Ciencia Kanija

Pierre-Simon de Laplace, astrónomo francés del siglo XVIII que propuso una de las primeras teorías de formación del Sistema Solar, postuló el famoso “Demonio” que tenía suficiente información para saber lo que pasarían en cualquier lugar del universo en un momento dado. Era el punto álgido del orgullo determinista y mecanicista en la ciencia, y parecía que sólo era cuestión de tiempo el que los físicos supieran todo lo que podía saberse sobre la forma en que funciona el mundo.
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Puntos uniformemente distribuidos en un dominio fundamental para SL(2,Z). Imagen cortesía de Fredrik Stromberg

En un seminario co-organizado por la Universidad de Stanford y el Instituto Americano de Matemáticas, Soundararajan anunció que él y Roman Holowinsky han demostrado una versión significativa de la conjetura de ergodicidad cuántica única (QUE). “Este es uno de lo mejores teoremas del año”, dijo Peter Sarnak, matemático de Princeton que junto con Zeev Rudnick de la Universidad de Tel Aviv formuló la conjetura hace quince años en un esfuerzo por comprender la conexión entre la física clásica y cuántica. “Estaba al tanto de que Soundararajan y Holowinsky estaban atacando a QUE usando distintas técnicas y quedé sorprendido al encontrar que los métodos se combinaban milagrosamente para resolver el problema por completo”, dijo Sarnak. Ambas aproximaciones proceden de la Teoría de Números, un área de matemáticas puras que se ha encontrado recientemente que tiene una sorprendente conexión con la física.
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Investigadores de la Universidad de St. Andrews han realizado un sorprendente descubrimiento usando rayos de luz que pueden viajar a través de ángulos.

Los académicos han desarrollado una idea de partículas en movimiento dentro de rayos de luz que les permite curvarlos en lugar de ir a lo largo de una línea recta basándose en trabajos del área de manipulación óptica.

El Profesor Kishan Dholakia de la Escuela de Física y Astronomía comentó que, “La física nos guarda muchas sorpresas; nuestra comprensión de cómo se mueve y comporta la luz se ve retada por tales rayos y es apasionante verlos moverse en un área interdisciplinar - ¡la luz nos ha lanzado una bola curva!
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Cuando un coche acelera subiendo y bajando una colina y frena para tomar una curva complicada, el flujo de aire alrededor del mismo no se mantiene y se desvincula del vehículo. Esta separación aerodinámica crea un arrastre adicional que frena el coche y fuerza al motor a trabajar más. El mismo fenómeno afecta a aeronaves, botes, submarinos e incluso pelotas de golf.

En un trabajo que podría llevar a formas de controlar el efecto con impacto potencial en la eficiencia del combustible y más, los científicos del MIT y sus colegas informan de un nuevo trabajo matemático y experimental para predecir dónde tendrá lugar la separación aerodinámica.
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Visualización de Eric Schwegler/LLNL. Instantánea de la simulación molecular del primer principio de hielo VII (a la derecha) en contacto con agua líquida (a la izquierda). Conforme progresa la simulación, la posición del interfaz sólido-líquido puede ser monitorizado y usada para determinar con precisión la localización de la temperatura de fusión del agua bajo condiciones de presión.

A través de simulaciones dinámicas del primer principio molecular, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, junto con colaboradores de la Universidad de California en Davis, usaron una aproximación en dos fases para determinar la temperatura de fusión de hielo VII (una fase del hielo a alta presión) en presiones entre las 100 000 y 500 000 atmósferas.

Para presiones entre las 100 000 y 400 000 atmósferas, el equipo, liderado por Eric Schwegler, encontró que el hielo se funden como un sólido molecular (similar a cómo se funde el hielo en una bebida fría). Pero a presiones por encima de las 450 000 atmósferas, existe un pronunciado incremento en la pendiente de la curva de fusión debido a la disociación molecular y la difusión de protones en el sólido, anterior a la fusión, lo cual se conoce normalmente como fase sólida superiónica.
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El poco convencional cosmólogo, Max Tegmark, dice que las fórmulas matemáticas crean la realidad.

Los cosmólogos no son unos pensadores corrientes, y Max Tegmark no es un cosmólogo convencional. A lo largo de su carrera, Tegmark ha realizado importantes contribuciones a problemas como la medida de la materia oscura en el cosmos y la comprensión de cómo la luz de los inicios del universo nos informa sobre modelos del Big Bang. Pero al contrario que la mayoría del resto de físicos, que se mantienen dentro de los confines de las últimas teorías y medidas, el sueco Tegmark tiene un trabajo nocturno. En una serie de artículos que han captado la atención de físicos y filósofos de todo el mundo, explora no lo que dicen las leyes de la naturaleza sino por qué no hay leyes en absoluto.
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Una forma rudimentaria de selección natural probablemente tuvo lugar en la sopa primordial incluso antes de que la vida surgiese en la Tierra. De ser así, el complejo “ecosistema” de moléculas prebióticas podrían haber hecho la llegada final de la vida mucho más probable.

La mayor parte de los expertos presumen que la vida surgió a partir de moléculas complejas tales como ácidos nucleicos y proteínas, los cuales se ensamblaron a partir de una mezcla de unidades más simples unidas con enlaces químicos.

Para examinar cómo pudo tener lugar esto, Martin Nowak y Hisashi Ohtsuki, biólogo matemático en la Universidad de Harvard, usó ecuaciones simples para modelar el crecimiento de tales cadenas de bloques básicos.
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Las áreas “calientes” de esta imagen sugieren la presencia de funciones-L trascendentales de tercer grado

El mes pasado hubo un gran entusiasmo respecto a las “funciones-L”. Un estudiante de doctorado del Departamento de Matemáticas de la Universidad de Bristol, Ce Bian, en colaboración con su supervisor, el Dr. Andrew Booker, ha descubierto algunas nuevas.

Ce Bian reveló su descubrimiento en un taller organizado por el Instituto Americano de Matemáticas donde equipos de investigadores de Europa y América, todos compitiendo por el mismo resultado, planeaban anunciar sus hallazgos. A pesar de ser “sólo” un estudiante de postgrado (el resto eran más veteranos), Bian fue el único en tener éxito antes del taller. Tras meses de trabajo y pruebas preliminares, finalmente logró dejar todo funcionando antes de volar a California – los ordenadores estaban calculando mientras él estaba en el aire.
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Edward Lorenz

Edward Lorenz, meteorólogo del MIT que intentó explicar por qué es tan difícil hacer buenas predicciones del clima y que concluyó desencadenando una revolución científica conocida como Teoría del Caos, murió el 16 de abril de cáncer en su casa en Cambridge a los 90 años.

Profesor en el MIT, Lorenz fue el primero en darse cuenta de lo que ahora conocemos como comportamiento caótico en el modelado matemático de sistemas climáticos. A principios de los 60, Lorenz observó que pequeñas diferencias en un sistema dinámico como es la atmósfera – o un modelo de la atmósfera – podría disparar unos vastos y a menudo insospechados resultados.

Estas observaciones finalmente le llevaron a lo que llegó a convertirse en el efecto mariposa — un término que surgió de un artículo científico que presentó en 1972 titulado: “Predictability: Does the Flap of a Butterfly’s Wings in Brazil Set Off a Tornado in Texas? (Predictibilidad: ¿El aleteo de una mariposa en Brasil genera un tornado en Texas?”
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Este mapa de 1540 tiene anotaciones en números aztecas describiendo las dimensiones de tierra cerca de Texcoco, la antigua capital de los aztecas Acolhua. Crédito: Biblioteca del Congreso, División de Mapas y Geografía

Los aztecas, que gobernaron México central varios cientos de años antes de la llegada de los españoles en 1519, dejaron los escritos matemáticos más extensos de cualquier civilización precolombina. Dos manuscritos en particular han intrigado a eruditos debido a que representan las tierras que poseían en el Valle de México junto con sus medidas, usando el sistema numérico azteca, para propósitos de fiscalización. Ahora un geógrafo y matemático ha dirigido su atención hacia los métodos que los investigadores aztecas usaron para medir la superficie de un campo en uno de esos documentos, el Códice Vergara.

Los científicos hace mucho que descifraron el sistema numérico azteca, un sistema vigesimal (usando 20 como base) en oposición a nuestro sistema decimal. En la aritmética azteca, un punto equivale al uno, una barra representa el 5, y existen otros símbolos para 20 y varios múltiplos del mismo. El Códice Vergara, pintado aproximadamente en 1540, contiene dibujos esquemáticos y medidas de campos individuales. Anteriores investigaciones sobre el mismo han revelado una comprensión de la multiplicación y la división así como ciertos principios geométricos.
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