Archivos del mes: noviembre 2007

Un siglo más tarde, Einstein sigue teniendo razón sobre el tiempo

El tiempo, tal y como todos sabemos, es relativo: las buenas experiencias parecen pasar volando, mientras que las malas parecen no acabar nunca.

“Tras dos horas, miré mi reloj”, se dice que escribió un crítico de una ópera de Wagner. “Encontré que sólo habían pasado 17 minutos”.

En 1905, Albert Einstein escribió su propio tratado sobre la relatividad del tiempo, teorizando maravillosamente que el tiempo acelera o decelera de acuerdo a lo rápido que se mueve un objeto en relación con otro.

Así pues, de acuerdo con su hipótesis, un reloj que está en movimiento avanza más lentamente que un reloj idéntico que está en reposo – un fenómeno que Einstein llamó dilación.

En un estudio publicado en domingo, el experimento más preciso llevado a cabo sobre la dilación del tiempo ha demostrado que el gran físico alemán dio de lleno en la diana.

Un grupo internacional de investigadores usó un acelerador de partículas para acelerar dos chorros de átomos alrededor de un curso en forma de rosquilla para representar los relojes de movimiento rápido de Einstein.

Entonces sincronizaron los chorros con un espectroscopio láser de gran precisión y hallaron que, comparado con el mundo exterior, el tiempo para estos viajeros atómicos efectivamente se ralentiza.

“Fuimos capaces de determinar el efecto de forma más precisa que nunca antes”, dijo el investigador principal Gerald Gwinner de la Universidad de Manitoba en Winnipeg, Canadá.

“Encontramos que el efecto observado concordaba completamente”.

Los experimentos, dijo Gwinner, confirman la tecnología a bordo de los satélites militares de los Estados Unidos que proporcionan señal para el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) – la red “satnav” que se usa como ayuda de navegación en todo el mundo.

Los satélites GPS tienen precisos relojes atómicos a bordo para enviar señales sincronizadas que se transcriben trigonométricamente para dar la posición.

“El GPS usa satélites para medir la posición de los objetos en tierra, pero necesita tener en cuenta el hecho de que los mismos satélites están en movimiento a altas velocidades alrededor de la órbita de la Tierra”, dijo Gwinner.

“Nuestras pruebas validan la teoría usada por los dispositivos para compensar el movimiento de los satélites”.

Los experimentos tuvieron lugar en el Instituto Max Planck para Física Nuclear en Heidelberg, Alemania, e incluye a investigadores de tal organización, del Instituto Max Planck para Óptica Cuántica en Garching, y la Universidad de Mainz.

Los hallazgos fueron publicados en la red el domingo por la revista Nature Physics.

La primera medida de la dilación temporal de Einstein tuvo lugar en 1938, cuando científicos de los Estados Unidos usaron el efecto Doppler – el cambio del tono en el sonido cuando la fuente se acerca o aleja de la persona que lo escucha – como herramienta de medida.

La Teoría de la Relatividad de Einstein se ha convertido en la base de innumerables historias de ciencia-ficción, dado que abre la posibilidad de doblar y distorsionar el tiempo.

Si uno de dos gemelos idénticos se lanzara al espacio a una velocidad muy alta, cuando volviese a la Tierra sería más joven que si hermano de la tierra.


Fecha Original: 11 de noviembre de 2007
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Dos son multitud para las partículas cuánticas

Aunque un electrón solo se comportará como una entidad cuántica pura, la mera presencia de otro electrón es suficiente para provocar que el electrón haga una transición del comportamiento cuántico al clásico – de acuerdo con un equipo internacional de físicos que han realizado una extraña aunque simple versión del famoso experimento de la “doble rendija”. El resultado podría tener importantes implicaciones para los que buscan crear dispositivos de computación cuántica de estado sólido, donde minimizar las interacciones electrón-electrón es un reto clave (Science 318 949).

La doble rendija más pequeña: La absorción de uno de los fotones emite dos electrones de la molécula de hidrógeno. La interacción entre los electrones (línea amarilla ondulada) lleva a una pérdida de interferencia en la distribución angular del electrón. El experimento muestra el primer paso de la transición del mundo cuántico al mundo clásico. (Cortesía de Till Jahnke, Universidad de Frankfurt)

El comportamiento ondulatorio, o cuántico, de las partículas individuales es observado raramente dado que las partículas tienden a interactuar con el entorno – por ejemplo a través de la gravedad, interacciones eléctricas o radiación térmica. Estas interacciones dan como resultado una transición del comportamiento cuántico al clásico llamado decoherencia. Se ha observado decoherencia en electrones, átomos, pequeñas moléculas y más recientemente en objetos macroscópicos, tales como moléculas C60 y C70.

Todos estos experimentos implican pasar las partículas o moléculas altamente aisladas a través de una doble rendija y observar como el patrón de interferencia – que es la firma del comportamiento cuántico – se hace más débil conforme las partículas interactúan con el entorno.

Sin embargo, los investigadores no estaban seguro sobre el nivel mínimo de interacción al que tiene lugar la decoherencia. Ahora, Reinhard Doerner de la Universidad de Frankfurt en Alemania y sus colegas han ayudado a contestar esta pregunta estudiando lo que ellos llaman la “doble rendija más simple de todos los tiempos” – una molécula de hidrógeno, la cual comprende dos electrones y dos protones.

Los investigadores comenzaron lanzando un simple fotón de alta energía a una molécula de hidrógeno, la cual expulsó los dos electrones de la molécula. Uno de los electrones y los dos protones formaron un sistema simple de partícula/rendija. Este electrón forma un patrón de interferencia cuántica cuando pasa a través de la rendija. El segundo electrón, que se mueve mucho más lento que el primero, actúa como un entorno mínimo para el otro electrón. Interactúa con el primer electrón a través de las interacciones de Coulomb, llevando a una pérdida de contraste en los contornos de interferencia observados en la distribución angular de este electrón.

El experimento demuestra que sólo es necesario un pequeño número de partículas para volver un sistema cuántico en uno clásico. “La fragmentación de la molécula de hidrógeno es un problema de cuatro cuerpos que puede resolverse de forma numérica usando los ordenadores de hoy”, dijo Doerner a physicsworld.com. “Nuestros resultados podrían proporcionar un banco de resultados para algunas de las teorías más avanzadas de la física de pocos cuerpos”

Lo siguiente que plantea hacer el equipo, compuesto por científicos de Estados Unidos, España y Rusia es observar cómo se destruye la interferencia rompiendo la simetría de la molécula de hidrógeno. Harán esto sustituyendo uno de los átomos de hidrógeno por su isótopo más pesado de deuterio.


Autor: Belle Dumé
Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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“Asteroide letal” es una sonda espacial

Una alerta sobre una pasada cercana de un amenazador asteroide ha sido cancelada tras descubrirse que era el paso de la sonda Rosetta. La alarma fue enviada por el Centro de Planetas Menores (MPC), el cuartel general oficial a nivel mundial para el registro de rocas espaciales de nuevo descubrimiento y para el chequeo de “Objetos Cercanos a la Tierra” que amenacen con un impacto devastador.

Concepción artística de Rosetta acercándose a la Tierra

Informaron en una circular por correo electrónico a los observatorios profesionales que se había detectado un asteroide que fallaría la Tierra por un pelo el martes 13 de noviembre.

El fallo, 5600 km – menos de la mitad del diámetro de la Tierra – parecía ser uno de los más cercanos registrados. El MPC, gestionado por el Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Massachusetts, para la Unión Astronómica Internacional, incluso le dio un nombre al cuerpo, 2007 VN84.

Se usaron observaciones detalladas de astrónomos de todo el mundo, que descubren y monitorizan asteroides potencialmente letales, para calcular la ruta precisa del “misil”.

La Sociedad Real Astronómica Británica estaba preparando un anuncio especial para los medios el lunes para revelar una de las pasadas cósmicas más cercanas jamás registradas. Entonces un científico de vista aguda, Denis Denisenko moscovita de 36 años, apuntó que la ruta del asteroide encajaba con la de la sonda europea Rosetta que sigue a un cometa.

La nave, que tiene el tamaño de un pequeño camión, tiene previsto hacer un paso por la Tierra el martes para que el impulso gravitatorio la acelere como un tirachinas en su viaje de 10 años hacia el cometa Churyumov-Gerasimenko.

Rosetta, lanzada en marzo de 2004 por la Agencia Espacial Europea (ESA) ya hizo una de las pasadas por la Tierra en marzo de 2005, otro paso por Marte en febrero de este año, y pasará de nuevo sobre nosotros en noviembre de 2009.

Irónicamente, la sonda no tripulada también volará cerca para estudiar dos planetas menores, Steins y Lutetia, durante dos viajes a través del cinturón de asteroides en 2008 y 2010.

Denisenko envió un correo a un grupo de discusión on-line para observadores de asteroides revelando su descubrimiento. Los avergonzados funcionarios del Centro de Planetas Menores se vieron obligados a enviar una actualización de la circular anunciando que: “El planeta menor 2007 VN84 no existe y la denominación será retirada”.

Pero añadieron: “Este incidente resalta el deplorable estado de disponibilidad de la información posicional de objetos artificiales distantes (ya sea en órbita terrestre o solar). Una única fuente de información de todos los objetos artificiales distantes sería algo muy deseable”.

A pesar de la vergüenza, el MPC realiza un trabajo vital y hay pasadas cercanas muy reales de asteroides verdaderamente amenazadores que necesitan una monitorización. La cámara digital más grande del mundo se unió recientemente a la búsqueda de los mismos.

La sonda Rosetta, que alcanzará su cometa objetivo en 2014 mide 2,8 x 2,1 x 2,0 metros. Sus enormes “alas” de paneles solares se extienden 32 metros de punta a punta y cada una tiene una superficie de 32 metros cuadrados.


Autor: Paul Sutherland
Fecha Original: 10 de noviembre de 2007
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¿Las leyes clásicas surgen de las cuánticas?

“La comunidad física está en su mayor parte dividida en dos grupos”, dijo Johannes Kofler a PhysOrg.com. “Un grupo cree que la teoría cuántica subyace bajo el mundo clásico, y que la física clásica proviene de la cuántica. El otro grupo cree que la física cuántica tiene que cambiarse. Este prohíbe que la mecánica cuántica funcione a nivel macroscópico en el mundo clásico postulando leyes adicionales”.

Kofler pertenece al primer grupo. Él y ?aslav Brukner, ambos de la Universidad de Viena y el Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austriaca de Ciencias, han desarrollado una novedosa aproximación teórica a la comprensión de la transición entre la física cuántica y la clásica.

Su trabajo ha sido publicado en Physical Review Letters bajo el título, “Classical World Arising out of Quantum Physics under the Restriction of Coarse-Grained Measurements (El mundo clásico surgiendo a partir de la física cuántica bajo la restricción de medidas de grano grueso)”.

“Nuestra motivación es comprender cómo el mundo clásico surge de la física cuántica”, dijo Kofler. “La aproximación establecida en la investigación es la decoherencia donde se tiene que tener en cuenta la complejidad de los sistemas e interacciones con el entorno”. Es esta interacción con el entorno lo que hace entrar en juego a la decoherencia, destruyendo la coherencia cuántica y haciendo imposible observar los fenómenos cuánticos. “Creemos haber encontrado un proceso complementario a la decoherencia que explica la transición de la cuántica a la clásica”.

En lugar de referirse al entorno de un sistema, o incluso al cambio de las leyes cuánticas, Kofler y Brukner crearon un marco de trabajo teórico que hace hincapié en el uso de aparatos de medida. Es su precisión restringida lo que limita la observabilidad de los fenómenos cuánticos.

“Usamos un espín giratorio como sistema modelo”, expuso Kofler vía correo electrónico. “Existe una condición que todas las teorías clásicas deben obedecer, llamada desigualdad de Leggett-Garg, pero la cual puede violarse en la mecánica cuántica”.

Kofler y Brukner demostraron que la evolución temporal de un sistema cuántico, no importa lo macroscópico que sea el sistema, no puede ser tratado en sentido clásico. “Simplemente porque algo sea grande no significa que pueda ser descrito por la física clásica”. Entonces, volviendo al caso del espín, continúa: “Espines arbitrariamente grandes pueden tener una evolución temporal cuántica y violar la desigualdad de Leggett-Garg”.

Luego los dos realizaron medidas de grano grueso que se usan en condiciones reales, tales como las situaciones a las que nos enfrentamos a diario, a la que normalmente está limitada la resolución de los aparatos. “Si te limitas a ti mismo a medidas de graso grueso del espín”, explica Kofler, “lo que obtienes son las leyes de movimiento clásico Newtoniano”.

“Empieza con un sistema de espín de tamaño macroscópico y la ecuación de Schrödinger que produce la evolución cuántica en el tiempo. Restringe la precisión de tus medidas y verás como surge la física Newtoniana”. Kofler explica que las medidas en la mecánica cuántica cambian generalmente el sistema. “Pero bajo nuestras medidas gruesas este cambio es tal que es posible una descripción clásica”.

Kofler admite que por ahora este trabajo no está completo. “Es de recibo decir que el surgimiento de la física clásica a partir de la teoría cuántica aún no ha sido conseguida por nadie”, dijo.

Pero él y Brukner siguen siendo optimistas de que en algún momento serán capaces de tener una comprensión completa de cómo nuestro mundo clásico bien conocido surge a partir del extraño mundo de la física cuántica.


Autor: Miranda Marquit
Fecha Original: 12 de noviembre de 2007
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Los planetas recién descubiertos están abrasadoramente calientes

Tres nuevos planetas descubiertos fuera de nuestro Sistema Solar están entre los mundos más cálidos jamás encontrados.

Los exoplanetas fueron descubiertos por el proyecto Búsqueda de Planetas de Gran Angular (WASP), el cual se dedica al descubrimiento de grandes planetas gaseosos que orbitan muy cerca de sus estrellas. Las estrellas abrasan a los planetas, por lo que son conocidos como Júpiter calientes.

Los mundos gaseosos orbitan distintas estrellas similares al Sol y se hallaron usando la técnica conocida como de tránsito, a través de la cual los planetas son detectados mediante una ligera atenuación de la luz de la estrella provocada por el paso de los planetas directamente frente a su estrella visto desde la Tierra.

WASP-4 y WASP-5 están situados aproximadamente a 500 años luz de distancia en la constelación sureña del Fénix. Fueron captados usando cámaras en Sudáfrica. WASP-3 se encontró usando una cámara en las Islas Canarias en el Hemisferio Norte.

Los Júpiter calientes recién hallados orbitan entre 20 y 40 veces más cerca de sus estrellas que la Tierra del Sol. Estas órbitas tan estrechas indican que los planetas están unidos por marea a sus estrellas, de la misma forma que la Luna lo está a la Tierra, por lo que cada uno muestra constantemente una cara a la estrella, y tal cara está siempre más caliente que el lado oscuro.

Con temperaturas en sus lados que dan a la estrella alcanzando 1726 grados Celsius, los nuevos planetas están “entre los más calientes encontrados hasta ahora”,dijo el miembro del estudio Pierre Maxted de la Universidad de Keele en el Reino Unido. “Tienen un periodo muy corto por lo que tienen unas atmósferas muy calientes”.

Al contrario que algunos Júpiter calientes, los nuevos planetas no parecen capaces de irradiar el calor de sus estrellas. El influjo de energía provoca que los planetas se inflen hasta 25 o 50 veces el tamaño de Júpiter, incluso aunque sus masas sean menores que la de Júpiter.

“Gran parte de ella debería irradiarse desde el lado nocturno”, dijo Maxted a SPACE.com. “Esto no parece estar sucediendo en algunos planetas. Y es una de esas cosas que queremos comprender y por las que queremos más ejemplos. ¿Cómo están captando estas cosas tanta energía de sus estrellas madre?”


Autor: Ker Than
Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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Los “agujeros de gusano” podrían hacerse con materiales exóticos

Imagina que tratas de ver a través de un agujero, sólo para ver un objeto lejano como si estuviese justo a tu lado. Sin cámaras, sin elaborados periscopios implicados — en lugar de esto observas a través de un “agujero de gusano” electromagnético creado de un material especialmente diseñado.

Simulaciones de rayos de luz muestran cómo se vería un tablero de ajedrez infinito a través del hueco de un agujero de gusano. La imagen de la izquierda produce un efecto similar al de una lente de ojo de pez. La imagen de la derecha es para un agujero de gusano más grande, el cual empezaría a añadir más distorsión e imágenes múltiples. (Crédito: Matti Lassas et al.)

Una propuesta de tales agujeros de gusano proviene de Yaroslav Kurylev del Colegio Universitario de Londres en el Reino Unido y sus colegas de los Estados Unidos y Finlandia, que llegaron a la idea trabajando sobre la teoría matemática que nos dio la capa de invisibilidad — un dispositivo que se realizó mediante microondas el año pasado. Mientras que en la capa de invisibilidad los rayos de luz son guiados alrededor de un volumen cilíndrico o esférico como el agua que fluye alrededor de una piedra, un agujero de gusano guiaría la luz alrededor de una forma tubular más elaborada. El dispositivo parecería sólido en la mayoría de longitudes de onda de la luz, pero en las longitudes de onda de invisibilidad desaparecería, y la luz entraría en el tubo por un extremo para emerger en el otro sin ningún túnel visible entre ambos (Phys. Rev. Lett. 99 183901).

Curvando el espacio

En el espacio vacío, que tiene un índice de refracción uniforme, la luz viaja en líneas rectas de acuerdo con coordenadas cartesianas. El truco para curvar la luz alrededor de una capa de invisibilidad o un agujero negro es diseñar un material con un índice de refracción no uniforme que transforme estas coordenadas cartesianas en coordenadas curvas. Fácilmente, las matemáticas requeridas para producir tales transformadas de coordenadas arbitrarias pueden encontrarse en la geometría apuntalada por la Teoría de la Relatividad General de Einstein, las cuales pueden combinarse con las ecuaciones de Maxwell para describir la propagación de las ondas electromagnéticas.

Kurylev y sus colegas llaman a la transformación para la capa de invisibilidad “explotar un punto” dado que esencialmente es estirar una región infinitesimalmente pequeña en una esfera. Para crear un agujero de gusano, por tanto, todo lo que se necesita en “explotar una curva”. Y, como con la capa de invisibilidad, los investigadores dicen que el dispositivo podría crearse con metamateriales — materiales exóticos fabricados por el hombre con potentes propiedades electromagnéticas — que tienen el perfil de índice de refracción no uniforme necesario.

Planes optimistas

“Lo que proponen es una idea definitivamente muy interesante”, dijo Ulf Leonhardt, uno de los físicos que soñó primero con una capa de invisibilidad, a physicsworld.com. Pero añadió que, dado que sólo se han creado las capas de invisibilidad cilíndricas, el siguiente paso será crear una capa verdaderamente en 3D. “Crear un agujero de gusano es incluso más complicado”, dijo.

Aún así, si su idea fuese realizable, Kurylev y sus colegas tienen una lista de potenciales aplicaciones que incluyen “cables ópticos” para medir campos electromagnéticos sin perturbarlos, o crear una pantalla de video 3D. Colocando un imán cerca de uno de los extremos del agujero de gusano, el campo magnético surgiría aparentemente de alguna parte del otro extremo y se convertiría en un monopolo, aunque Kurylev no sabe para qué podría usarse.

Los investigadores también admiten que, debido a que las propiedades ópticas de los actuales metamateriales cambian tan rápidamente como función de la longitud de onda, un agujero de gusano práctico probablemente sólo trabajaría en un estrecho rango de longitudes de onda. Esto significa que, como en las capas de invisibilidad, un agujero de gusano que trabaje en todo el espectro de la luz visible está fuera de las capacidades. “Ya hay unos primeros resultados sobre invisibilidad a escala óptica”, dijo Kurylev. “Dado que los resultados para el agujero de gusano son paralelos a los obtenidos para la capa podemos, en principio, transferirlos a los agujeros”


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 9 de noviembre de 2007
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Misteriosos rayos cósmicos vinculados a centrales de energía galácticas

Las fuentes de partículas de alta energía se dispersan de modo dispar por todo el cielo.

El Observatorio de Rayos Cósmicos Auger de Sudamérica ha producido su primer gran descubrimiento mientras aún está en construcción. La colaboración internacional Auger ha rastreado la lluvia de rayos cósmicos de alta energía que caen continuamente sobre la Tierra desde los núcleos de las galaxias cercanas, las cuales emiten prodigiosas cantidades de energía.

Uno de los tanques de agua del Observatorio Auger

“Este es un descubrimiento fundamental”, dijo el premio Nobel James Cronin, Profesor Emérito de Física en la Universidad de Chicago. “La edad de los rayos cósmicos ha llegado a la astronomía. En los próximos años, nuestros datos nos permitirán identificar las fuentes exactas de estos rayos cósmicos y cómo aceleran estas partículas”.

La colaboración Auger, que incluye a 370 científicos e ingenieros de 17 países, anunció formalmente su descubrimiento en el ejemplar del viernes 9 de noviembre de la revista Science. Diez investigadores pertenecientes a la Universidad de Chicago colaboran con Auger, incluyendo a Cronin y Angela Olinto, Profesora de Astronomía y Astrofísica. Cronin inició el proyecto con Alan Watson de la Universidad de Leeds a principios de los años 90.

Hasta ahora, la historia de los descubrimientos astronómicos ha estado dominada por la detección de la luz. “Estamos haciendo astronomía con protones — partículas cargadas”, dijo Joao de Mello Neto, un becario visitante de la Universidad de Río de Janeiro de Brasil. “Estamos abriendo una nueva ventana en la astronomía”.

Los rayos cósmicos – protones en su mayor parte — vuelan a través del universo a casi la velocidad de la luz. Los rayos cósmicos más potentes contienen más de cien millones de veces más energía que las partículas producidas en el acelerador de partículas más potente del mundo. Afortunadamente, la atmósfera de la Tierra proporcionar protección contra los efectos potencialmente dañinos sobre los humanos.

Desde 1938, cuando el físico francés Pierre Auger descubrió los rayos cósmicos de alta energía, sus orígenes han sido un misterio. Ahora la colaboración Auger los ha rastreado hasta los Núcleos Galácticos Activos (AGN). Posiblemente alimentados por agujeros negros supermasivos, los AGN brillan mucho más que las galaxias normales como un subproducto de su fuerza gravitatoriamente destructiva.

“Tras décadas de resultados negativos de anteriores experimentos, los físicos de Auger por fin encontraron que los rayos cósmicos no provienen igualmente de todas las direcciones del espacio”, dijo Olinto.

Los científicos han considerado durante mucho tiempo a los AGN como posibles fuentes de rayos cósmicos de alta energía. Y aunque ahora han encontrado una fuerte correlación entre ambos, lo que acelera exactamente a los rayos cósmicos a tales energías tan altas aún permanece como una incógnita.

“Son objetos realmente espectaculares”, dijo Maximo Ave, Investigador Asociado en el Instituto Kavli para Física Cosmológica en Chicago. “Muy probablemente sólo puedan ser producidos en un lugar donde estén teniendo lugar algunos procesos físicos muy extremos”. Uno de tales procesos extremos podrían ser los estallidos de rayos gamma, el posible resultado de estrellas que colapsan o colisionan.

El grupo de Chicago ha centrado gran parte de su atención en el análisis estadístico de los datos de Auger.

Los números son relativamente exiguos, teniendo en cuenta que sólo un rayo cósmico de alta energía golpea en un kilómetro cuadrado dado de la Tierra aproximadamente cada siglo.

La colaboración Auger ha incrementado las posibilidades de detección construyendo un conjunto de detectores que cubren unos 2000 kilómetros cuadrados de la Pampa Amarilla, una vasta llanura en el oeste de Argentina. Cuando se complete, el conjunto constará de 1600 detectores espaciados a intervalos de algo más de un kilómetro. El noventa por ciento del conjunto ya está operativo.

Cada detector consta de un tanque de agua de plástico que mide 1,52 metros de altura y 3,66 metros de diámetro. Cuando un rayo cósmico colisiona con una molécula del aire en la atmósfera de la Tierra, esta dispara una lluvia que se multiplica en miles de millones de partículas secundarias antes de alcanzar el suelo. Cuando estas partículas pasan del aire al agua, la velocidad cambia, produciendo un choque. El choque crea un flash de luz que es detectado en la cámara oscura del tanque de agua.

“Con esto podemos estimar la energía y la dirección de la que proviene, que son los dos parámetros importantes para este análisis”, dijo de Mello Neto.

Complementando a los detectores de tierra hay 24 telescopios que monitorizan el cielo buscando señales de rayos cósmicos en las noches claras sin luna. Los telescopios detectan la emisión de luz fluorescente que es el resultado de la interacción de los rayos cósmicos con las moléculas de nitrógeno de la atmósfera.

“Vemos el evento de dos formas distintas, y esta es una forma muy potente de hacer una comprobación cruzada de los resultados”, dijo Vasiliki Pavlidou, Investigador Asociado en el Instituto Kavli para Física Cosmológica.

El artículo de Science documenta los 27 rayos cósmicos de mayor energía detectados por el Observatorio Auger desde enero de 2004 a agosto de 2007. Cuando se correlacionaron con un catálogo de objetos en el cielo, su dirección de viaje encajaba con las localizaciones de AGNs en galaxias que no distan más de 180 millones de años de la Tierra y su galaxia, la Vía Láctea. “Estas distancias corresponden al espacio extragaláctico cercano, los suburbios de la Vía Láctea, en términos cosmológicos”, dijo Olinto.

Los científicos de Auger sospecharon por primera vez que habían encontrado un resultado importante el año pasado. Pero para asegurar la precisión del resultado, el equipo de Auger configuró un procedimiento estricto para analizar nuevos datos tal y como vienen sin influir en el resultado.

“Muchas veces, cuando buscas algún significado estadístico, lo encuentras porque lo estabas buscando”, dijo Lorenzo Cazon, Profesor Asociado en el Instituto Kavli de Chicago para Física Cosmológica. Pero ahora el equipo de Auger ha validado estadísticamente su hallazgo.

Cronin dijo: “Hemos dado un gran paso adelante en la resolución del misterio del origen y naturaleza de los rayos cósmicos de energía más alta”.


Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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En el laboratorio, el té verde se muestra como una potente medicina contra la sepsis severa

Un componente principal del té verde podría resultar el perfecto elixir para la sepsis , una respuesta anormal del sistema inmune a una infección bacteriana.

Té verde

En un nuevo estudio de laboratorio, el Doctor Haichao Wang del Instituto Feinstein para la Investigación Médica, y sus colegas han estado estudiando los poderes terapéuticos de docenas de compuestos de hierbas chinas para invertir una respuesta inmune fatal que mata a 225 000 americanos todos los años. Hallaron un ingrediente en el té verde que rescató a un ratón de una sepsis letal – y los hallazgos podrían allanar el camino para los ensayos clínicos en pacientes.

El estudio fue publicado esta semana en Public Library of Science, o PLoS-ONE. El Doctor Wang había descubierto previamente un mediador tardío de la sepsis llamado HMGB1, una sustancia expresada en las últimas fases de la sepsis letal. Buscaban encontrar un camino para bloquear esta sustancia, que les daba la impresión que podría prevenir el avance de un proceso de sepsis letal. Y funcionó.

Científicos de todo el mundo han quedado perplejos ante la sepsis. Incluso con las técnicas médicas disponibles más avanzadas, la mitad de los que desarrollan sepsis mueren de lesiones masivas en el cuerpo. Varios laboratorios del Instituto Feinstein están trabajando en la sepsis – tanto a nivel de las bases biológicas como en pacientes.

En los últimos estudios, el grupo del Doctor Wang dio una sustancia del té verde llamada EGCG a ratones en la agonía de la sepsis severa. La dosis era equivalente a 10 tazas en un humano. La supervivencia alcanzó un 53 por ciento en aquellos que no recibieron la sustancia del té verde por un 82 por ciento en aquellos que lo hicieron. “Clínicamente, incluso si nosotros pudiéramos salvar a un cinco por ciento de los pacientes, sería enorme”, dijo el Doctor Wang. “En este estudio, nosotros salvamos a un 25 por ciento más de animales con el té verde”. Dijo que el componente del té verde, EGCG, está disponible fácilmente.

Ha habido más de 100 artículos enfocados sobre esta sustancia natural y sus beneficios anticancerígenos. “Este compuesto evita que la HMGB1 sea liberada por las células del sistema inmune y además previene la actividad de estas células para producir mas citoquinas”, dijo. Las citoquinas son producidas por las células inmunes y actúan como armas para defender al cuerpo contra invasores. “Nosotros estamos esperando estimular intereses futuros en los estudios clínicos”, dijo el Doctor Wang, quien trabajó en el estudio en colaboración con la Doctora Wei Li, el Doctor en Medicina y Jefe de Urgencias Médicas en el Hospital Universitario North Shore Andrew Sama, y otros investigadores de Feinstein.


Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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SETI: ¿Merece la pena?

Es una apuesta arriesgada que gasta dinero y tal vez nunca se pague. Por tanto, ¿buscar criaturas inteligentes en mundos invisibles vale la pena? Después de todo, ¿no hay mejores formas de usar nuestros recursos técnicos y económicos que intentar encontrar algo que sólo se supone que existe: seres pensantes en las oscuras profundidades del espacio?

Esta es una cuestión que sale a la superficie más que un pez muerto. “¿Por qué debería gastar mis preciosos dólares en SETI cuando hay tanta gente sufriendo en el mundo?”

Esto merece una respuesta.

Para empezar, permítame aclarar un malentendido técnico. Como muchos lectores saben, SETI no se paga con los dólares de tus impuestos. Al menos, no si estás en los Estados Unidos (donde se lleva a cabo la mayoría de SETI). Desde 1993, cuando el Congreso acabó con el programa NASA-SETI, la búsqueda de señales de otras sociedades ha estado patrocinado por donaciones privadas. Para ser sincero, incluso antes de esa fecha, la cantidad de impuestos que estaban ligados a SETI era aproximadamente de 3 céntimos por persona y año. Pero no vamos a hablar sobre si era una pesada carga o no: los hechos son que actualmente es cero. Si no quieres contribuir a SETI, entonces no te cuesta nada.

La pequeña verdad, sin embargo, apenas silencia las críticas. Ven a los donantes de SETI, y se preguntan en voz alta por qué esa gente no extiende sus cheques para la investigación médica, ayuda exterior, u otros programas humanitarios. En otras palabras, la súplica de los críticos es que pongamos todo nuestro dinero donde están las bocas de nuestro colectivo.

Bueno, tal circunstancia nunca ha sido el caso y nunca debería serlo.

Un breve vistazo a la historia demuestra que, incluso cuando la gente está muriendo de hambre rutinariamente en las calles, algunas fracciones de los recursos de ciertos países civilizados han ido a buscar nuevas cosas, o crear nuevas cosas. Los donantes y mecenas siempre gastarán dinero en actividades que, cuando las analizamos en su nivel más básico son “inútiles para la sociedad”. Lo hacen por muchas razones – mejorar su imagen, amor por el ballet búlgaro, o tal vez sólo un deseo de salvar a las nutrias de agua dulce. Pero lo que hay detrás de esto: si das tu dinero para la asociación local del corazón, tal vez es porque eres un perfecto altruista. O tal vez, profundizando más, te imaginas que podría ayudarte a ti o a tu familia a largo plazo. En cualquier caso es algo bueno desde el punto de vista de la sociedad.

Sí, pero ¿”bueno” no es algo relativo? ¿No debería haber un cálculo de coste-beneficio aquí? ¿No deberían los filántropos optar por el proyecto de coste más efectivo, en términos de mejora social? Eso puede sonar bien, pero incluso dejando aparte temas del libre albedrío, tal argumento lleva a un sucio combate entre lo que es importante y lo que no. Y a veces lo que no es importante hoy se convierte en importante mañana.

Consideremos algunos ejemplos. En Italia a principios del siglo XVII, los miembros de la familia Medici, Ferdinand y Cosimo, invirtieron una subvención regular en un ambicioso académico de Paduva, Galileo Galilei. El chico encontró unas manchas en el Sol y lunas alrededor de Júpiter. Se podría haber comprado varias comidas con ese dinero. Pero el trabajo de Galileo dio un vuelco a nuestra visión del mundo demostrando que Copérnico estaba en lo cierto. Me alegro de que tuviese esos florines.

Doscientos años más tarde, el Emperador José II de Austria aportó algunas monedas para patrocinar a Wolfgang Mozart. ¿Fue una buena idea? Mozart sólo escribía música, por el amor de dios. No te puedes comer la música (a menos que seas una cabra). Pero puedes darte un festín con ella, y yo lo hago.

Tenemos también analogías con SETI en los primeros años del siglo XX: los múltiples intentos de penetrar en el corazón de la Antártica y alcanzar el Polo Sur. Los principales hombres que lideraron esas empresas en el letal paisaje del fin del mundo – Shackleton, Scott, y Amundsen – lo hicieron aproximadamente por las mismas razones que motivan cualquier ambición: avance en la carrera, gloria, aventura, o simplemente demostrar que tienes lo que hay que tener en la zona blanca. Pero no estamos hablando de sus motivaciones: estamos preguntando porqué alguien patrocinaría a estos chicos. Los tres recibieron donaciones individuales. James Caird, un rico fabricante de Dundee, dio a Shackleton una considerable suma de dinero; el magnate del acero William Beardmore patrocinó a Scott en su primera expedición; y Lincoln Ellsworth, hijo de un empresario estadounidense, extendió los cheques de Amundsen.

Apenas hay misterio sobre porqué estos ciudadanos enviarían exploradores a unos dominios que sólo ofrecían congelación y algo de orgullo nacional como pago. Sí, estaban allí por la imagen – la fama les impregnaría si alguno de sus chicos regresaba (sólo Beardmore parece que esperaba sacar beneficio). Pero estos patrocinadores, como sus protegidos, estaban también guiados por la curiosidad – un interés inherente por la exploración, por aprender sobre lo desconocido. Querían conocer qué había allí fuera. Para estas gentes – personas que no podrían sobrepasar las fronteras por sí mismos – era una exploración por poderes.

Por esto, y tal vez demasiado obviamente, no es inevitable un reembolso financiero. Pero tampoco lo es en las nuevas curas, nuevos productos o incluso en el alivio del sufrimiento. Como dijo una vez Richard Feynman sobre la física, “es como el sexo. Está claro, puede tener algunos resultados prácticos. Pero no lo hacemos por eso”.

Y, realmente, creo que lo mismo se cumple para la búsqueda de una señal desde las estrellas. Los patrocinadores de SETI no ponen su dinero sobre la mesa por ventajas nacionales o comerciales. No están deseando que hagamos proselitismo de los aliens, ni esperan una oportunidad para darse golpes en el pecho con satisfacción si los encontramos. Y aunque siempre está la posibilidad de que aprendamos cosas maravillosas de una transmisión interestelar, SETI habla a la necesidad de la quintaesencia humana incluso sin esa zanahoria – la búsqueda del conocimiento. Es más: saber cómo encajamos. ¿Cuál es nuestra parte en el enorme tapete cultural que sospechamos que enhebra los campos de la galaxia?

¿Somos verdaderamente especiales biológica o intelectualmente? Un silbido de radio desde el cosmos respondería esta pregunta. Incluso si un descubrimiento desinflase nuestro ego, aún así sería increíblemente interesante saberlo. La ignorancia no es la felicidad – es sólo ignorancia. Cuando Copérnico argumentó que nuestra visión de un universo centrado en la Tierra era pueblerino y equivocado, abrió una puerta en una casa mal ventilada. SETI podría abrir cada ventana de ese lugar.

Como dijo el tecnólogo Paul Allen mientras encargaba los primeros elementos del nuevo telescopio que llevará su nombre, “Me gusta llamar a SETI la mayor de las apuestas. Pero si este conjunto recoge una señal, sería algo sorprendente – un evento que cambiaría la civilización”.

Seguramente, eso merece la pena.


Autor: Seth Shostak
Fecha Original: 8 de noviembre de 2007
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Físicos encuentran similitudes en el flujo de granos de arena, plasmas exóticos y el nacimiento del universo

Los chorros de partículas granulares rebotando sobre un sobre un objetivo en un experimento de sobremesa producen un comportamiento similar al de un líquido también observado en los masivos aparatos de investigación que simulan el nacimiento del universo. Un equipo liderado por Sidney Nagel y Heinrich Jaegerde la Universidad de Chicago informa de este sorprendente hallazgo en el ejemplar del 27 de octubre al 2 de noviembre de la revista Physical Review Letters.

“La naturaleza gasta bromas y sabe como gastarlas una y otra vez”, dijo Nagel, Profesor de Servicio Distinguido Stein Freiler de Física en Chicago. Nagel y Jaeger son coautores del artículo, junto con Xiang Cheng, estudiante graduado de física en Chicago; Germán Varas, estudiante graduado de física en la Universidad de Chile; y Daniel Citron, estudiante de física en Chicago.

Los científicos han logrado una buena comprensión de los fenómenos de equilibrio, los cuales son principalmente gobernados por la presión o temperatura. ¿Pero qué sucede con los fenómenos que están alejados de los estados de equilibrio, como un chorro de arena?¿Qué pasa con el plasma de quark-gluón, la mezcla de partículas subatómicas que existieron tal vez durante unas pocas millonésimas de segundo tras el Bin Bang?

“Verdaderamente no sabemos cuales son las ideas correctas que describen esto”, dijo Nagel. “Nos encanta la física de materia granular porque nos permite una entrada a esta pregunta con experimentos relativamente simples”.

En el diseño del experimento de sobremesa, el equipo de Chicago abordó una pregunta fundamental sobre el equilibrio: ¿Bajo qué condiciones un conjunto de moléculas, granos de arena u otras partículas se comportan como un líquido? Las partículas macroscópicas y subatómicas a veces se comportan de formas similares. Las partículas del experimento de Chicago eran lo bastante grandes para permitir a los científicos seguir la pista bajo condiciones controladas con precisión, una opción no disponible a escala subatómica.

Un artículo publicado en 1883 que describía el fenómeno de la campana de agua inspiró el experimento del flujo de arena. El artículo informa de cómo un flujo de agua que impacta en un objetivo plano, estrecho y circular se transforma en la delgada y hueca forma de una campana. ¿Podría un flujo de material granular comportarse igual?

Cheng, el estudiante graduado de Chicago, realizó un experimento para saberlo. Lanzó masas compactas de cristal y gotas de cobre a través de un tubo en un objetivo plano. “La respuesta es que en efecto se pueden ver estas campanas”, dijo Jaeger, Profesor de Física. “Específicamente, encontramos que las colisiones rápidas de partículas densamente empaquetadas producen el estado líquido que podemos  observar poco después, cuando todo vuela y se producen estas preciosas estructuras de envoltura”.

Los científicos han visto estructuras similares en los experimentos de plasma de quark-gluón llevados a cabo en el Laboratorio Nacional Brookhaven con el Colisionador de Iones Pesados Relativistas (RHIC). El RHIC de 500 millones de dólares impacta átomos de oro entre sí a velocidades cercanas a las de la luz. Los experimentos de sobremesa de Chicago lanzan chorros de materiales granulares en un objetivo plano a no más de 19 km/h.

“No podía haber nada más distante que nuestros experimentos y los del RHIC”, dijo Nagel. Por esta misma razón, el equipo de Chicago llevó a cabo sus pruebas bajo una variedad de condiciones para asegurar que las interacciones entre las partículas granulares y el aire no afecto a los resultados del experimento. “El ingrediente clave es la alta densidad de colisiones rápidas”, dijo Jaeger.

Las similitudes entre el chorro granular y los experimentos del RHIC son sorprendentes dado que los científicos esperarían que la física cuántica dominase los resultados del último. La física cuántica domina los mundos atómicos y subatómicos. La física clásica, por su parte, se aplica a objetos mucho mayores de la vida cotidiana.

No obstante, los científicos del RHIC han interpretado sus resultados de una forma clásica. “Dicen que es un líquido. Ese es un concepto clásico. Entonces atribuyen a este líquido cosas como viscosidad. Bueno, eso es un concepto clásico”, dijo Nagel. Algunos de estos fenómenos que aparecen a esta escala microscópica cuántica reproducen los que ocurren en la escala clásica.

“Eso es lo sorprendente de la física. Las leyes que tienes en un nivel son verdaderamente las mismas que a otros niveles, o al menos influyen lo que ocurre a otros niveles. Ciertos principios son simplemente invariantes. La conservación de momento y energía — no puedes escapar de eso a ninguna escala”.


Fecha Original: 6 de noviembre de 2007
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