa honetarako laginak hartu dituzte. (Argazkia: Joan Costa/CSIC)
Europako eta Asiako zazpi haitzulotan aurkitutako sedimentuen analisian oinarritu da ikerketa. Guztira 85 lagin aztertu dituzte, duela 550.000 eta 14.000 urte artekoak. Espainian, Frantzian, Belgikan, Kroazian eta Errusian daude aztarnategiak. Material gehiena (52 lagin) Siberian dagoen Denisovako aztarnategian hartu dute.
Denisovako gizakiaErrusiako haitzulo hori bereziki garrantzitsua da, 2010ean Denisovako gizakia identifikatu zutelako bertan. Orduan egin ziren analisi genetikoek erakutsi zutenez, giza espezie berri hori gertuago zegoen neandertalekiko gizaki modernoekiko baino.
Haitzuloan neandertalen zein denisovanoen gizakien hezurrak topatuak dira, eta horien arabera abiatu dira orain arteko ikerketak. Teknika berri honi esker, baina, adituak gai izan dira espezie bakoitzari dagokion estratu maila zehazteko. Bi hominido espezieek haitzuloa txandaka erabili zutela argitu dute oraingoan. Era berean, haitzuloa okupatu zuten lehenak Denisovako gizakiak izan zirela ondorioztatu dute.
Max Planck Institutuan lan egiten duen Matthias Meyer antropologoak zuzendu du ikerketa. Azken urteotan paleogenetikaren arloan egin diren nazioarteko beste ikerketa askotan bezala, Carles Lalueza Fox eta Svante Paabo genetistek parte hartu dute azken lan honetan ere.
Berreskuratutakoa DNA mitokondriala izan dela nabarmendu beharra dago. DNA gehiena zeluletako nukleotan dago, baina zati txiki bat mitokondrietan dago ere. Hau bereziki garrantzitsua da espezien eboluzioa jarraitzeko, DNA mota hori aldagarriagoa baita, eta, gainera, ama leinuaren bitartez baino ez baita transmititzen (obuluetan espermatozoideen nukleoa baino ez da sartzen, eta aitaren DNA mitokondriala, beraz, ez da lagatzen). Gainera, genetistek badakite kalkulatzen gutxi gorabehera DNA mitokondrialean izaten den mutazioek denboran zehar zenbatean behin ematen diren. Horren arabera, leinu bakoitza noiz sortu zen jakin dezakete.
2. irudia. Denisovako koban (Errusia) topatutako laginei esker, 2010ean Denisovako gizakia deskribatu zen (Argazkia: Antropologia Ebolutiboaren Max Planck Institutua)
Halere, DNA nuklearrak askoz informazio gehiago ematen du, eta zientzialariek gustura jasoko lukete hori ere. Etorkizunean teknikak genoma nuklearrak berreskuratzeko bidea irekiko duela espero dute ikertzaileek. Hori lortzea, ordea, ez da erraza izango, zeluletan mitokondria asko daudelako baina nukleo bakarra.
Elikaduraren erakusleGizakiez gain, animalien arrasto genetiko ugari ere atzeman dituzte haitzuloetan. “Megafaunaren DNAk iraganeko hominidoek zuten elikaduraren inguruko informazioa eman dezake”, azaldu du Carles Lalueza-Foxek, Bartzelonako Eboluzioaren Institutuko ikertzailea, CSICek zabaldutako ohar batean. “Berreskuratutako DNAren jatorria bertan egindako kakak edo kobazuloetan deskonposatu ziren gorpuak izan direla uste dugu”.
El Sidrongo haitzuloan izan ezik, gainerako aztarnategietan beste ugaztunen DNA mitokondrialaren arrastoak topatu dira. Guztira, 12 familia ezberdin bereizi dituzte: besteak beste, mamut iletsua (Mammuthus primigenius), errinozero iletsua (Coelodonta antiquitatis), leizetako hiena (Crocuta crocuta spelaea) eta leizetako hartza (Ursus ingressus) identifikatzeko gai izan dira. Horrez gain, ekidoak, bobidoak, zerbidoak eta kanidoak ere topatu dituzte.
Ikertzaileak gai izan dira bereizteko antzinako DNA eta DNA modernoa, antzinakoak degradazio marka zehatzak dituelako. Horrek asko erraztuko du material genetikoa bereiztea jantzi berezirik gabe egiten diren indusketetan (CSI moduko telesailetako buzo zuri horiek), eta orain arte arkeologoek nahigabean egiten duten “kutsadura” genetikoaren arazoari irtenbidea eman diezaioke.
Aurrera begira irekitzen diren ateak ere zabalak dira. Batetik, beste ugaztunen inguruko informazioa eskuratzeko bidea emango du teknika honek. Bestetik, bereziki zenbait aztarnategitan, berrazterketak abiatzeko aukera izango da. Hau bereziki garrantzitsua izango da zalantzagarriak diren aztarnategien kasuan. Duela gutxi, adibidez, izugarrizko polemika egon da Ameriketako Estatu Batuetako ikertzaileek esan dutenean San Diegoko (Kalifornia, AEB) Cerutti Mastodon aztarnategian duela 130.000 urteko giza jardueraren arrastoak topatu dituztela. Arazoa da giza aztarna fisikorik ez dagoela inguruetan, eta harrien erabileran eta hezurrak apurtu ziren eran sustatu behar izan dute aurkikuntza. Teknika berriarekin, ordea, posible izango litzateke argitzea bertan gizakiak izan ote diren eta, era berdinean, gizaki horiek zein espeziekoak ziren argitu liteke ere.
Erreferentzia bibliografikoa:
V. Slon et al., Neandertal and Denisovan DNA from Pleistocene sediments. Science. DOI: 10.1126/science.aam9695
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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.
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Efectores osmóticos
Efectores osmóticos
Muchos animales tienen la capacidad de mantener constante la concentración osmótica de su medio interno. Es una de las modalidades en que se manifiesta un fenómeno más general denominado homeostasia. Los vertebrados tenemos esa capacidad, por ejemplo. Actuando sobre los elementos de ganancia y pérdida de agua, y también sobre los flujos de sales, podemos mantener relativamente constante la concentración osmótica del medio interno y la de cada una de las sales principales. La constancia absoluta no es posible, claro.
Pero hay muchos animales que carecen de esa capacidad. La composición de sus líquidos extracelulares no está regulada en absoluto o, si se ejerce algún control, la regulación resultante es sólo parcial. A los animales que regulan la concentración osmótica del medio interno los llamamos osmorreguladores. A los que no lo hacen, osmoconformadores. Y de los que lo hacen de forma parcial o imperfecta, los denominamos osmorreguladores parciales.
Como vimos en Animalia hace unas semanas, podemos clasificar a los animales en tres grandes grupos en lo relativo a las características de sus medios internos e intracelulares. Por un lado están los invertebrados marinos que no regulan la concentración osmótica de su medio interno. Los de los otros dos grupos regulan la concentración osmótica de su medio interno, y aunque los de uno y otro grupo presentan particularidades de interés, no nos ocuparemos aquí de ellos.
En esta ocasión nos interesan los del primer grupo. Aunque les hemos atribuido la condición de animales marinos, lo cierto es que buen número de ellos han de hacer frente a cambios en la salinidad del medio externo. Nos referimos a animales de aguas salobres o de estuario, animales que viven bajo condiciones de cierta variabilidad osmótica, normalmente por efecto de los movimientos de marea. La subida de la marea suele conllevar aumentos de la salinidad, y lo contrario ocurre con la bajada. Como es lógico, dado que son animales osmoconformadores, la concentración de su medio interno varía como lo hace el medio externo, razón por la cual sus células se encuentran también expuestas a esas variaciones; experimentan, por lo tanto, cambios en la concentración osmótica intracelular.
¿Resulta eso un problema? ¿Qué riesgos afronta un animal cuyas células experimentan cambios en su concentración osmótica? Si reparamos en el hecho de que las células animales pueden tener concentraciones osmóticas altas (como las de un calamar, por ejemplo) o bajas (como las de un mejillón cebra o las de una rana), enseguida nos daremos cuenta de que la vida animal es perfectamente posible de una y otra forma. Sin embargo, lo que puede no ser inocuo es la forma en que las células expuestas a un medio interno (extracelular) de diferente concentración osmótica se adaptan a la nueva situación.
De entrada, lo que le ocurre a una célula expuesta a un medio más concentrado es que tiende a perder agua. Como consecuencia, su volumen disminuye –se encoge-, aumenta la concentración de todos los solutos intracelulares, y la célula en su conjunto se deforma, especialmente la membrana celular. Todo eso es peligroso: la deformación pone en riesgo la viabilidad celular, especialmente porque los procesos que dependen de la membrana pueden verse alterados; y hay solutos cuya concentración ha de mantenerse en ciertos niveles, como ocurre muy especialmente con el K+, como vimos aquí.
Si la célula se expone a un medio más diluido tiende, como es lógico, a ganar agua. Como consecuencia, su volumen aumenta y la concentración interna de solutos disminuye. El aumento de volumen es peligroso porque puede provocar la rotura de la membrana, lo que supondría la desaparición de la célula como entidad funcional. Y en relación con la dilución interna, también esta puede resultar nociva por sus efectos sobre la concentración de ciertos solutos.
Por las razones dadas, no es conveniente que el equilibrio entre las concentraciones osmóticas interna y externa se alcance mediante flujos de agua en uno u otro sentido. La solución ha de consistir en un mecanismo diferente. Tampoco sería viable la opción de modificar la concentración intracelular del soluto intracelular inorgánico más importante –el potasio- por las razones ya apuntadas.
Pero en el interior de las células de los animales marinos que no regulan la concentración osmótica de su medio interno hay un tipo de solutos cuya concentración es relativamente alta: las sustancias orgánicas nitrogenadas, aminoácidos principalmente. Esos solutos son responsables de dos tercios de la concentración osmótica intracelular, y muchos de ellos no cumplen ninguna función específica en el metabolismo celular.
Son precisamente las sustancias nitrogenadas intracelulares las que experimentan cambios de cierta magnitud cuando las variaciones en la concentración del medio interno (extracelular) son susceptibles de provocar modificaciones en el volumen celular. Las llamamos efectores osmóticos por esa razón, porque cumplen la función de igualar o aproximar las concentraciones osmóticas intra y extracelular de manera que se eviten o minimicen los flujos de agua que pudieran provocar variaciones peligrosas en el volumen de las células.
No deja de resultar lógico que las mismas sustancias cuya concentración en el interior celular varía entre animales en función de cuál es la concentración osmótica de sus medios internos, sean las que permiten a aquellos que experimentan variaciones osmóticas a corto plazo mantener relativamente constante el volumen de sus células. En otras palabras, esos aminoácidos han cumplido en la evolución animal un papel equivalente al que desempeñan en los procesos de ajuste del volumen celular en respuesta a cambios ambientales de salinidad. En ambos casos han servido para igualar la concentración osmótica intracelular a la del medio interno (o extracelular).
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 Efectores osmóticos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
Entradas relacionadas:- La distribución del agua animal y el curioso caso del potasio
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El calor no es un fluido
Un libro se desliza por la superficie de una mesa. Si la superficie es rugosa ejercerá una fuerza de fricción considerable sobre el libro que tendrá que vencer el impulso inicial si ha de moverse y que hará que termine parándose en cuanto la energía cinética (esa que tiene por el hecho de moverse) desaparezca. Como la superficie de la mesa es horizontal esa desaparición de energía cinética no se ha convertido en energía potencial (la que se tiene por la posición en un campo gravitatorio, por ejemplo), como hubiera ocurrido si hubiésemos lanzado el libro al aire en vertical. Entonces, ¿qué ocurre? ¿Que la energía en este caso no se conserva?
Un examen minucioso del libro y de la superficie de la mesa demostrarían que ambos han sufrido un ligerísimo incremento de temperatura. La desaparición de la energía cinética del libro se ha visto acompañada por la aparición de eso que llamamos calor.
Este experimento tan simple sugiere, pero en ningún caso prueba (correlación no implica causalidad), que la energía cinética se habría transformado en calor. Si esto es así, el calor debe ser una forma de energía.
Iniciamos así una exploración muy sencilla de los aspectos esenciales de la dinámica del calor o, en una palabra, de la termodinámica. En ella primaremos la comprensión de las ideas fundamentales frente al formalismo, por lo que, de aparecer, las fórmulas matemáticas serán extremadamente simples y completamente explicadas. La idea es ayudar a estudiantes de secundaria y primeros años de universidad a aprehender las ideas para no perderse en los cálculos; también proporcionar al lector interesado una introducción asequible a los conceptos fundamentales de la termodinámica y la teoría cinética sin necesidad más que de unas nociones intuitivas muy generales de física y poco más que las cuatro reglas aritméticas.
La equivalencia de calor y trabajo
Hasta mediados del siglo XIX se pensaba que el calor era una especie de fluido llamado fluido calórico. Cuando se mezclan cuerpos calientes y fríos, como agua a 90 ºC con agua a 4º C en iguales cantidades, no se pierde ni gana calor sino que se obtiene el doble de agua a unos 47 ºC. Uno podría concluir que el fluido calórico se conserva en un experimento de este tipo. Algunas sustancias, como la madera o el carbón vegetal, parecen almacenar el fluido calórico, que liberarían cuando arden. Este era el planteamiento entonces.
Si bien la ideas de que el contenido de calor de una sustancia se represente por una cantidad de un fluido que se conserva era aparentemente útil, la realidad es que es incapaz de explicar algunos fenómenos cotidianos. La fricción, con la que empezábamos, produce calor; si tienes frío en las manos tu reacción instintiva es frotarlas entre sí para conseguir que se calientes. ¿De dónde viene entonces el fluido calórico?
La creencia en la existencia del calórico se mantuvo en la primera mitad del XIX, por motivos filosóficos, por una parte y, por otra, porque aunque no explicaba fenómenos simples como el de la fricción sí permitía entender otros aparentemente más complejos, como las reacciones químicas. De hecho el calórico fue introducido por Lavoisier (uno de los padres de la química moderna) a finales del XVIII.
Benjamin Thompson en 1783, un año antes de que Carlos III de Inglaterra lo hiciese Sir y dos años antes de mudarse a Baviera y llegar a ser conde von Rumford
Justo en esa misma época, Benjamin Thomson fue creado en 1791 conde del Sacro Imperio Germánico pasando a la historia como Reichsgraf von Rumford por sus servicios al príncipe-elector de Baviera. Entre estos servicios estuvo la reorganización del ejército y, como parte de ellos, la supervisión de la construcción de nuevo armamento. Los cañones se fabricaban haciendo un agujero en una pieza de metal macizo y Rumford observó que se generaba una enorme cantidad de calor en el proceso. Algunas de las virutas que salían despedidas de la zona en la que el taladro estaba trabajando haciendo el alma (hueco) del cañón estabn tan calientes que estaban al rojo, esto es, emitían luz visible.
Rumford podía haber tomado nota y ya está pero, en vez de eso, hizo varias mediciones y experimentos meticulosos. Para ello sumergió en agua una masa metálica acoplada al taladro que perforaba el cañón y midió la velocidad a la que subía la temperatura del agua mientras el taladro trabajaba en la pieza. Sus resultados demostraban que si no se enfriaba activamente con agua el calor generado hubiese sido suficiente como para fundir toda la pieza.
Después de repetir el experimento en muchas ocasiones, Rumford llegó a la conclusión de que el calor no se conserva sino que se genera cuando se realiza trabajo. Debido a las limitaciones técnicas de su experimento su cálculo de la proporción de calor producido por unidad de trabajo realizado es del orden de 10 veces (un orden de magnitud o 101) del valor que se acepta hoy día.
Los experimentos de Rumford y trabajos similares de Humphry Davy en la Royal Institution de Londres no convencieron a muchos científicos de la época. La razón puede estar en que Rumford no aportó una idea de qué podía ser el calor, al menos no en unos términos que fuesen compatibles con los modelos aceptados en la época para la materia.
Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance
El artículo El calor no es un fluido se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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- El primer transistor activado por calor
Nukleo eta mantuaren arteko muga: ilun zegoena argitzean…
1. irudia: Lurraren barruko egitura.
Ozeano Pazifikoaren eta Afrikaren azpitik, behe-mantuan kokatutako eskala handiko bi eremu daude, 15.000 km-ko zabalerarekin eta CMBtik gora, 500-1000 km-ko garaierarekin. Bertan, normalak baino txikiagoak diren abiadura-sismikoak antzeman dira. Gaur egun, eremu hauei “abiadura-sismiko txikiko lurralde handiak” izena ematen zaie (LLSVP; Large Low Seismic Velocity Provinces). Hasiera batean, iradoki zen agian tenperatura altuagoko eta ondorioz, dentsitate baxuagoko eremuak izan litezkeela (superlumak), baina muga zorrotzak dituzte inguruko materialekin eta P- eta S-uhinen abiadura-aldaketen azterketa zehatzek, erakutsi dute inguruko arrokak baino dentsitate handiagoa dutela. Beraz, baieztatu da konposizioan ere nolabaiteko desberdintasuna izan behar dutela. Oraingoz, konposizio-desberdintasunak azaltzeko bi aukera baino ez dira iradokitzen.
Alde batetik, Fe-n aberastuta egoteak azalduko luke abiadura-sismikoen moteltzea eta dentsitatearen gehikuntza, eta beraz baliteke, aldaketa kimikoa nukleo eta mantuaren arteko elkartrukearen ondorioa izatea edo Lurraren hastapenetan mantuaren diferentziazio-prozesuan garatutako konposizio desberdineko eremua izatea. Bestetik, espero da hondoratutako ozeano-lurrazala inguruko materiala baino dentsoagoa izatea behe-mantuko baldintzetan. Beraz, aldaketa kimikoen eragile ere izan liteke.
LLSVPei buruzko hipotesi hedatuenetakoak dio badaudela arrazoiak subdukzio-eremuekin lotutako konbekzio-korronte beherakorrek albo batera desplazatutako eremuak direla pentsatzeko, konbekzio-korronte gorakorreko inguruneekin lotura eginez: lehenik, konposizio propioa dute, bigarrenik, inguruko mantua baino dentsoago dira eta hirugarrenik, flotazio neutroa edo motelki negatiboa dute.
Horrela, azal daiteke luma gorakor ugari LLSVPen mugetan sustraituta egotea eta, era berean, konposizio desberdineko bi eremuen arteko nahasketaren ondorio izan daitezke puntu beroetako arroka bolkanikoek erakusten dituzten ezaugarri isotopiko bereziak. LLSVPak eragin nabarmena dute mantuaren dinamikan eta luma gorakorren sorreran.
2. irudia: Behe-mantuaren beheko aldean bereizi diren hiru dimentsioko egitura nagusien irudi eskematikoa. (Rost, 2013)
CMBtik 100-200 km gora sarritan sumatzen da uhin-sismikoen abiaduraren bat-bateko igoera eta azalera islatzaile bat ere agertzen da; azken hori, mantuaren barneko beste etenune sismikotzat hartu da. Etenunea etena eta uhinkaria da, eta D’’ eremua bezala identifikatuta zuten geofisikoek aspalditik. Petrologia esperimentaleko ikerketak aurrera eramatea oso zaila izan da, muturreko baldintzengatik: muturreko presioa (atmosferako presioa baino 1,3 milioi aldiz handiagoa) eta tenperatura (2.500 K-tik gorakoa). Hala eta guztiz ere, 2004. urtean, baldintza horiek laborategian lortu zirenean, egiaztatu zen behe mantuko mineral nagusiak (perovskita) egitura-aldaketa bat jasaten duela, eta post-perovskita[1] izeneko egitura minerala garatzen duela. Geroztik egindako ikerketetan guztiz egiaztatu da post-perovskitak tenperaturarekiko menpekotasun handia duela, eta zenbat eta tenperatura handiagoa izan presio handiagoa (edo sakonera handiagoa) behar duela garatzeko. Horrela, erraz detektatzen da subdukzio-eremuetan hondoratutako ezpalak pilatzen diren eremu hotzetan (D’’ erreflektorea), baina ez da garatzen nukleo eta mantuaren arteko ingurune beroenetan (LLSVP). Tenperaturaren menpekotasunak eragiten du D’’ azaleraren geometria uhinkaria eta etena.
Nukleo eta mantuaren arteko mugaren gainean 5-40 km lodi eta 100 km zabal diren txatal isolatuak identifikatu dira, uhin sismikoen abiadura izugarri moteltzen delako (2. eta 3. irudia). Txatal horiei “abiadura sismiko ultratxikiko eremua” izena eman zaie (ULVZ; Ultra-Low Velocity Zones). P-uhinak %10-raino eta S-uhinak %30-raino motel daitezke, baina behe–mantu guztian zehar lortzen diren abiadura-aldaketak %1-2 tartekoak baino ez dira. Abiadura sismikoen moteltze nabarmenak eta S-uhinen abiadura-moteltzea P-uhinena baino askoz ere nabarmenagoa izateak, iradokitzen dute txatal hauek fusio partzialaren ondorio direla. Nukleo eta mantuaren arteko muga konposizionalki homogeneoa balitz, fusio partzialaren ondorio diren ULVZak CMB guztian zehar agertuko lirateke, muga hori isotermikoa baita. Baina ULVZak txataletan sakabanatuta ageri dira, eta konposizio kimikoaren aldetik ere desberdinak izan behar dutela pentsatu behar dugu. ULVZko txatalak LLSVPetako ertzetan pilatuta agertzeko joera dute eta uste da mantuko sakonera berean dauden beste materialak baino %10 dentsoagoak direla bertako materialak. Izan ere, ez dute konbekzio-korronte gorakorrekin batera mantuan gora egiten. Lurraren azaleko puntu-beroak (hot spot) LLSVP ertzen gainetik kokatuta daude, hain zuzen ULVZak kokatzen diren eremuen gainetik, eta horrek agerian uzten du luma gorakor eta ULVZen arteko harreman zuzena. Beraz, baliteke ULVZk eragin zuzena izana probintzia igneo erraldoien sorreran edo superkontinenteen apurketan.
3. irudia: Ozeano-lurrazaleko ezpal hotz eta dentsoak mantuan behera hondoratzen dira eta material beroko lumek gora egiten dute. Behe-mantuan, gorriz nabarmendu dira abiadura sismiko txikiko lurralde handiak (LLSVP). Post-perovskita mineral-egituraren sorrera lerro grisez adierazita azaltzen dira. Nukleo eta mantuaren arteko mugatik gertu, aldiz, ezaugarri desberdinak dituzten ULVZ eremuak (laranja) eta LVZ eremuak (marroia) bereizi dira. (Rost, 2013)
Berriki, Ipar-Amerikako sismografo-sare osatua erabiliz Ipar-Amerika azpiko CMBko azterketa sismiko zehatza egin da eta beste egitura mota bat identifikatu ahal izan da (Sun et al., 2012).
CMBren gainetik hainbat gandor irudikatu dira, oraingoz abiadura baxuko eremu gisa identifikatzen direnak (LVZ; Low Velocity Zone), lodiera aldakorrekoak eta 100 km bitarteko altueraraino luzatzen direnak (3. irudia). Gandorretan uhin sismikoen abiadura moteldu egiten da, baina ez ULVZtan bezain beste; P-uhinen abiadura %5 moteltzen da eta S-uhinena %8. Era berean, kalkulatu da dentsitatea inguruko mantuko arrokena baino %1.5-2 handiagokoa dela. Datu hauek dituztela, ikertzaileek iradoki dute agian LVZ eremuak burdina kopuru altuago baten ondorio direla, nukleo eta mantuaren arteko material trukaketaren eraginez. Lortutako datuek iradokitzen dute Ipar-Amerikaren azpiko nukleo eta mantuaren arteko muga konposizio kimikoaren aldetik oso heterogeneoa dela.
Sismologoek gero eta eskala txikiagoko egiturak identifikatzen ari dira, 10 km ingurukoak ere; hala ere, oso zaila da fusio partzialeko eremuekin, konposizio desberdineko eremuekin edo beste zerbaitekin lotura zuzena egitea. Zehaztapen handiagoko azterketak behar dira egitura txikien ezaugarriak identifikatu eta beraien jatorriari buruz hipotesiak plazaratu ahal izateko.
Etorkizunean, gero eta konpaktuagoa izango da sismografo-sarea, batez ere eremu ozeanikoetan tresna gehiago kokatzen ari direlako. Gainera, konputagailuen ahalmenak gero eta handiagoak direnez, etorkizun hurbilean oso zehaztapen handiko irudiak lortu ahal izango dira CMBan.
Oharrak:
[1] Post-perovoskita (pPv): MgSiO3 magnesio silikatoaren presio altuko fasea.
Erreferentzia bibliografikoak:
- Rost, S. (2013): Core-mantle boundary landscapes. Nature Geoscience, 6: 89-90.
- Sun D, Helmberger DV, Jackson JM, Clayton RW, Bower DJ. Rolling hills on the core-mantle boundary Earth and Planetary Science Letters. 361: 333-342.
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Egileaz: Arturo Apraiz UPV/EHUko Geodinamika saileko irakaslea eta ikertzailea da.
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Nukleo eta mantuaren arteko muga: ilun zegoena argitzean…
1. irudia: Lurraren barruko egitura. Ozeano Pazifikoaren eta Afrikaren azpitik, behe-mantuan kokatutako eskala handiko bi eremu daude, 15.000 km-ko zabalerarekin eta CMBtik gora, 500-1000 km-ko garaierarekin. Bertan, normalak baino txikiagoak diren abiadura-sismikoak antzeman dira. Gaur egun, eremu hauei “abiadura-sismiko txikiko lurralde handiak” izena ematen zaie (LLSVP; Large Low Seismic Velocity Provinces). Hasiera batean, iradoki zen agian tenperatura altuagoko eta ondorioz, dentsitate baxuagoko eremuak izan litezkeela (superlumak), baina muga zorrotzak dituzte inguruko materialekin eta P- eta S-uhinen abiadura-aldaketen azterketa zehatzek, erakutsi dute inguruko arrokak baino dentsitate handiagoa dutela. Beraz, baieztatu da konposizioan ere nolabaiteko desberdintasuna izan behar dutela. Oraingoz, konposizio-desberdintasunak azaltzeko bi aukera baino ez dira iradokitzen.
Alde batetik, Fe-n aberastuta egoteak azalduko luke abiadura-sismikoen moteltzea eta dentsitatearen gehikuntza, eta beraz baliteke, aldaketa kimikoa nukleo eta mantuaren arteko elkartrukearen ondorioa izatea edo Lurraren hastapenetan mantuaren diferentziazio-prozesuan garatutako konposizio desberdineko eremua izatea. Bestetik, espero da hondoratutako ozeano-lurrazala inguruko materiala baino dentsoagoa izatea behe-mantuko baldintzetan. Beraz, aldaketa kimikoen eragile ere izan liteke.
LLSVPei buruzko hipotesi hedatuenetakoak dio badaudela arrazoiak subdukzio-eremuekin lotutako konbekzio-korronte beherakorrek albo batera desplazatutako eremuak direla pentsatzeko, konbekzio-korronte gorakorreko inguruneekin lotura eginez: lehenik, konposizio propioa dute, bigarrenik, inguruko mantua baino dentsoago dira eta hirugarrenik, flotazio neutroa edo motelki negatiboa dute.
Horrela, azal daiteke luma gorakor ugari LLSVPen mugetan sustraituta egotea eta, era berean, konposizio desberdineko bi eremuen arteko nahasketaren ondorio izan daitezke puntu beroetako arroka bolkanikoek erakusten dituzten ezaugarri isotopiko bereziak. LLSVPak eragin nabarmena dute mantuaren dinamikan eta luma gorakorren sorreran.
2. irudia: Behe-mantuaren beheko aldean bereizi diren hiru dimentsioko egitura nagusien irudi eskematikoa. (Rost, 2013) CMBtik 100-200 km gora sarritan sumatzen da uhin-sismikoen abiaduraren bat-bateko igoera eta azalera islatzaile bat ere agertzen da; azken hori, mantuaren barneko beste etenune sismikotzat hartu da. Etenunea etena eta uhinkaria da, eta D’’ eremua bezala identifikatuta zuten geofisikoek aspalditik. Petrologia esperimentaleko ikerketak aurrera eramatea oso zaila izan da, muturreko baldintzengatik: muturreko presioa (atmosferako presioa baino 1,3 milioi aldiz handiagoa) eta tenperatura (2.500 K-tik gorakoa). Hala eta guztiz ere, 2004. urtean, baldintza horiek laborategian lortu zirenean, egiaztatu zen behe mantuko mineral nagusiak (perovskita) egitura-aldaketa bat jasaten duela, eta post-perovskita[1] izeneko egitura minerala garatzen duela. Geroztik egindako ikerketetan guztiz egiaztatu da post-perovskitak tenperaturarekiko menpekotasun handia duela, eta zenbat eta tenperatura handiagoa izan presio handiagoa (edo sakonera handiagoa) behar duela garatzeko. Horrela, erraz detektatzen da subdukzio-eremuetan hondoratutako ezpalak pilatzen diren eremu hotzetan (D’’ erreflektorea), baina ez da garatzen nukleo eta mantuaren arteko ingurune beroenetan (LLSVP). Tenperaturaren menpekotasunak eragiten du D’’ azaleraren geometria uhinkaria eta etena.
Nukleo eta mantuaren arteko mugaren gainean 5-40 km lodi eta 100 km zabal diren txatal isolatuak identifikatu dira, uhin sismikoen abiadura izugarri moteltzen delako (2. eta 3. irudia). Txatal horiei “abiadura sismiko ultratxikiko eremua” izena eman zaie (ULVZ; Ultra-Low Velocity Zones). P-uhinak %10-raino eta S-uhinak %30-raino motel daitezke, baina behe–mantu guztian zehar lortzen diren abiadura-aldaketak %1-2 tartekoak baino ez dira. Abiadura sismikoen moteltze nabarmenak eta S-uhinen abiadura-moteltzea P-uhinena baino askoz ere nabarmenagoa izateak, iradokitzen dute txatal hauek fusio partzialaren ondorio direla. Nukleo eta mantuaren arteko muga konposizionalki homogeneoa balitz, fusio partzialaren ondorio diren ULVZak CMB guztian zehar agertuko lirateke, muga hori isotermikoa baita. Baina ULVZak txataletan sakabanatuta ageri dira, eta konposizio kimikoaren aldetik ere desberdinak izan behar dutela pentsatu behar dugu. ULVZko txatalak LLSVPetako ertzetan pilatuta agertzeko joera dute eta uste da mantuko sakonera berean dauden beste materialak baino %10 dentsoagoak direla bertako materialak. Izan ere, ez dute konbekzio-korronte gorakorrekin batera mantuan gora egiten. Lurraren azaleko puntu-beroak (hot spot) LLSVP ertzen gainetik kokatuta daude, hain zuzen ULVZak kokatzen diren eremuen gainetik, eta horrek agerian uzten du luma gorakor eta ULVZen arteko harreman zuzena. Beraz, baliteke ULVZk eragin zuzena izana probintzia igneo erraldoien sorreran edo superkontinenteen apurketan.
3. irudia: Ozeano-lurrazaleko ezpal hotz eta dentsoak mantuan behera hondoratzen dira eta material beroko lumek gora egiten dute. Behe-mantuan, gorriz nabarmendu dira abiadura sismiko txikiko lurralde handiak (LLSVP). Post-perovskita mineral-egituraren sorrera lerro grisez adierazita azaltzen dira. Nukleo eta mantuaren arteko mugatik gertu, aldiz, ezaugarri desberdinak dituzten ULVZ eremuak (laranja) eta LVZ eremuak (marroia) bereizi dira. (Rost, 2013) Berriki, Ipar-Amerikako sismografo-sare osatua erabiliz Ipar-Amerika azpiko CMBko azterketa sismiko zehatza egin da eta beste egitura mota bat identifikatu ahal izan da (Sun et al., 2012).
CMBren gainetik hainbat gandor irudikatu dira, oraingoz abiadura baxuko eremu gisa identifikatzen direnak (LVZ; Low Velocity Zone), lodiera aldakorrekoak eta 100 km bitarteko altueraraino luzatzen direnak (3. irudia). Gandorretan uhin sismikoen abiadura moteldu egiten da, baina ez ULVZtan bezain beste; P-uhinen abiadura %5 moteltzen da eta S-uhinena %8. Era berean, kalkulatu da dentsitatea inguruko mantuko arrokena baino %1.5-2 handiagokoa dela. Datu hauek dituztela, ikertzaileek iradoki dute agian LVZ eremuak burdina kopuru altuago baten ondorio direla, nukleo eta mantuaren arteko material trukaketaren eraginez. Lortutako datuek iradokitzen dute Ipar-Amerikaren azpiko nukleo eta mantuaren arteko muga konposizio kimikoaren aldetik oso heterogeneoa dela.
Sismologoek gero eta eskala txikiagoko egiturak identifikatzen ari dira, 10 km ingurukoak ere; hala ere, oso zaila da fusio partzialeko eremuekin, konposizio desberdineko eremuekin edo beste zerbaitekin lotura zuzena egitea. Zehaztapen handiagoko azterketak behar dira egitura txikien ezaugarriak identifikatu eta beraien jatorriari buruz hipotesiak plazaratu ahal izateko.
Etorkizunean, gero eta konpaktuagoa izango da sismografo-sarea, batez ere eremu ozeanikoetan tresna gehiago kokatzen ari direlako. Gainera, konputagailuen ahalmenak gero eta handiagoak direnez, etorkizun hurbilean oso zehaztapen handiko irudiak lortu ahal izango dira CMBan.
Oharrak:
[1] Post-perovoskita (pPv): MgSiO3 magnesio silikatoaren presio altuko fasea.
Erreferentzia bibliografikoak:
- Rost, S. (2013): Core-mantle boundary landscapes. Nature Geoscience, 6: 89-90.
- Sun D, Helmberger DV, Jackson JM, Clayton RW, Bower DJ. Rolling hills on the core-mantle boundary Earth and Planetary Science Letters. 361: 333-342.
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Egileaz: Arturo Apraiz UPV/EHUko Geodinamika saileko irakaslea eta ikertzailea da.
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Errar es humano
Mafalda por Quino
Cometemos errores continuamente. Quizás no nos gusta que nos lo digan o nos cueste reconocerlo, pero así es, nos equivocamos con frecuencia. En ocasiones, además, erramos en el juicio o apreciación de forma sistemática; me refiero a eso que se denomina sesgos cognitivos. Algunos sesgos de ese carácter bien conocidos están en la base de muchas creencias irracionales y, por ello, en varias modalidades de pensamiento mágico.
Por otro lado, en el mundo de la ciencia estamos familiarizados con la existencia de lo que llamamos errores de tipo I y errores de tipo II. Pero esta distinción no tiene por qué limitarse al mundo de la investigación científica. En la vida cotidiana cuando realizamos juicios bajo condiciones de incertidumbre, podemos cometer errores de esos dos tipos. Los de tipo I son los que llamamos también falsos positivos; cuando los cometemos creemos ver algo que no hay. Los de tipo II son falsos negativos; lo que ocurre en esos casos es que no detectamos algo que sí ocurre o que sí existe.
Aunque esa distinción pueda parecer anecdótica, la verdad es que puede tener consecuencias muy importantes. No es lo mismo cometer un error de un tipo o del otro. Si, pongamos por caso, vemos que se dirige hacia nosotros un animal con cuernos de cierto porte, lo más probable es que salgamos corriendo en la dirección contraria. No solo es lo más probable, también es lo más sensato. Si luego resulta que el astado en cuestión era un manso, nuestra deducción habría sido equivalente a un falso positivo. O sea, en ese caso habremos cometido un error de tipo I, pero no creo que eso nos importase demasiado, porque lo más normal es que las consecuencias del error habrían sido de orden menor o prácticamente irrelevantes. Si, en vez de salir corriendo pensando que se trataba de un toro bravo, nos quedamos sentados tranquilamente porque nos parecía que era un pacífico buey que, casualmente, caminaba hacia nosotros, podíamos haber cometido un error de fatales consecuencias. Porque podía haberse tratado de un toro bravo. En ese caso habríamos incurrido en un error de tipo II, un falso negativo. Creo que, llegados a este punto, está bastante claro por qué puede tener muy diferentes consecuencias cometer un error de un tipo o cometerlo del otro.
Los psicólogos piensan que la evolución nos ha equipado con un sistema cognitivo que tiende a seleccionar los errores menos costosos en aquellas disyuntivas en las que las consecuencias o costes de los errores de juicio son asimétricos. Algunas observaciones avalan esa idea.
Cuando estimamos distancias verticales, por ejemplo, tendemos a cometer un error muy util. Al asomarnos a un balcón o a una ventana y mirar hacia abajo, lo normal es que estimemos una distancia hasta el suelo bastante mayor de la que realmente hay. Además, el sesgo aumenta cuanto mayor es la altura desde la que miramos. Por ejemplo, una altura de 14 m nos puede parecer que es de 21 m. Ese sesgo nos protege porque al asomarnos a la ventana nos lo pensaremos dos veces antes de decidirnos a saltar al suelo o a la ventana de enfrente, si fuese esa la opción que valorábamos al mirar hacia abajo y hacer la estimación.
Otro ilustrativo ejemplo de uno de esos sesgos útiles es el de los niños que, al contemplar un animal inmóvil, piensan que está dormido en vez de pensar que está muerto. Los niños que, en el pasado de nuestro linaje, pensaron que un animal, por estar quieto, estaba muerto no dejaron descendencia, por lo que no transmitieron sus genes a las siguientes generaciones.
Errar es humano. Es más, en muchas ocasiones, además, la tendencia a errar de forma sistemática puede salvarnos la vida. Más que humano, pues, puede resultar providencial.
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 Errar es humano se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Cuando los bebés comienzan a combinar gesto y habla
Asier Romero Andonegi, Aintzane Etxebarria Lejarreta, Ainara Romero Andonegi e Irati de Pablo Delgado, profesores e investigadores de la Escuela Universitaria de Magisterio de Bilbao de la UPV/EHU, han estudiado cómo emprenden los bebes de entre 9 y 13 meses su tránsito desde el balbuceo inicial al uso de combinaciones de gesto y habla.
La ciencia muestra que el estudio del lenguaje y la comunicación humana no se pueden llevar a cabo solo con un análisis del habla. Entre los aportes que ha realizado este trabajo Asier Romero destaca que es el “primer estudio” en exponer con niños y niñas con lengua materna euskera “cómo y cuándo” los bebés desarrollan y utilizan “un patrón para coordinar el gesto con el habla”.
“Hemos descubierto que cuando el bebé abandona el balbuceo caracterizado por las vocalizaciones de cadenas de sílabas repetidas y largas a los 9 meses y empieza la etapa prelingüística más compleja en torno a los 11 meses, los gestos del bebe comienzan a ser producidos principalmente en combinación con la producción vocal, más que como un acto únicamente de gestos. Es decir, el sistema gestual y del habla ya están estrechamente relacionados”, explica Romero.
Así mismo, el investigador ha querido destacar que la tipología de los gestos en estas combinaciones de gesto y vocalización son “principalmente deícticos”, esto es, “gestos de ejecución, como apuntar, dar, mostrar, ofrecer y realizar peticiones para dirigir la atención del adulto hacia un objeto por el cual el bebé siente interés por obtenerlo con una intención declarativa, es decir, para informar al adulto de su interés por un objeto”.
Para Romero, este estudio muestra que el habla y la gestualidad son dos “elementos necesarios” para estudiar la comunicación humana, pues cada vez hay más pruebas de que ambas están estrechamente coordinadas, y “es quizá una condición fundamental para el desarrollo posterior del primer léxico ya en la etapa lingüística”.
De hecho, revela el investigador, “cada vez hay más evidencias científicas” que muestran que la combinación de balbuceo y gesto de los bebés “están relacionadas” con un desarrollo posterior del lenguaje, y por tanto, son un elemento predictivo. “Por ello investigaciones de este tipo podrían ayudar a predecir alteraciones lingüísticas en el trastorno específico del lenguaje”, avanza el investigador.
El objetivo de este trabajo fue investigar el proceso de adquisición y desarrollo del lenguaje en relación con la coordinación temporal de gestos y habla de niños. Para ello, los investigadores grabaron en vídeo a dos bebés nacidos en familias vascohablantes, desde que los niños tenían 9 meses hasta que cumplieron 13 meses.
“Las grabaciones se realizaron en sus domicilios junto con sus progenitores. En total, se obtuvieron más de 1.260 actos comunicativos producidos por los dos, a través de unas 6 horas de grabación, que fueron analizadas posteriormente mediante la aplicación del software específico ELAN, “esta herramienta permite realizar y procesar anotaciones en líneas digitales de información de forma conjunta para distintos tipos de archivos de audios y videos”, explica.
Esta investigación ha abierto nuevas líneas de trabajo, y por otra parte confirma lo ya señalado en diferentes investigaciones con bebés catalanes e ingleses.
Referencia bibliográfica
Romero Andonegi, A., Etxebarria Lejarreta, A., De Pablo Delgado, I. y Romero Andonegi, A.. ‘The interrelation of gestures and vocalization in early communication functions: Evidence from Basque language’. Signos. Estudios de Lingüística, 50(93), 96-123 (2017). DOI: 10.4067/S0718-09342017000100005.
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa
El artículo Cuando los bebés comienzan a combinar gesto y habla se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Noiz hasten dira umeak keinuak helburu komunikatiboekin erabiltzen?
1. irudia: Ume-eskua.
Euskara ama hizkuntza gisa duten umeek nola eta noiz hasten diren keinua eta hizkera uztartzen, keinua eta hizkera koordinatzeko patroiaren garapena, ikertzen duen lehen lana da “The interrelation of gestures and vocalization in early communication functions: Evidence from Basque language”.
Hizkuntzaz jabetu eta berau garatzeko prozesuak zer-nolako lotura daukan haurren keinu eta hizketaren arteko koordinazioarekin aztertzea da ikerketaren helburu nagusia. Hau da, umeek egiten duten hizkeraren eta keinuaren koordinazio prozesuak zer harreman duen hizkuntzaren ikasketarekin ikertzea.
Ikerketak erakutsi du 9 hilabeterekin zezelka egiteari, silaba errepikatu eta luzeen kateak bokalizatzeari, uzten diotela umeek eta 11 hilabete inguru dutenean keinu gehienak ahozko ekoizpenarekin konbinatzen hasten direla. 11 hilabetetik aurrera umeek egiten dituzten keinuak ez dira ausazkoak, ez daude isolaturik, nagusiki testuinguruan daude, hizkerarekin lotuta. Hau da, keinuen eta hizkeraren sistema elkarri estuki lotuta daude 11 hilabete dituztenean, hitz egin aurreko etapa konplexuena hasten dutenean.
Keinuak eta hizkera konbinatzen hasten direnean oso keinu jakinak erabiltzen dituzte umeak: deitikoak. Zerbait egitearekin lotutako keinuak dira deitikoak, seinalatzekoak, ematekoak, eskatzekoak, erakustekoak edota eskaintzekoak.
2. irudia: Haur txiki keinu deitikoa egiten.
Keinuak eta hizkera sistema estuki koordinaturik daudela erakusten duten frogak gero eta ugariagoak dira, Asier Romero ikertzailearen arabera. Are gehiago, zezelkatzea keinuekin konbinatzearen eta umeak izango duen hizkuntzaren garapenaren arteko harremana badagoela frogatzen duten “ebidentzia zientifikoak gero eta gehiago” direla azaldu du ikertzaileak. Euskara bariazioa aztertzen duen EUDIAk ikertaldeak egindako ikerketa hau, hortaz, lagungarria izan daiteke asaldura linguistikoak aurreikusteko. Izan ere, giza komunikazioa ikertzerakoan hizkera eta keinuak “beharrezko” bi elementu direla erakusten du ikerketak, Romeroren hitzetan.
Behaketa eta software espezifikoaFamilia euskaldunetan jaiotako bi haurren jarraipena egin da ikerketan zehar. Umeak 9 hilabete zituztenetik 13 hilabete bete arte grabatu zituzten bideoan. Etxean grabatu zituzten, gurasoekin batera. Denera, 1.260 ekintza komunikatibo baino gehiago biltzen dituen 6 orduko grabazioa lortu zuen ikerketa taldeak. ELAN software espezifiko eta berezitua erabili zuten ekintza komunikatiboak aztertzeko. Audio eta bideo artxiboetan anotazio konplexuak egiteko erabiltzen da ELAN softwarea.
Lan ildo berriak irekitzeaz gain, ingelesa eta katalana ama hizkuntza gisa duten umeekin egindako ikerketen emaitzak berretsi ditu argitalpen honek. Hitz egiten hasi baino lehen umeek keinuak eta aho jarioa koordinatzen dutela, batetik, eta alor honetan garapen arazoak detektatzeko baliagarria izan daitekeela, bestetik.
Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Haurtxoek nola koordinatzen dituzte keinuak eta bokalizazioa?
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Noiz hasten dira umeak keinuak helburu komunikatiboekin erabiltzen?
1. irudia: Ume-eskua. Euskara ama hizkuntza gisa duten umeek nola eta noiz hasten diren keinua eta hizkera uztartzen, keinua eta hizkera koordinatzeko patroiaren garapena, ikertzen duen lehen lana da “The interrelation of gestures and vocalization in early communication functions: Evidence from Basque language”.
Hizkuntzaz jabetu eta berau garatzeko prozesuak zer-nolako lotura daukan haurren keinu eta hizketaren arteko koordinazioarekin aztertzea da ikerketaren helburu nagusia. Hau da, umeek egiten duten hizkeraren eta keinuaren koordinazio prozesuak zer harreman duen hizkuntzaren ikasketarekin ikertzea.
Ikerketak erakutsi du 9 hilabeterekin zezelka egiteari, silaba errepikatu eta luzeen kateak bokalizatzeari, uzten diotela umeek eta 11 hilabete inguru dutenean keinu gehienak ahozko ekoizpenarekin konbinatzen hasten direla. 11 hilabetetik aurrera umeek egiten dituzten keinuak ez dira ausazkoak, ez daude isolaturik, nagusiki testuinguruan daude, hizkerarekin lotuta. Hau da, keinuen eta hizkeraren sistema elkarri estuki lotuta daude 11 hilabete dituztenean, hitz egin aurreko etapa konplexuena hasten dutenean.
Keinuak eta hizkera konbinatzen hasten direnean oso keinu jakinak erabiltzen dituzte umeak: deitikoak. Zerbait egitearekin lotutako keinuak dira deitikoak, seinalatzekoak, ematekoak, eskatzekoak, erakustekoak edota eskaintzekoak.
2. irudia: Haur txiki keinu deitikoa egiten. Keinuak eta hizkera sistema estuki koordinaturik daudela erakusten duten frogak gero eta ugariagoak dira, Asier Romero ikertzailearen arabera. Are gehiago, zezelkatzea keinuekin konbinatzearen eta umeak izango duen hizkuntzaren garapenaren arteko harremana badagoela frogatzen duten “ebidentzia zientifikoak gero eta gehiago” direla azaldu du ikertzaileak. Euskara bariazioa aztertzen duen EUDIAk ikertaldeak egindako ikerketa hau, hortaz, lagungarria izan daiteke asaldura linguistikoak aurreikusteko. Izan ere, giza komunikazioa ikertzerakoan hizkera eta keinuak “beharrezko” bi elementu direla erakusten du ikerketak, Romeroren hitzetan.
Behaketa eta software espezifikoaFamilia euskaldunetan jaiotako bi haurren jarraipena egin da ikerketan zehar. Umeak 9 hilabete zituztenetik 13 hilabete bete arte grabatu zituzten bideoan. Etxean grabatu zituzten, gurasoekin batera. Denera, 1.260 ekintza komunikatibo baino gehiago biltzen dituen 6 orduko grabazioa lortu zuen ikerketa taldeak. ELAN software espezifiko eta berezitua erabili zuten ekintza komunikatiboak aztertzeko. Audio eta bideo artxiboetan anotazio konplexuak egiteko erabiltzen da ELAN softwarea.
Lan ildo berriak irekitzeaz gain, ingelesa eta katalana ama hizkuntza gisa duten umeekin egindako ikerketen emaitzak berretsi ditu argitalpen honek. Hitz egiten hasi baino lehen umeek keinuak eta aho jarioa koordinatzen dutela, batetik, eta alor honetan garapen arazoak detektatzeko baliagarria izan daitekeela, bestetik.
Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Haurtxoek nola koordinatzen dituzte keinuak eta bokalizazioa?
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Culturas del honor
En un estudio realizado hace dos décadas en los Estados Unidos, observaron que los jóvenes blancos procedentes del Sur tienden a responder a los insultos de forma más agresiva que los del Norte. Entre los negros no observaron diferencias. También encontraron que en unos y otros estados se cometía un número similar de asesinatos en coincidencia con la comisión de otros delitos, y sin embargo, en los del Sur eran más frecuentes los producidos como consecuencia de una discusión que acaba de la peor manera posible.
Esos comportamientos están asociados a algo que antropólogos culturales y otros científicos sociales denominan “culturas del honor”. En las culturas del honor hay una gran preocupación por la reputación y una propensión a responder de forma violenta a cualquier actitud que sea interpretada como menosprecio o falta de respeto. Buscan así defender su prestigio aunque para ello tengan que recurrir a la violencia. Pero hay más: quienes forman parte de esas culturas son muy reacios a aceptar que tienen problemas de salud mental, pues ello conllevaría reconocer una forma de debilidad y, por ende, de vulnerabilidad. No es sorprendente, por ello, que traten de evitar el uso de antidepresivos y que la incidencia de suicidios sea alta. Por contraste, las denominadas “culturas de la dignidad” se caracterizan por comportamientos muy diferentes. En éstas las personas son valoradas simplemente por el hecho de serlo, por su condición de seres humanos. En las culturas de la dignidad no es normal el recurso inmediato a comportamientos violentos como consecuencia de una ofensa o lo que pueda interpretarse como tal.
Al parecer, en las culturas del honor las personas valen lo que vale su reputación y esa es la razón por la que su defensa es tan importante. Hay numerosos precedentes en Occidente de fenómenos propios de esas culturas, como las justas medievales y otras modalidades de duelos que perduraron hasta hace poco más de un siglo. Y en la actualidad son muy comunes en las áreas ya citadas en los Estados Unidos y en otras como Paquistán, Afganistán o Somalia.
Uno de los investigadores que realizaron el estudio antes citado pensaba que la cultura del honor podría estar relacionada con el fervor religioso. Al fin y al cabo, tanto la población de los estados del Sur norteamericano como la de los países musulmanes citados se caracterizan por una fuerte religiosidad. Sin embargo, los datos no avalan la existencia de tal vínculo. Al parecer, las culturas del honor suelen desarrollarse en grupos humanos en los que reinan condiciones de gran inseguridad, tanto de naturaleza económica como la derivada de la ausencia de leyes o de su frecuente incumplimiento; bajo esas condiciones, la reputación puede ser una buena forma de defensa cuando no hay instituciones que puedan prestar socorro y protección en caso de necesidad o, de haberlas, cuando se prefiere no recurrir a ellas. Así se explica, por ejemplo, la importancia de la cultura del honor en grupos mafiosos y bandas de delincuentes.
Se trata de culturas muy persistentes. Su importancia entre los hombres blancos del Sur de los Estados Unidos se retrotrae a la llegada de ganaderos de origen escocés procedentes del Ulster en la primera mitad del siglo XVII, quienes hubieron de enfrentarse a todo tipo de amenazas y, muy especialmente, a la de los ladrones de ganado. El tiempo habría atenuado las manifestaciones más extremas de esa cultura, pero no las ha eliminado. No deberíamos, por tanto, descartar que ciertos comportamientos chulescos y respuestas airadas a bromas de escasa trascendencia que observamos en nuestro entorno, tengan su origen en una cultura del honor heredada.
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Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU
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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 4 de diciembre de 2016.
El artículo Culturas del honor se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Asteon zientzia begi-bistan #152
Hegaztiek Bizkaiko golkoan gauez egiten duten migrazioaren aztertu du UPV/EHUko Matematika Aplikatu Saileko Nadja Weisshaupt ikertzaileak bere doktorego-tesian. Ikerketaren emaitzek erakusten dute gaueko migrazio-jarduera handia dagoela Punta Galean udaberrian eta txikia udazken osoan. Hegazti tipologiari dagokionez, paseriformeak (txori kantariak) dira gau-migratzaile nagusiak. Ikerketan, bi motatako radarrekin egin dute lan: Euskalmetek Punta Galean duen profilagailua eta prezipitazioa neurtzeko radarrak. Horietaz gain, kamera termikoak erabili dituzte baita ilargiaren behaketa ere.
IngurumenaZoriari esker jakin dute abaraskak suntsitzen dituen har batek polietilenoa jaten duela. Horretaz konturatu zen Espainiako Zientzia Ikerketen Kontseilu Nagusiko ikertzaile bat, Federica Bertocchini. Cambridgeko Unibertsitatearekin batera aritu dira ikertzen, eta frogatu du harrak oso eraginkorrak direla polietilenoa degradatzen. Adibidez, ehun har gai dira 92 mg polietileno degradatzeko 12 ordutan. “Oso azkar da hori”, nabarmendu du Bertocchinik. Ikertzaileen esanean, litekeena da entzimaren baten bidez degradatzea. Hortaz, hurrengo helburua degradazio-mekanismoa argitzea da, balizko entzima identifikatzeko eta in vitro sortzeko, maila industrialean.
MedikuntzaFiladelfiako Haur Ospitaleko ikertzaileek umetoki artifizial bat sortu dute. Poltsa itxi bat da, likido amniotikoaren antza duen fluido batez betea, eta kumea oxigenoaz eta elikagaiez hornitzeko sistema bat duena. Dagoeneko arkume oso goiztiarrekin probatu dute eta 28 egunez han bizitzea lortu dute. Honetan, halere, zilborreste sintetiko baten bidez iristen zaio odola arkumeari. Baina ez du odol-zirkulazioa ponpatzeko sistemarik, arkumeen bihotzak oraindik ez bailuke jasango kanpo zirkulazio-sistema bat. Horregatik, arkumeak, bere bihotzaren bidez, behar dituen osagaiak hartzen ditu. Bestetik, bentilazio-sistemarik ere ez du umetoki artifizialak. Ikertzaileek diotenez, aurrerapen handia izan da baina gizakietan erabili ahal izatetik urruti daudela aitortu dute.
KimikaWolframa Bergarako Errege Seminarioko laborategian aurkitu zuten Juan Jose eta Fausto Elhuyar anaiek 1783. urtean, Euskal Herriak inoiz zientzia arloan egin duen eta egingo duen aurkikuntzarik handienetakoa. Proiektuari ospe handia eman zion lorpena izan zen baina une hartan ez zioten aplikaziorik aurkitu. Baina iritsi ziren eta gaur gaurkoz Eta wolframa gizartearen garapenerako funtsezko elementuetako bat dela esan daiteke. Adibidez, beroaren aurrean duen erresistentzia ezinbestekoa izan da gaur egun arte etxeetan erabili ditugun bonbillen funtzionamendurako. Beste dohai batzuk ere baditu, irakur ezazue artikulua osorik!
BiologiaIzurriteez hitz egiten dugunean, intsektuak edo arratoiak datozkigu gogora. Baina horiek ez dira animalia bakarrak, bibalbioen artean bada bat egiazko izurria, oso arriskutsua dena gainera: zebra-muskuilua. Zebra-muskuilua gertutik ezagutzeko parada izango dugu artikulu honekin. Ur gezetako bibalbio txikia da, gazitasun desberdineko uretan bizirik manten daiteke denbora luzez, eta tenperaturari dagokionez ere jasankortasun-tarte zabala du. Gainera, oso eraginkorra da: arrautza kopuru itzelak ekoizten ditu ur gezetako beste bibalbioekin erkatuz gero. Ibaietako zein aintziretako biodibertsitatearen arerio handia izateaz gain, izugarriak dira sor ditzakeen kalte ekonomikoak.
Azken hamarkadan inork ikusi ez dituen baina bizirik jarraitu dezaketen animalia eta landareen zerrenda egin du Global Wildlife Conservation erakundeak. The Search for Lost Species (galdutako espezieen bila) du izena ekimenak. Ehun zientzialari baino gehiagorekin elkarlanean, 160 estatutan galdutzat jotzen diren 1.200 animalia eta landare espezieren zerrenda egin dute: gutxienez azken hamarkadan zientzialari bakar batek ere ez ditu ikusi. Gainera, horien artetik, 25 desiratuenak aukeratu dituzte, eta azken horiexek aurkitzea da lehentasuna. Testuan azaltzen den moduan, ahaztutako espezie horietako askoren desagertzea galarazteko azken aukera izan liteke hau.
Geologia
Aurreko astean hitz egin genuen Tunelbokako hondartzan aurkitutako ‘beachrock‘ei buruz. Asteon, badugu Berriak dakarren azalpen interesgarria ere. Nikole Arrieta da ikerkuntza honen atzean dagoenak dio eremu tropikal eta subtropikaletan dauden marea arteko guneetan sortzen diren harri egiturak direla eta beraz, oso arraroa dela hemen topatzea: “Inguru honetan, gizakiaren eraginak zeresan handia izan du, eta pentsa daiteke faktore bio-fisiko-kimiko eta antropogenikoengatik eratu direla”. Kasu honetan, beachrockak Bilboko itsasadarrean izan zen jarduera industrialaren ondorio da.
Ekialde Hurbilean hontzak eta nekazariak bateratzen dituen proiektu baten berri eman dute, duela 35 urte inguru abiatu zutena. Garai hartan, Tel Aviveko Unibertsitateko (Israel) Yossi Leshem ornitologoa konturatu zen nekazari israeldarrek pozoiak erabiltzen zituztela marraskariak hiltzeko. Azkenean, pozoiaren ordez harrapakari naturalak erabiltzea proposatu zuen. Baina arazo hori israeldarrez gain, palestinarrek zein jordaniarrek ere bazeukatela konturatu zen. Hortaz, hiru komunitateetako nekazariekin lanean hasi zen. Orain, Lausanako Unibertsitateko (Suitza) biologo Alexandre Roulin murgildu da proiektuan. Honek hala azaltzen du: “Berehala konturatu nintzen hontzak tresna bikaina izan zitezkeela palestinarrak, jordaniarrak eta israeldarrak mahai berera eramateko. Beraz, jarduera honetan murgiltzea erabaki nuen, eta ikusi nuen giza alderdi harrigarria zegoela”.
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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.
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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.
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Asteon zientzia begi-bistan #152
Hegaztiek Bizkaiko golkoan gauez egiten duten migrazioaren aztertu du UPV/EHUko Matematika Aplikatu Saileko Nadja Weisshaupt ikertzaileak bere doktorego-tesian. Ikerketaren emaitzek erakusten dute gaueko migrazio-jarduera handia dagoela Punta Galean udaberrian eta txikia udazken osoan. Hegazti tipologiari dagokionez, paseriformeak (txori kantariak) dira gau-migratzaile nagusiak. Ikerketan, bi motatako radarrekin egin dute lan: Euskalmetek Punta Galean duen profilagailua eta prezipitazioa neurtzeko radarrak. Horietaz gain, kamera termikoak erabili dituzte baita ilargiaren behaketa ere.
IngurumenaZoriari esker jakin dute abaraskak suntsitzen dituen har batek polietilenoa jaten duela. Horretaz konturatu zen Espainiako Zientzia Ikerketen Kontseilu Nagusiko ikertzaile bat, Federica Bertocchini. Cambridgeko Unibertsitatearekin batera aritu dira ikertzen, eta frogatu du harrak oso eraginkorrak direla polietilenoa degradatzen. Adibidez, ehun har gai dira 92 mg polietileno degradatzeko 12 ordutan. “Oso azkar da hori”, nabarmendu du Bertocchinik. Ikertzaileen esanean, litekeena da entzimaren baten bidez degradatzea. Hortaz, hurrengo helburua degradazio-mekanismoa argitzea da, balizko entzima identifikatzeko eta in vitro sortzeko, maila industrialean.
MedikuntzaFiladelfiako Haur Ospitaleko ikertzaileek umetoki artifizial bat sortu dute. Poltsa itxi bat da, likido amniotikoaren antza duen fluido batez betea, eta kumea oxigenoaz eta elikagaiez hornitzeko sistema bat duena. Dagoeneko arkume oso goiztiarrekin probatu dute eta 28 egunez han bizitzea lortu dute. Honetan, halere, zilborreste sintetiko baten bidez iristen zaio odola arkumeari. Baina ez du odol-zirkulazioa ponpatzeko sistemarik, arkumeen bihotzak oraindik ez bailuke jasango kanpo zirkulazio-sistema bat. Horregatik, arkumeak, bere bihotzaren bidez, behar dituen osagaiak hartzen ditu. Bestetik, bentilazio-sistemarik ere ez du umetoki artifizialak. Ikertzaileek diotenez, aurrerapen handia izan da baina gizakietan erabili ahal izatetik urruti daudela aitortu dute.
KimikaWolframa Bergarako Errege Seminarioko laborategian aurkitu zuten Juan Jose eta Fausto Elhuyar anaiek 1783. urtean, Euskal Herriak inoiz zientzia arloan egin duen eta egingo duen aurkikuntzarik handienetakoa. Proiektuari ospe handia eman zion lorpena izan zen baina une hartan ez zioten aplikaziorik aurkitu. Baina iritsi ziren eta gaur gaurkoz Eta wolframa gizartearen garapenerako funtsezko elementuetako bat dela esan daiteke. Adibidez, beroaren aurrean duen erresistentzia ezinbestekoa izan da gaur egun arte etxeetan erabili ditugun bonbillen funtzionamendurako. Beste dohai batzuk ere baditu, irakur ezazue artikulua osorik!
BiologiaIzurriteez hitz egiten dugunean, intsektuak edo arratoiak datozkigu gogora. Baina horiek ez dira animalia bakarrak, bibalbioen artean bada bat egiazko izurria, oso arriskutsua dena gainera: zebra-muskuilua. Zebra-muskuilua gertutik ezagutzeko parada izango dugu artikulu honekin. Ur gezetako bibalbio txikia da, gazitasun desberdineko uretan bizirik manten daiteke denbora luzez, eta tenperaturari dagokionez ere jasankortasun-tarte zabala du. Gainera, oso eraginkorra da: arrautza kopuru itzelak ekoizten ditu ur gezetako beste bibalbioekin erkatuz gero. Ibaietako zein aintziretako biodibertsitatearen arerio handia izateaz gain, izugarriak dira sor ditzakeen kalte ekonomikoak.
Azken hamarkadan inork ikusi ez dituen baina bizirik jarraitu dezaketen animalia eta landareen zerrenda egin du Global Wildlife Conservation erakundeak. The Search for Lost Species (galdutako espezieen bila) du izena ekimenak. Ehun zientzialari baino gehiagorekin elkarlanean, 160 estatutan galdutzat jotzen diren 1.200 animalia eta landare espezieren zerrenda egin dute: gutxienez azken hamarkadan zientzialari bakar batek ere ez ditu ikusi. Gainera, horien artetik, 25 desiratuenak aukeratu dituzte, eta azken horiexek aurkitzea da lehentasuna. Testuan azaltzen den moduan, ahaztutako espezie horietako askoren desagertzea galarazteko azken aukera izan liteke hau.
GeologiaAurreko astean hitz egin genuen Tunelbokako hondartzan aurkitutako ‘beachrock‘ei buruz. Asteon, badugu Berriak dakarren azalpen interesgarria ere. Nikole Arrieta da ikerkuntza honen atzean dagoenak dio eremu tropikal eta subtropikaletan dauden marea arteko guneetan sortzen diren harri egiturak direla eta beraz, oso arraroa dela hemen topatzea: “Inguru honetan, gizakiaren eraginak zeresan handia izan du, eta pentsa daiteke faktore bio-fisiko-kimiko eta antropogenikoengatik eratu direla”. Kasu honetan, beachrockak Bilboko itsasadarrean izan zen jarduera industrialaren ondorio da.
Ekialde Hurbilean hontzak eta nekazariak bateratzen dituen proiektu baten berri eman dute, duela 35 urte inguru abiatu zutena. Garai hartan, Tel Aviveko Unibertsitateko (Israel) Yossi Leshem ornitologoa konturatu zen nekazari israeldarrek pozoiak erabiltzen zituztela marraskariak hiltzeko. Azkenean, pozoiaren ordez harrapakari naturalak erabiltzea proposatu zuen. Baina arazo hori israeldarrez gain, palestinarrek zein jordaniarrek ere bazeukatela konturatu zen. Hortaz, hiru komunitateetako nekazariekin lanean hasi zen. Orain, Lausanako Unibertsitateko (Suitza) biologo Alexandre Roulin murgildu da proiektuan. Honek hala azaltzen du: “Berehala konturatu nintzen hontzak tresna bikaina izan zitezkeela palestinarrak, jordaniarrak eta israeldarrak mahai berera eramateko. Beraz, jarduera honetan murgiltzea erabaki nuen, eta ikusi nuen giza alderdi harrigarria zegoela”.
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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.
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Las máquinas moleculares que han ganado un Nobel
El Nobel de Química de 2016 premió la creación de las máquinas más pequeñas del mundo. El francés Jean-Pierre Sauvage, el británico Fraser Stoddart y el holandés Bernard Feringa recibieron el galardón por haber desarrollado moléculas con movimientos controlables, capaces de llevar a cabo tareas cuando se les proporciona energía. Según la Academia, este hallazgo puede conducir a una revolución tecnológica.
El catedrático de Química Física de la UPV/EHU Jesús Ugalde explicó la importancia de este descubrimiento en la conferencia titulada “Las máquinas moleculares que han ganado un Nobel”, que tuvo lugar el pasaso 16 de noviembre.
Las máquinas moleculares que han ganado un NobelLa Zientziateka es una iniciativa que organizan mensualmente la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y Azkuna Zentroa para divulgar asuntos científicos de actualidad.
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus
El artículo Las máquinas moleculares que han ganado un Nobel se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Ezjakintasunaren kartografia #157
Izan liteke baraua simulatzen duen dieta bat diabetesaren aurrean erantzuna? Rosa García-Verdugok dakarkigu gaia: Fasting against diabetes.
LIGOk laserrak erabili zituen grabitazio-uhinak detektatzeko, hauen ordez erloju atomikoak erabili daitezke uhinok antzemateko. Victor Marinek kontatzen digu zelan: The gravitational wave detector revisited: a new approach using atomic clocks.
Antibiotikoen aurrean sortutako erresistentzia gero eta arazo larriagoa da. Egoera honen aurrean beharrezkoak dira botika berriak eta, baita ere, egun ditugun antibiotikoak emateko sistema eraginkorragoak. Ildo honetan lanean dihardu DIPC: Combatting antimicrobial resistance with a ruthenium-based photorelease antimicrobial therapy.
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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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Ezjakintasunaren kartografia #157
Izan liteke baraua simulatzen duen dieta bat diabetesaren aurrean erantzuna? Rosa García-Verdugok dakarkigu gaia: Fasting against diabetes.
LIGOk laserrak erabili zituen grabitazio-uhinak detektatzeko, hauen ordez erloju atomikoak erabili daitezke uhinok antzemateko. Victor Marinek kontatzen digu zelan: The gravitational wave detector revisited: a new approach using atomic clocks.
Antibiotikoen aurrean sortutako erresistentzia gero eta arazo larriagoa da. Egoera honen aurrean beharrezkoak dira botika berriak eta, baita ere, egun ditugun antibiotikoak emateko sistema eraginkorragoak. Ildo honetan lanean dihardu DIPC: Combatting antimicrobial resistance with a ruthenium-based photorelease antimicrobial therapy.
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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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Ciencia, Modernidad y Posmodernidad
En la historia hay edades que más o menos todos ubicamos bien. En lo que se refiere a Europa la Edad Antigua va desde las primeras civilizaciones hasta la caída del Imperio Romano de Occidente en el año 476; la Edad Media desde esta fecha al descubrimiento de América en 1492; la Edad Moderna desde este momento a la Revolución Francesa de 1789; y, desde entonces estaríamos en la Edad Contemporánea. Pero hay otra posibilidad de distinguir eras históricas que se basa en los conceptos de ciencia, tecnología y razón y sus papeles en el proceso histórico: Modernidad y Posmodernidad.
Hegel
El término “moderno” aparece por primera vez en el siglo XVI como una forma de señalar la separación del presente con el pasado. Y aunque en el siglo XVII los filósofos naturales experimentales se distinguían a sí mismos de las prácticas del pasado en el debate entre “antiguos” y “modernos”, fue Georg Wilhelm Friedrich Hegel (1771-1831) quien dio la primera definición formal de modernidad como la persistente re-creación del yo y las condiciones de vida. Desde Hegel existe quien da en llamar Modernidad al período que va de la Revolución Francesa (1789) al final de la Segunda Guerra Mundial (1946). En 1947 los arquitectos comienzan a hablar de la existencia de un estilo “posmoderno” y conforme avanza la Guerra Fría los filósofos y sociólogos articulan el significado (o mejor, significados) de Posmodernidad. Modernos y posmodernos varios coinciden en que la Posmodernidad es la era en la que estamos desde los ochenta.
Tras Hegel la Modernidad se refiere a dos narrativas “maestras”, a saber, el desarrollo de la promesa de la Ilustración de la liberación a través de la razón, y la unificación de todas las ramas del conocimiento mediante la extensión de los métodos racionales de la ciencia y la tecnología. Jürgen Habermas (n. 1929) mantiene que ambas narrativas se han empleado para legitimar la ciencia y la tecnología en el ámbito social desde 1800. La ciencia, para los teóricos de lo moderno, es una práctica representativa, una reproducción de la naturaleza, cuyas características son el resultado del consenso racional entre los que la practican, quienes, a su vez, establecen verdades científicas independientes de los intereses sociales. Desde el momento en que el consenso implica la ausencia de conflicto, desde el punto de vista moderno la ciencia es un instrumento racional de paz.
Hay pensadores, como Habermas o Bruno Latour (n. 1947), que creen que la Modernidad es un proyecto inacabado que aún merece la pena proseguir con objeto de conseguir una sociedad libre de conflictos en la que la comunicación clara y racional es posible. Desde la perspectiva modernista la historia de la ciencia y la tecnología se encuadra claramente dentro de las narrativas teleológicas de progreso, racionalización, secularización, burocratización e, incluso, de estado-nación.
Nietzsche
Los orígenes de la posmodernidad los podríamos trazar hasta la crítica de la razón de Friedrich Nietzsche (1844-1900) y otros a finales del XIX. Pero no será hasta después de las atrocidades del Tercer Reich que se empezó a dudar seriamente del proyecto moderno de liberación y unificación mediante la razón. La Posmodernidad no solo rechaza estas dos narrativas maestras de la Modernidad, sino también la idea de que la representación (tanto en las artes como en las ciencias) pueda ser un espejo preciso de la realidad objetiva.
Los posmodernos como Jean-François Lyotard (1924-1998) reconceptualizan las ciencias como actividades orientadas hacia la reproducción de las prácticas de investigación más que a la producción de resultados acerca del mundo. Lo que Lyotard llama “performatividad” en las ciencias puede apreciarse en la inclinación de las ciencias hacia la interdisciplinaridad y el trabajo en equipo. En la incesante búsqueda de “lo nuevo” (la invención de nuevos vocabularios, prácticas, reglas de investigación, consensos) la ciencia posmoderna es una forma de conocimiento que no reproduce lo conocido, sino que constantemente busca lo desconocido y lo indeterminado.
El carácter anti-representativo de la ciencia posmoderna significa que las imágenes (y las teorías) no representan la naturaleza, sino que son una proyección de los entornos políticos, sociales y económicos en los que se desarrolla la actividad científica. Dicho de otro modo, la naturaleza misma desaparece en un mundo creado de simulacros y simulaciones y la historia de las ciencias se convierte en la historia de las imágenes y de lo que se cree que se encuentra inmerso en ellas.
En la Posmodernidad las ciencias son una parte de la economía, pero en un papel muy diferente al que jugaban en la Modernidad. Ahora sus imágenes son sujetos de la ideología política y, por tanto, su verdad es relativa: frente a unos hechos, existen hechos alternativos. De aquí se sigue la “caridad epistemológica” hacia las creencias irracionales que se encuentra habitualmente entre los posmodernos.
Este post ha sido realizado por César Tomé López (@EDocet) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.
El artículo Ciencia, Modernidad y Posmodernidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
Entradas relacionadas:Josu Lopez-Gazpio: “Homeopatiaren arrakasta plazebo efektuaren bidez azaldu daiteke” #Zientzialari (71)
Gizartean oso hedatua dagoen sendabidea da homeopatia. Hala ere, ugariak dira Kimika, Fisika, Biologia eta Medikuntzatik egiten zaizkion kritikak. Izan ere, zientziaren arloan egin diren ikerketa zorrotz eta kontrolatuek ez dute inoiz frogatu homeopatia plazebo efektua baino eraginkorragoa denik. Zergatik du orduan arrakasta sendabide honek? Zeintzuk dira bere printzipioak? Nola prestatzen dira sendagai homeopatikoak?
Josu Lopez-Gazpio Kimikan doktorea da eta berarekin hitz egin dugu galderen erantzuna bilatzeko. Bere ustez, arduraz jokatu behar da homeopatiarekin, ebidentzian oinarritzen ez den medikuntza arriskutsua izan daitekeelako.
“Zientzialari” izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.
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Josu Lopez-Gazpio: “Homeopatiaren arrakasta plazebo efektuaren bidez azaldu daiteke” #Zientzialari (71)
Gizartean oso hedatua dagoen sendabidea da homeopatia. Hala ere, ugariak dira Kimika, Fisika, Biologia eta Medikuntzatik egiten zaizkion kritikak. Izan ere, zientziaren arloan egin diren ikerketa zorrotz eta kontrolatuek ez dute inoiz frogatu homeopatia plazebo efektua baino eraginkorragoa denik. Zergatik du orduan arrakasta sendabide honek? Zeintzuk dira bere printzipioak? Nola prestatzen dira sendagai homeopatikoak?
Josu Lopez-Gazpio Kimikan doktorea da eta berarekin hitz egin dugu galderen erantzuna bilatzeko. Bere ustez, arduraz jokatu behar da homeopatiarekin, ebidentzian oinarritzen ez den medikuntza arriskutsua izan daitekeelako.
“Zientzialari” izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.
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Cuando los científicos marchan
El ejercicio de la ciencia es una metódica aproximación al uso más puro posible de la razón. En cada paso del método científico se intenta, con deliberación y cuidado, eliminar el más mínimo atisbo de emoción, de apego a las ideas propias, de rechazo de las ajenas basado en antipatías personales; se dan los pasos pertinentes para que sean los datos y no las emociones las que decidan. Y se fracasa, claro, porque los científicos son humanos; porque el cerebro humano en su propio modo de funcionamiento tiene la razón enredada con la emoción, los sentimientos creciendo como hiedras sobre los datos (o viceversa). En eso, ay, quienes se dedican a la ciencia no se diferencias del resto de sus compañeros de especie, y no pueden diferenciarse. Los científicos no son internamente ‘más racionales’ que los demás.
Pero lo intentan. Precisamente por eso existe el método científico: porque si quieres conocer la naturaleza con la mayor precisión posible es necesario filtrar, todo lo que se pueda, los factores emocionales. Para eso se hacen test de doble ciego, complejos diseños experimentales o enrevesados cálculos estadísticos. Por eso los artículos se codifican en un lenguaje artificial y preciso y se revisan por pares anónimos antes de salir publicados. Por eso los tribunales de tesis, y las solicitudes de proyectos con evaluadores externos. La diferencia entre los practicantes de ciencia y el resto de los mortales está en que los científicos son conscientes de las limitaciones de su propio conocimiento y luchan enconada y constantemente por eliminar las fuentes de conflicto entre emoción y razón. Es una lucha condenada a la derrota, porque ningún científico humano puede dejar de ser humano. Pero gracias a ella cada vez conocemos más hechos objetivos sobre el cosmos, lo cual es bello en sí mismo y además ha resultado ser enormemente útil a nuestra especie.
Por eso la ciencia es necesaria y automáticamente enemiga de cualquier doctrina religiosa o política que se base sobre todo en la emoción. Por la sencilla razón de que su método y objetivo final son incompatibles con las llamadas a guiarse por los sentimientos y abandonar la razón. Con independencia de las ideologías políticas o religiosas de cada cual la ciencia siempre se transforma en una muralla dirigida contra ciertas formas de religión o política: aquellas que prefieren fomentar sentimientos por encima de las realidades, las que agitan emociones sin tener en cuenta los datos. No porque la propia actividad científica tenga un sesgo político concreto, sino porque por definición la ciencia y quienes la practican están del lado de la razón y los hechos, y por tanto en contra de quienes se enfrentan al raciocinio o ignoran los datos para respaldar sus ideologías.
Éste es el verdadero trasfondo de las Marchas por la Ciencia del pasado 22 de abril de 2017, y la razón por la que se ha acusado a sus participantes de convertir a la ciencia en una pieza más del tablero político. Cosa que podrían haber hecho, legítimamente: determinadas opciones políticas han agredido a la actividad científica profesional a través de recortes de presupuestos, reducciones de plantillas, instituciones paralizadas y otras acciones que en general han resultado en menos sueldos, menos proyectos, mayores dificultades y menos futuro profesional. Los científicos, como los mineros, los médicos o los conductores de camión, tienen derecho a protestar cuando sus condiciones profesionales se deterioran como cualquier otro tipo de trabajador.
Aunque el impulso que ha sacado a los científicos a las calles de centenares de ciudades en todo el mundo va más allá; mucho más allá: se trata de una defensa del conocimiento y del raciocinio de la humanidad frente a fuerzas que pretenden llevarnos de vuelta a una concepción del cosmos en la que lo único que importa son las pasiones humanas y no la realidad. Se trata de defender la toma de decisiones que tiene en cuenta los datos; la existencia de una realidad empírica que no se puede obviar por mucho que se desee políticamente; el papel del conocimiento y la razón en los procesos que definen el futuro de las naciones. Quienes rechazan los datos y acusan de sesgada y comprometida a la ciencia pretenden que nadie oponga realidades a sus manipulaciones emocionales; que ni siquiera la realidad imponga límites a su voluntad, expresada en términos de pasión de las masas. Conocemos a dónde lleva este camino; ya lo hemos recorrido antes, siempre con terroríficos resultados.
La cultura gremial de quienes practican ciencia e incluso sus querencias personales no son las más dadas a la protesta pública que existen. De hecho por temperamento y por práctica diaria los científicos con meticulosos hasta la pedantería, extremadamente precisos en lenguaje y afirmaciones, críticos de cualquier detalle propio y ajeno, solitarios y poco dados a formar turbas. La comunidad científica tiene una cuota mayor de lo común de raros, obsesos, detallistas y tocanarices; los científicos muy raras veces están de acuerdo en algo, y de esas aún menos tanto como para salir a la calle en grandes prupos y exteriorizar su protesta. Esta vez ha sido así porque muchos de ellos sienten que la apuesta es mayor de lo normal; que el peligro va más allá de la financiación y los detalles de las becas o proyectos y afecta al futuro mismo de la sociedad. Una pancarta en una de las manifestaciones estadounidenses decía “So bad even the introverts are here’ (tan mal estamos que hasta los introvertidos estamos aquí). Porque cuando los científicos marchan es que el peligro es grande, y real.
Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.
El artículo Cuando los científicos marchan se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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