Ciencia Kanija

En familias afectadas por la enfermedad de Parkinson, la gente que fuma cigarrillos y bebe grandes cantidades de café es menos propensa a desarrollar la enfermedad, según los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke.

Los hallazgos sugieren que tantos los factores genéticos como los medioambientales pueden influir en el desarrollo del Parkinson, una enfermedad progresiva neurodegenerativa marcada por el temblor de brazos y piernas, agarrotamiento y rigidez de los músculos y ralentización del movimiento.

Estudios anteriores han sugerido que los fumadores y bebedores de café tienen menos riesgo de desarrollar la enfermedad de Parkinson. Sin embargo, ésta es la primera vez que se observa específicamente el consumo de cafeína y cigarrillos en las familias afectadas por la enfermedad, dicen los investigadores.

Fumar cigarrillos y consumir copiosas cantidades de cafeína conlleva sus propios riesgos y no debería tomarse como un intento de evitar el desarrollo de la enfermedad de Parkinson, advierte el investigador del estudio y Profesor asociado de medicina Burton L. Scott.

Los hallazgos fueron publicados en el número de abril de 2007 de la revista Archives of Neurology. La investigación está patrocinada por el Instituto Nacional de Apoplejías y Desórdenes Neurológicos.

Los investigadores estudiaron la asociación entre fumar, la cafeína y el Parkinson en 356 pacientes de Parkinson y 317 familiares sin la enfermedad.

Los individuos con la enfermedad de Parkinson tienen la mitad de probabilidades de haber fumado alguna vez y un tercio de probabilidades de fumar actualmente comparados con los parientes no afectados, según encontraron los investigadores.

Los individuos con la enfermedad de Parkinson también es menos probable que beban grandes cantidades de café, según encontraron los investigadores.

El mecanismo biológico a través del cual podrían trabajar los cigarrillos y la cafeína en los individuos con riesgo de Parkinson aún no está claro, dijo el co-investigador del estudio Mark A. Stacy, Profesor Asociado de medicina y director del Centro de Desórdenes del Movimiento de Duke.

“Fumar y la cafeína pueden modificar susceptibilidades genéticas subyacentes que existen en familias con enfermedad de Parkinson, pero se necesita profundizar en este trabajo para ver cómo funciona en última instancia esta interacción”, dijo Stacy.

Fecha Original: 10 de abril de 2007
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Un esfuerzo científico a nivel mundial por catalogar cada especie viviente ha superado el hito del millón. Según informan los investigadores, tras seis años en el programa han alcanzado la cifra de 1 009 000. Esperan completar la lista hacia el 2011, alcanzando un total de aproximadamente 1,75 millones de especies.

Thomas M. Orrell, biólogo del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural, dijo que el catálogo finalizado incluirá todos los organismos vivientes, desde plantas y animales a fungi y microorganismos tales como bacterias, protozoos y virus.

“Mucha gente se sorprende de que, a pesar de dos siglos de trabajo de biólogos y el actual interés mundial en la biodiversidad, no haya actualmente un catálogo exhaustivo de todas las especies conocidas de organismos sobre la Tierra”, dijo Orrell.

La lista no incluye especies fósiles del pasado.

El Catálogo de la Vida de Especies-Sistemas de Información Taxonómica Integrada 2000 proporciona el acceso a datos mantenidos por una variedad de organizaciones científicas, cada una especializada en cierta área.

Por ejemplo, la información sobre moscas dípteras es mantenida por el Laboratorio de Entomología Sistemática del Departamento de Agricultura en el Museo de Historia Natural Smithsoniano.

Museos de historia natural de Londres, Países Bajos y Nueva York mantienen los datos de las polillas de la ropa, libélulas y arañas. Expertos de Canadá y París mantienen datos de las avispas icneumon y los escarabajos longicornios.

Éstas listas son revisadas por pares y revisadas técnicamente, y tras esto, integradas en un software especial para el catálogo.

El proyecto, que involucra a unos 3000 biólogos, está liderado por Frank Bisby de la Universidad de Reading en Inglaterra y Orrell.

Recursos en la red:

Autor: Randolph E. Schmid
Fecha original: 8 de Abril de 2007
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La Profesora Asistente Nergis Mavalvala, a la izquierda, y el Estudiante Doctorado Thomas Corbitt son parte del equipo internacional que ha ideado una forma de enfriar objetos grandes cerca del cero absoluto. Imagen / Donna Coveney

Usando una técnica de enfriamiento por láser que podría algún día permitir a los científicos observar el comportamiento cuántico en grandes objetos, investigadores del MIT han enfriado un objeto del tamaño de una moneda a una temperatura de menos de un grado sobre el cero absoluto.

Este estudio marca la temperatura más baja jamás alcanzada por enfriamiento láser de un objeto de tal tamaño, y la técnica promete confirmar experimentalmente, por primera vez, que los objetos grandes obedecen las leyes de la mecánica cuántica al igual que los átomos.

Aunque el equipo de investigación aún no ha logrado temperaturas lo bastante bajas como para observar efectos cuánticos, “lo más importante es que hemos encontrado una técnica que podría permitirnos conseguir que (los objetos grandes) finalmente muestren por primera vez su comportamiento cuántico”, dijo la Profesora Asistente de Física del MIT Nergis Mavalvala, líder del equipo.

Los investigadores del MIT y los colegas de Caltech y del Instituto Albert Einstein en Alemania informarán de sus hallazgos en el próximo número de Physical Review Letters.

La Teoría Cuántica se desarrolló a principios del siglo XX para tener en cuenta el comportamiento atómico inesperado que no podía explicarse a través de la mecánica clásica. Pero a mayores escalas, el calor y movimiento de los objetos difuminan los efectos cuánticos, y las interacciones están dominadas por la mecánica clásica, incluyendo las fuerzas gravitatorias y el electromagnetismo.

“Siempre aprendiste en la física del instituto que los objetos grandes no se comportan de acuerdo a la mecánica cuántica debido a que están demasiado calientes, y la energía térmica oscurece el comportamiento cuántico”, dijo Thomas Corbitt, estudiante graduado en física por el Mit y autor principal del artículo. “Nadie ha demostrado la mecánica cuántica a tal escala (macroscópica)”.

Para ver los efectos cuánticos en objetos grandes, éstos deben ser enfriados cerca del cero absoluto. Tales temperaturas tan bajas sólo pueden obtenerse manteniendo los objetos lo más inmóviles posible. En el cero absoluto (0 grados Kelvin, -273 grados Celsius o -460 grados Fahrenheit), los átomos pierden su energía térmica y sólo mantienen su movimiento cuántico.

En el próximo artículo, los investigadores informan de que han bajado la temperatura de un espejo del tamaño de una moneda a 0,8 grados Kelvin. A esta temperatura, el espejo de 1 gramo de peso se mueve tan lentamente que le llevaría 13 mil millones de años (la edad del Universo) darle una vuelta a la Tierra, dijo Mavalvala, cuyo grupo es parte del Laboratorio LIGO del MIT (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory – Observatorio de ondas Gravitatorias de Interferómetro Láser).

El equipo continua refinando la técnica y ha conseguido posteriormente temperaturas mucho más bajas. Pero para observar el comportamiento cuántico de un objeto de este tamaño, los investigadores necesitan conseguir una temperatura que sea muchos órdenes de magnitud más fría, dijo Mavalvala.

Para lograr tales temperaturas, los investigadores están combinando dos técnicas previamente demostradas – óptica de captura y óptica de reducción. Los dos rayos láser golpean el espejo suspendido, uno como si fuese un resorte (recolocando el objeto en su posición de equilibrio cuando se mueve), y otro para decelerar (o reducir) el objeto y extraer su energía térmica.

Estos dos láser combinados generan una potente fuerza – más fuerte que una vara de diamante de la misma forma y tamaño que el rayo láser – que reduce el movimiento del objeto casi a la nada.

Usar luz para sostener el espejo en su sitio evita los problemas de tenerlo confinado en otro objeto, como un resorte, dijo Mavalvala. Los resortes mecánicos están hechos de átomos que tienen su propia energía térmica y por tanto interferirían con el enfriado.

Cuanto más se acerquen los investigadores a la fría temperatura que necesitan para ver el comportamiento cuántico, más difícil se hará alcanzar el objetivo final, predijo Mavalvala. Aún tenemos algunos temas técnicos en el camino, tales como la interferencia producida por las fluctuaciones de la frecuencia del láser.

“Éste último factor de 100 será heroico”, dijo ella.

Una vez que los objetos se hayan enfriado lo suficiente, deberían observarse los efectos cuánticos tales como la generación de estados “squeeze”, almacenamiento de información cuántica y entrelazamiento cuántico entre la luz y el espejo, dijo Mavalvala.

Otros autores del artículo son Christopher Wipf, estudiante graduado en física del MIT; David Ottaway, científico investigador en el LIGO del MIT; Edith Innerhofer (anteriormente miembro postdoctoral en el MIT); Yanbei Chen, jefe del grupo Max Planck (Instituto Albert Einstein); Helge Muller-Ebhardt y Henning Rehbein, estudiantes graduados en el Instituto Albert Einstein; y los científicos investigadores Daniel Sigg del Observatorio Hanford de LIGO y Stanley Whitcomb de Caltech.

Autora: Anne Trafton
Fecha Original: 5 de abril de 2007
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Las flechas del centro de la imagen apuntan hacia el agujero negro supermasivo del centro de la galaxia de la Vía Láctea. Los datos del GLAST podrían dar pronto pruebas de estrellas quema-WIMPs cercanas. (Imagen cortesía de ESO)

Las estrellas pueden ser unos matones en su vejez. Las enanas blancas – estrellas colapsadas densas en la etapa final de su vida — podrían estar especializadas en engullir y aniquilar a las partículas masivas de interacción débil (WIMPs) [1]. Estas partículas constituyen una gran parte de la materia oscura del Universo, y podrían formar concentraciones extremadamente densas cerca de agujeros negros supermasivos. Los físicos Igor Moskalenko y Lawrence Wai planean analizar los datos del GLAST [2] para aprender si existen estas concentraciones de materia oscura. Si lo consiguen, las estrellas traga-WIMPs podrían revelar los secretos de los agujeros negros. Su artículo se publicará el 10 de abril en el número de Astrophysical Journal Letters.

“Esta investigación podría revelar un tipo completamente nuevo de estrella, y podría proporcionar pistas sobre cómo evoluciona un agujero negro”, dice Wai. “Estamos muy excitados con esta posibilidad”.

Se conoce un pequeño grupo de estrellas brillantes que orbitan muy cerca de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Los WIMPs se concentrarían cerca de este agujero negro, donde el barrido cercano de las enanas blancas podría caputar y “quemar”, o aniquilar de forma eficiente, muchos de ellos. Moskalenko and Wai proponen que usar el GLAST para encontrar materia oscura cerca de un agujero negro supermasivo podría implicar a las estrellas que se han observado orbitando cerca de éstos prósperos come-WIMPs.

Su hipótesis será probada pronto, cuando el GLAST recoja datos de rayos gamma y los científicos busquen aniquilaciones de materia oscura cerca del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Si se hallase ésto, un pico en la concentración de materia oscura cerca del agujero negro revelaría mucho sobre la naturaleza de nuestro Universo.

“La observación de estrellas orbitando cerca de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia sería un tremendo descubrimiento”, dice Wai. “Si algunas de estas estrellas son quema-WIMPs, podrían proporcionarnos una información única sobre la estructura de la materia oscura”.

[1] WIMP: En inglés debilucho, endeble.
[2] GLAST: Gamma Ray Large Area Space Telescope o Telescopio Espacial de Gran Área de Rayos Gamma. Más información en http://www-glast.stanford.edu/

Autor: Alison Drain
Fecha Original: 29 de Marzo de 2007
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El equipo crítico del mayor colisionador de átomos del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Suiza, falló durante una prueba, según dijo la organización europea para investigación nuclear (CERN).

El núcleo magnético del mayor imán solenoide superconductor del mundo ha podido verse en marzo de 2007. El equipo crítico para el mayor colisionador de átomos del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en Suiza, falló durante una prueba, según dijo la organización europea para investigación nuclear (CERN).

Tres imanes de 13 metros fabricados e instalados por el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab) en los Estados Unidos – que está en competencia amistosa con el CERN para identificar una partícula elemental clave – se desprendieron cuando fueron sometidos a 20 veces la presión atmosférica normal.

Los imanes son usados para enfocar el rayo de partículas antes de la colisión en el acelerador, que corre a lo largo de 27 kilómetros a una profundidad de 100 metros bajo la frontera franco-suiza.

El incidente del 27 de marzo no causó ningún herido según confirmaron ambos laboratorios.

El colisionador se prevé que entre en operación en noviembre de 2007.

“En este momento, las consecuencias – si es que hay algunas – sobre el calendario del LHC son desconocidas”, dijo el Fermilab en unas declaraciones publicadas en su propio sitio web y en el del CERN.

De acuerdo con la declaración del Fermilab, falló la estructura que sostiene al trío de superimanes en su sitio. Solucionar este problema “tiene la máxima prioridad para el Fermilab”, añadiendo que se haría “lo que sea necesario para volver a poner las cosas en su sitio”.

En las primeras pruebas, según reconoció el laboratorio americano, los imanes no habían estado sujetos a “cargas asimétricas” como podría haber ocurrido durante el fallo de refrigeración.

El acelerador LHC permitirá a los físicos llevar a cabo experimentos que prometen resolver algunos de los misterios que aún quedan sobre las partículas subatómicas.

La búsqueda principal es identificar el llamado bosón de Higgs, una partícula de la que se sospecha su existencia y que explicaría la masa.

El CERN no tiene ninguna sospecha sobre que el fallo fuese provocado de alguna forma por el Fermilab, según dijo la portavoz, Sophie Tesauri, en respuesta a una pregunta.

“Su credibilidad científica se vería comprometida. Es en su propio provecho que el LHC funcione correctamente”, comentó.

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La mayoría de los pronunciamientos hechos sobre el “Desarrollo Ecológico Sostenible” no tienen sentido, ya que se basan en la suposición errónea de que el problema está en encontrar formas que nos permitan continuar con opulento estilo de vida industrial-consumista y continuar el crecimiento económico, sin reducir los recursos o dañar el medio ambiente.

Esto no es ni remotamente posible.

Una sociedad sostenible puede lograrse sólo si hay una enorme reducción de la cantidad sumada de producción y consumo del mundo; es decir, el volumen actual de comercio, movimiento de mercado, exportaciones, inversiones, compras, trabajo etc., en marcha debe ser reducido a una pequeña proporción de los niveles actuales. Esto significa retirar paulatinamente vastas cantidades de actividad económica y producción, e implementar una economía de crecimiento cero o de estado estacionario. Difícilmente nadie del gobierno, academia, medios de comunicación, instituciones educativas o el público general está dispuesto a poner esto boca arriba.

Lo que significa en realidad “Desarrollo Ecológico Sostenible” no está al alcance a menos que comencemos con el análisis de la situación global de “límite del crecimiento”. Países ricos como Australia están ya muy lejos de los niveles de producción y consumo que son sostenibles, o que podrían ser compartidos por todas las personas del mundo. Todavía nuestro máximo objetivo es elevar los niveles de producción y consumo cada vez más y sin límite.

Considera las siguientes líneas argumentales de la vasta literatura del “límite”:

# Si los 9 000 millones de personas que se espera que vivan en la Tierra poco después del año 2070 consumieran cada uno minerales y energía al ritmo per cápita actual del mundo rico, la salida de estos elementos tendría que multiplicarse por ocho sobre los valores actuales. Aproximadamente un tercio de la lista básica de 35 elementos minerales de recursos potencialmente renovables se agotarían en menos de 40 años (Trainer 1995). Todo el aceite, gas, petróleo y carbón potencialmente recuperables (suponiendo 2 billones de toneladas) y uranio (a través de reactores de fisión) se agotaría en más o menos el mismo lapso de tiempo. Para producir la cantidad necesaria de energía a partir de fuentes nucleares se requeriría aproximadamente 700 veces la capacidad nuclear actual del mundo, toda en forma de reactores de producción, dado que la energía de fusión no es probable que esté disponible a la escala necesaria durante muchas décadas, si es que alguna vez lo está. Esto significaría que en algún momento estarían en uso aproximadamente tres cuartos de millón de toneladas de plutonio.

# Aunque una sociedad sostenible debe, finalmente, estar basada en fuentes de energía renovable esto no es plausible que pueda suceder con la demanda energética actual del mundo de electricidad y combustibles líquidos, y mucho menos en algún múltiplo de esta. (Trainer, 1995 Capítulo 9.)

# Para producir la dieta media de un Norteamericano se requiere 0,5 hectáreas de tierra de cultivo por persona. Si 9 000 millones de personas tuviesen dicha dieta se necesitarían 4,5 mil millones de hectáreas de tierra de cultivo, que es 3,5 veces toda la tierra de cultivo del planeta.

# Se necesitarían 12 hectáreas de tierra productiva para proporcionar a una persona de Norteamérica su actual “nivel de vida”. Si viviesen 9 000 millones de personas de esta forma necesitaríamos 108 mil millones de hectáreas de tierra productiva, pero ¡esto es unas 15 veces más que toda la tierra productiva del planeta!

# Desde principios de los años 90 la Comisión para el Control Climático de las Naciones Unidas nos ha estado diciendo que si queremos prevenir el incremento de la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera debemos reducir las emisiones de carbono en un 60-80%. Si lo reducimos en un 60% y compartimos los combustibles fósiles disponibles entre los 9 000 millones de personas, tendríamos aproximadamente una decimoctava parte de la cantidad que usamos hoy.

# Una de la escasez más preocupante de recursos es la del agua. Estamos usando agua mucho más rápido de lo que llueve; es decir, estamos reduciendo el agua almacenada en la Tierra. La diferencia es enorme; de hecho si reducimos el agua usada en la agricultura a los ratios que podemos obtener de la lluvia alimentaríamos a 480 millones de personas menos que ahora.

La mayoría de personas tiene una pequeña idea de la magnitud de estas estadísticas. No solo somos poco sostenibles: estamos lejos de los niveles de uso de recursos, producción y consumo que son sostenibles.

Ahora añade las absurdas implicaciones de nuestra fundamental, feroz y nunca cuestionada obsesión por el crecimiento económico. Nada hay más importante en una sociedad consumista que incrementar el volumen de producción y consumo, es decir, la actividad económica, siempre, rápidamente y sin límite. Si tenemos un crecimiento anual del 3% en la actividad económica y se espera que en el 2070 sean 9 000 millones de de personas los que hayan llegado al nivel de vida que tenemos en los países ricos tendríamos entonces, una salida económica mundial unas 60 veces mayor que ahora. Los niveles actuales de consumo y recursos y el impacto medioambiental están lejos de ser sostenibles, pero estamos inmersos en un sistema económico que multiplicará el impacto actual por 60 en 70 años, y si continúa el crecimiento del 3% se duplicaría cada 23 años a partir de ese momento.

La suposición convencional es que estos múltiplos se anularían con el avance técnico. Se asume que la mejora en la tecnología harán posibles continuar o incluso elevar el “nivel de vida” y el crecimiento económico mientras mantenemos los recursos e impacto ecológico bajo niveles sostenibles. Pero los múltiplos son demasiado grandes para que esto sea remotamente plausible. El mayor defensor conocido de esta teoría es Amory Lovins. Argumenta que los recursos y costes medioambientales por unidad de producción podrían reducirse a un cuarto, y tal vez menos, de la cantidades actuales. Pero esto está lejos de ser suficiente.

Si toda la gente del mundo pudiese tener en nivel de vida actual del mundo rico, la demanda sería al menos cinco veces mayor. Si la población global se eleva a 9 000 millones, como se espera que haga, el múltiplo se convierte en 7,5. Si estuviésemos en países ricos con un crecimiento anual del 3% en el nivel de vida, el volumen de producción y consumo en 2070 será de 8 veces más que hoy día, por tanto si 9 000 millones fuesen a vivir como vivimos nosotros, la producción total mundial sería 60 veces mayor de lo que es hoy. Pero en este momento es probablemente sostenible un volumen de 2 o 3 veces; recuerda que las emisiones de carbono deberían recortarse al menos a dos tercios. Por lo que para permitirnos avanzar en la persecución de la opulencia y el crecimiento, el avance técnico en el 2070 tendría que permitir 60 veces más producción y consumo generando solo entre la mitad y un tercio de los recursos y costes medioambientales. Esto está mucho más lejos de lo que podríamos conseguir.

Implicaciones de una sociedad sostenible

Si los límites del análisis de crecimiento de nuestro problema es válido, entonces son evidentes un número de implicaciones muy claras e ineludibles para una sociedad sostenible que todos podamos compartir. Dado que esta debe ser una sociedad en la cual el uso de los recursos per cápita y el impacto medioambiental son una pequeña fracción de los que tenemos en el mundo rico actual, tenemos entonces:

# Estilos de vida mucho más simples, basados en la aceptación de la frugalidad y cantidad suficiente de materiales

# Un nivel de autosuficiencia alto dentro del hogar, a nivel nacional y especialmente en áreas locales.

# Formas mas cooperativas, por ejemplo permitir el compartimiento de recursos

# Una economía de crecimiento cero o de estado estacionario, logrado tras un largo periodo de crecimiento negativo, es decir reducción a gran escala en ala producción y consumo innecesarios. Esto significa que muchas fábricas deberían cerrarse y grandes volúmenes de capital que actualmente se invierte debe dejar de ser invertido.

No es necesario decir que algo como esto es imposible en la economía consumista/capitalista actual. Incluso más problemático, tal sociedad no podría conseguirse a menos que haya un enorme cambio de valores en las formas individuales, competitivas y adquisitivas en las que se centra la sociedad Occidental. Esto sería fácil de diseñar y construir en comunidades y economías locales del tipo requerido…si bastante gente quiere hacerlo. De hecho miles de personas están actualmente desarrollando esto dentro del movimiento Eco-rural. No obstante en cambio de una sociedad de consumo es tan grande que es inverosímil hacer la transición.
De esta forma, la mayor parte de las referencias al “desarrollo ecológico sostenible” se hacen dentro de un corriente del discurso que apunta solo unas pocas mejoras en el ratio de recursos o impacto medioambiental, resultado de alguna actividad, que implica que todo está bien dado que mejoras de este tipo pueden continuar hasta que la suma de su impacto sean reducidos a niveles sostenibles. Esto se ve que es un serio error. Cuando se comprenda la magnitud de nuestros excesos, junto al hecho de que solo unas pocas personas en el mundo están actualmente consumiendo tanto como nosotros en los países ricos, y cuando estas implicaciones del compromiso de crecimiento se comprendan, es obvio que llegar a una sociedad sostenible requerirá un enorme cambio en el estilo de vida y patrones de asentamiento, la casi total salida de la economía consumista-capitalista y un cambio sin precedentes e algunos valores fundamentales Occidentales, especialmente la avaricia.

Autor: Ted Trainer
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..y qué no hacer.

Debido a la gran cantidad de correos que he recibido (varios miles según el último recuento) no puedo contestar a todas las solicitudes, especialmente aquellas de individuos que tienen una nueva propuesta para completar el sueño de Einstein de una Teoría de Campo Unificada, o una nueva teoría del espacio y el tiempo.

Sin embargo, me gustaría dar algunas líneas generales para la gente que ha deliberado de forma concienzuda acerca de la cuestión del espacio-tiempo.

1) Intenta resumir la idea principal o tema en un simple párrafo. Como Einstein dijo una vez, a menos que una teoría tenga una representación subyacente que el hombre de la calle pueda comprender, la teoría probablemente no tiene valor. Intentaré responder a las propuestas que sean cortas y sucintas, pero simplemente, no tengo tiempo para las propuestas donde la idea principal está dispersa a lo largo de muchas páginas.

2)Si tienes una propuesta seria para una nueva teoría física, envíala a una revista de física, tales como Physical Review D o Nuclear Physics B. Allí tendrán el arbitraje y la atención seria que se merecen.

3) Recuerda que tu teoría recibirá mayor credibilidad si está apoyada en teorías previas en lugar de hacer afirmaciones del tipo: “¡Einstein estaba equivocado!”. Por ejemplo, nuestra comprensión actual de la Teoría Cuántica y la Relatividad, aunque incompletas, aún nos dan un marco de trabajo para el cual no hemos visto ninguna desviación experimental.

Incluso la gravedad newtoniana funciona bastante bien en su dominio (es decir, pequeñas velocidades). La relatividad es útil en su dominio de velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Sin embargo, incluso la relatividad colapsa a distancias atómicas, o en los campos gravitatorios que encontramos en el centro de un agujero negro o en el Big Bang. De igual forma, la Teoría Cuántica funciona bastante bien a distancias atómicas, pero tiene problemas con la gravedad. Una primera combinación de la Teoría Cuántica y la Relatividad funciona bastante bien desde distancias subatómicas (10^-15 cm.) a distancias cosmológicas (1010 km), por tanto, ¡tu teoría debería mejorar esto!

4) Intenta no usar expresiones vagas que no puedan formularse con precisión o de forma matemática, tales como “el tiempo está cuantizado”, “la energía es espacio”, o “el espacio está curvado”, o “la energía es una nueva dimensión”, etc. En lugar de esto intenta usar las matemáticas para expresar tus ideas. De otra forma es difícil tratar de comprender lo que estás diciendo de una forma precisa. Muchos revisores rechazarán artículos que sólo sean colecciones de palabras, equiparando un concepto misterioso (por ejemplo el tiempo) con otro (por ejemplo la luz). El lenguaje de la naturaleza son las matemáticas (por ejemplo Cálculo de Tensores y Teoría de Grupos Lie). Intenta formular tus ideas de forma matemática para que el revisor tenga una idea de donde estás partiendo.

5) Una vez formulada de forma matemática, es relativamente fácil para un físico teórico determinar la naturaleza precisa de la teoría. Como poco, tu teoría debe contener las Ecuaciones de Tensores de Einstein y la Teoría Cuántica del Modelo Estándar. Si carecen de estos dos ingredientes, entonces tu teoría probablemente no pueda describir la naturaleza tal y como la conocemos. El problema fundamental con el que se encuentran los físicos es que la Relatividad General y la Teoría Cuántica, cuando se combinan en una única teoría se vuelve no “renormalizable”, es decir, la teoría estalla y se convierte en algo sin sentido. Tu propuesta, por tanto, tiene que ofrecernos una teoría finita que combine estos dos formalismos. Hasta ahora, sólo la Teoría de Supercuerdas puede resolver este problema clave. Importante: esto significa que, como mínimo, tus ecuaciones deben contener las Ecuaciones de Tensores de la Relatividad General y el Modelo Estándar. Si no lo incluyen, entonces tu teoría no puede ser calificada como una “Teoría del Todo”.

6) Lo más importante, trata de formular un experimento que pueda probar tu idea. Toda la ciencia está basada en resultados reproducibles. No importa lo extravagante que sea tu idea, debe ser aceptada si se mantiene de forma experimental. Por tanto trata de pensar un experimento que distinguirá tu resultado de otros. Pero recuerda, tu teoría tiene que explicar los experimentos que ya han sido realizados, los cuales ratifican la Relatividad General y la Teoría Cuántica.

¡Buena suerte!

Autor: Michio Kaku
Fecha Original: 2007-03-29

Por primera vez, los físicos han desarrollado una forma de hacer que la luz visible viaje en dirección opuesta a la que normalmente toma cuando pasa de un material a otro, como del aire al agua o al cristal.

El fenómeno es conocido como refracción negativa y podría, en un principio, usarse para construir microscopios ópticos que fotografíen cosas tan pequeñas como moléculas, e incluso para crear dispositivos de camuflaje para hacer objetos invisibles.

El 22 de Marzo en la publicación on-line de Science Express, Los investigadores de Física Aplicada del Instituto de Tecnología de California Henri Lezec, Jennifer Dionne, y el Profesor Harry Atwater, informaron de su éxito al construir un material fotónico nanofabricado que crea un índice negativo de refracción en la región azul-verde el espectro visible. Lezec es un invitado asociado en el Laboratorio de Atwater en Caltech, y Dionne es una estudiante graduada en Física Aplicada.

De acuerdo con Lezec, la clave para comprender esta tecnología está en comprender primer cómo la luz se dobla cuando pasa de un medio a otro. Si colocamos un lápiz en un vaso de agua con un ángulo, parece estar doblado hacia arriba y hacia abajo si miramos hacial el agua desde un punto sobre la superficie. Este efecto se debe a la naturaleza de onda de la luz y la tendencia normal de los distintos materiales a dispersar la luz de distintas formas – en este caso, los materiales son el aire fuera del vaso y el agua dentro del mismo.

Sin embargo, los físicos han pensado que, si se pudieran construir de alguna forma nuevos materiales ópticos a nanoescala, sería posible hacer que la luz se doblase en el mismo ángulo pero en dirección opuesta. En otras palabras, el lápiz introducido en el agua parecería doblarse hacia atrás desde nuestro punto de vista.

Los detalles son complicados, pro tienen que ver con la velocidad de la luz a través del material en sí mismo. Los investigadores en los últimos años han creado materiales con difracción negativa para frecuencias de infrarrojo y microondas. Estos logros han explotado las longitudes de onda relativamente largas de aquellas frecuencias – las longitudes de onda de las microondas son de unos pocos centímetros, y las frecuencias infrarrojas aproximadamente del ancho de un cabello humano. La luz visible, debido a que su longitud de onda está en dimensiones microscópicas – aproximadamente de una centésima de un cabello – ha derribado esta aproximación convencional.

Dionne, uno de los autores principales, dijo que este avance se hacía posible gracias al trabajo del laboratorio de Atwater en plasmónica, un campo emergente que “estruja” la luz con materiales especialmente diseñados para crear ondas conocidas como plasmones. En este caso, los plasmones actúan de una forma similar a una onda que crea rizos en la superficie de un lago, llevando la luz a lo largo de la superficie plateada de un material de nitruro de silicio, y luego a través de un prisma nanométrico de oro por lo que la luz rentar en el nitruro de silicio con una refracción negativa.

De esta forma, el proceso no es el mismo que el usado para la refracción negativa de microondas y radiación infrarroja, pero también funciona, dice Dionne. Y este descubrimiento es particularmente excitante debido a que la luz visible, como si nombre indica, es la longitud de onda asociada con el mundo de los objetos que vemos, siempre que no sean demasiado pequeños.

“Tal vez se podría crear una superlente que derribe el límite de difracción”, dice Dionne. “Podríamos ser capaces de ver ADN y proteínas moleculares con claridad simplemente mirando en ellas, sin necesidad de usar métodos más complejos como la cristalografía de rayos-X”.

Atwater, que es Profesor Howard Hughes y profesor de Física Aplicada y ciencia de los materiales en Caltech, dice que la técnica plasmónica tiene, en efecto, potencial APRA una “lente perfecta” compacta que podría tener un enorme número de aplicaciones biomédicas y tecnológicas. “Una vez que la luz procedente de un objeto cercano pasa a través del material de refracción negativa, podría ser posible recuperar toda la información espacial”, dice, añadiendo que la pérdida de esta información es porque hay habitualmente un límite al tamaño de un objeto que puede ser visto a través de un microscopio.

Incluso más sorprendente es la posibilidad de un dispositivo óptico de “capa de invisibilidad” que rodearía un objeto y doblaría la luz de tal forma que se reenfocaría perfectamente en el lado opuesto. Esto proporcionaría una invisibilidad perfecta para el objeto en el interior de la capa, de forma similar a las capas usadas por Harry Potter o los Klingons en las viejas series de televisión de Star Trek.

“Por supuesto, nadie que esté en el interior de la capa podría ser capaz de ver el exterior”, dice Atwater.

“Pero podría ser posible poner algunas pequeñas ventanas”, añade Dionne.

Fecha Original: 2007-03-28

Los astrofísicos han encontrado pruebas de que una versión corregida de la Segunda Ley de Newton (que trabaja con la aceleración de una masa) funciona bien en las grandes escalas del Universo.

Estas modificaciones a la física Newtoniana se conocen como “Dinámicas Newtonianas Modificadas (modified Newtonian dynamics — MOND). “Newton ofrece unos cimientos para la mecánica clásica al relacionar la fuerzas, masas y las aceleraciones”, explica Alex Ignatiev a PhysOrg.com. “Esto siempre es cierto, excepto en casos especiales”.

Ignatiev ha desarrollado una forma de detectar tales casos especiales, trabajando con pequeñas aceleraciones en la Tierra. Este tipo de experimento es algo considerado tan complejo que en el pasado ha sido descartado por imposible. “Ahora tenemos observaciones de esta teoría mediante pruebas astrofísicas”, apunta Ignatiev, científico en el Instituto de Investigación de Física Teórica en Melbourne, Australia. “Quiero ver cómo funciona esto en la Tierra”. La sugerencia de Ignatiev sobre cómo podría llevarse a cabo esto ha sido publicada en Physical Review Letters como “Is Violation of Newton’s Second Law Possible? (¿Es posible violar la Segunda Ley de Newton?)”.

¿Y las implicaciones de la violación de la Segunda Ley de Newton bajo condiciones especiales en la Tierra? “Bueno”, dice Ignatiev, “esto es tratar con la física fundamental. Si puede verse que la Ley de Newton se viola en la Tierra, entonces todo lo que conocemos debe ser reevaluado”.

Pero aquí es donde comienzan las dificultades con la sugerencia de Ignatiev. “Las condiciones para probar esto son verdaderamente especiales”, explica. “El tiempo y el lugar deben ser tenidos en cuenta”. De acuerdo con Ignatiev, los posibles lugares para llevar a cabo este experimento caen a 80 grados al norte y sur del ecuador. “Estas son latitudes de lugares como la Antártica o Groenlandia — áreas no precisamente hospitalarias”. Pero el tiempo es también importante. “Debe estar afinado con gran precisión”, insiste Ignatiev. “Sólo dos momentos durante el año, alrededor de las dos fechas de equinoccios, durante aproximadamente una milésima de segundo”.

Si estos experimentos tuvieran lugar, Ignatiev dicen que los científicos buscarían lo que él llama Efecto SHLEM. Este acrónimo significa static high latitude equinox modified inertia (Inercia Modificada para Equinoccio a Altas Latitudes Estáticas) y si se cumple la condición de que las fuerzas de rotación de la Tierra sobre su eje, y la fuerza orbital de la Tierra en su movimiento alrededor del Sol, se cancelaran entre sí. “Esto llevaría a detectar un ligerísimo desplazamiento”, explica Ignatiev.

¿Pero cómo de falsable es esto? Aparte de los cálculos que ya ha realizado para fijar las fechas, tiempos y lugares para que se manifieste el Efecto SHLEM, Ignatiev dice que el experimento puede realizarse – no es imposible como se pensaba anteriormente.

“Los detectores de ondas gravitatorias son excelentes puntos de inicio”, dice. Ignatiev explica que la búsqueda de diminutos desplazamientos en la gravedad podría ayudar a comprender diminutos desplazamiento, o aceleraciones. “Incluso aunque estamos buscando distintas fuerzas”, dice Ignatiev, “los métodos de detección por gravedad pueden tomarse prestados para esta investigación. Después de todo, la gravedad es una fuerza débil con toda clase de pequeños desplazamientos, y los desplazamientos de aceleración son igualmente débiles y diminutos”. Y, añade, hay gran cantidad de estos detectores de ondas gravitatorias en uso y más aún en construcción. “Muchos de ellos están disponibles, y podría promover esta investigación”.

A pesar de estas condiciones especiales necesarias para probar las violaciones de la Segunda Ley de Newton en la Tierra, Ignatiev siente que esto podría merecer la pena. “Esto sería difícil, pero no imposible. El Efecto SHLEM es la clave. Y si podemos encontrar una violación, sería grandioso para la física fundamental”.

El artículo de Ignatiev está disponible gratuitamente en internet en la dirección: http://arxiv.org/abs/gr-qc/0612159.

Autor: Miranda Marquit
Fecha Original: 2007-03-27

Introducción

La Mecánica Cuántica predice la existencia de lo que usualmente se conoce como energías de “punto cero” para las interacciones nuclear débil y fuerte y las electromagnéticas, donde “punto cero” se refiere a la energía del sistema a una temperatura T, o el nivel de energía cuantizado más bajo de un sistema mecánico cuántico. Aunque el término “energía de punto cero” se aplica a estas tres interacciones de la naturaleza, habitualmente (y de aquí en adelante en este artículo) se usará en referencia sólo al caso de la electromagnética.

En la física cuántica convencional, el origen de la energía de punto cero es el Principio de Incertidumbre de Heisenberg, el cual afirma que, para una partícula en movimiento como puede ser un electrón, cuanto más precisamente medimos la posición, menos exactamente podemos medir su momento (masa por velocidad), y viceversa. La menor incertidumbre posible de posiciones por momento está especificada por la constante de Planck, h. Una incertidumbre paralela existe entre las medidas que involucran al tiempo y la energía (y otras llamadas variables conjugadas en mecánica cuántica). Esta mínima incertidumbre no es debida a ningún defecto corregible en la medida, sino que más bien refleja la poca claridad intrínseca a la cuántica en la misma naturaleza de la energía y la materia brotando de la naturaleza de onda de varios campos cuánticos. Esto lleva al concepto de energía de punto cero.
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Lene Hau ha convulsionado de nuevo las creencias de los científicos acerca de la naturaleza de las cosas. Albert Einstein y casi todos los demás físicos insistían en que la luz viaja a 300 000km/s en el espacio libre, y que no puede acelerarse ni decelerarse. Pero en 1998, Hau, por primera vez en la historia, deceleró la luz a 60 kilómetros por hora, más o menos la velocidad del tráfico en hora punta.

Lene Hau explica cómo detuvo la luz en un lugar y luego la recuperó y aceleró en otro lugar distinto. Fotografía: Justin Ide/Oficina de Noricias de Harvard

Dos años más tarde, detuvo por completo la luz en una nube de átomos ultrafríos. Posteriormente, reinició la luz paralizada sin cambios de ninguna característica, y la envió por su camino. Estos experimentos de tanto éxito le llevaron a ocupar un cargo de profesor en la Universidad de Harvard y a un premio de 500 000 dólares de la Fundación MacArthur para gastarlo como quisiera.

Ahora Profesora Mallinckrodt de Física y Física Aplicada, Hau ha vuelto a lograrlo. Ella y su equipo hicieron desaparecer a un pulso de luz en una nube fría y luego lo recuperaron en otra nube cercana. En el proceso, la luz se convirtió en materia y de nuevo en luz. Por primera vez en la historia, esto da a la ciencia una forma de controlar la luz con materia y viceversa.

Esto es algo que la mayoría de los científicos nunca pensó que fuese posible. Algunos colegas habían preguntado a Hau, “¿Por qué haces ese experimento? No puede hacerse”.

En el experimento, un pulso de luz fue ralentizado a la velocidad de una bicicleta apuntando el rayo hacia una nube fría de átomos. La luz dejó una “huella” de sí misma en los átomos antes de que los experimentadores la desconectaran. Entonces Hau y sus ayudantes guiaron esta huella a un segundo grupo de átomos fríos. Y obtuvieron lo siguiente: el grupo no fue tocado y ninguna luz pasó a través de ellos.

“Las dos nubes de átomos fueron separadas y no habían estado nunca antes en contacto”, puntualiza Hau. Estaban separadas 0,2 mm, una distancia relativamente grande a escala atómica.

Los investigadores golpearon entonces la segunda nube de átomos con un rayo láser, y la huella atómica revivió como pulso de luz. La luz resucitada tenía todas las características presentes cuando entró en la primera nube de materia atómica, misma forma y longitud de onda. La restablecida luz salió lentamente de la nube y aceleró rápidamente a su velocidad normal de 300 000 kilómetros por segundo.

Comunicación por luz

La luz porta información, así que piensa en la información siendo manipulada en formas que nunca antes habían sido posibles. Esta información puede ser almacenada – puesta en un estante, por así decirlo – retirada a voluntad, y convertida de nuevo en luz. La luz recuperada contendría la misma información que la luz original, sin más que un periodo en el que estuvo perdida.

O la información podría ser modificada. “Las ondas de luz pueden esculpirse”, es la forma en que Hau lo expuso. “Entonces pueden pasar. Ya hemos observado tal luz re-esculpida en nuestro laboratorio”.

Algo extraño sucede a la luz cuando entra en la nube atómica, llamada condensado Bose-Einstein. Se comprime en un espacio 50 millones de veces menor. Imagina un rayo de luz de un kilómetro de largo, cargado con información, que ahora tiene la longitud de la anchura de un cabello pero que aún codifica la misma información.

De aquí es fácil imaginar nuevos tipos de ordenadores y sistemas de comunicación – más pequeños, más rápidos, más fiables, y a prueba de interferencias.

Los átomos a temperatura ambiente se mueven de forma aleatoria y caótica. Pero cuando los enfriamos en el vacío a –273 grados Celsius, bajo ciertas condiciones millones de átomos se unen entre sí comportándose como una única masa. Cuando un rayo láser entra en tal condensado, la luz deja una huella en parte de los átomos. Esta huella se mueve como una onda a través de la nube y sale a una velocidad de unos 200 metros por hora. Esta onda de materia mantendrá su camino y entrará cerca de otro condensado ultrafrío. Así es como la luz se mueve misteriosamente de una a otra nube en el laboratorio de Hau.

Esta onda invisible de materia mantiene su camino a no ser que sea detenida en la segunda nube con otro rayo láser, tras lo cual puede resucitarse como luz nuevamente.

Los átomos en ondas de materia existen en estados y niveles de energía ligeramente distintos a los átomos de las nubes a través de los que se mueven. Estos estados de energía encajan con la forma y fase del pulso original de luz. Resumiendo, la información en esta forma puede hacerse absolutamente a prueba de interferencias. La información personal sería totalmente segura.

Tal sistema luz-materia materia-luz “es algo maravilloso sobre lo que usar tu cerebro”, medita Hau.

Los detalles del experimento aparecen como la historia de portada del ejemplar del 8 de Febrero de Nature. Los autores del informe incluyen a la estudiante graduada Naomi Ginsberg, el profesor de posdoctorado Sean Garner, y Hau.

De forma práctica

No verás un conversor de luz-materia destellando en una fábrica, negocio o tienda en un tiempo cercano. A pesar de todas estas intrigantes posibilidades, “no existen usos prácticos inmediatos”, admite Hau.

Sin embargo, ella no tiene ninguna duda de que los sistemas prácticos llegarán. Y cuando lo hagan, aparecerán como algo totalmente distinto a lo que nos es familiar hoy día. No necesitarán un montón de cables y electrónica. “En lugar de luz brillando en fibra óptica dentro de cajas llenas de cables y chips semiconductores, los datos intactos e imágenes serán directamente leídos de la luz”, imagina Hau.

Crear estas nubes atómicas ultrafrías en una fábrica, oficina, o sala de recreo será un problema, pero cree que se puede resolver. “Las nubes atómicas que usamos en nuestro laboratorio son de sólo una décima de milímetro de longitud”, apunta. “Tales nubes de átomos pueden almacenarse en pequeños contenedores, no todo el equipo tiene que estar tan frío. Casi con toda seguridad, un sistema práctico diseñado por ingenieros tendrá una apariencia totalmente distinta a la configuración que tenemos hoy en nuestro laboratorio”.

No hay “quizás” en la voz de Hau. Está serenamente convencida de que las redes de comunicaciones, códigos, relojes y sistemas de guía de luz-materia pueden ser parte de la vida diaria. Si dudas de ella, recuerda que es la persona que detuvo la luz, la convirtió en materia, la transportó y la volvió a transformar en luz.

Enlaces:

Fecha Original: 2007-02-09

Diagrama esquemático que representa el almacenamiento propuesto como líquido e hidrato, con una imagen de ejemplo de dióxido de carbono cristalino crecido en sedimentos. Crédito: Universidad de Leicester

Su investigación, publicada en la revista, Planet Earth, revela que el CO₂ puede contenerse en fríos acuíferos geológicos o reservas, donde puede permanecer inofensivos durante muchos miles de años.

La estudiante investigadora Ameena Camps está trabajando con el Profesor Mike Lovell en el Departamento de Geología de la universidad y con Chris Rochelle del BGS, estudiando el almacenamiento de CO₂.

Almacenando el gas en forma de sólido como un hidrato de gas, o como una piscina de CO₂ líquido bajo una capa de sedimentos de hidratos cementados, se piensa que ofrecería un método alternativo de captura geológica a las prácticas actuales de almacenamiento en cálidos y profundos sedimentos en el Mar del Norte.

En la cita reciente en Planet Earth Ameena Camps explicó: “Los hidratos (también conocidos como clatratos) son minerales cristalinos similares al hielo que parecen hielo normal y forman gas y agua congelada cuando se someten a bajas temperaturas y alta presión. Están hechos de una jaula de moléculas de agua congelada con las moléculas del gas atrapadas dentro”.

El grosor de la zona de estabilidad del hidrato de dióxido de carbono en el interior de Europa Occidental (metros), expresado en áreas con contorno azul, mostrando grandes regiones con condiciones adecuadas para el almacenamiento como líquido e hidrato. La zona gris está fuera del área de estudio. Crédito: Universidad de Leicester

Aunque los hidratos de gas fueron descubiertos por primera vez hace dos siglos, los posibles usos del hidrato de dióxido de carbono como una ayuda para resolver los problemas del cambio climático global, y de los hidratos de metano que se generan en la naturaleza como fuente de energía, se han sugerido sólo recientemente.

Los experimentos de laboratorio llevados a cabo como parte del proyecto de Ameena Camps han indicado que los hidratos de dióxido de carbono deberían formar estructuras estables en los sedimentos bajo los océanos. Empleando técnicas geofísicas y modelos por ordenador, Ms Camps ha identificado un número de lugares en Europa Occidental con el potencial de almacenar dióxido de carbono por este método.

También está explorando implicaciones de su investigación más allá de las que puedan beneficiar a la comprensión de los geólogos sobre la estabilidad de las laderas submarinas profundas y contribuir a mejoras en las reservas globales de agua gracias a un mejor entendimiento de los procesos de desalinización.

El Profesor Mike Lovell, del Departamento de Geología de la Universidad de Leicester comentó: “El trabajo de Ms Camps está al frente de la investigación de hidratos de gas, y ha proporcionado algunos resultados muy excitantes, remarcando la importancia de invertir en posteriores estudios de hidratos.

“Las investigaciones de los hidratos de metano naturales ayudarán a nuestra comprensión de su papel como una amenaza natural, mientras que los hidratos de dióxido de carbono son sumideros potenciales para las emisiones de gases invernadero. Este trabajo también tiene aplicaciones en otros campos como la investigación espacial en hidratos de otros cuerpos planetarios”.

Fecha Original: 2007-02-08

Haces-Beta: Representación en diagrama de lazo de un haz beta-péptido ilustrando empaquetamiento entre hélices (izquierda) y núcleo(derecha) hidrofóbico (verde).

Los químicos de Yale han hecho lo que la Madre Naturaleza eligió no hacer — hacer una molécula similar a las proteínas fuera de los ladrillos básicos naturales, de acuerdo con un informe anunciado en la web de la Journal of the American Chemical Society.

La naturaleza usa bases de alfa-aminoácidos para ensamblar las proteínas que hacen que la vida sea posible tal y como la conocemos. Químicos de Yale han informado de pruebas que indican que la naturaleza podría haber usado distintos ladrillos – beta-aminoácidos – y demuestra que los péptidos que se ensamblan a partir de los beta-aminoácidos pueden acoplarse en estructuras de la misma forma que las proteínas naturales.

“La estructura de rayos-X caracterizada en el informe muestra una molécula que comparte muchas características estructurales con las proteínas naturales”, dijo el autor principal Alanna Schepartz, Profesor Ph.D. de Química en Yale y Profesor del Instituto Médico Howard Hughes. “Estudios relacionados demuestran que las propiedades físicas de las moléculas son también notablemente similares a las proteínas naturales. En otras palabras, el ensamblaje de beta-péptidos parece y actúa casi igual que una proteína real”.

La capacidad de imitar proteínas naturales hace de los beta-péptidos una nueva y potente herramienta para la investigación básica y el descubrimiento de medicinas. Como una cinta de grabación, su mayor valor puede estar en su diferencia respecto a la representación de la vida.

“Dado que los beta-péptidos no son procesados en la célula como péptidos naturales o proteínas, puede ser posible en el futuro, diseñar beta-péptidos que mejoren el rendimiento, o en más localizaciones, de las actuales medicinas de proteínas”, dijo Schepartz. “También pueden tener propiedades únicas como biomateriales”.

Las proteínas naturales están compuestas de cadenas lineales de alfa-aminoácidos. Los beta-péptidos están formados por beta-aminoácidos, los cuales tienen un carbono extra en su cadena. Como los alfa-aminoácidos, los beta-aminoácidos son generados bajo condiciones prebióticas simuladas, son aislados de los meteoritos, y son bioproductos del metabolismo, pero no están genéticamente codificados como las proteínas naturales, ni son construidos en cadenas por las células.

Desde principios de los años 90, los científicos han sido capaces de ensamblar beta-péptidos en hélices aisladas. Hasta ahora, sin embargo, crear una estructura que mimetice el gran tamaño y la compleja estructura replegada de una proteína natural había sido un objetivo muy esquivo. El equipo de Schepartz resolvió el dilema diseñando una molécula que podía formar usando características encontradas en las proteínas naturales — un interior graso que repele el agua y un exterior hidrófilo. Este artículo, que proporciona la primera imagen de alta resolución de tal estructura, muestra un haz de otro beta-péptidos.

“La estructura que vemos es intrigante, como si sugiriese que las proteínas naturales podrían haber sido compuestas por beta-aminoácidos, pero no hubiesen sido elegidas para ello”, dijo Schepartz.

Los coautores de este artículo son los profesores de post-doctorado Douglas S. Daniels y E. James Petersson, y el estudiante graduado Jade X. Qiu. La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer y el Centro Yale para la Biología Estructural.

Fecha Original: 2007-02-07

La villa habría albergado cientos de personas (Imagen: National Geographic)

Las excavaciones en Durrington Walls, cerca del legendario monumento de Salisbury Plain, descubren restos de antiguas casas.

La gente parece haber ocupado estos lugares de forma estacional, usándolos para celebraciones rituales y ceremonias funerales. En tiempos remoto, este asentamiento habría albergado a cientos de personas, haciéndolo la villa neolítica más grande jamás encontrada en Gran Bretaña.

Las viviendas datan del 2600-2500 A.C – de acuerdo a los investigadores, el mismo periodo en el que se construyó Stonehenge Pero algunos arqueólogos apuntan que hay algunos problemas en la datación del mismo Stonehenge debido a que el círculo de piedra se ha reconstruido muchas veces.

Por consiguiente, el material arqueológico ha sido excavado y re-enterrado en numerosas ocasiones, haciendo difícil asignar una fecha a la construcción original. Pero Mike Parker Pearson y sus colegas confían en un vínculo.

“En lo que eran las casas, hemos excavado el contorno en los suelos de camas, vestidores de madera y despensas”, explica.

El investigador de la Universidad de Sheffield dijo que esto se basaba en el hecho de que estos domicilios tenían exactamente la misma distribución que las casas neolíticas de Skara Brae, Orkney, las cuales sobrevivieron intactas debido a que – al contrario que estas viviendas – estaban hechas de piedra.

Los investigadores han excavado otro casas en total en Durrington. Pero han identificado muchas otras posibles viviendas usando equipo de prospección geofísica. De hecho, piensan que podría haber tenido al menos cien casas.

Se encontraron huesos de animales arrojados por los suelos de las casas (Imagen: National Geographic)

Cada una medía aproximadamente 5m cuadrados, estaba hecha de madera, con suelo de tierra y una chimenea central. Los arqueólogos encontraron basura de 4600 años de antigüedad cubriendo los suelos de las casas.

“Este es el más rico – con esto quiero decir el más sucio – lugar de este periodo conocido en Gran Bretaña”, dijo el Profesor Parker Pearson a BBC News.

“Nunca antes habíamos visto tal cantidad de cerámica, huesos de animales y piedra”.

Los investigadores de la Universidad de Sheffield piensan que el asentamiento probablemente no estaba habitado durante todo el año. En lugar de esto, piensan que Stonehenge y Durrington formaron un complejo religioso usado para rituales funerarios.

Creen que fueron arrojadas por la gente neolítica de toda la región, que llegaban para enormes festivales a mitad del invierno, donde se consumían prodigiosas cantidades de comida. Entonces los huesos eran lanzados contra el suelo de las casas.

“La basura no son tus residuos domésticos habituales. Hay una falta de equipo artesanal para limpiar pieles de animales y no hay pruebas de procesado del grano”, dice.

“Los huesos de animales eran arrojados a medio comer. Esto es lo que llamamos un ensamblaje de banquete. Aquí es donde venían a divertirse – se podría decir que fue el primer festival libre”.

Comiendo como cerdos

Durrington tiene su propio henge[1] hecho de madera, que es notablemente parecido en la distribución a Stonehenge. Fue descubierto en 1967 – mucho antes de cualquiera de las casas.

Ambos henges están alineados con eventos del calendario astronómico – pero no los mismos.

Stonehenge está alineado con la puesta de sol en el solsticio de invierno, mientras que el círculo de madera de Durrington está alineado con el amanecer del solsticio de invierno – eran complementarios.

Esto parece encajar con la idea de un festival de invierno, que a su vez se apoya en el análisis de dientes de cerdo encontrados en el lugar.

“Una de las cosas que podemos decir de los dientes de cerdo que hemos visto es que la mayoría de ellos fueron sacrificados a los nueve meses. Y pensamos que se parieron en Primavera”, dice.

“Es como si hubiera un culto al invierno que se vincula con las alineaciones del solsticio de invierno de Durrington and Stonehenge”.

Monumento sagrado

El Profesor Parker Pearson cree que el propósito de Durrington era celebrar la vida y depositar a los muertos en el río para transportarlos a la otra vida. Stonehenge era un monumento conmemorativo y lugar de descanso final para algunos de los muertos.

Tras el festival, especuló, la gente viajó bajo la avenida” de los círculos de madera para depositar a sus muertos en el Río Avon que fluye hacia Stonehenge. Entonces se movían a lo largo de la avenida de Stonehenge hacia el círcilo, donde incineraban y enterraban unos a unos pocos elegidos de entre sus muertos.

Los investigadores dicen que se encontrarán más casas

El arqueólogo de la Universidad de Sheffield dijo que Stonehenge era un lugar para estas personas, quienes veneraban a sus ancestros, para estar en comunión con los espíritus de los que se marcharon.

Pero no todos los arqueólogos están de acuerdo: “Veo Stonehenge más como un monumento de vida”, dijo el arqueólogo y comunicador Richards a BBC News 24.

“Por lo que en términos de compresión general del panorama no estoy de acuerdo por completo”.

El Dr Andrew Fitzpatrick, de Wessex Archaeology, que no era miembro del equipo de trabajo, comentó: “No ha habido muchas excavaciones cerca de Stonehenge en los últimos años y el nuevo trabajo estimulará la aparición de nuevas y excitantes teorías en los próximos años”.
“Pero no deberíamos olvidar que Stonehenge se convirtió en algo especial cuando la gente trajo piedras de Gales, a 250km de distancia. Algunas de las respuestas sobre Stonehenge no se encontrarán en Durrington, sino mucho más lejos”.

Stonehenge fue el cementerio más grande de Gran Bretaña de su época, conteniendo alrededor de 250 cenizas procedentes de incineraciones.

En un área separada, más allá del valle de Durrington Walls, Julian Thomas de la Universidad de Manchester, descubrió otras dos casas neolíticas. Pero éstas carecían de basura.

Los investigadores piensan que estas viviendas se mantuvieron limpias de forma deliberada. Podrían haber albergado a los líderes de la comunidad, o podrían haber sido lugares sagrados , donde llevar a cabo los rituales.

[1] henge: Área circular u oval prehistórica, a menudo delimitada por un montículo o zanja, que contiene piedras mantenidas en pie o pilares de madera erigidos durante el Neolítico o la Edad de Bronce.

Fecha Original: 2007-02-06

Un nuevo estudio demuestra que las formas de las dimensiones extra pueden “verse” descifrando su influencia en la energía cósmica liberada por el violento nacimiento del Universo hace 13 mil millones de años. El método, publicado hoy (2 de febrero) en Physical Review Letters, proporciona pruebas de que los físicos pueden usar datos experimentales para discernir la naturaleza de estas esquivas dimensiones — la existencia de las cuales es un crítico, pero aún no probado, elemento de la Teoría de Cuerdas, el principal contendiente para una “Teoría del Todo” unificada.

Una imagen generada por ordenador de una posible geometría hexadimensional similar a las estudiadas por el físico de la UW-Madison Gary Shiu. Imagen costería de Andrew J. Hanson, Universidad de Indiana

Los científicos desarrollaron la Teoría de Cuerdas, la cual propone que todo en el Universo está hecho de diminutas y vibrantes cuerdas de energía, para abarcar los principios físicos de todos los objetos, desde las inmensas galaxias a las partículas subatómicas. Aunque es en la actualidad el favorito en esta explicación del marco de trabajo del cosmos, la teoría permanece, hasta la fecha, sin comprobación.

Las matemáticas de la Teoría de Cuerdas sugieren que el mundo que conocemos no es completo. Además de nuestras cuatro dimensiones habituales — las tres espaciales y la temporal — la Teoría de Cuerdas predice la existencia de seis dimensiones espaciales extra, dimensiones “ocultas” curvadas en diminutas formas geométricas en cada punto de nuestro Universo.

No te preocupes si no puedes hacerte una imagen de un mundo de diez dimensiones. Nuestras mentes están acostumbradas a sólo tres dimensiones espaciales y carecen de un marco de referencia para las otras seis, dice Gary Shiu, físico de la UW-Madison, que lidera el estudio. Aunque los científicos usan ordenadores para visualizar qué apariencia tendrían estas geometrías hexadimensionales (ver imagen), nadie sabe en realidad con seguridad qué forman toman.

El nuevo trabajo de Wisconsin puede proporcionar una forma a largo plazo de medir estos aspectos de la Teoría de Cuerdas que anteriormente eran imposibles.

De acuerdo con las matemáticas de la Teoría de Cuerdas, las dimensiones extra podrían adoptar cualquiera de decenas de miles de posibles formas, cada forma correspondería de forma teórica a un Universo con su propio conjunto de leyes físicas

Para nuestro Universo, “La Naturaleza escogió uno — y queremos saber qué forma tiene este”, explica Henry Tye, físico de la Universidad de Cornell quien no estuvo involucrado en la nueva investigación.

Shiu dice que las numerosas formas dimensionales son demasiado pequeñas para verse o medirse a través de cualquier medida de observación, lo que hace que la comprobación de este aspecto crucial de la Teoría de Cuerdas sea muy complejo. “Puedes teorizar cualquier cosa, pero tienes que ser capaz de demostrarlo con experimentos”, dice. “Ahora el problema es, ¿Cómo lo comprobamos”

Él y el estudiante graduado Bret Underwood miraron hacia el cielo buscando la inspiración.

Su propuesta está basada en la idea de que las seis diminutas dimensiones extra tuvieron su mayor influencia en el Universo cuando él mismo era una minúscula mota de materia y energía altamente comprimida — que fue, justo en el instante tras el Big Bang.

“Nuestra idea fue ir hacia atrás en el tiempo y ver qué sucedió entonces”, dice Shiu. “Por supuesto, no podemos en realidad volver atrás en el tiempo”.

Careciendo de una máquina del tiempo, usaron lo mejor que tenían a mano: un mapa de la energía cósmica liberada en el Big Bang. La energía, captada por satélites como la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson de la NASA (WMAP), ha perdurado virtualmente sin cambio durante los últimos 13 mil millones de años, haciendo del mapa de energía básicamente “una instantánea del Universo bebé”, dice Shiu. El experimento WMAP es el sucesor del proyecto Explorador de Fondo Cósmico de NASA (COBE), el cual obtuvo el Premio Nobel de Física en 2006.

Así como una sombra puede dar una idea de la forma de un objeto, el patrón de la energía cósmica del cielo puede dar un indicador de la forma de las otras seis dimensiones presentes, explica Shiu.

Para aprender cómo leer los reveladores signos de la geometría hexadimensional del mapa cósmico, trabajaron hacia atrás. Comenzando con dos tipos distintos de geometrías matemáticas simples, llamadas gargantas enrolladas, calcularon el mapa de energía predicho que debería verse en el Universo descrito para cada forma. Cuando compararon los dos mapas, encontraron pequeñas pero significativas diferencias entre ambos.

Sus resultados muestran que específicos patrones de energía cósmica pueden tener pistas de la geometría de la forma hexadimensional — el primer tipo de dato observable para demostrar tal propuesta, dice Tye.

Aunque los datos actuales no son lo bastante precisos para comparar sus hallazgos para nuestro Universo, próximos experimentos como el Satélite Planck de la Agencia Espacial Europea deberían tener la sensibilidad para detectar las mínimas variaciones entre las distintas geometrías, dice Shiu.

“Nuestros resultados con formas simples y bien comprendidas dan pruebas de que el concepto de la geometría de las dimensiones ocultas puede descifrarse a partir del patrón de la energía cósmica”, dice. “Esto proporciona una extraña oportunidad de comprobar la Teoría de Cuerdas”.

Los avances tecnológicos para capturar mapas cósmicos más detallados deberían ayudarnos a estrechar las posibilidades y podrían permitir a los científicos romper el código del mapa de la energía cósmica — y acercarnos a la identificación de la geometría que encaja con nuestro Universo.

Las implicaciones de tal posibilidad son profundas, dice Tye. “Si podemos medir esta forma, también nos diría que la Teoría de Cuerdas es correcta”.

El nuevo trabajo fue patrocinado a través de los medios de la Fundación Nacional de Ciencia, el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la Corporación de Investigación.

Autor: Jill Sakai

Fecha Original: 2007-02-05

Texto.

Un nuevo modelo cosmológico demuestra que el Universo puede expandirse y contraerse sin fin, proporcionando un rival a las teorías del Big Bang y resolviendo un espinoso problema de la física moderna, de acuerdo con los físicos de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.

El modelo cíclico propuesto por Dr. Paul Frampton, Louis J. Rubin Jr. distinguido profesor de física en el Colegio de Artes y Ciencias de la Universidad de Carolina del Norte, y el coautor Lauris Baum, estudiante graduado en física de la Universidad de Carolina del Norte, tiene cuatro partes principales: expansión, inflexión, contracción y rebote.

Durante la expansión, la energía oscura – la fuerza desconocida que causa la expansión del Universo a un ritmo acelerado — empuja más y más hasta que toda la materia se fragmenta en parches tan alejados que nada puede salvar las distancias entre ellos.

Todo, desde los agujeros negros a los átomos queda desintegrado. En este punto, sólo una fracción de segundo antes del final del tiempo, comienza la inflexión.

En la inflexión, cada parche fragmentado colapsa y se contrae individualmente en lugar de unirse en una inversión del Big Bang. Los parches se convierten en un número infinito de Universos independientes que se contraen y rebotan hacia fuera de nuevo, en una reinflación similar a la del Big Bang. Uno de estos parches se convirtió en nuestro Universo.

“Este ciclo tiene lugar un infinito número de veces, eliminando de esta forma cualquier inicio o final del tiempo”, dijo Frampton. “No hay ningún Big Bang”.

Un artículo que describe este modelo está disponible en arXiv.org y aparecerá en una próxima edición de Physical Review Letters.

Los cosmólogos ofrecieron un modelo de Universo oscilante, sin inicio ni final, por primera vez, como alternativa el Big Bang en los años 1930. La idea fue abandonada debido a que las oscilaciones no podían ser reconciliadas con las reglas de la física, incluyendo la segunda ley de la termodinámica, dijo Frampton.

La segunda ley dice que la entropía (una medida del desorden) no puede destruirse. Pero si la entropía se incrementa entre una oscilación y la siguiente, el Universo se hará más grande en cada ciclo. “El Universo crecería como una bola de nieve”, dijo Frampton. Cada oscilación se haría cada vez más grande. “Extrapolando hacia atrás en el tiempo, esto implica que las oscilaciones anteriores a la actual fueron cada vez más cortas. Esto lleva inevitablemente a un Big Bang”.

Frampton y Baum sortearon el Big Bang postulando que, en la inflexión, cualquier entropía remanente está en parches demasiado remotos para su interacción. Tener cada uno de estos “parches ocasionales” convertido en un Universo separado permite a cada Universo contraerse esencialmente vacío de materia y entropía. “La presencia de cualquier materia crea dificultades insuperables con la contracción”, dijo Frampton. “La idea de volver atrás vacíos es el ingrediente más importante de este nuevo modelo cíclico”.

Este concepto sacudió a Frampton cuando vino a su cabeza el pasado octubre.

“De pronto vi que había una nueva forma de resolver este problema aparentemente imposible”, dijo. “Yo estaba sentado con los pies en mi escritorio, medio dormido y confuso, y casi me caigo de la silla cuando me di cuenta de una posibilidad mucho, mucho más simple”.

También clave para el modelo de Frampton y Baum es la suposición sobre la ecuación de estado de la energía oscura – la descripción matemática de la presión y densidad. Frampton y Baum supusieron que la ecuación de estado de la energía oscura es siempre menor que -1. Esto distingue su trabajo de un modelo cíclico similar propuesto en 2002 por los físicos Paul Steinhardt y Neil Turok, quienes suponían que la ecuación de estado nunca es menor que -1.

Una ecuación de estado negativa da a Frampton y Baum una forma de detener el Universo de su propio estallido, un final que los físicos llaman “Big Rip”. La pareja encontró que en su modelo, la densidad de la energía oscura se vuelve igual a la densidad del Universo y la expansión se detiene justo antes del Big Rip.

Los nuevos satélites, actualmente en construcción, tales como el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea, podrían recopilar suficiente información para determinar la ecuación de estado de la energía oscura, dijo Frampton.

Puede descargar una copia del artículo en http://arxiv.org/abs/hep-th/0610213

Fecha Original: 2007-02-04

El tráfico se mueve a lo largo de una de las calles principales de Siberia Central. El Ministro de Situaciones de Emergencia de Siberia dijo que estaba enviando expertos a la provincia de Siberia para encontrar la razón de por qué había estado cayendo nieve amarilla y naranja en algunas villas.

El Ministro de Situaciones de Emergencia de Rusia dijo que había enviado expertos a la provincia de Siberia para encontrar la respuesta a por qué ha estado cayendo nieve naranja y amarilla en distintas villas, según informó la agencia de noticias ITAR-TASS.

“Se ha enviado una unidad de pruebas química a Omsk…. Su principal trabajo será investigar la contaminación de la región y establecer el grado de peligro que representa la anómala nevada”, según una cita de la agencia sobre un miembro del ministerio.

La nieve, de un rango de colores que van del amarillo pálido al naranja y portando un distintivo olor “rancio”, pudo observarse el Miércoles en cinco distritos de la provincia de Omsk, que se encuentra en la Siberia Occidental y en la frontera con Kazajstán, dijo ITAR-TASS.

“Se ha avisado a los residentes de que no usen la nieve para el hogar ni usos técnicos y que limiten los paseos, tanto las personas como los animales, en este área”, dijo el trabajador del ministerio.

El área afectada mide unos 1500 kilómetros cuadrados y aloja a unas 27 000 personas según palabras del ministro.

Los funcionarios han estado tomando pruebas de nieve, añadió.

La provincia de Omsk es conocida como centro de la industria petrolera y la capital está entre las ciudades más grandes de Siberia.

Fecha Original: 2007-02-02

Atmósfera inflada de un planeta gigante gaseoso “abrazado” a su estrella – Esta ilustración artística , muestra un planeta extrasolar orbitando muy de cerca de su estrella anfitrión. El planeta, designado como HD 209458b, tiene aproximadamente el tamaño de Júpiter. Al contrario que Júpiter, el planeta es tan caliente que su atmósfera está “hinchada”. La luz de la estrella calienta la atmósfera del planeta, causando que el calor escape al espacio en forma similar al vapor de una caldera. HD 209458b completa una órbita cada 3,5 días. El Telescopio Espacial Hubble no pido fotografiar el planeta de forma directa debido a que está demasiado cerca de la estrella. Los astrónomos usaron el Hubble para analizar la luz de la estrella a través que se filtraba a través de la atmósfera del planeta. Impreso en la luz venía información sobre la estructura de la atmósfera y su composición química. (Crédito: NASA, ESA y G. Bacon of StScI)

La potente visión del Telescopio Espacial Hubble de NASA ha permitido a los astrónomos estudiar por primera vez la estructura “layer-cake” [1] de la atmósfera de un planeta que orbita otra estrella. Hubble descubrió una densa capa superior de gas hidrógeno caliente en el lugar en que la atmósfera del planeta se vierte al espacio.

El planeta, designado como HD 209458b, es distinto a cualquier mundo de nuestro Sistema Solar. Su órbita es tan cercana a su estrella y es tan caliente que su gas fluye hacia el espacio, haciendo que el planeta parezca tener una cola similar a la de los cometas. Esta nueva investigación revela la capa de la atmósfera superior del planeta donde el gas se calienta tanto que escapa como el vapor de una caldera.

“La capa que hemos estudiado es en realidad una zona de transición donde la temperatura sube como un cohete desde 1340 grados Fahrenheit (1000 Kelvin) a unos 25 540 grados (15 000 Kelvin), lo cual es más caliente que el Sol”, dijo Gilda Ballester de la Universidad de Arizona en Tucson, jefe del grupo de investigación. “Con esta detección vemos los detalles de cómo un planeta pierde su atmósfera”.

Los hallazgos de Ballester, David K. Sing, de la Universidad de Arizona y el Instituto de Astrofísica de París, y Floyd Herbert de la Universidad de Arizona aparecerán el 1 de febrero en una carta en la revista Nature.

Una intensa radiación ultravioleta proveniente de la estrella anfitrión caliente el gas de la atmósfera superior, inflando la atmósfera como un globo. El gas está tan caliente que se mueve muy rápido y escapa del tirón gravitatorio del planeta a una razón del 10 000 toneladas por segundo, más de tres veces la razón del agua que fluye por las Cataratas del Niágara.

La estrella de tipo solar, HD 209458, y su planeta de tipo “Júpiter caliente” en tránsito se muestran en luz violeta simulada. Como se muestra en esta ilustración, la estrella aparecería como un disco púrpura con limbo oscuro si lo vemos en luz violeta y cercana al ultravioleta. La densa y recientemente detectada, estrecha capa de átomos de hidrógeno caliente está representada por el anillo de absorción oscuro que rodea al opaco disco planetario. La masa de átomos de hidrógeno en la atmósfera superior, la cual forma una extensa nube y una cola similar a la de un cometa, se muestra en blanco. La capa de absorción se dibujó al doble de la altitud y diez veces más gruesa para que sea más fácilmente visible en la ilustración, el resto ha sido dibujado a escala. (rédito artísticot: Loretta McKibben, UA Lunar and Planetary Lab).

El planeta, sin embargo, no se marchitará en un tiempo cercano. Los astrónomos estiman que su tiempo de vida es de más de 5 mil millones de años. El chamuscado planeta es una versón muy hinchada de Júpiter. De hecho, es llamado un “Júpiter caliente”, un gran planeta gaseoso orbitando muy cerca de su estrella padre. Júpiter podría incluso ser como HD 209458b si estuviese cerca del Sol, dice Ballester.

El planeta completa una órbita alrededor de su estrella cada 3,5 días. Orbita a 7,5 millones de kilómetros de su anfitrión, 20 veces más cercano de lo que está la Tierra del Sol. En comparación, Mercurio, el planeta más cercano a nuestro Sol, está 10 veces más lejos del Sol que de lo que HD 209458b está de su estrella. Al contrario que HD 209458b, Mercurio es una pequeña bola de hierro con una corteza rocosa.

“La atmósfera extrema de este planeta podría dar pistas sobre las atmósferas de otros Júpiter calientes”, dijo Ballester.

Aunque HD 209458b no tiene un gemelo en nuestro Sistema Solar, tiene muchos parientes más allá de nuestro Sistema Solar. Alrededor de un 10 a un 15 por ciento de los más de 200 planetas extrasolares conocidos son del tipo Júpiter calientes. Una reciente investigación del Hubble encontró 16 candidatos a Júpiter calientes en la región central de nuestra Galaxia de la Vía Láctea, sugiriendo que pude haber miles de millones de estos gigantes gaseosos abrazados a estrellas en nuestra galaxia.

HD 209458b es uno de los planetas extrasolares más intensamente estudiado debido a que es uno de los pocos mundos alienígenas conocidos que puede ser visto pasando frente a nosotros, o transitando, su estrella, provocando que la estrella brille de forma ligeramente más tenue. De hecho, el gigante gaseoso es el primero de estos mundos alienígenas descubierto transitando su estrella. HD 209458b está a 150 años luz de la Tierra en la constelación de Pegaso.

Los tránsitos permiten a los astrónomos analizar la estructura y composición química de la atmósfera de los gigantes gaseosos analizando la luz de la estrella que pasa a través de la atmósfera del planeta. El efecto es similar a encontrar huellas en una ventana observando la luz solar que si filtra a través del cristal.

Anteriores observaciones del Hubble revelaron oxígeno, carbono y sodio en la atmósfera del planeta, así como una enorme atmósfera superior de hidrógeno con una cola similar a los cometas. Estos estudios de referencia proporcionaron la primera detección de la composición química de la atmósfera de un planeta extrasolar. Observaciones adicionales del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA capturó el brillo infrarrojo de la caliente atmósfera del planeta.

El nuevo estudio de Ballester y su equipo está basado en un análisis de observaciones de archivo realizadas en 2003 con la Cámara Espectrógrafo del Telescopio Espacial Hubble por David Charbonneau del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Mass. El equipo de Ballester analizó el espectro de los átomos de hidrógeno caliente en la atmósfera superior del planeta, una región no estudiada por el grupo de Charbonneau.

[1] Layer-Cake: Estructura similar a la de un pastel, con distintas capas unidas por relleno.

Fecha Original: 2007-02-01

Los físicos han desarrollado una teoría que unifica dos de los misterios más ampliamente estudiados del Universo: ¿Por qué existe un desequilibrio entre la materia ordinaria y la antimateria (los científicos esperan ver iguales cantidades de ambas, pero observan menos antimateria), y la identidad de la “materia oscura” – las enigmáticas partículas que se piensa que cuentan para el tirón gravitatorio extra observado en las galaxias distantes.

“Proponemos que el algún punto del Universo primigenio, la materia oscura interactuó con la materia ordinaria de algún modo particular que llevó a desplazar el equilibrio entre la materia y la antimateria ligeramente hacia la materia, un proceso llamado bariogénesis”, dijo Jeff Jones, físico de la Universidad de California-Santa Cruz involucrado en el trabajo, a PhysOrg.com. “Hemos propuesto un nuevo mecanismo para la bariogénesis que enlaza estos dos misterios, que se suponía usualmente no relacionados entre sí”.

El prefijo “bario” en bariogénesis viene de “barión,” una clase de partículas compuestas de tres quarks. Los protones y neutrones son los ejemplos más típicos de bariones. Por extensión, la materia corriente – átomos, en otras palabras, que son principalmente protones y neutrones – están también esencialmente hechos de bariones. De igual forma, la antimateria es, en su mayor parte, antibariones.

El físico ruso Andrei Sakharov, padre de la bomba de hidrógeno rusa y partidario de la coexistencia pacífica entre los soviéticos y los sistemas occidentales, apuntó en los años 60 que para que la bariogénesis tuviese lugar tendría que haber una violación de la simetría CP. La simetría CP es un concepto que afirma que si las partículas comunes son reemplazadas por antipartículas en cualquier proceso físico, y la “lateralidad” es invertida simultáneamente (de forma similar a que yo soy diestro pero mi imagen en el espejo, mi “anti-yo” es zurdo), el resultado debería ser un proceso igualmente factible que tiene lugar a la misma razón que el primero. De las cuatro fuerzas fundamentales conocidas – nuclear fuerte y débil, electromagnética y gravedad – los científicos han visto sólo a la nuclear débil violar, en algunos experimentos, la simetría CP. Sin embargo, cuando la violación da como resultado la producción de bariones, siempre genera además antibariones. Por lo que no se produce desequilibrio.

Debe haber, entonces, un proceso que no conserve en número total de bariones involucrados y que viole la simetría CP. El Modelo Estándar de física de partículas – una teoría que describe la relación entre las fuerzas nuclear débil y fuerte y las fuerzas electromagnéticas, y todas las partículas que sienten estas fuerzas – predice que existe tal proceso. Conocido como “proceso sphaleron”, sólo tendría lugar a unas temperaturas demasiado altas como conseguirse en un laboratorio, pero podrían haber tenido lugar en el Universo primigenio. El proceso sphaleron permite la posibilidad de que la materia sea generada sin su correspondiente antimateria, pero esto no es aún una solución completa. Pero, dice Jones, “El Universo no tienen ninguna razón para preferir la materia sobre la antimateria, por lo que a largo plazo se esperaría que finalmente se compensaran. Misteriosamente, no ha sucedido, y aquí es donde aparece nuestro trabajo”.

Él y sus colegas demuestran en su artículo (que apareció en la edición de noviembre de Journal of High Energy Physics) que si las partículas de materia oscura tienen ciertas propiedades habrían interactuado con la materia ordinaria. Cuando añadimos esto al resto de las ecuaciones en el Modelo Estándar (la materia oscura actualmente no es parte de él), esta interacción podría haber causado una preferencia de la materia sobre la antimateria. Como en el proceso sphaleron, esta interacción sólo tendría lugar a las temperaturas muy altas que se dieron lugar en el Universo primigenio y que se “apagaron” cuando el Universo se enfrió. Esto no sólo explica cómo pudieron generarse más bariones que antibariones durante un momento, sino también por qué habría más bariones a largo plazo. Pero para este trabajo, el proceso sphaleron tendría que haber terminado antes de que ocurriese la interacción entre la materia ordinaria y la materia oscura. Si tiene lugar en el orden opuesto, el exceso de bariones del Universo primigenio serían aniquilados por lo nuevos antibariones producidos por el proceso sphaleron.

El grupo abordó estas ideas cuando estaban estudiando una extensión del Modelo Estándar conocido como el modelo Pentágono, el cuál involucra partículas teóricas apodadas pentaquarks, que intenta combinarlos juntos en grupos de cinco. Los científicos pueden verificar el Modelo Estándar sólo para partículas con energías alcanzables por los experimentos humanos, las cuales, relativamente, no son muy altas. A altas energías, muchos científicos sospechan que el Modelo Estándar colapsaría y entraría en juego una nueva física. El modelo Pentágono, por otra parte, abre el campo a nuevas fuerzas desconocidas y se mantiene a energías a las cuales el Modelo Estándar falla.

Los investigadores dicen que su teoría de la bariogénesis podría ser válida aún si el modelo Pentágono resulta ser incorrecto, siempre que sus suposiciones sobre la identidad y naturaleza de la materia oscura sea cierta.

“En última instancia, para saber si nuestra teoría es verdaderamente la explicación correcta, se necesitará una comprobación. Dado que involucra conexiones entre muchos procesos físicos distintos, habrá más oportunidades de probarla y esto podría hacerla en ciertos aspectos más fácil de comprobar”, dice Jones. “Sin embargo, hay una cierta ventaja sobre otras alternativas, en esta se consigue matar dos pájaros de un tiro”.

Cita: Tom Banks, Sean Echols y Jeff L. Jones, “Baryogenesis, dark matter and the pentagon.” J. High Energy Phys. JHEP11 (2006) 046

Fecha Original: 2007-01-31

Los humanos son, sin duda alguna, la especie más dominante que la Tierra haya conocido jamás. En sólo unos pocos miles de años hemos absorbido más de un tercio de la tierra del planeta para nuestras ciudades, tierras de cultivo y pastos. Según algunas estimaciones, comandamos el 40 por ciento de toda esta productividad. Y estamos dejando bastante suciedad tras de nosotros: praderas aradas, bosques arrasados, acuíferos secos, residuos nucleares, contaminación química, especies invasivas, extinciones masivas y ahora la sombra amenazadora del cambio climático. Si pudiese, el resto de especies con las que compartimos la Tierra seguramente votarían nuestra expulsión del planeta.

Ahora supón que obtienen su deseo. Imagina que toda la gente de la Tierra – unos 6500 millones y subiendo – pudieran ser sacados como por arte de magia mañana, transportados a un centro de reeducación en una galaxia lejana. (No vamos a invocar a la madre de todas las plagas para acabar con nosotros, aunque sólo sea por evitar las complicaciones de todos los cadáveres). Dejada una vez más a sus propios medios, la Naturaleza comenzaría a reclamar el planeta, de forma que los campos y pastos volverían a ser praderas y bosques, el aire y el agua se limpiarían por sí mismos de los contaminantes, y los caminos y ciudades se desmenuzarían en polvo.

“La triste verdad es, que una vez los humanos hayan salido de la escena, la perspectiva comienza a ser más halagüeña”, dice John Orrock, biólogo conservacionista del Centro Nacional para Análisis Ecológico y Síntesis en Santa Bárbara, California. Pero ¿podría difuminarse completamente la huella de la humanidad, o hemos alterado tanto la Tierra que incluso un visitante que llegue dentro de un millón de años sabría que una sociedad industrial gobernó una vez el planeta?

Si mañana amaneciese sin humanos, incluso desde la órbita el cambio sería evidente casi de inmediato, dado que el resplandor de la luz artificial que brilla en la noche comenzaría a apagarse. Es más, existen unas pocas formas mejores de comprender la forma tan completa en la que dominamos la superficie de la Tierra que mirar la distribución de la iluminación artificial (ver Gráfico). Según algunas estimaciones, el 85 por ciento del cielo nocturno sobre la Unión Europea está contaminado luminosamente; en los Estados Unidos es del 62 por ciento y en Japón del 98,5 por ciento. En algunos países, incluyendo Alemania, Austria, Bélgica y Holanda, no existe ningún cielo nocturno que no tenga contaminación luminosa.

“Muy rápidamente – en 24, o tal vez 48 horas – comenzarías a ver apagones debido a la falta de combustible en las centrales de energía”, dice Gordon Masterton, Presidente de la Institución de Ingenieros Civiles del Reino Unido en Londres. Las fuentes renovables tales como las turbinas eólicas y solares mantendrían algunas luces automáticas encendidas, pero la falta de mantenimiento de la red de distribución acabaría con ellas en semanas o meses. La pérdida de electricidad también silenciaría rápidamente las bombas de agua, las plantas de tratamiento de aguas residuales y otra maquinaria de la sociedad moderna.

La misma falta de mantenimiento supondrá la desaparición prematura de edificios, carreteras, puentes y otras estructuras. Piensa que las construcciones modernas están diseñadas generalmente para durar 60 años, los puentes 120 años y las presas 250, estos lapsos de tiempo suponen que alguien las mantendrá limpias, reparará problemas menores y corregirá los problemas de los cimientos. Sin gente que haga estas tareas aparentemente menores, las cosas irían cuesta abajo rápidamente.

La mejor muestra de esto es la ciudad de Pripyat cerca de Chernobyl en Ucrania, la cual fue abandonada tras el desastre nuclear de hace 20 años y permanece desierta. “Desde la distancia, aún creerías que Pripyat es una ciudad habitada, pero los edificios están decayendo lentamente”, dice Ronald Chesser, biólogo medio ambiental de la Universidad de Texas Tech en Lubbock quien ha trabajado extensivamente en la zona de exclusión alrededor de Chernobyl. “Lo más omnipresente que ves son las plantas, cuyos sistemas de raíces se introducen en el hormigón y bajo los ladrillos y entre los marcos de las puertas y más allá, y están destruyendo rápidamente las estructuras. Nunca pensarías, cuando caminas alrededor de tu casa cada día, que tenemos un gran impacto en mantener las cosas tal y como están, pero claramente lo hacemos. Es realmente sobrecogedor ver cómo la comunidad de plantas invade cada rincón y grieta de una ciudad”.

Sin nadie que haga las reparaciones, cada tormenta, inundación y helada nocturna va royendo poco a poco los edificios abandonados, y en unas pocas décadas los techos comenzarán a hundirse y los edificios a colapsar. Esto ya ha comenzado a suceder en Pripyat. Las casas con marcos de madera y otras estructuras menores, que están construidas con estándares menos restrictivos, serán las primeras en caer. Las siguientes pueden ser las frágiles y elevadas estructuras que tienden a ganar elogios hoy día. “Los elegantes puentes colgantes, las formas ligeras, estas son el tipo de estructuras que serían más vulnerables”, dice Masterton. “Hay menos reserva de fuerza construida en este diseño, que en las sólidas construcciones de mampostería y aquellas que usan arcos y bóvedas”.

Pero aunque los edificios se derrumben, sus ruinas – especialmente aquellas hechas de piedras u hormigón – probablemente perduren durante miles de años. “Aún tenemos registros de civilizaciones de 3000 años de antigüedad”, apunta Masterton. “Durante muchos miles de años permanecerían algunos signos de las civilizaciones que creamos. Llevaría un largo tiempo que desapareciera el hormigón de las carreteras. Estaría gravemente deteriorado en muchos lugares, pero llevaría mucho tiempo que se hiciera invisible”.

La falta de mantenimiento tendrá efectos especialmente dramáticos en las aproximadamente 430 plantas nucleares que actualmente están operativas en todo el mundo. Los residuos nucleares enviados a almacenamientos a largo plazo en bidones metálicos refrigerados por aire y bidones de hormigón deberían conservarse bien, dado que los contenedores están diseñados para sobrevivir miles de años sin atención, época en la que su radioactividad – la mayor parte en forma de cesio-137 y estroncio-90 – habrá decaído mil veces, dice Rodney Ewing, geólogo en la Universidad de Michigan cuya especialidad es la gestión de residuos radiactivos. Los reactores activos no evolucionarían tan bien. Cuando el agua refrigerante se evapore o se filtre, los núcleos del reactor probablemente se incendien o se fundan, liberando una gran cantidad de radiación. Los efectos de tal liberación, sin embargo, podría ser menos extrema de lo que supone la mayor parte de la gente.

El área que rodea Chernobyl ha revelado lo rápido que se recupera la naturaleza. “Verdaderamente esperaba encontrar un desierto nuclear allí”, dice Chesser. “Estaba bastante sorprendido. Cuando entras en la zona de exclusión, ves un próspero ecosistema”.

Los primeros años tras la evacuación de la zona por la gente, prosperaron las ratas y ratones, y los grupos de perros salvajes vagaban por la zona a pesar de los esfuerzos por exterminarlos. Pero el apogeo de estas alimañas demostró ser de vida corta, y la fauna nativa ha comenzado a tomar la delantera. Los jabalíes son entre 10 y 15 veces tan comunes en la zona de exclusión que en el exterior, y los grandes depredadores están haciendo un espectacular retorno. “Nunca había visto a un lobo en el exterior de la zona de exclusión de Ucrania. Pero he visto muchos de ellos dentro”, dice Chesser.

Lo mismo debería ser cierto para la mayor parte de otros ecosistemas una vez que la gente desaparezca, aunque los ratios de recuperación variarán. Las regiones más cálidas y húmedas, donde los procesos del ecosistema tienden a ser más rápidos, en cualquier caso, se recuperarán más rápidamente que los más fríos y áridos. No es sorprendente que las áreas que aún son ricas en especies nativas se recuperarán más rápido que los sistemas más severamente alterados. En los bosques boreales del norte de Alberta, Canadá, por ejemplo, el impacto humano consiste en su mayor parte en caminos, tuberías y otras delgadas franjas a lo largo del bosque. En ausencia de actividad humana, el bosque tapará el 80 por ciento de los mismos en 50 años, y un 95 por ciento en 200 años, de acuerdo con las simulaciones de Brad Stelfox, ecólogo independiente que reside en Bragg Creek, Alberta.

Por contra, a los lugares donde los bosques nativos hayan sido reemplazados por plantaciones de una única especie de árbol podría llevarle varias generaciones de árboles – varios siglos – volver a su estado natural. Las vastas extensiones de arroz, trigo, y maíz que cubren los cinturones de grano del mundo podrían también necesitar de algún tiempo para revertirse a especies mayormente nativas.

Como extremos, algunos ecosistemas podrían no retornar nunca al camino que tenían antes de que los humanos interfirieran en ellos, dado que se han convertido en cerrados en un nuevo “estado estable” que se resiste a volver al original. En Hawaii, por ejemplo, el pasto introducido genera frecuentes incendios que prevendrían el restablecimiento de los bosques nativos incluso se les dé rienda suelta, dice David Wilcove, biólogo conservacionista de la Universidad de Princeton.

Los descendientes salvajes de los animales domésticos y plantas, también, probablemente, se convertirán en adiciones permanentes en muchos ecosistemas, de la misma forma que los caballos y los cerdos salvajes están ya en algunos lugares. Las especies altamente domesticadas como el ganado, los perros y el trigo, productos de siglos de selección artificial y la hibridación, probablemente involucionarán más difícilmente que las formas menos especializadas a través de reproducción aleatoria. “Si el hombre desapareciese mañana, ¿esperarías ver manadas de caniches vagabundeando por las llanuras?”, pregunta Chesser. Casi con certeza, no – pero los resistentes perros mestizos probablemente sí. Incluso el ganado vacuno y otros tipos de ganado, criados para carne o leche gracias a su dureza, es posible que sobrevivan, aunque en un número mucho menor que el de ahora.

¿Qué pasa con los cultivos modificados genéticamente? En agosto, Jay Reichman y sus colegas de los laboratorios de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos en Corvallis, Oregón, informaron que una versión modificada genéticamente de una planta de hoja perenne llamada agrostis (heno gris) se había establecido por sí misma de forma salvaje tras escapar de un centro experimental en Oregón. Como la mayoría de los cultivos genéticamente modificados, sin embargo, el agrostis está diseñado para resistir a los pesticidas, lo que se consigue a costa del metabolismo del organismo, por lo que en ausencia de fumigación estará en desventaja y probablemente morirá también.

Ni siquiera nuestra ausencia significará un aplazamiento para todas las especies que se encuentra al borde de la extinción. Los biólogos estiman que la pérdida del hábitat es crucial en aproximadamente el 85 por ciento de los casos en los que especies de Estados Unidos pasaron a estar en peligro de extinción, por lo que la mayoría de tales especies se beneficiarán una vez que los hábitats hayan comenzado a recuperarse. Sin embargo, las especies en situación desesperada pueden haber superado el umbral crítico bajo el cual sea necesario recuperar la carencia de diversidad genética o la masa crítica ecológica. Estas “especies muertas vivientes” – guepardos y cóndores de California, por ejemplo, probablemente desaparecerán de todas formas.

Otras causas de especies que se encuentran al borde de la extinción pueden ser más difíciles de revertir que la pérdida de hábitat. Por ejemplo, cerca de la mitad de todas las especies al borde de la extinción se encuentran en problemas, al menos en parte, debido a la depredación o competición de especies invasivas introducidas. Algunas de estas especies introducidas – los gorriones, por ejemplo, que son naturales de Eurasia pero que ahora dominan muchas ciudades del Norte de América – disminuirán una vez que los jardines y las personas que alimentan pájaros de la civilización suburbana desaparezcan. Otros más duros, como los conejos en Australia y la avenilla (Bromus Tectorum) en el oeste de América, no necesitan de la ayuda humana y probablemente continuarán allí durante largo tiempo poniendo en peligro a las especies nativas.

Irónicamente, unas pocas especies en peligro de extinción – aquellas lo bastante carismáticas para haber atraído serias ayudas de los conservacionistas – en realidad no pasarán peor sin gente alrededor que los proteja. El chipe de Kirtland – uno de los pájaros más raros de Norteamérica, durante una época estuvo por debajo de unos pocos cientos de ejemplares – sufriendo no sólo la pérdida de hábitat en sus zonas de reproducción cerca de los Grandes Lagos sino también por culpa de los tordos de cabeza café, los cuales dejan sus huevos en los nidos de los chipes y los engañan para que críen a los pollos de tordo en lugar de hacerlo ellos mismos. Gracias a un programa agresivo de captura de tordos, el número de chipes se ha recuperado, pero una vez que la gente desaparezca, los chipes podrían estar en problemas de nuevo, dice Wilcove.

En general, sin embargo, una Tierra sin humanos será probablemente un lugar más seguro para la amenazada biodiversidad. “Esperaría que el número de especies que se beneficiasen fuese significativamente superior que el de especies perjudicadas, al menos globalmente”, dice Wilcove.

En recuperación

En los océanos, además, las poblaciones de peces se recuperarán gradualmente de la dramática sobreexplotación pesquera. En las pasadas décadas la pesca se ha detenido más o menos – durante la Segunda Guerra Mundial, cuando pocos barcos pesqueros se aventuraban lejos del puerto – las poblaciones de bacalao en el Mar del Norte se dispararon. Hoy día, sin embargo, las poblaciones de bacalao y otros peces económicamente importantes han caído en picado mucho más allá de lo que lo hicieron en los años 30, y su recuperación puede tomar mucho más de cinco años.

El problema es que ahora hay tan poco bacalao y otros peces depredadores más grandes que no pueden mantener estables las poblaciones de peces más pequeños como el bejel. En lugar de esto, los peces más pequeños dan la vuelta a la situación y compiten o se alimentan de los pequeños juveniles de bacalao, manteniendo de esta a forma a sus depredadores a raya. El problema sólo empeorará en los primeros años tras el cese de la pesca, cuando la población de peces más pequeños, y de cría más rápida florezcan como hierbas en un campo abandonado. Finalmente, si bien, en ausencia de pesca, los suficientes grandes depredadores alcanzarán la madurez para restaurar el equilibrio normal. Tal transición podría llevar desde unos cuantos años a unas cuentas décadas, dice, biólogo pesquero de la Universidad de British Columbia en Vancouver.

Sin barcos de arrastre que agiten los nutrientes del suelo oceánico, los ecosistemas cercanos a la costa volverán a un estado relativamente pobre de nutrientes. Esto será más apreciable cuando haya una caída en la frecuencia del florecimiento de algas perjudiciales como las Mareas Rojas que a menudo plagan las áreas costeras hoy día. Mientras tanto, los altos y graciosos corales y otros organismos que viven en el fondo de las aguas profundas de los arrecifes comenzarán a crecer de nuevo, restaurando la compleja estructura tridimensional de los hábitats del suelo oceánico que ahora han sido aplanados en su mayoría, dejándolos como páramos sin relieve.

Mucho antes que pase algo de esto, sin embargo, – de hecho, en el instante en que los humanos desaparezcan de la Tierra – los contaminantes cesarán de salir de los tubos de escape de los automóviles y de las chimeneas y vertederos de residuos de nuestras fábricas. Lo que suceda luego dependerá de la química de cada contaminante en particular. Unos pocos, tales como los óxidos de nitrógeno y azufre y el ozono (el contaminante a nivel del suelo, no la capa protectora de la estratosfera), se limpiarán de la atmósfera en cosa de unas pocas semanas. Otros, como los clorofluorocarbonos, dionixas y el pesticida DDT, llevará más tiempo eliminarlos. Algunos durarán unas pocas décadas.

El exceso de nitratos y fosfatos que pueden transformar los lagos y ríos en sopas asfixiadas de algas también se limpiarán en pocas décadas, al menos en la superficie de las aguas. Un pequeño exceso de nitrato puede persistir durante más tiempo en el agua subterránea, donde está menos sujeta a la conversión microbiana en nitrógeno atmosférico. “El agua subterránea es la memoria a largo plazo del sistema”, dice Kenneth Potter, hidrólogo de la Universidad de Wisconsin en Madison.

El dióxido de carbono, nuestra mayor preocupación en el mundo de hoy debido a su papel encabezando el calentamiento global, tendrá un destino más complejo. La mayor parte del CO₂emitido a partir de la quema de combustibles fósiles será finalmente absorbido por el océano. Esto sucederá relativamente rápido en las aguas superficiales – sólo unas pocas décadas – pero en las profundidades oceánicas llevará aproximadamente mil años absorber toda su parte. Incluso cuando se haya alcanzado este equilibrio, aproximadamente el 15 por ciento del CO₂ procedente de la quema de combustibles fósiles permanecerá en la atmósfera, dejando su concentración en unas 300 partes por millón comparados con los 280 ppm de la época pre-industrial. “Quedará CO₂ en la atmósfera, continuando su influencia en el clima, más de mil años después de que los humanos hayan dejado de emitirlos”, dice Susan Solomon, química atmosférica de la Administración Atmosférica y Oceánica Nacional de Estados Unidos (NOAA) en Boulder, Colorado. Finalmente, los iones de calcio liberados de los sedimentos del fondo oceánico permitirán al mar enjugar el exceso restante a lo largo de unos 20 000 años aproximadamente.

Incluso si las emisiones de CO₂ cesasen mañana, el calentamiento global continuaría durante otro siglo, incrementando las temperaturas medias algo más de unas décimas de grado. Los científicos atmosféricos llaman a esto “calentamiento comprometido”, y tiene lugar debido a que los océanos requieren más tiempo para calentarse que la atmósfera. En esencia, los océanos están actuando como un gigantesco aire acondicionado, manteniendo la atmósfera más fría de lo que debería estar dado su nivel presente de CO₂. La mayoría de los encargados de hacer las políticas fallan al no tener en cuenta este calentamiento comprometido, dice Gerald Meehl, modelador climático en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica, también en Boulder. “Piensan que si la cosa va lo bastante mal es suficiente con pisar el freno, pero no podemos sólo parar y esperar que todo vaya bien, porque ya tenemos comprometido este calentamiento”.

Tal calentamiento extra que ya tenemos ordenado deja algo de incertidumbre sobre el destino de otro importante gas invernadero, el metano, que produce aproximadamente el 20 por ciento del actual calentamiento global. El tiempo de vida del metano químico en la atmósfera es de sólo 10 años, por lo que su concentración podría volver rápidamente a los niveles pre-industriales si cesara la emisión. El comodín, sin embargo, es que existen reservas masivas de metano en forma de hidratos de metano en el suelo oceánico y congelados en el permafrost. Un mayor aumento de temperatura puede desestabilizar estas reservas y verter gran cantidad de metano a la atmósfera. “Podemos dejar de emitir metano por nosotros mismos, pero podemos haber disparado ya el cambio climático a un punto en que el metano puede liberarse por otros procesos sobre los que no tenemos control”, dice Pieter Tans, científico atmosférico del NOAA en Boulder.

Nadie sabe lo cerca que está la Tierra de este umbral. “No lo hemos notado aún en nuestra red de medida global, pero hay evidencias locales de que existe algo de desestabilización en el permafrost y que se está liberando el metano”, dice Tans Solomon, que por otra parte ve pocas pruebas de que el umbral global esté cerca.

Teniendo en cuenta todas estas cosas, sólo tomaría unas decenas de cientos de años como mucho que se eliminase completamente todo rastro de nuestra dominación. Unos visitantes alienígenas que llegasen a la Tierra dentro de 100 000 años no encontrarían signos evidentes de que una civilización hubiese vivido allí alguna vez.

Aunque si los alienígenas tuviesen unas herramientas científicas lo bastante buenas podrían encontrar aún algunos restos de nuestra presencia. Para empezar, el registro fósil mostraría una extinción masiva centrada en hoy, incluyendo la repentina desaparición de los grandes mamíferos de en Norteamérica al final de la última glaciación. Un poco de excavación podría también mostrar intrigantes signos de una civilización inteligente perdida hace mucho tiempo, tales como la densa concentración de esqueletos de grandes simios bípedos, enterrados deliberadamente de forma clara, algunos con dientes de oro o bienes con los que fueron sepultados como joyas.

Y si los visitantes tienen la ocasión de pasar por uno de nuestros actuales vertederos, podrían encontrar aún fragmentos de vidrio o plástico – y tal vez incluso papel – que dejaron testimonio de nuestra presencia. “Virtualmente garantizaría que quedarían algunos”, dice William Rathje, arqueólogo de la Universidad de Stanford en California que ha excavado muchos vertederos. “La preservación de las cosas es realmente sorprendente. Pensamos en los artefactos como algo poco perdurable, pero en ciertos casos las cosas duran un largo tiempo”.

Los núcleos de sedimentos oceánicos se mostrarán durante un breve periodo de tiempo durante el cuál se depositarán cantidades masivas de metales pesados tales como mercurio, una reliquia de nuestra efímera sociedad industrial. La misma banda de sedimentos mostrará también una concentración de isótopos radiactivos dejados por las fusiones de los reactores tras nuestra desaparición. La atmósfera portará trazas de algunos casos que no se producen de forma natural, especialmente los perfluorocarbonos como el CF₄, que tienen una vida media de decenas de miles de años. Por fin un breve pulso de ondas de radio de un siglo de duración cruzarán la galaxia y más allá para siempre, probando – para cualquiera que tenga el cuidado y sea capaz de escuchar – que una vez tuvimos algo que decir y una forma de decirlo.

Pero estos serán frágiles souvenirs, casi patéticos recuerdos de una civilización que una vez se creyó la cima de todos los logros. En unos pocos millones de años, la erosión y posiblemente otra era glacial o dos habrán eliminado la mayor parte de estas débiles trazas. Si otras especies inteligentes evolucionan algún día en la Tierra – y esto no tien por qué ser así, dado el largo tiempo pasado desde que nació la vida hasta nosotros – podría no haber ninguna noción de que alguna vez estuvimos aquí salvo por unos peculiares fósiles y unas reliquias osificadas. La humillante – y perversamente confortable – realidad es que la Tierra nos olvidará notablemente rápido.

Autor: Bob Holmes