El afinador de Eratóstenes

Cuaderno de Cultura Científica - Ig, 2022-09-11 11:59

José Manuel González Gamarro

La historia de la música de occidente se caracteriza por una gran riqueza de textos musicales, tanto de partituras como de libros analizando sus características y propiedades. Analizando los textos se puede saber cómo era la música de hace, por ejemplo, 500 años, no solo tocando la partitura, sino leyendo sobre cómo eran los instrumentos, la manera de componer o en qué contexto se escuchaba. Huelga decir que la música de hace cientos de años era muy diferente a la que se compone en la actualidad, ha ido transformándose, tanto en su forma como en su contenido. Una de las cosas que más ha variado a lo largo de la historia es la afinación. La palabra «afinación» tiene aquí una connotación muy amplia, pues no solo se refiere a cómo se templaban los instrumentos musicales, sino a cómo se concebían las consonancias y disonancias. Esto atañe también a la manera de cantar y a la percepción del oyente de cada época, es decir, hubo sistemas de afinación (incluso se daban con simultaneidad en el tiempo) que decidían lo que sonaba bien o mal, la delgada línea entre lo prohibido y lo permitido. Hay que tener en cuenta que la forma de concebir la afinación musical también ha variado a lo largo del tiempo, desde la mera comparativa hasta la estandarización de las vibraciones por segundo que le corresponde a cada nota.

La afinación pitagórica

Una de las afinaciones más usadas y de las que más literatura ha generado es la afinación pitagórica. Más allá de las leyendas e historias que se han ido difundiendo a lo largo de los años gracias a filósofos como Boecio, a la figura de Pitágoras se le atribuyen descubrimientos musicales en relación con las matemáticas que implican el inicio de la ciencia armónica.1 Estos descubrimientos, a través supuestamente de experimentos con vasos de agua, pesos o flautas, se ejemplifican claramente en el monocordio. Este instrumento se compone de una sola cuerda y una regla numerada. Las consonancias se calculan según la parte de la cuerda que vibra. Teniendo en cuenta que la tensión de la cuerda es constante, si se divide justo a la mitad, el intervalo entre el sonido que produce la cuerda sin dividir y el sonido de la mitad de la cuerda es de una octava, es decir, la razón es 2/1. En otras palabras, si la nota de esa cuerda es, por ejemplo, un Do, al hacer vibrar solo la mitad de la cuerda volverá a sonar otro Do, pero una octava más aguda. Esto es solo un ejemplo puesto que el nombre de las notas como tal no se establecería hasta bastantes siglos después. Este intervalo de octava y esta proporción es la que se ha intentado mantener constante a lo largo de la historia y los diferentes sistemas de afinaciones. Pitágoras también definió los intervalos de quinta con la razón 3/2 (dividir la cuerda en tres partes iguales y hacer sonar dos) y el intervalo de cuarta con la razón 4/3. Según Arístides Quintiliano en su De Musica, el matemático recomendaba encarecidamente usar el monocordio para poder desechar la apreciación sensorial, es decir, decidir cuando existe consonancia mediante la apreciación intelectual, con puro cálculo numérico. Teniendo en cuenta que para sumar intervalos se multiplican sus razones y para restarlos se dividen, se pueden calcular los demás intervalos. Por ejemplo, el tono (una supuesta distancia aproximada entre Do y Re) es la diferencia entre la quinta y la cuarta y se calcula de la siguiente manera: 3/2 : 4/3 = 9/8. La diferencia entre la cuerda «al aire» y el sonido producido por la razón 9/8 es un tono.

Con el devenir de la historia, la música y los instrumentos musicales fueron ganando en complejidad. Además, para los pitagóricos las consonancias eran la cuarta, la quinta, la octava, la doble octava y la octava más la quinta. Todos los demás intervalos había que calcularlos en función de estos. Una consecuencia es la especulación matemática acorde con la musical, ya que, excepto la octava, ninguna consonancia puede dividirse en dos partes iguales, además tampoco se pueden sumar consonancias iguales para obtener otra consonancia. La suma de dos cuartas, por ejemplo, da como resultado una séptima, que no era una consonancia. El problema principal viene cuando queremos realizar una escala, es decir, una sucesión de tonos hasta llegar a la octava. Seis tonos (9/8) sucesivos sobrepasan la octava, no se llega exactamente al mismo sonido. Hay una pequeña diferencia llamada comma pitagórica. Esta diferencia son 24 cents si escogemos esta unidad logarítmica para medir intervalos. No es algo desdeñable ya que un oído fino puede apreciar una diferencia de 3 cents. Este «pequeño» desajuste ha provocado diferentes sistemas de afinación que se han ido adaptando a la transformación de la música y los cambios en la concepción de los intervalos permitidos o consonantes. Ha habido sistemas de afinación circulares, que vuelven al mismo sonido (como el nuestro de la música occidental), repartiendo ese desajuste entre las notas de la escala, así como otros sistemas irregulares. De hecho, según Murray Barbour2 ha habido más de 180 sistemas de afinación a lo largo de nuestra historia.

afinaciónIlustración 1. Dibujo de un círculo de terceras en una escala de 31 notas. Elementa musica, Quirimus van Blakenburg, 1739. Fuente: Goldaraz Gaínza, 1998.

 

Toda esta complejidad tiene como consecuencia la creación de diferentes escalas y de diferentes instrumentos adaptados a estas escalas. Nuestra escala tiene siete notas (Do-Re-Mi-Fa-Sol-La-Si) que si las dividimos en semitonos iguales nos da la escala cromática de doce. Este es el límite de nuestra escala occidental. Sin embargo, a lo largo de la historia, debido a estos diferentes sistemas de afinación, han existido escalas de 31 o incluso de más de 50 sonidos diferentes. Para ello también se idearon instrumentos musicales acordes a las dificultades de la afinación, como el denominado Sambuca Lincea de los músicos Fabio Colonna o Scipione Stella con seis teclados en el mismo instrumento. Todo un desafío para los músicos de hoy en día.

afinaciónTeclado de la Sambuca Lincea de F. Colonna, 1618. Fuente: Goldaraz Gaínza, 1998. El mesolabio de Eratóstenes

La supuesta insistencia de Pitágoras en evitar la apreciación sensorial deja insuficiente a la aritmética a medida que transcurre el tiempo debido a que, ya no solo hay que calcular quintas o cuartas, sino tonos y partes de comma. Esto último implicaría hallar medios, tercios, cuartos, etc. de esta distancia de 24 cents mediante sus razones por lo que habría que hallar la raíz cuadrada, cúbica, cuarta, etc. de la razón 81/80, dando cantidades irracionales. Esto propició la búsqueda de otras soluciones para algunos sistemas de afinación basadas en la geometría. Una de estas soluciones es utilizar un instrumento creado por Eratóstenes de Cirene (276-194 a. C.), el mesolabio. Esta especie de ábaco se compone de tres paralelogramos rectangulares que se mueven a lo largo de unas estrías, superponiéndose unos a otros. Se usa para hallar medias y proporciones y uno de sus primeros usos fue la duplicación del volumen de un cubo, como se explica en este vídeo, pudiéndose ver su funcionamiento a partir del minuto 10:00. Aunque el cálculo pueda parecer en un principio aproximado puesto que se trata de buscar los puntos de intersección, su uso evita las complicadas operaciones matemáticas que supone hallar distancias tan pequeñas. Moviendo rectángulos con diagonales trazadas y uniendo puntos con líneas rectas en las intersecciones, se calculan dos medias proporcionales en una razón superparticular, es decir, la razón de dos números enteros consecutivos. Esto encaja como anillo al dedo en las razones usadas en la música. Es un aparato que se usa muchos años después de su invención para el cometido de la afinación. Los músicos Gioseffo Zarlino y Pedro Salinas lo usarán y dejarán constancia de ello en sus tratados.

EratóstenesDibujo del mesolabio en Dimostrationi Harmoniche, G. Zarlino, 1571.

 

Aunque el cometido del mesolabio era encontrar dos medias, Zarlino indica que puede usarse para cualquier número de medias si se aumenta el número de paralelogramos. De hecho, este músico ilustra la división del mástil de un laúd mediante el mesolabio en el temperamento igual, doce partes iguales. También Pedro Salinas hace uso del añadido de paralelogramos para aumentar el número de medias, sin embargo, otros teóricos como el matemático Marin Mersenne sostienen que solo es posible su uso para dos medias.

afinaciónExplicación del uso del mesolabio, Sopplimenti musicali, G. Zarlino, 1588.

Sea como fuere, Eratóstenes ideó un aparato que tuvo un uso muy prolongado en el tiempo y alejado de su primer cometido, otorgando una solución práctica a problemas que no existían en el tiempo en el que se concibió. Aunque su más conocida hazaña fue calcular la circunferencia de la Tierra, también fue capaz de inventar una especie de calculadora con un mecanismo muy sencillo y que fue muy significativo para el desarrollo de algunos sistemas de afinación de la música occidental. Este matemático que fue director de la Biblioteca de Alejandría tiene un papel primordial en la historia de esta disciplina, así como en la astronomía y la geografía, pero, aunque más discreto, también tiene un pequeño hueco en la historia de nuestra música.

Referencias:

1 Goldaraz Gaínza, J. Javier. Afinación y temperamento en la música occidental. Alianza, 1998

2 Barbour, J. M. Tuning and Temperament, a Historical Survey. Da Capo Press, 1972.

Sobre el autor: José Manuel González Gamarro es profesor de guitarra e investigador para la Asociación para el Estudio de la Guitarra del Real Conservatorio Superior de Música “Victoria Eugenia” de Granada.

El artículo El afinador de Eratóstenes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Asteon zientzia begi-bistan #406

Zientzia Kaiera - Ig, 2022-09-11 09:00

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.

Bilbo Zientzia Plaza

Dibulgazioa

Irailaren 12tik 30era Bilbo Zientzia Plaza jaialdiaren bosgarren edizioa antolatuko da, EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eskutik. Hiru erakusketa eta zazpi ekitaldi biltzen ditu aurtengo programak.“Ibilbide bat nanomunduan” eta “Zientzia kalean” erakusketak antolatuko dira Bizkaia Aretoan eta Euskalduna Jauregiko zabalgunean, urrenez urren. Bestalde, “Naukas 2022” erakusketa egongo da ikusgai Metro Bilbaoko Moyua geltokian. Ekitaldiei dagokionez, adin-tarte eta konplexutasun-maila askotariko jardunaldietan parte hartu ahalko du nahi duen orok. Bestak beste, bigarren hezkuntzako ikasleak protagonista dituen bakarrizketa lehiaketa, zientzialari profesionalen hitzaldiak, zientziaren inguruko tailerrak eta abar bilduko ditu Bilbo Zientzia Plaza 2022 jaialdiak. Informazio gehiago Sustatun: Bilbo Zientzia Plaza 2022: iraila dibulgazioari emana.

Teknologia

UPV/EHUko Gasteizko Ingeniaritza Eskolako ikerketa batek sare neuronal konboluzionalak erabili ditu potentzia handiko aerosorgailuen profil aerodinamikoetako aire-fluxuaren ezaugarriak aurresateko. Unai Fernández Gámiz ikerketan parte hartu duen ikertzaileak azaltzen duenez, hobekuntza honi esker, aerosorgailu berarekin megawatt gehiago sor daitezke, eta hala, megawatt-orduaren kostua murriztu egiten da. Izan ere, energia eolikoak energia-baliabide konbentzionalekin lehiatu ahal izan dezan aerosorgailuen errendimendua hobetu beharra dago. Helburu honekin, ikerketa berri honek aerosorgailuen errotoreen eraginkortasun aerodinamikoa hobetzeko aurrerapausoa eman du. Datuak Zientzia Kaieran: Sare neuronalak aerosorgailuak hobetzeko.

Astronomia

Orain arte, hiru sismometro igorri dira Martera (azkena 2018ko azaroan), eta azken honek soilik jarraitzen du oraindik martxan eta datuak biltzen. Datu hauekin, Marten lurrikararik gertatzen ote den jakin nahi zuten zientzialariek; izan ere, ez da erupzio bolkaniko baten antzik duen ezer behatu gaur egunera arte. Ordea, sismografo honek lurrikara txikiak detektatu ditu urte hauetan zehar, baina horien arrazoia ez dago oso argi. Alabaina, gai horri buruz argitaratu den azken azterlanak iradokitzen du mantuko magmaren mugimenduaren ondorioz gure planetan gertatzen direnen antzekoak direla lurrikara horiek, baina baliteke magmak zailtasun handiak izatea azaleratzeko eta erupzio bolkanikoa eragiteko, Marteren azalaren lodiera dela eta. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Osasuna

EHUk antolatutako Lurralde osasuntsuak: urbanismoaren eta osasun publikoaren topagunea izeneko ikastaroan Carolyn Daher ISGlobal enpresako Hiri Plangintza, Ingurumen eta Osasun Ekimenaren koordinatzaileak hitzaldi bat eman du gai honen inguruan. Honen esanetan, hiri osasuntsuagoak eraikitzea da etorkizuneko helburuetako bat, eta hiritarren bizi kalitatea hobetzeko, ezinbestekoa da berdeguneak sortzea eta hiri eredua aldatzea. Ikastaro berean egon zen baita ere Ignacio de la Puerta Rueda Eusko Jaurlaritzako Lurralde Plangintzaren eta Hiri Agendaren zuzendaria. Gain beraren inguruan, honek iragarri zuen hiri osasuntsuagoak eta berdeagoak eraikitzeko hainbat helburu ezarri dituztela Euskal Autonomia Erkidegorako. Datuak Berrian: Berdeguneak dira hirietako osasun iturri.

Ingurumena

Euskal Herriko Unibertsitateak Bilbon abiatu du ozeanoak babesteari buruzko nazioarteko kongresua. Hain justu, zientzia ozeanikoei buruzko munduko txostena aurkeztu zuen atzo Luis Valdes ikerlariak, Santanderko Ozeanografia Zentroko zuzendariak. Txosteneko datuei begira, ondorioztatu du ozeanoen inguruko ikerketaren arloa osasuntsu dagoela. Ikerketa-alor garrantzitsuenetako bat klima-aldaketa dela azaldu du, eta honen inguruan, azken asteetan arreta piztu da honen inguruan. Izan ere, ozeanoak nabarmen beroago daude. Bereziki kezkagarriak izan dira Mediterraneo itsasoan erregistratutako tenperaturak, 29 gradura artekoak, baina Bizkaiko golkoko urak ere batezbestekoaren gainetik ibili dira: 25 gradura iritsi dira. Honen inguruko informazio gehiago Berrian: «Bero oldeek arrastoa uzten dute ozeanoan».

Biologia

Marmoka “hilezkorraren” sekretuak azaldu ditu Juanma Gallegok Zientzia Kaieran. Oviedoko Unibertsitateko ikerketa berri batek bere bizi-zikloan atzera egiteko gaitasuna duen marmoka baten genoma sekuentziatu du. Turritopsis dohrnii marmoka espeziea da, eta munduan zehar dezente zabaldu da azken urteetan, espezie inbaditzaile gisa. Marmoka espezie honek gaitasun berezi bat duela ikusi zen laborategian. Izan ere, egiaztatu da marmoka honek gaitasuna duela estres baldintzetan hondora joan eta berriro polipo bihurtzeko, marmokentzako “enbrioi fasea” izango litzatekeena. Honek zera esan nahi du, marmoka hauek zelula normalak zelula ama bihurtzeko gaitasuna dutela. Bada, ikerketa berri honek espezie honen longebitatearen arrakastako gako diren geneak identifikatu ditu. Aurkikuntza honen azken helburua zahartzeari lotutako gaitzen tratamenduan aurrera egitea da.

Arkeologia

Borneoko alde indonesiarrean, anputazio baten frogarik zaharrena aurkitu dute duela 31000 urteko eskeleto batean. Ezker hankako anputazio garbi bat da, kirurgia bidez egindakoa, eta horrenbestez, halako operazio baten ebidentziarik zaharrena bihurtu da. Aurkikuntzak atzera botatzen du medikuntzaren eboluzioari buruz aurrez zegoen ikuspegia. Izan ere, lehen uste zen duela 10.000 urte inguru sortu zirela operazio medikoak, Neolitoko iraultzan.

Emakumeak zientzian

Nazioarteko ikerketa baten emaitzen arabera, genero-oreka duten taldeen emaitzak berritzaileagoak eta esanguratsuagoak dira. Hau da, emakumez eta gizonez osatutako talde zientifikoek artikulu berritzaileagoak eta inpaktu handiagokoak ekoizten dituzte. Ondorio honetara iristeko, 2000. urtetik 6,6 milioi zientzia-argitalpen aztertu dituzte, denak ere arlo medikokoak. Honetaz gain, genero-orekaren onuren zergatia ikertu dute. Honen inguruan ikusi ahal izan dutenez, genero-oreka handiagoa duten taldeek dibertsitate handiagoa dute beste faktore batzuetan ere, eta dibertsitateak onura esanguratsuak ditu lortutako emaitzen kalitatean. Hala ere, talde mixtoak gaur egun, zoriz espero zitekeena baino gutxiago dira. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

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CienciaClip 2020 – Lo que verías al viajar a la velocidad de la luz

Cuaderno de Cultura Científica - La, 2022-09-10 11:59

luz

Ciencia Clip es un concurso de vídeos divulgativos de ciencia diseñados, producidos y protagonizados por estudiantes de Educación Secundaria.

El objetivo del concurso es fomentar el interés por la ciencia y la tecnología. Y ofrecer a los concursantes una oportunidad para ejercitar su creatividad y habilidades comunicativas usando herramientas que proporciona internet.

Ciencia Clip es una iniciativa de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y en la que colaboran Euskampus Fundazioa, Naukas, Scenio y Big Van.

Los ganadores de la edición 2022 ya están en la página web del concurso. La entrega premios y el anuncio del vídeo ganador del premio especial se realizarán durante el evento Naukas Bilbao. En la edición de 2020 resultó ganador en la categoría de 1º y 2º de de la ESO Javier Sirvent, de Alicante, con este vídeo:

Edición realizada por César Tomé López

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Ezjakintasunaren kartografia #412

Zientzia Kaiera - La, 2022-09-10 09:00

 

Sare sozialek onurak dituztela gutxik jartzen dute zalantzan; arriskuak dituztela ere. Nerabeek eta gazteek dira arrisku gehien dituztenek. Social networks and risk behaviors of adolescents and young adults, Martha R. Villabona

Aldizkako baraualdiak espero ez zitezkeen ondorioak izan ditzake. Eta onak dira.  Intermittent fasting could improve nerve regeneration, Rosa García-Verdugorena.

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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Liberación controlada del fármaco con impresión 3D de almidones

Cuaderno de Cultura Científica - Or, 2022-09-09 11:59

Los métodos habituales producen medicamentos con determinados parámetros, pero en muchos casos sin satisfacer las necesidades individuales de los pacientes. De hecho, los medicamentos suelen basarse en la dosis para adultos, por lo que los pacientes pediátricos y de edad avanzada necesitan adaptarlos a las dosis adecuadas a su edad. Por otra parte, determinados pacientes o circunstancias necesitan alternativas de formas de dosificación específicas en la administración oral de los fármacos. En un extremo están los comprimidos de desintegración rápida, que se disuelven inmediatamente al colocarlos en la lengua. Pero, en el otro, está el reto de la liberación controlada del fármaco en el tiempo; sobre todo cuando el fármaco tiene un carácter hidrófobo, es decir, cuando resulta difícil que se disuelva en agua.

En esta línea, el Grupo ‘Materiales+Tecnologías’ (GMT) de la UPV/EHU desarrolla comprimidos basados en diferentes tipos de almidón mediante impresión 3D para terapias personalizadas. Han comprobado que la liberación del fármaco puede controlarse optimizando el tipo de almidón adecuado y la forma del comprimido.

LiberaciónFuente: UPV/EHU

La impresión 3D es una tecnología que consiste en la impresión de los productos capa por capa, en la que los materiales se depositan de acuerdo con el modelo digital dado por el software de diseño informático. Siguiendo una metodología rápida y sencilla y gracias a la impresión 3D, “hemos sido capaces de preparar comprimidos basados en tres tipos de almidón —dos tipos de almidón de maíz (normal y waxy) y un tipo de almidón de patata— con diferentes geometrías y cargadas con un fármaco no soluble”, indica Kizkitza González investigadora del GMT y primera autora del nuevo trabajo.

“El material que se produce hay que introducirlo en una jeringa antes de imprimirlo. Sin embargo, antes es fundamental asegurar que el material va a ser imprimible y que una vez imprimido va a mantener su forma. Para ello, hay que realizar un análisis reológico detallado”, explica la investigadora de la UPV/EHU. Los tres tipos de almidón han mostrado propiedades reológicas apropiadas, a pesar de que en el caso del almidón de patata el proceso de impresión resultó ser más laborioso debido a sus propiedades.

Asimismo, “hemos observado la importancia que tiene el origen botánico del almidón prácticamente en todas las propiedades como son la microestructura porosa, la formación de una red estable o la liberación del fármaco. En el caso del almidón de maíz normal la liberación del fármaco es instantánea y el medicamento se libera por completo en 10 minutos; en el caso del almidón de maíz waxy y el almidón de patata la liberación se da de una forma más continua, pudiendo tardar hasta 6 horas en liberarse por completo. Además, hemos podido demostrar la importancia que tiene la geometría del comprimido en la liberación del fármaco”, indica Kizkitza González.

Por último, “también se imprimieron comprimidos que combinaban diferentes tipos de almidón. En este caso, se consigue que la liberación tenga lugar en dos etapas. Por ejemplo, en el caso de una infección, en una primera etapa, con el almidón de maíz normal se podría liberar de inmediato un medicamento para paliar el dolor, y en una segunda etapa, con cualquiera de los otros dos tipos de almidón liberar un antibiótico de forma más continua”, cuenta la investigadora de la UPV/EHU.

Kizkitza González es consciente de que este trabajo es solo una primera etapa de un largo proceso, pero asegura que “los comprimidos impresos en 3D a base de almidón obtenidos mostraron propiedades prometedoras de cara a futuras aplicaciones de liberación de fármacos personalizadas”.

Referencia:

Kizkitza González, Izaskun Larraza, Garazi Berra, Arantxa Eceiza & Nagore Gabilondo (2022) 3D printing of customized all-starch tablets with combined release kinetics International Journal of Pharmaceutics doi: 10.1016/j.ijpharm.2022.121872

Para saber más:

Prótesis biocompatibles por impresión 3D

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

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Sekula existitu ez ziren animalien historia

Zientzia Kaiera - Or, 2022-09-09 09:00

Bernard Heuvelmans zoologoak folkloreak sortutako izakiak maite zituen, existitzen ez ziren horiek, alegia. Hain gogoko zituen diziplina berri bat asmatu zuela hauek aztertzeko: kriptozoologia. Kriptozoologia sasizientzia da, grekotik datorren hitz da eta bere esanahi literala hau da: “animalia ezkutuen azterketa”.

Horrela, ezkutuko animaliei erreparatuz, Bernard Heuvelmansek irudimenak sortutako 600 animalia baino gehiago katalogatu zituen bere ibilbide osoan, besteak beste, Ness Lakuko munstroa, elurretako gizon izugarria edo itsas suge beldurgarria.

Zientziaren historia ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren gertaerak 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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Helmholtz, el físico que enseñó a los diapasones a hablar

Cuaderno de Cultura Científica - Og, 2022-09-08 11:59

Vivimos en el tiempo de las voces virtuales, un tiempo en el que uno casi tiene miedo de decir la palabra incorrecta, no vayan Siri, o Google, o Alexa, o Cortana a darse por aludidos. Podemos “oír” nuestro correo electrónico mientras cocinamos, escuchar libros que nunca nadie ha leído en voz alta, abrir las voces que nos esperan en nuestro buzón, o incluso preguntarle a un coche cuál es la mejor ruta a seguir. Las voces virtuales se han convertido en un lugar común, que ya casi no reparamos en ellas. Pero para poder sintetizarlas, grabarlas, transmitirlas o digitalizarlas, fue necesario entender primero cómo funciona nuestra propia voz y un físico capaz de enseñar a hablar a los diapasones.

Empecemos por lo básico: ¿dónde dirías que se forman las palabras cuando hablas? Sin pensarlo demasiado, ¿en el pecho, la boca, en la garganta quizás?

Hasta finales del siglo XVIII, esta pregunta no tenía una fácil respuesta. Muchos pensadores creían que el habla tiene su origen en las cuerdas vocales, quizás porque es lo primero que activamos y notamos vibrar al hablar. Otros argumentaban, en cambio, que la boca es lo que se mueve para pronunciar las distintas letras del lenguaje. Con el fin de aclarar esta disputa, en 1778 la Academia de Ciencias de Rusia lanzó un concurso dirigido a la comunidad científica. El premio recaería en aquella persona capaz de explicar la mecánica de las vocales humanas. Dos años más tarde, el profesor Christian Kratzenstein fue anunciado como ganador. No solo había logrado explicar por primera vez las diferencias acústicas entre los sonidos A E I O U, sino que además había fabricado una máquina capaz de producirlos artificialmente.

HelmholtzLas formas de los tubos de Kratzenstein para las cinco vocales. Fuente: F. Brackhane (2015) Kempelen vs. Kratzenstein –
Researchers on speech synthesis in times of change, ISCA-Speech.com

El invento consistía en una serie de tubos, parecidos a los de un órgano pero con formas mucho más variopintas. Estos tubos filtraban una nota producida por una lengüeta (parecida a la de una armónica) y daban lugar a los timbres de las vocales A E I O U. Era un mecanismo sorprendentemente sencillo. Pero así es como funciona nuestra propia voz. Puedes comprobarlo en primera persona: si yo ahora te pido que cantes una “u” y a continuación una “a”, ¿qué es lo que sucede exactamente en tu garganta, y en tu cara? Aunque sostengas todo el rato la misma nota con tu voz, la forma de tu tracto vocal (tu boca, en este caso) cambia para dar lugar a distintos timbres, igual que los tubos de la máquina de Kratzenstein.

Para entender cuál era la naturaleza de estos timbres de manera precisa, fue necesario esperar un siglo más. De hecho, la misma palabra “timbre” es difícil de definir y a menudo crea confusión. El timbre es lo que distingue a dos sonidos que tienen el mismo tono y la misma intensidad. Es decir, si yo cojo un violín, una trompeta, y una guitarra, y hago que toquen la misma nota (pongamos, un la 400 Hz), con la misma intensidad y la misma duración, la cualidad sonora que me permite distinguirlos es el timbre. La diferencia entre una “a” y una “u” es una diferencia tímbrica también. Ahora bien, desde un punto de vista físico, el timbre no es nada fácil de desentrañar.

En la segunda mitad del siglo XIX, Hermann von Helmholtz se empeñó en destilar esta propiedad del sonido. El físico alemán quería entender de qué estaban hechas las vocales del lenguaje1, y por extensión, el sonido de los instrumentos musicales. Lo que descubrió es que el timbre tiene mucho que ver con la complejidad de un sonido. Todo tono está compuesto por un montón de frecuencias. Esa composición (lo que en física conocemos como su espectro), y la manera en que cambia con el tiempo, es lo que determina en gran medida eso que percibimos como “timbre”.

Para demostrarlo, al igual que Kratzenstein, Helmholtz no se contentó con presentar simplemente su explicación. Con ayuda de Rudolph Koenig, construyó una máquina capaz de sintetizar esas mismas letras a partir de sus componentes fundamentales. Constaba de un conjunto de diapasones que se mantenían en constante vibración gracias a pulsos electromagnéticos. Cada diapasón producía una frecuencia pura de una serie armónica (frecuencias proporcionadas por números enteros 1, 2, 3, 4…). Al hacerlos vibrar con distintas intensidad relativa, era posible escuchar el sonido de las vocales. ¡Los diapasones, habían aprendido hablar!

HelmholtzSintetizador de Helmholtz. Fuente: Harvard Brain Tour

 

Aquel primitivo sintetizador ayudó a comprender mejor la naturaleza del habla y los sonidos de las vocales. Pero además, al otro lado del Atlántico, los diapasones de Helmholtz inspiraron a un joven Alexander Graham Bell, que empezó a soñar con convertir la voz humana en frecuencias eléctricas, capaces de recorrer enormes distancias a través un cable de cobre2. Un siglo después, las tataranietas de aquel extraño sueño, nos ofrecen ayuda desde nuestros dispositivos móviles. Sus voces digitales nos recuerdan que nuestras palabras, en último término, también están hechas de números.

Notas y referencias:

1Hermann von Helmholtz (1863) “On the Sensations of Tone”, traducido por Alexander J. Ellis. Via: Internet Archive.

2Cuento esta historia en más detalle en Almudena Martín Castro (2022). “La Lira Desafinada de Pitágoras”. HarperCollins.

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

El artículo Helmholtz, el físico que enseñó a los diapasones a hablar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Marmoka ‘hilezkorraren’ sekretuak azaleratu dituzte

Zientzia Kaiera - Og, 2022-09-08 09:00

Bere bizi zikloan atzera egiteko gaitasuna duen marmoka baten genoma sekuentziatu dute zientzialariek, prozesuaren atzean dauden mekanismoak hobeto ezagutuz. Azken helburua zahartzeari lotutako gaitzen tratamenduan aurrera egitea da.

Jaio, hazi, ugaldu eta hil. Ezaguna da animalia gehien-gehienen patua. Erdian, noski, gauza asko daude. Animalia askorentzat mugarri horien artean dagoen bizitza biziraupen latza da. Tamalez, baita gizaki askorentzat ere. Beste hainbatek, berrik, bizitzaren bidezidorrean bestelako gauza politak egiteko pribilegioa dute. Pribilegioa dugu. Eskerrak.

Hori da naturan dagoen eskemarik zabalduena, baina badira animalia batzuk bestelako bideak urratzen dituztenak. Nolabait esatearren, beren egutegi biologikoan atzera egiteko gai dira, hilezkortasunera asko hurbiltzen den eredu batean.

Turritopsis dohrnii marmokaren kasua da. Munduan zehar dezente zabaldu den marmoka da, espezie inbaditzaile gisa. Itsasoan bizi diren antzeko beste bizidun txikiekin gertatzen den moduan, itsasontziek lasta gisa eraman ohi duten uraren mugimenduaren ondorioz sortu da hedapen hori. Heldutasunera iritsita lau milimetroko tamaina baino ez duen marmoka baten kasuan, errazagoa da itsasontzien bidez hedatzea.

Hasiera batean, halako organismo batek ez luke zertan atentzio gehiegi eman behar, eta hala izan da urte askoan. Baina 1988an gauzak aldatzen hasi ziren. Urte horretan Christian Sommer izeneko itsas biologiako ikasle batek polipo batzuk hartu zituen Italiako urtetan, eta laborategira eraman zituen, bertan ikertzeko. Handik egun batzuetara konturatu zen marmokak sortzen zirela haietatik. Horraino, dena normala zen. Izan ere, marmoken bizitza horrelakoa da: polipo gisa hasten da haien bizi zikloa, itsasoaren hondora itsatsita, normalean kolonietan. Egoera horretan daudenean, modu asexualen ugaltzeko gai dira: polipo horietatik zatiak askatzen dira, efirula gisa ezagutzen diren marmoka berriak sortzen direlarik. Horiek ar edo eme gisa heldutasun sexualera iristen direnean ugaltzeko gai dira, eta ugaltze horren ondorioz polipo berriak sortzen dira.

Marmoka1. irudia: Italiako uretan jaso dituzten polipoetatik jaiotako marmoka gaztea. (Argazkia: Maria Pascual-Torner)

Alabaina, handik gutxira Sommerrek oso gauza bitxia ikusi zuen: artean marmokak sexualki helduak ez zirela, polipo berriak sortu ziren laborategian. Irakasleekin batera egiaztatu zuen marmoka horiek estresatuta zeudenean hondoa jotzen zutela, berriro polipo bihurtzeko. Logikoa zenez, emaitzek harridura eta sinesgaiztasuna sorrarazi zituzten halako bizidunak ikertzen zituztenen artean, baina 1996an argitaratutako zientzia artikulu batean soberan dokumentatu zuten prozesu guztia.

Biologoen interesaz gain, bestelako adituei atentzioa eman die hain ez ohikoa den prozesuak, agerikoa delako medikuntzaren alorrean irakaspen garrantzitsuak atera daitezkeela. Izan ere, prozesuaren abiapuntuan dago marmoka horrek zelula normal direnak zelula ama bihurtzeko gaitasuna duela. Naturan oso ezohikoa den miraria da hau, azken urteotan gizakiok laborategian hori egitea lortu badugu ere.

Prozesuan parte hartzen duten faktoreak hobeto ulertzeko, Oviedoko Unibertsitateko ikertzaile talde batek marmoka horren genoma sekuentziatu du. Horrez gain, oso antzekoa den baina hilezkorra ez den beste marmoka espezie baten genoma sekuentziatu du Turritopsis rubra espeziea—, horien bien artean dauden aldeak ikusi eta prozesuaren gako genetikoak eskuratu aldera.

Arlo desberdinetako adituek parte hartu duten arren, onkologia sail bat da ikerketa abiatu duena. Hortaz, argi dago ezagutza soilean ez baizik eta gaitzei aurre egiteko gakoen bila abiatu dutela ikerketa. Oviedoko Unibertsitateak kaleratutako prentsa ohar batean Carlos Lopez-Otrin biologoak ohartarazi du ikertzaileen helburua ez dela gizakiontzako hilezkortasuna bilatzea, zahartzeari lotuta dauden zenbait gaitzei aurre egiteko estrategiak aurkitzea baizik. Zehazki, zenbait animaliatako zelulek erakusten duten plastikotasuna gehiago ezagutu nahi dute haien taldean.

Sekuentziazio eta alderaketa horren ondorioz, haren longebitatearen arrakastako gako diren geneak identifikatu dituzte, eta horien berri eman dute PNAS aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean. Gene horiek lotura dute zenbait gai garrantzitsurekin: DNAren erreplikazioa eta konponketa, telomeroen mantentzea, zelula amen sorrera, zelulen arteko komunikazioa eta zelulak kaltetzen dituen oxidazioaren gutxitzea.

Marmoka2. irudia: Bizi zikloan atzera egin duen marmoka batetik sortutako polipoa. (Argazkia: Maria Pascual-Torner)

Modu berean, aurkitu dute gaztetze prozesua ematen den bitartean zenbait gene isiltzen direla, eta zelulen pluripotentziari lotutako beste zenbait generen espresioa handitzen dela; horrela, zelula horiek beste edozein zelula bihurtzeko aukera izango dute. Bi prozesu horiek beharrezkoak dira zelula amak sortu ahal izateko.

Turritopsis dohrnii-k egindako bidaia kitzikagarrietatik ikasi dugu zeintzuk diren zelulen plastikotasunaren gakoak eta mugak; ezagutza honetan abiatuta, eta horiekiko kezka dugulako, gaur egun zahartzeari lotura agertzen diren gaitzei aurre egiteko erantzun hobeak aurkitu nahi ditugu”, azaldu dute egileek The Conversation atarian argitaratutako dibulgazio artikulu batean.

Marmoka honen zeluletan gertatzen diren aldaketak sarritan transdiferentziazio izeneko prozesu biologiko baten bitartez azaldu dira. Horren arabera, zelula batek zuzenean beste zelula mota bat bihurtzeko gaitasuna izango luke, aurretik zelula ama fasetik igaro gabe. Marmoka espezie honi ahalmen hori egotzi zaio behin baino gehiagotan. Gaiari buruz galdetuta, Maria Pascual-Torner ikertzaileak ohartarazi du azterketan ez dutela aukera zuzena izan horrela ote den jakiteko, baina blog honi argitu dio uste dutela zelula ama fasetik igarotzen direla marmokaren zelulak.

Bai modu batean zein bestean izan, ikertzaileek argi dute ezagutza berria lagungarria izango dela zenbait gaitzi aurre egiteko, baina berretsi dute hasierako ideia: “hilezkortasun biologikoa gizakien artean oraindik amets bat baino ez da”.

Gainera, gizakiak, bere modu berezian, jakin badaki amets hori lortzen, egileek nahiko era poetikoan nabarmendu dutenez. “Gizakiak aspaldi ikasi du nola izan hilezkorra: artearen eta ezagutzaren bidez historian egiten duen ekarpen txikiaren bitartez egiten du”.

Ez da, ez, ideia hutsala.

Erreferentzia bibliografikoa:

Lopez-Otin, C. et al. (2022) Comparative genomics of mortal and immortal cnidarians unveil novel keys behind rejuvenation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 119 (36) e2118763119 https://doi.org/10.1073/pnas.2118763119

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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El problema de los 17 caballos

Cuaderno de Cultura Científica - Az, 2022-09-07 11:59
17 caballosFoto: Louise Pilgaard / Unsplash

En ocasiones, cuando estoy pensando sobre qué escribir para la nueva entrada del Cuaderno de Cultura Científica, acudo a un libro que me gusta mucho, se trata del libro Famous Puzzles of Great Mathematicians (Rompecabezas famosos de grandes matemáticos), de Miodrag S. Petkovic. Hace poco revisaba algunos de los problemas de los que se habla en el libro cuando me topé con un clásico de la matemática recreativa, el problema de los 17 caballos, que también recibe otros nombres, como el problema de los 17 camellos, que es el nombre con el que yo lo conocía, o el problema de la herencia. El problema, en su forma más directa y sencilla, dice lo siguiente.

Problema de los 17 caballos: Un hombre muere y deja una herencia de diecisiete caballos que tiene que repartirse entre sus tres hijos en las proporciones 1/2 : 1/3 : 1/9 ¿Pueden los tres hermanos cumplir la voluntad de su padre?

Una rápida mirada a este problema nos dice que es un problema paradójico, o al menos problemático, puesto que 17 no se puede dividir ni por 2, ni por 3, ni por 9, luego la solución no va a ser inmediata si asumimos que los caballos no se pueden partir en trozos (por este motivo en algún texto matizan que los caballos tienen que repartirse vivos).

Este problema me recuerda a un problema chiste de una obra de teatro de los Hermanos Marx, de 1910, titulada Fun in High Skule:

Groucho: Si tuvieses 10 manzanas y quisieras repartirlas entre seis personas ¿qué harías tú?

Gummo: Haría compota de manzana.

Groucho: ¿Cuál es la forma de la Tierra?

Harpo: Pues no lo sé.

Groucho: Bien, veamos, ¿cuál es la forma de mis gemelos?

Harpo: Cuadrada.

Groucho: No los gemelos de diario, sino los que yo visto los domingos.

Harpo: Ah, redonda.

Groucho: Muy bien, ¿cuál es la forma de la Tierra?

Harpo: Cuadrada entre semana y redonda los domingos.

17 caballosFoto publicitaria, realizada por la Metro-Goldwyn-Mayer, de los Hermanos Marx en 1946

 

Volviendo a la solución del problema de los 17 caballos, por una parte, tenemos la cuestión de que 17 no se puede dividir entre 2, 3 y 9, pero además si la herencia se repartiese completamente la suma de las proporciones 1/2, 1/3 y 1/9 debería ser 1, pero resulta que no es así:

 

Es decir, la suma de las proporciones es menor que 1 y no se puede ejecutar toda la herencia. Por lo tanto, si nos vamos a una solución aritmética pura del problema, sin importarnos de qué estamos hablando, que es como muchas veces se resuelven los problemas matemáticos en la clase de esta signatura, tendríamos que la solución es 8,5 (17/2), 5,67 (en realidad, 17/3) y 1,89 (en realidad, 17/9) y se quedaría sin repartir el resto que es 0,94 (en realidad, 17 / 18), puesto que

Si entendemos que la solución al problema de los 17 caballos tiene que ser siguiendo al pie de la letra las indicaciones de la herencia, que es como seguramente se entendía este problema matemático en sus orígenes, entonces tenemos dos opciones, o la solución puramente aritmética, como acabamos de describir, o pensar que es un problema imposible, en el sentido de que ni se puede dividir 17 entre 2, 3 y 9, ni la suma de esas partes, 17/2, 17/3 y 17/9 es toda la herencia, 17 caballos.

Según muchos textos, como el mencionado Famous Puzzles of Great Mathematicians, de Miodrag S. Petkovic o el texto The Penguin Dictionary of Curious and Interesting puzzles de David Wells, fue el matemático italiano Niccolo Fontana (1499 o 1500 – 1557), conocido como Tartaglia, quien sugirió la solución moderna de pedir prestado un caballo extra, así tener 18 caballos para repartir en tres partes de 9 (que es 18/2), 6 (que es 18/3) y 2 (que es 18/9) caballos, por lo que sobra 1, que se devuelve a la persona que lo había prestado.

Este problema, junto con su solución, se suele presentar como una legenda árabe, que dice lo siguiente (siguiendo la versión recogida por el matemático David Singmaster, en su libro Aventuras en las Matemáticas Recreativas, un interesante libro sobre la historia de la matemática recreativa).

Un jeque árabe murió dejando un rebaño de camellos como herencia completa para repartir entre sus tres hijos. En su testamento, especificó que el hijo mayor recibiría la mitad de la herencia; el segundo hijo, un tercio de la misma; y el tercero, una novena parte. Los hijos fueron a examinar el rebaño y descubrieron que había 17 camellos. Ahora bien, diecisiete no es divisible por dos, ni por tres, ni por nueve, y los hijos quedaron perplejos. Los camellos son valiosos y no querían cortar uno en pedazos.

Después de discutirlo, decidieron consultar al mullah Nasruddin y enviaron a buscarlo. El mullah se acercó con su camello y escuchó el dilema de los hijos del jeque. Después de reflexionar un poco, dijo que les prestaría un camello. El rebaño contaba ahora con 18 camellos y el mullah asignó la mitad de los camellos al hijo mayor, es decir, nueve camellos; luego un tercio de los camellos al segundo hijo, es decir, seis camellos; luego un noveno de los camellos al tercer hijo, es decir, dos camellos. Entonces, quedó un camello, el que les había prestado el mullah, así que este reclamó su camello y cabalgó hacia la puesta de sol.

17 caballosImagen del problema de los 17 caballos, con el título Un legado inmanejable, perteneciente al libro Brandreth Puzzle Book (1896), que era a la vez un panfleto publicitario de las Pastillas de Brandreth y una colección de rompecabezas

 

En general, podemos plantearnos el reparto de una cierta cantidad n de caballos en tres proporciones 1/a, 1/b y 1/c, donde a, b, c son números naturales distintos, tales que necesitemos el préstamo de un caballo para realizar el reparto, es decir, que se verifique la ecuación

Por lo tanto, para construir todos los problemas de este tipo debemos de resolver la anterior ecuación diofántica (recordemos que las ecuaciones diofánticas son ecuaciones polinómicas de dos o más variables para las que se estudian las soluciones con números enteros, es decir, los naturales, el cero y los negativos). Existen siete soluciones (n; a, b, c) posibles, que mostramos a continuación:

(7; 2, 4, 8), (11; 2, 4, 6), (11; 2, 3, 12), (17; 2, 3, 9), (19; 2, 4, 5), (23; 2, 3, 8) y (41; 2, 3, 7),

con las cuales se pueden plantear problemas similares al problema de los 17 caballos, como así ha ocurrido con alguna de estas soluciones. Por ejemplo, Philip E. Bath en el problema El jardín del vicario de su libro Fun with Figures (Diversión con números) plantea el reparto de 7 chelines en las proporciones 1/2, 1/4 y 1/8; o S. E. Clark en el problema Los herederos y las ovejas de su libro Mental Nuts (Locuras mentales), que podéis encontrar en Internet Archive, plantea dividir una herencia de 19 ovejas en las proporciones 1/2, 1/4 y 1/5.

Si se permite que los números a, b y c no necesariamente son distintos, entonces se pueden obtener más soluciones, como (5; 2, 6, 6), (5; 3, 3, 6), (9; 2, 5, 5), (11; 3, 3, 4) o (3; 4, 4, 4).

Portadas de los volúmenes 1 y 2 de Adventures in Recreational Mathematics, de David Singmaster

 

El matemático David Singmaster, en su libro Aventuras en las Matemáticas Recreativas, nos cuenta que este tipo de problemas son una versión moderna de algunos problemas antiguos de reparto donde las proporciones no sumaban uno. Problemas de este tipo son muy antiguos, ya aparecían en el Papiro de Rhind (escrito por el escriba Ahmes en el siglo XVI a.n.e.), que es el documento matemático más importante conservado del Antiguo Egipto.

Fragmento del Papiro matemático de Rhind, o de Ahmes, perteneciente a la sección EA10057, British Museum

 

Terminemos esta entrada con el problema 63 del Papiro de Rhind que consiste en repartir 700 barras de pan para cuatro personas, en las proporciones 2/3 : 1/2 : 1/3 : 1/4, pero el total de las partes suma 7/4, que es mayor que 1.

La solución al problema que se ofrece en el texto matemático egipcio es que, si 700 barras se corresponden con 7/4, entonces, la unidad es 4/7 de 700, es decir, 400 y se realiza el reparto de 2/3, 1/2, 1/3 y 1/4 de la unidad, es decir, que la cantidad de panes se reparte en 266,7 (2/3 de 400) barras de pan –o podríamos decir que 266 barras enteras y dos terceras partes de una barra-, 200 (1/2 de 400) barras, 133,3 (1/3 de 400) barras –podríamos decir que 133 barras de pan y una tercera parte de una- y 100 (1/4 de 400) barras.

Bibliografía:

1.- Miodrag S. Petrovic, Famous Puzzles of Great Mathematicians, AMS, 2009.

2.- David Wells, The Penguin Dictionary of Curious and Interesting puzzles, Penguin, 1992.

3.- Martin Gardner, Fractal Music, Hypercards and more, W. H. Freeman & Co, 1991.

4.- David Singmaster, Adventures in Recreational Mathematics (Problem Solving in Mathematics and Beyond, 21), vol. 1 y 2, World Scientific, 2021.

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 problema de los 17 caballos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Dozena erdi ariketa 2022ko udarako (6): Laukizuzenaren aldeak kalkulatzen

Zientzia Kaiera - Az, 2022-09-07 09:00

Ariketa fisikoa egitea osasungarria dela esaten digute behin eta berriro. Fisikoa bakarrik ez, buruari eragitea ere onuragarria da. Nagiak atera eta aurten ere, udako oporretan egiteko asteazkenero ariketa matematiko bat izango duzue, Javier Duoandikoetxea matematikariak aukeratu ditu Zientzia Kaieran argitaratzeko. Guztira sei ariketa izango dira.

Hona hemen gure seigarren ariketa: Laukizuzenaren aldeak kalkulatzen.

Hiru zirkulu ditugu laukizuzen baten barruan. Zirkuluen diametroa 30 cm da eta laukizuzenaren aldeak 70 cm eta d cm dira. Lehen zirkulua laukizuzenaren ukitzailea da 70 zentimetroko alde baten erdiko puntuan. Beste zirkulu biak lehen zirkuluaren ukitzaileak dira eta, gainera, bakoitza d zentimetroko alde baten ukitzailea. Zein da d-ren balio posible txikiena? Utzi zuen erantzuna iruzkinetan!

Irudia: Robin Higgins – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com

Gogoan izan ahalegina bera –bidea bilatzea– badela ariketa. Horrez gain, tontorra (emaitza) lortzen baduzu, poz handiagoa. Ahalegina egin eta emaitza gurekin partekatzera gonbidatzen zaitugu. Ariketaren emaitza –eta jarraitu duzun ebazpidea, nahi baduzu– idatzi iruzkinen atalean (artikuluaren behealdean daukazu) eta irailean emaitza zuzenaren berri emango dizugu.

Ariketak “Calendrier Mathématique 2022. Un défi quotidien” egutegitik hartuta daude. Astelehenetik ostiralera, egun bakoitzean ariketa bat proposatzen du egutegiak. Ostiralero CNRS blogeko Défis du Calendrier Mathématique atalean aste horretako ariketa bat aurki daiteke.

 

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Einstein y Johannes Stark

Cuaderno de Cultura Científica - Ar, 2022-09-06 11:59

Johannes Stark fue un físico alemán, ganador del premio Nobel en 1919 por el descubrimiento de que en un campo eléctrico la luz se separa en líneas espectrales, fenómeno conocido en su honor como efecto Stark. Conforme comenzaba su ascenso a la fama Einstein se carteó con regularidad con Stark. En 1913 Stark modificó la ley de fotoequivalencia de Einstein, que actualmente se llama ley de Stark-Einstein o segunda ley de la fotoquímica. Tras la Primera Guerra Mundial, sin embargo, Stark abrazó fervientemente los ideales nazis, promoviendo una ciencia nueva completamente “aria” y orquestando toda una campaña de descrédito de la “judía” teoría de la relatividad de Einstein.

starkJohannes Stark. Foto: nobelprize.com

En 1907, Stark, que era entonces profesor en la Technische Hochschule de Hannover, pidió a Einstein que escribiese un artículo de revisión sobre la relatividad para el Jahrbook für Radioaktivität und Elekronik (Anuario de radioactividad y electrónica). Durante esta época y en los años siguientes, Einstein y Stark mantuvieron una correspondencia bastante cordial. Solamente una excepción. Ocurrió cuando Einstein estaba viviendo en Praga y escribió un artículo sobre procesos fotoquímicos que Stark creyó que plagiaba directamente uno de sus escritos. Stark atacó a Einstein en las páginas de Annalen der Physik, a lo que Einstein respondió contundentemente en la misma revista demostrando que Stark no había entendido su trabajo.

1913 fue el annus mirabilis particular de Johannes Stark. Ese año Stark modificó una teoría sobre los fotones publicada por Einstein en 1906. La versión definitiva, conocida actualmente como ley de Stark-Einstein, o segunda ley de la fotoquímica, afirma que cada molécula implicada en una reacción fotoquímica absorbe solamente un único fotón de la radiación o luz que causa la reacción. Ese año, Stark también descubrió un efecto de la luz que ha llevado su nombre desde entonces.

Los científicos ya conocían lo que se llamaba el efecto Zeeman, en el que los campos magnéticos dividen la radiación procedente de partículas en las denominadas líneas espectrales. Estas líneas dependen de la velocidad a la que un átomo o ión dado está oscilando y pueden ser útiles a la hora de identificar exactamente qué partícula es la que está oscilando. Stark se las arregló para producir líneas espectrales similares usando un campo eléctrico en vez de uno magnético. En última instancia, el efecto Stark es más complejo a la hora de analizar la información obtenida, por lo que hoy día se prefiere usar el efecto Zeeman para el análisis de la estructura atómica.

En cualquier caso este era un trabajo que merecía un Nobel; Stark recibió el premio en 1919. En su discurso de aceptación ya aparecieron los primeros indicios de lo que más tarde serían sus posiciones políticas. El discurso comienza con la idea de que los alemanes continúan con el trabajo de los antiguos griegos de comprender la estructura atómica. A lo largo del discurso su argumentación, una y otra vez, es siempre cómo su trabajo se enmarca y contribuye a la física alemana. Las semillas del nacionalismo están enraizadas y comienzan a verse sus primeros brotes.

Tras el premio Nobel, Stark, si se me permite la expresión, pasa definitivamente al lado oscuro. No se le recuerda por sus contribuciones a la ciencia en la segunda mitad de su vida, sino por su política. Qué acontecimientos o influencias pudieron hacer que Stark se volviese contra los que hasta entonces habían sido sus colegas no están claros, pero lo cierto es que en los años veinte Stark absorbió y aceptó plenamente la retórica nazi de la gloria de la raza aria y comenzó una campaña para socavar la física moderna, lo que incluía un rencoroso ataque contra Einstein.

En 1922, cuando era profesor en la Universidad de Wurzberg, Stark escribió un libro denunciando la física moderna llamado La crisis actual en la física alemana. Afirmaba en él que materias como la relatividad eran obviamente subversiones, subversiones judías además, del pensamiento racional puro. Si bien el nazismo y su antisemitismo estaban creciendo en Alemania, todavía no eran mayoritarios y este tipo de comentarios le valió el ostracismo por parte de sus colegas. Sus afirmaciones le llevaron a tener que renunciar a su cátedra y tuvo que ganarse la vida creando una empresa de porcelana.

En 1924, Stark declaró públicamente su completa lealtad a Hitler y continuó atacando a la física “judía”, afirmando que era una ciencia que ignoraba los experimentos objetivos o la observación de los hechos. En los años 30 trabajó con Philipp Lénárd, otro premio Nobel con tendencias nacionalistas extremas que también la había tomado con Einstein, intentando crear una ciencia alemana “pura”, de forma similar a como Hitler estaba tratando de crear una raza alemana “pura”.

Stark fue nombrado presidente del Instituto Imperial de Física y Tecnología tras la llegada al poder de Hitler en 1933, cargo que ocuparía hasta 1939. En esta posición disponía de una plataforma inmejorable para la difusión de su retórica de que toda la ciencia debía dedicarse a apoyar las filosofías nazis. Afirmó que los judíos, por su evidente falta de respeto a la verdad, no eran adecuados para la física.

O lo que era peor desde su punto de vista, no se limitaban a los canales apropiados. Escribió, aparentemente con Einstein en mente, en su libro Nacionalsocialismo y Ciencia, publicado en 1934: “el celo dogmático e impulso propagandístico del científico judío le lleva a informar de sus descubrimientos no sólo en publicaciones científicas sino también en la prensa diaria o en conferencias públicas”.

En general, los ataques de Stark a la ciencia moderna no tenían una base racional: se limitaba a declarar que la relatividad era tan contraria a la experiencia diaria y al sentido común que tenía que ser errónea. Cuando Werner Heisenberg salió en defensa de Einstein, Stark lo tildó, en un artículo en el periódico oficial de la SS, Das Schwarze Korps, de “judío blanco” que debería “desaparecer” (Heisenberg se salvó usando sus contactos familiares con el Reichführer-SS Heinrich Himmler, pero esta es otra historia).

Tras la Segunda Guerra Mundial, el tribunal de desnazificación de Baviera juzgó a Stark. Einstein, viendo el panorama que se cernía sobre Alemania y el peligro real que corría su vida, la había abandonado en 1933 para no volver. Pero aún quedaban científicos para atestiguar en contra de Stark: Max von Laue, Werner Heisenberg y Arnold Sommerfeld entre ellos. Stark fue considerado “major offender” (nivel 5, el más alto de los cinco posibles niveles de colaboración con el régimen nazi, según la clasificación seguida en los tribunales constituidos en la Alemania ocupada por los Estados Unidos). Fue condenado a 4 años de trabajos forzados. La sentencia fue suspendida y Stark se retiró al campo, donde trabajó solo y aislado en su laboratorio privado hasta su muerte en 1957.

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

Una versión anterior de este artículo se publicó en Experientia Docet el 6 de septiembre de 2009.

El artículo Einstein y Johannes Stark se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ba al dago jatorri bolkanikoko lurrikararik Marten?

Zientzia Kaiera - Ar, 2022-09-06 09:00

Geologia modernoaren erronka handienetako bat planeten barne egitura zehatz-mehatz ezagutzea da: barne geruzak nolakoak diren –monolitikoak diren edo oso hautsita dauden–, zein egoeratan dauden –solido edo likido–, eta zein osaera duten. Eta ez da datu hutsala; izan ere, atea irekiko liguke haien jatorria eta bilakaera hobeto ulertzeko, eta, agian, erantzuteko zergatik diren itxuraz elkarren artean hain desberdinak planeta ez gaseosoak (gurea barne).

Zoritxarrez, ezin dugu leiho bat ireki eta planeten barrura begiratu; beraz, barruan zer dagoen jakiteko daukagun modu bakarra zeharkako metodoen bidez da, baina hori ez da erraza Lurra ez diren planetekin. Hain zuzen ere, meteoritoak ziren planeten eta asteroideen barrura begiratzeko geneukan leihorik onenetako bat –ohar gaitezen paradoxaz–.

lurrikarak1. irudia: Kraterrek planeten barruko zerbait ikusten uzten digute, baina ez asko. (Argazkia: NASA/JPL/ASU. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Talka kraterrak eratzea da gure Eguzki Sisteman mugitzen diren gorputzen arteko talken ondorio nabarmenenetako bat; batzuetan, ehunka metro gutxi batzuk agerian uzten dituzte, baita, zenbaitetan, lurrazalaren barrualderantz kilometro batzuk ere.

Talka horien bortiztasunak, zenbaitetan, planeta horien zati batzuk biziki abiadura azkarrean jaurtitzen ditu kanporantz, eta planetatik ihes eginarazten die; halakoetan, ez dira berriro planetara erortzen baizik eta eguzkiaren inguruko orbitan noraezean ibiltzen hasten dira.

Tarteka, gerta daiteke planeta batetik kanporatutako zati horiek, beren bidean zehar, beste planeta batzuekin topo egitea, Lurrarekin kasu. Halakoetan, meteorito gisa erortzen dira eta jaso ditzakegu; hala, zenbaitetan, jatorrizko planetaren azalaren eta mantuaren propietateak inferitzen laguntzen digute.

Baina hori ez da nahikoa. Gehiago hurbildu beharra dugu planeten barrualdeari buruzko xehetasun gehiago lortu nahi baditugu. XX. mendearen bigarren erdialdetik aurrera, gure Eguzki Sistemako gorputzetara zundak bidaltzeko aukera izan dugu. Planeten barnealdeak hobeto ezagutzea ahalbidetu digute, eremu grabitatorioa eta magnetikoa aztertzeari esker; izan ere, era horretan planeta horien barruko masaren banaketari eta barrualdeko materialen egoerari buruzko zenbait zantzu lortzen ditugu.

Marteko lurrikarak entzuten

Baina gehiago jakin nahi badugu, planeten gainazaleraino iritsi behar dugu, eta planeten taupadak (lurrikarak) argi eta garbi entzuteko behar bezain tresna sentikor instalatu behar ditugu.

Haiek detektatzeko eta aztertzeko, sismometro deitzen ditugun sentsoreak erabiltzen ditugu. Sentsore horiek lurzoruaren desplazamenduaren hedadura neurtzen dute, ez bakarrik lurrikarek sortutakoa, baita haizeak, olatuek, leherketek edo trafikoak ere –beste arrazoi natural eta artifizial askoren artean–.

Uhinak planetan zehar nola hedatzen diren aztertuz, abiadura eta anplitudea nola aldatzen zaien aztertuz, bai eta geruzak zeharkatzean gertatzen zaizkien errefrakzio eta islapen fenomenoak aztertuz ere, planeten barrualdearen irudi askoz zehatzagoa egin dezakegu, eta askoz ere eredu zehatzagoa eraiki, maila fisikoan zein kimikoan.

lurrikarak2. irudia: InSight misioaren berreraikuntza bat, Marteren gainazalean erabat zabalduta dagoela. Sismometroa lehen planoko kupula formako aparatu hori da. (Argazkia: NASA/JPL. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Orain arte, hiru sismometro igorri dira Martera: bi, 70eko hamarkadan, Viking 1 eta 2 misioetako lurreratze moduluetan –zoritxarrez askorako balio izan ez zutenak–, eta beste bat InSight misioan, zeina Marten lurreratu baitzen 2018ko azaroan, eta oraindik martxan eta datuak biltzen ari baita. Jauzi kualitatiboaren eta kuantitatiboaren ideia bat egin dezagun, Viking zundek jatorri sismikoko gertaera bakar bat detektatu zuten argi eta garbi; aldiz, InSight zundak 500 lurrikara eta iraupen laburreko 800 gertaera baino gehiago hauteman ditu bere misioan, ziur aski tenperatura aldaketek eragindako arroken hausturarekin lotuta egongo direnak.

Eta Marten jatorri bolkanikoko lurrikarak izango balira?

Marten, agerikoa denez, jatorri naturaleko lurrikarak baino ez ditugu espero –salbu eta misioren bat marteratzen denean edo bertako gainazalaren aurka talka egiten duenean–, baina batez ere arroketan metatutako tentsioak sortutakoak izaten dira: tentsio horiek deformazio gisa egokitzen jarraitu ezin direnean, azkenean apurtu egiten dira arrokak eta energia hori guztia uhin sismiko gisa askatzen da.

lurrikarak3. irudia: Eguzki Sistemako hainbat lekutako lurrikaren seinalearen irudia. Lehenengo biak Lurrean gertatu ziren, hirugarrena Marten eta laugarrena ilargian. (Argazkia: ETZ Zürich. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Baina Marten sumendi jatorriko lurrikarak ere izango balira? Egia esan, planeta gorrira begiratzen dugunean, planeta hotz bat ikusten dugu, mortua, zeinaren eragile geologiko nagusia haizea baita. Marte era jarraitu samarrean aztertzeko gaitasuna dugunetik behintzat, ez dugu erupzio bolkaniko baten antzik duen ezer behatu.

Martek gure Eguzki Sistemako sumendi handienetako batzuk ditu, batez ere Tharsis eskualdean daudenak. Bertan dago, besteak beste, Olympus Mons, 20 kilometro baino gehiagoko garaiera duena baina gaur egun jarduerarik gabekoa, ziur asko planetaren barnealdea hozten ari delako –Lurrean, aldiz, barneko dinamika agerian geratzen da lurrazaleko bulkanismo maila handi baten bidez–.

Baina bada Marten Cerberus Fossae izeneko eremu bat, InSight misioaren lurreratze eremutik nahiko gertu dagoena, dirudienez jarduera maila handikoa dena. Toki hori haustura sistema bat da, 1.200 kilometro baino luzeagoa eta zenbait puntutan halo ilunez inguratuta dagoena. Badirudi haustura horietatik zerbait atera izan dela eta inguruko lurra zikindu egin duela.

lurrikarak4. irudia: Cerberus Fossaeren zati txiki bat kolore faltsuan, kanpoaldearen eta barrualdearen osaeren arteko desberdintasunak erakusten dituena. (Argazkia: NASA/JPL/ASU. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Hain zuzen ere, Cerberus Fossae pitzadura sistema estentsional bat da, non azala banatzen ari baita, Afrikako Rift haranean gertatzen denaren antzera –gugandik hurbil dagoen adibide bat jartzearren–, eta non bulkanismo oso aktiboa baitago.

Ikerketa berrienek iradokitzen dutenez, baliteke inguru horretan bulkanismo aktiboko fenomenoak egon izana azken milioika urteetan, beharbada duela hamar baino gutxiago autore batzuen arabera, baita 50.000 urte inguru ere beste batzuen arabera. Nolanahi ere, denbora gutxi ikuspuntu geologikotik, eta oso gutxi Marten gaur egun ikusten dugun jarduera geologiko maila kontuan hartzen badugu.

Tira, eta zer zerikusi du horrek lurrikarekin? Fenomeno bolkanikoak dira gure planetako lurrikara naturalen sortzaile handienetako bat: magmak eta beste fluido batzuek, lurrazalean zehar mugitzean eta kokatzean, arrokak hautsi ditzakete presioa handitzearen ondorioz. Halaber, fluido horiek eroanbide garatuagoetatik zehar mugimendu asismikoago batean mugitzerakoan, bibrazio jarraituak ager daitezke (nolabait esateko, ura hodi baten barrutik zirkulatzen ari den bitartean hodia ukitzen dugunean bezala).

InSight misioak hiru urte baino gehiago daramatza Marteko lurrikarak zaintzen, eta horietako batzuk Cerberus Fossaetik datozela dirudi, baina detektatu diren lurrikaren arrazoia ez dago oso argi: edo planeta hoztearen beraren ondorio dira –uzkurtzean arrokak esfortzu handiaren pean jartzen ditu eta azkenean hautsi egiten dira–, edo beste indar batzuen ondorio dira –hausturak eta irekidurak eragitean Cerberus Fossae sortzen dute–, edo Marte barruko zenbait fluidoren migrazioagatik, edo magmaren mugimenduarengatik.

Gai horri buruz argitaratu den azken azterlanak –Sun, W. & Tkalčić, H. (2022) Repetitive marsquakes in Martian upper mantle–, InSight misioaren erregistro sismiko osoa aztertu du, eta, oharkabean igaro zitezkeen anplitude txikiagoko seinaleak aurkitzeko teknika aurreratuagoak erabiliz, hasieran detektatutakoak baino lurrikara gehiago aurkitu ditu.

Garrantzitsua da jakitea Marteko gainazalean haizeak jotzen duela, eta sismometroa nahiko isolatuta dagoen arren, haize horrek seinale jarraitua sortzen duela bibrazio moduan. Horrek gertaera txikienak mozorrotu ditzake, eta, horregatik, batzuetan zaila izaten da haiek detektatzea. Horren antzekoa gertatzen da zinemara joan eta, gure ondoan, krispetak jaten ari den norbait daukagunean: kosta egiten zaigu filmeko elkarrizketak entzutea. Bada, haizea seinale sismikorako zarata iturri da, zineman krispetak jatea den bezalaxe.

Badirudi lurrikara berri horiek ez diotela patroi bati jarraitzen, baizik eta modu jarraituan nahiz ez hain jarraituan gertatzen direla, eta batzuk aurrez antzemandako lurrikara handiagoekin ere lotuta egon daitezkeela.

Ikerketaren egileek interpretatzen dutenez, magmaren mugimenduaren ondorioz gure planetan gertatzen direnen antzekoak dira lurrikara berri horiek, eta magmaren alboko migrazioarekin eta migrazio bertikalarekin lotutako lurrikara sortak sortzen dituzte.

Marteren barruko eredu hau garatzeko, InSight misioak bildutako uhin sismikoetan oinarritu dira. Uhinen ibilbideak eta abiadura aldaketek barruko geruzak berreraikitzen laguntzen digute. Khan et al. (2021).

Kasu honetan, badirudi lurrikarak Marteren mantuan gertatzen direla, eta horrek frogatuko luke uste baino bero handiagoa geratzen dela barruan. Hori bai, oso litekeena da, Marteren azalaren lodiera dela eta –24 eta 70 kilometro artekoa da–, magmak zailtasun handiak izatea azaleratzeko eta erupzio bolkanikoa eragiteko; horrek azalduko luke gaur egun ikusten dugun aktibitate bolkaniko txikia.

Zalantzarik gabe, teoria zirraragarria da, Marteri buruz ikasteko eta jakiteko geratzen zaigun guztia agerian uzten duena, eta nork daki egunen batean Marten erupzio bolkanikoren bat ikusteko aukera emango ez digun.

Erreferentzia bibliografikoak:

Sun, W. & Tkalčić, H. (2022). Repetitive marsquakes in Martian upper mantle. Nature Communications, 13(1), 1695. doi:10.1038/s41467-022-29329-x

Horvath, D. G., Moitra, P., Hamilton, C. W., Craddock, R. A., & Andrews-Hanna, J. C. (2021). Evidence for geologically recent explosive volcanism in Elysium Planitia, Mars. Icarus, 365, 114499. doi: 10.1016/j.icarus.2021.114499

Khan, A., Ceylan, S., van Driel, M., Giardini, D., Lognonné, P., Samuel, H., Schmerr, N. C., Stähler, S. C., Duran, A. C., Huang, Q., Kim, D., Broquet, A., Charalambous, C., Clinton, J. F., Davis, P. M., Drilleau, M., Karakostas, F., Lekic, V., McLennan, S. M., … Banerdt, W. B. (2021). Upper mantle structure of Mars from InSight seismic data. Science, 373(6553), 434-438. doi: 10.1126/science.abf2966

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra (@geologoenapuros) geologo planetarioa eta dibulgatzaile zientifikoa da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2022ko apirilaren 4an: ¿Hay terremotos de origen volcánico en Marte?

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

 

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De casquetes polares y hielo de dióxido de carbono

Cuaderno de Cultura Científica - Al, 2022-09-05 11:59

Una de las cosas que quizás más sorprenden de Marte, cuando lo vemos a través de un potente telescopio o en las imágenes que nos llegan de las misiones espaciales, es la presencia de sus casquetes polares, que destacan por su color blanco, a veces inmaculado, en contraste con el color rojo de su superficie.

Nos es más llamativo todavía porque los vemos crecer y menguar con las estaciones, al igual que en nuestro planeta, aunque con un ciclo prácticamente restringido a la sublimación y a la formación de los hielos por condensación desde la atmósfera debido a las bajas temperaturas y ligera presión atmosférica.

Desde el punto de vista de la geología, el hielo es un importante agente de modelado y transporte, ya que los hielos son capaces de viajar cientos e incluso miles de kilómetros, erosionando la superficie y encajándose, formando grandes valles.

Además, las acumulaciones de hielo pueden ser estudiadas como los estratos de la roca, lo que nos aporta una valiosa información sobre el clima de un planeta a lo largo del tiempo, estudiando las burbujas de aire atrapadas y las capas de polvo, que, si me permiten la metáfora, se alternan como una inmensa tarta de chocolate y galleta.

casquetesUn escarpe en el casquete del polo norte de Marte. Se pueden apreciar algunas de sus capas, especialmente donde se encuentran intercaladas por otras de polvo. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/UArizona.

Pero, además, se da la casualidad de que precisamente el hielo, junto con el viento, es uno de los agentes de modelado del relieve más activos en el planeta Marte en la actualidad, por lo que conocer la dinámica glacial del planeta es un asunto de gran interés para geólogos y climatólogos. Aunque eso sí, hoy nos centraremos solo en los casquetes de hielo, en otra ocasión hablaremos sobre los cinturones glaciales que hay en latitudes más bajas.

Hace varias décadas los científicos pensaban que estos casquetes polares estaban formados principalmente por hielo de dióxido de carbono, mientras que ahora sabemos que, probablemente, al menos en el polo sur, esa cifra esté más cerca del 1%, y que el resto sea hielo de agua, de tal manera que si se fundiese todo este hielo una importante parte de la superficie de Marte quedaría sumergida bajo las aguas.

casquetesCasquete polar sur del planeta Marte. Se aprecia perfectamente el color blanco del hielo, así como zonas más rojizas cubiertas por el polvo. Cortesía de ESA/DLR/FU Berlin / Bill Dunford.

A pesar de ese porcentaje tan bajo de dióxido de carbono, el volumen total de hielo de dióxido de carbono que alberga el casquete del polo sur es de unos 16000 kilómetros cúbicos, suficiente como para llenar el lago Superior, el lago más grande de los Grandes Lagos de Norteamérica -valga la redundancia-, de este hielo, y que en algunos lugares llega a formar capas de más de un kilómetro de potencia o espesor, mientras que el casquete en su conjunto tiene un espesor total de unos cuatro kilómetros.

Y bueno, ¿cómo conocemos estos datos? En las últimas dos décadas hemos podido hacer perfiles de la estructura de los polos marcianos gracias a dos instrumentos conocidos como MARSIS, que viaja en la sonda europea Mars Express, y SHARAD que equipa a la misión Mars Reconnaissance Orbiter, que no son más que dos radares que nos permiten «ver» con sus ondas hasta cierta profundidad, ayudándonos a estudiar las capas más someras del subsuelo marciano y cuáles son las relaciones entre estas.

casquetesPerfil de radar tomado por el instrumento SHARAD, que se encuentra a bordo de la Mars Reconnaissance Orbiter. Se aprecian perfectamente las acumulaciones de hielos de dióxido de carbono ocupando depresiones que favorecen su depósito. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/Sapienza University of Rome/Southwest Research Institute.

Pero el poder ver la estructura interna de las capas de hielo nos solo no resolvió nuestras dudas, sino que nos hizo enfrentarnos a nuevas preguntas… y es que la condensación de dióxido de carbono atmosférico que da lugar a los hielos que se acumulan en los polos va depositando capas muy finas, algo parecido a nuestras escarchas invernales, relacionada además con los ciclos climáticos de Marte, que dependen en gran medida de la inclinación de su eje con respecto al Sol: cuanto menos esté inclinado, menor insolación llegará a los polos y, por lo tanto, el clima será lo suficientemente frío como para favorecer las acumulaciones de dióxido de carbono.

Aun así, en primavera y verano el aumento de las temperaturas podría provocar la sublimación de las capas de hielo más superficiales, haciendo que la acumulación de este hielo de dióxido de carbono fuese muy lenta incluso en largos periodos de tiempo. Entonces, ¿qué provoca esos grandes espesores que vemos en las capas de hielo de dióxido de carbono y la forma de las acumulaciones? Un estudio publicado el pasado mes de abril intenta resolver estas cuestiones aplicando nuestro conocimiento de los glaciares en la Tierra, adaptando los modelos que usamos hoy día para estudiar el movimiento glacial y adaptándolo a las observaciones realizadas en Marte y a sus condiciones de gravedad, tipos de hielo y clima.

Los resultados indican que los depósitos de hielo de dióxido de carbono se habrían formado por la existencia de glaciares de este compuesto, capaces de moverse por la superficie a una velocidad de unas cien veces superior a la que lo hace el hielo de agua en el planeta Marte.

Erosión provocada por la sublimación del hielo de dióxido de carbono en el casquete polar del hemisferio sur de Marte. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/UArizona.

Esto permite al hielo de dióxido de carbono avanzar y e ir cayendo sobre depresiones donde lentamente va acumulándose y formando estos espesores que observamos, como una enorme pero lenta cascada de hielo, al mismo tiempo evitando que en primavera y verano se sublime la mayor parte.

De hecho, muchas de las morfologías glaciares que vemos en el casquete de hielo del polo sur en realidad están formadas por los hielos de dióxido de carbono, mientras que los hielos de agua prácticamente podríamos decir que se encuentran en una situación estática en comparación con la dinámica de estos hielos.

Es cierto que este tipo de hielo nos puede parecer exótico, pero no podemos olvidar que, además del hielo de agua, en el Sistema Solar hay un tercer tipo, el de nitrógeno, que se descubrió en Plutón. Y es importante que sigamos estudiando los hielos, por su papel en el modelado del paisaje, pero también porque nos cuentan una apasionante historia de ciclos climáticos de otros planetas que quizás en algún futuro seremos capaces de descifrar.

Referencias:

Smith, I. B., Schlegel, N.-J., Larour, E., Isola, I., Buhler, P. B., Putzig, N. E., & Greve, R. (2022). Carbon dioxide ice glaciers at the south pole of Mars. Journal of Geophysical Research: Planets, 127, e2022JE007193. 10.1029/2022JE007193

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

El artículo De casquetes polares y hielo de dióxido de carbono se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Sare neuronalak aerosorgailuak hobetzeko

Zientzia Kaiera - Al, 2022-09-05 09:00

Energia eolikoa elektrizitatea sortzeko iturri garrantzitsua da, energia-eredu garbiago eta jasangarriago bat lortzeko helburuarekin lotuta. Hala ere, aerosorgailuen errendimendua hobetu beharra dago, energia-baliabide konbentzionalekin lehiatu ahal izan daitezen. Hobekuntza hori lortzeko, fluxua kontrolatzeko gailuak ezartzen dira profil aerodinamikoetan, aerosorgailuen errotoreen eraginkortasun aerodinamikoa hobetzeko.

UPV/EHUko Gasteizko Ingeniaritza Eskolako ikerketa batek sare neuronal konboluzionalak erabili ditu potentzia handiko aerosorgailuen profil aerodinamikoetako aire-fluxuaren ezaugarriak aurresateko. Ikerketak frogatu du fluxua kontrolatzeko gailuak sare neuronal horien bidez azter daitezkeela, errore onargarriak lortuz eta konputazio-denbora lau magnitude-ordena murriztuz. Unai Fernández Gámiz UPV/EHUko Ingeniaritza Nuklearra eta Jariakinen Mekanika Saileko irakasleak eta ikerketan parte hartu duen ikertzaileak azaltzen du: “Hala, aerosorgailu berarekin megawatt gehiago sor daitezke, megawatt-orduaren kostua murriztu egiten da, eta hori, adibidez, itsasoan kokatutako turbina eoliko batera eramanda (ikaragarri handiak dira), inplementazio-kostua oso txikia izanik ere hobekuntza aerodinamikoa % 8 edo % 10 ingurukoa izan daiteke”.

Sare neuronalakIrudia: Aerosorgailuen errendimendua hobetu beharra dago, energia-baliabide konbentzionalekin lehiatu ahal izan daitezen. (Argazkia: EdWhiteImages – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Fluidoen dinamika konputazionalaren simulazioak (CFD, ingelesezko izenetik) dira halako gailuak aztertzeko metodorik erabiliena: “Fluidoen higidura simulatzen duen software bat da, konputazio-ahalmen handia behar duena, hau da, konputagailu oso ahaltsuak eta konputazio-denbora luzea”, azaldu du Fernández Gámizek. Baina azken urteotan, Adimen Artifizialaren hazkundearekin, gero eta gehiago erabiltzen dira sare neuronalak fluxu-ezaugarriak iragartzeko; hala, Koldo Portal Porras UPV/EHUko ikasleak sare neuronal konboluzional bat ezarri du (CNN, ingeleseko izenetik), turbina eolikoen fluxua kontrolatzeko erabiltzen diren parametro batzuk ematen dituena. NATUREko Scientific Reports aldizkari entzutetsuak eman du ikerketa-lan honen berri.

Tresna azkar, malgu eta merkea

Emaitzen arabera, eremuaren iragarpena egiteko proposatutako CNNa gai da fluxua kontrolatzeko gailuaren inguruko fluxuaren ezaugarri nagusiak zehaztasunez aurresateko, eta oso errore txikiak egiten dira. Koefiziente aerodinamikoekin lotuta proposatutako CNNa ere gai da koefizienteak modu fidagarri batean aurresateko, eta joera eta balioak zuzen aurresateko. “CFD simulazioekin alderatuta, CNNak erabiltzeak lau magnitude-ordenatan murrizten du konputazio-denbora”, dio Portal Porras ikertzaileak. “Emaitza azkarrak lortu dira, ia berehalakoak, eta % 5-6ko errorea, kasu batzuetan. Errore hori nahiko onargarria da batez ere emaitza azkarrak lortu nahi dituen industriarentzat”, erantsi du Fernández Gámizek.

“Lehenik, CFDko simulazioak egin ditugu fluxua kontrolatzeko bi gailurekin (mikrohegats birakariak eta Gurney flap-ak), eta hortik irteera-datuak ateratzen ditugu; datu horiek egiazkotzat hartzen eta sare neuronal konboluzionala entrenatzeko erabiltzen ditugu —azaldu du Portal Porrasek—. Sarrera gisa, geometria sartzen dugu, eta, irteera gisa, CFDarekin lortutako emaitzak. Hala, sarea entrenatu egiten da, eta, ondoren, beste geometria bat sartzen badiogu, aurreko emaitzekin, sare neuronala gai da abiadura- eta presio-eremu berriak aurresateko”.

Fernández Gámizen iritziz, Portal Porrasek “tresna azkar, malgu eta merkea lortu du”. Gaur egun, industriak irtenbide azkarrak behar ditu. Horrelako sareak aplikatzeko ez da ordenagailu handirik behar, ezta informatika-klusterrik eta abarrik ere. Eta, gainera, tresna malgua lortu dugu, edozein profil aerodinamikori, era guztietako gailu-sistemei eta beste geometria-mota batzuei ere aplika dakiekeelako”. Portal Porrasen esanetan, sareak mota guztietako aerosorgailuetarako balio du, “baina sartu ditugun entrenamendu-datuak profil aerodinamiko jakin batekoak ziren. Beraz, beste profil aerodinamiko bat sartzen baduzu, entrenamendu-prozesu osoa egin beharko litzateke, hau da, beste aerosorgailuaren sarrera- eta irteera-datuak sartu”. Biak bat datoz adimen artifizialaren garrantziarekin: “Funtsezko urratsa da gure industria-ingurunea lehiakorra izatea nahi badugu. Adimen artifizialeko gaietan sartzen ez bagara, ez dugu lehiakortasunean aurrera egingo nazioarteko merkatuetan”.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Sare neuronalak potentzia handiko turbina eolikoen errendimendua hobetzeko

Erreferentzia bibliografikoa: Portal Porras, Koldo; Fernández Gámiz, Unai; Zulueta, Ekaitz; Ballesteros Coll, Alejandro; Zulueta, Asier (2022). CNN-based flow control device modelling on aerodynamic airfoils. Scientific Reports 12, 8205. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-12157-w

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Somos simios caros

Cuaderno de Cultura Científica - Ig, 2022-09-04 15:00
simiosFoto: Sasha Freemind / Unsplash

Es cosa sabida que los seres humanos tenemos un encéfalo comparativamente más grande que el del resto de los mamíferos, y también que el de los grandes simios -bonobos, chimpancés, gorilas y orangutanes- que son nuestros parientes evolutivos más próximos. En parte por esa razón y en parte por su elevado nivel de actividad metabólica, nuestro encéfalo resulta ser un órgano caro. Consume del orden del 20% de la energía que gastamos en condiciones de mínima actividad física.

No solo gastamos más en tejido nervioso. En poblaciones en las que no se ejerce control artificial alguno sobre la reproducción, los seres humanos tienen más crías y las tienen de mayor tamaño que las de cualquiera de los demás homínidos. También vivimos más años, bastantes más de los que cabría esperar de un mamífero de unos 60 kg de masa; para vivir más hace falta dedicar más recursos energéticos al mantenimiento y reparación de los tejidos.

Nuestro sistema digestivo, gracias al consumo de alimentos de digestión más fácil -carne y productos cocinados, principalmente- se ha reducido mucho con relación al de nuestros ancestros, y gasta por ello mucha menos energía. Además, nos desplazamos de forma más eficiente que esos otros homínidos. Pero esos factores no tienen un efecto de la entidad suficiente como para compensar las consecuencias de poseer un encéfalo cuyo gasto se ha elevado tanto, así como de los costes asociados a una mayor intensidad reproductiva y una longevidad más prolongada.

El metabolismo es el conjunto de procesos químicos que sustentan las actividades que desarrolla un ser vivo. Por tanto, el gasto metabólico total es el que resulta de agregar el correspondiente a cada una de esas actividades. Están, por un lado, aquellas cuya finalidad es el mantenimiento de los sistemas vitales; a estas corresponde un nivel de actividad metabólica que denominamos basal. Viene a ser el mínimo nivel metabólico necesario para mantenernos con vida. Tenemos, por otro lado, las implicadas en la defensa frente a patógenos, las que lleva a cabo el sistema inmunitario; cuantas más enfermedades infecciosas se sufren, más energía hay que gastar para combatirlas. Otras sirven para hacer reparaciones. Están también el crecimiento y la reproducción, actividades que comportan la producción de nuevos tejidos y que son, por ello, bastante costosas, muy especialmente para las madres. Y tenemos, por último, las que implican una cierta acción sobre el entorno, como son el desplazamiento o el trabajo.

Cuando se compara el gasto metabólico diario total de las diferentes especies de homínidos, se observa que la nuestra es la que, para un ejemplar de la misma masa (sustraída la grasa corporal), experimenta un mayor gasto de energía. Y ello se debe a que el metabolismo basal de órganos y tejidos es, en general, más elevado (encéfalo, sistema digestivo e hígado son órganos con un gasto comparativamente alto) que el de otros homínidos. Y también, aunque en una medida menor, a que somos más activos que los miembros de esas especies.

Los individuos de nuestra especie gastamos más energía que nuestros parientes evolutivos más próximos para mantenernos con vida, crecer y reproducirnos. También somos más activos, en parte para conseguir la energía que necesitamos para afrontar ese mayor gasto. Y esto explica un dato poco conocido: los seres humanos almacenan, especialmente las mujeres, mucha más grasa que los demás simios. Es lógico que así sea; al gastar tanto, conviene dotarse de reservas abundantes porque, antes o después, vendrán mal dadas y cuando eso ocurra serán necesarias para sobrevivir. Y esto explica en parte que, una vez almacenada esa grasa, sea tan difícil deshacerse de ella.

Fuente: Pontzer, H., Brown, M., Raichlen, D. et al. Metabolic acceleration and the evolution of human brain size and life history. Nature 533, 390–392 (2016).

Para saber más:

La estufa interior
Las actividades animales

 

 

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 Somos simios caros se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Asteon zientzia begi-bistan #405

Zientzia Kaiera - Ig, 2022-09-04 09:00

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.

alka belarra

Osasuna

Kolon eta ondesteko minbiziaren gene-oinarriak aztertu dituzte euskal populazioan. Koldo García Etxebarria Biodonostiako ikertzaileak gidatutako taldeak egin du azterketa, eta minbizi mota horien prebentziorako eta diagnostiko goiztiarrerako baliabideak lortzea izan da asmoa. Izan ere, Koldok azaldu duenez, munduan diagnostikatzen diren minbizien % 10 kolon eta ondestekoak dira. Gainera, hildako gehien eragiten dituen bigarren minbizi-mota da. Azterketan zehar Donostia Ospitaleko 800 gaixoren eta Euskal Biobankuko 900 kontrol osasuntsuren 5 milioi gene-aldaeratik gora aztertu dituzte. Horren bidez, kolon eta ondesteko minbizia garatzeko aukera handitzen duten zenbait gene-aldaera identifikatu dituzte.

Aurtengo Espainiako epidemiologia-biltzarra Donostian izan da, Euskal Herriko Unibertsitateak antolatuta. Batzar honen ardatza oraingoan ingurumena, klima-aldaketa, eta gizarte-desberdintasunak izan dira. Hainbat alor jorratu dituzte aditu ezberdinen laguntzarekin. Elisa Sainz de Murieta ikertzaileak klima-aldaketaren ebidentziak jarri ditu mahai-gainean, eta ekosistemei eragiten dien kalteaz gain, ondorio ekonomikoak ere aipatu ditu. Bestalde, Cristina Linares Gilek klima-aldaketak osasunean dituen ondorioez hitz egin du. Izan ere, klima-larrialdiak gaixotasun berriak sortu baino gehiago, gaitzak hedatzen laguntzen duela nabarmendu du. Batzar honi buruzko datu gehiago Elhuyar aldizkarian aurki daiteke.

Abeltzaintza

María Durán Lázaro baso-ingeniaria da. Aezkoan egin zuen tesia gramineo baten hedapenari buruz, alka belarraren (Brachypodium rupestre) inguruan, hain zuzen ere. Tesian zehar lan asko argitaratu zituen bere taldearekin batera, lurrari, landaretzari eta baita zehazki alka belarraren inguruan ere. Izan ere, alka belarrak balio nutrizional txarra dauka eta honen ondorioz, galera sozioekonomikoak dakartza abeltzaintzan. Honen harira, Duránek frogatu du alka belarraren hedapena eta flora-dibertsitatearen galera ganaduaren eta suaren kudeaketari lotuta dagoela. Abererik gabeko larretan hedatzen da alka belarra, eta, beraz, ganadua galtzeak alka hedatzea eta larreak degradatzea dakar. Elkarrizketa honi buruzko informazio gehiago Zientzia Kaieran irakur daiteke: María Durán, baso-ingeniaria: “Pausoak eman ahala joan naiz bidea egiten”.

Argitalpenak

Erein argitaletxeak aurkeztu berri du klima-aldaketa aztergai duen komikia, euskarara itzulia. Zer gertatzen da klimarekin? izena du argitalpenak. Jenny eta Ole dira abentura honetako protagonistak, eta pertsonaia hauen laguntzaz irakurleak klima-aldaketari buruzko jakin beharreko xehetasun guztiak ezagutuko ditu; besteak beste, zergatik sortu den klima-aldaketa, zer den berotze globala, zer ondorio dituen etab. Argitalpen honi buruzko informazio gehiago Zientzia Kaieran irakur daiteke: Klima-aldaketa komikian azalduta.

Astronomia

NASAko Artemis I misioa abuztuaren 29an jarri behar zen abian, baina arazoak izan dituzte, eta irailaren 2ra atzeratu zuten jaurtiketa. Orain, arazo berriak direla eta, irailaren 3rako espero da azken saiakera. Gizakia berriro Ilargira eramateko xedea du Artemis egitasmoak, eta bereziki, lehen emakumea. Artemis I eskifaiarik gabeko misioa da, eta haren helburu nagusietako bat NASAren suziririk ahaltsuena probatzea da. Epe luzera, misio honek Ilargian base iraunkor bat eraikitzeko asmoa du, eta baita orbitan espazio-estazio bat jartzea ere. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian: Artemis I, gizakia berriro Ilargira eramateko misioaren lehen pausoa, atzeratuta.

 

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

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CienciaClip 2021 – Cristalizaciones: cómo hacer el mejor cristal

Cuaderno de Cultura Científica - La, 2022-09-03 11:59

Cristalizaciones

Ciencia Clip es un concurso de vídeos divulgativos de ciencia diseñados, producidos y protagonizados por estudiantes de Educación Secundaria.

El objetivo del concurso es fomentar el interés por la ciencia y la tecnología. Y ofrecer a los concursantes una oportunidad para ejercitar su creatividad y habilidades comunicativas usando herramientas que proporciona internet.

Ciencia Clip es una iniciativa de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y en la que colaboran Euskampus Fundazioa, Naukas, Scenio y Big Van.

Los ganadores de la edición 2022 ya están en la página web del concurso. La entrega premios y el anuncio del vídeo ganador del premio especial se realizarán durante el evento Naukas Bilbao. En la edición de 2021 resultó ganador en la categoría de 1º y 2º de Bachillerato Marina Faura, de Madrid, con este vídeo:

Edición realizada por César Tomé López

El artículo CienciaClip 2021 – Cristalizaciones: cómo hacer el mejor cristal se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ezjakintasunaren kartografia #411

Zientzia Kaiera - La, 2022-09-03 09:00

Tenperaturaren eta iraungitzearen dimentsioaren arteko erlazioa dago klima dela eta gertatzen diren iraungitze handietan. The bigger the temperature change, the larger the extinction event

Nerbio sistemaren eredu neuronala ez dela zuzena konturatzen ari gara. Neuronen eta glien arteko interrelazioa da benetan kontua azaltzen duena. Baina zenbakiak jartzea beste kontu bat da. Horretarako BCAM: Modelling the new neuron-glial paradigm

Geometriaren aldaketa txikien araberakoak diren gauzak daude mundu kuantikoan. Horregatik, gauza bat dira gainazaleko plasmoiak eta beste bat parodia gainazaleko plasmoiak.  Bai, existitzen da eta sekulako aplikazioak ditu. DIPCk: Spoof surface plasmons.

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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Lo que los sedimentos de hace 56 millones de años nos dicen del cambio climático

Cuaderno de Cultura Científica - Or, 2022-09-02 11:59

El Departamento de Geología de la UPV/EHU ha investigado sedimentos de hace 56 millones de años en la cuenca de Tremp-Graus (en el límite entre Lérida y Huesca). Del estudio se deduce que el calentamiento global de entonces tuvo tres fases en las que la distribución de las precipitaciones fue diferente. Los datos del estudio pueden servir para ajustar los modelos matemáticos utilizados para predecir los efectos del cambio climático actual.

sedimentos

Hace 56 millones de años se produjeron grandes emisiones de carbono a la atmósfera y a los océanos, lo que provocó un fuerte calentamiento global, denominado Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, y es considerado un análogo antiguo del actual calentamiento antropogénico. “A pesar de que el origen o la causa del calentamiento de aquella época era diferente, el proceso fue muy similar al calentamiento global actual. Se sabe que el clima se calentó, pero con un cambio climático pueden darse otras alteraciones aparte del calentamiento. En concreto, hemos querido analizar cómo cambiaron entonces las condiciones hidroclimáticas en cuanto a precipitaciones”, ha señalado Aitor Payros, primer autor del estudio.

El Departamento de Geología de la UPV/EHU ha investigado los cambios aluviales e hidroclimáticos en latitudes medias registrados en la cuenca de Tremp-Graus (en el límite entre Lérida y Huesca) durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, y ha llegado a la conclusión de que lo que entonces ocurrió podría ser algo similar a lo que ya está sucediendo en la actualidad en el sudeste de la península ibérica. Para ello, han recopilado datos históricos de la región, y han encontrado similitudes tanto geográficas como hidroclimáticas.

Según Aitor Payros, “hemos visto que el calentamiento global modificó la distribución estacional de las precipitaciones y que además se modificó en varias fases. Al principio, las precipitaciones se concentraron en unos pocos meses, en torno al otoño; posteriormente, se distribuyeron de forma más homogénea a lo largo del año. Y, sin embargo, la última fase tendió a una mayor sequía”. En opinión de Payros, “no podemos decir que el calentamiento global provoca un aumento de las temperaturas o que las precipitaciones son más fuertes, simplemente. Las cosas no son tan simples. Se producen cambios, pero estos no se mantienen durante todo el periodo de calentamiento global. Dentro del calentamiento global pueden existir varias fases”.

Mirar al pasado para predecir el futuro

“Hemos observado que al inicio de aquel calentamiento global se produjo un aumento de los contrastes estacionales en cuanto a las precipitaciones. Es decir, las precipitaciones se concentraban en torno al otoño (con frecuentes tormentas e inundaciones de gran magnitud) y en el resto de los meses se registraban periodos de sequía. Y eso es precisamente lo que está sucediendo en las últimas décadas, y en el último siglo, en el sudeste de la península ibérica: las lluvias intensas son cada vez más frecuentes en torno al otoño y al final del verano, y eso no ocurría hace 100 o 200 años”, explica Payros.

El investigador señala que no se puede saber qué es lo que ocurrirá en el futuro en el sudeste de la península ibérica, “pero si suponemos que la Tierra responde de forma similar a los mismos fenómenos o similares, podríamos pensar que en el futuro la distribución anual de las precipitaciones podría ser más homogénea en el sudeste peninsular o en otras regiones de clima similar”.

Payros reivindica el valor que puede tener el estudio de los paleoclimas: “Nosotros vemos lo que ocurrió hace millones de años. Y si aquello que ocurrió se repite una y otra vez, es decir, si la Tierra responde siempre de la misma manera a ciertos fenómenos, podemos pensar que en el futuro también seguirá funcionando de la misma manera”. Este tipo de investigaciones pueden servir para hacer previsiones de futuro: “Cuando los modelos informáticos o matemáticos utilizados para predecir el clima sean capaces de reproducir los fenómenos que tuvieron lugar durante los antiguos calentamientos globales, entonces serán capaces de prever los cambios que se producirán en el futuro. Dichos modelos informáticos y matemáticos pueden ajustarse con nuestros datos”.

Referencia:

Aitor Payros, Victoriano Pujalte, Birger Schmitz (2022) Mid-latitude alluvial and hydroclimatic changes during the Paleocene– Eocene Thermal Maximum as recorded in the Tremp-Graus Basin, Spain Sedimentary Geology doi: 10.1016/j.sedgeo.2022.106155

Para saber más:

Los misterios que rodean al máximo térmico de hace 56 millones de años

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

El artículo Lo que los sedimentos de hace 56 millones de años nos dicen del cambio climático se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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María Durán, baso-ingeniaria: “Pausoak eman ahala joan naiz bidea egiten”

Zientzia Kaiera - Or, 2022-09-02 09:00

María Durán Lázarok aitortu duenez, txikitatik zuen gustuko natura, baina ez zeukan arrastorik ere zer bidetatik joko zuen ikasketetan eta lanean. “Mediku edo suhiltzaile izango ote zaren galdetzen dizute, baina ez biologo edo baso-ingeniari; beraz, gaztetan ez nuen erreferenterik. Pausoak eman ahala joan naiz bidea egiten”.

Horren erakusgarri, haren ibilbidea ez da ohikoa izan. Adibidez, institutuko ikasketak amaitu zituenean, ez zuenez batere garbi zer ikasi unibertsitatean, Lanbide Heziketara jotzea erabaki zuen: “Natura- eta paisaia-baliabideen kudeaketa eta antolaketa izeneko ikasketak ikusi nituen, eta, gaur egun, uste osoa dut aukerarik onena izan zela hasteko. Hori egin ondoren ohartu bainintzen zenbat gustatzen zaidan, ez naturan ibiltzea bakarrik, baizik eta ingurunea eta ekosistemak ezagutzea, eta profesionalki ere interesatzen zitzaidala”.

maria duranIrudia: María Durán Lázaro, basoetako eta natura inguruneko ingeniaria. (Argazkia: Nafarroako Unibertsitate Publikoa)

Horrenbestez, baso-ingeniaritza teknikoa ikastea erabaki zuen. Bukatutakoan, CSICen lan-poltsan izena eman zuen, eta hilabete batzuk geroago Iruñeko Agrobioteknologia Institututik deitu zioten. Hala, Valentziatik Iruñera joan zen, eta ia sei urtez aritu zen kontratu bat bestearekin lotzen. Eta, horretan ari zela, ikerketan aritzeko aukera sortu zitzaion.

“Ordura arte, inoiz ez nuen pentsatu ikertzaile izan nintekeenik. Ez nekien zer zen ere! Laborategiko teknikari- edo nekazaritza eta abeltzaintzako instalazioen teknikari-lanak egiten nituen, eta, han, tesia egiten ari ziren ikertzaileak ikusten nituen, eta asko gustatzen zitzaidan egiten zuten lana. Beraz, tesia egitea erabaki nuen, baina, ingeniaritza teknikoko titulua nuenez, aurretik masterra egin behar izan nuen, ingeniaritza teknikoa gradura egokitzeko. Eta lana egiten nuen bitartean egin nuen; baina benetan izan dut gustuko, asko gozatu dut”, gogoratu du.

Aezkoako larreak eta neska gazteak

Tesia egitera, berriz, Aezkoara joan zen. Master- eta gradu-amaierako lana egiteko, Nafarroako Unibertsitate Publikoko irakasle batekin jarri zen harremanetan, Rosa María Canals Tresserras, zeinak Aezkoako larreak antolatzeko proiektua egin baitzuen 2008an. “Hortik abiatuta, ikerketa-proiektuak egiten hasi zen, eta haietako bat gramineo baten hedapenari buruzkoa zen: alka belarra (Brachypodium rupestre). Hala, haren bidez, goi-mendietako larreetako ekologia ikertzeko beka bat eskatu nuen, eta lan asko argitaratu ditugu, lurrari, landaretzari eta baita alka belarrak dakarren galera sozioekonomikoari buruz ere. Izan ere, alka belarrak balio nutrizional txarra dauka”.

Horrez gain, frogatu du alka belarraren hedapena eta flora-dibertsitatearen galera ganaduaren eta suaren kudeaketari lotuta dagoela: “Azienda ez dabilen lekuetan hedatzen da alka belarra. Hortaz, pixkanaka larrea degradatzen joaten da. Ondorioa da ganaduaren kudeaketa egoki bat lagungarria dela kalitate oneko larreak izateko, eta hori onuragarria da ikuspegi sozioekonomikotik. Baina Aezkoa bezain bakartuta dauden lekuetara ere iristen da globalizazioa, eta ganadua galtzeak alka hedatzea eta larreak degradatzea dakar”, azaldu du.

Onartu du landa-lana eta laborategiko lana oso gustukoak baditu ere, dezente kostatzen zaiola artikuluak idaztea eta horrelakoak egitea. Horregatik, asko eskertu du lantaldearen laguntza: “Tesi bat ez du batek bakarrik egiten”, baieztatu du.

Horrez gain, bere arloan emakumeak gutxiengoa izaten direla eta, neska gazteei (DBH 2. eta 4. maila) egiten dutena erakusteko eta bide horretara animatzeko proiektu batean parte hartu zuela nabarmendu du. Ecosistemas aldizkarian argitaratu dute proiektua, eta garbi esan du guztiz bete zuela eta oso pozgarria izan zitzaiola.

Fitxa biografikoa:

María Durán Lázaro Valentzian jaioa da, 1984an. Lanbide Heziketan Natura- eta paisaia-baliabideen kudeaketa eta antolaketa ikasi ondoren, Baso-ingeniaritza teknikoa egin zuen. Valentziatik, Iruñera joan zen Agrobioteknologia Institutuan lana egitera, eta, horretan ari zela, ingeniaritzako gradua lortzeko masterra egin zuen. Aezkoako goi-mendiko larreetan egin du tesia.

Egileaz:

Ana Galarraga Aiestaran (@Anagalarraga1) zientzia-komunikatzailea da eta Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariko erredaktorea.

Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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