Ciencia y Tecnología. El cerebro anticipa el futuro para reaccionar en el presente

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El cerebro anticipa el futuro para reaccionar en el presente

En su artículo El cerebro anticipa el futuro y reacciona en consecuencia publicado en Tendencia científicas (http://www.tendencias21.net/El-cerebro-anticipa-el-futuro-y-reacciona-en-consecuencia_a2357.html), Yaiza Martínez afirma que nuestras reacciones ante el medio ambiente que nos rodea, en lugar de ser posteriores a las percepciones de nuestros sentidos, anotando que “…todo lo que sentimos o notamos en el presente, cuando nuestro cerebro lo registra, pertenece ya al pasado”.
En investigaciones realizadas por Richard A. Andersen (http://vis.caltech.edu/), del California Institute of Technology y sus colegas Grant Mulliken, del Instituto Tecnológico de Massachussets (http://www.mit.edu/), y Sam Musallam (http://npl.mcgill.ca/), de la Universidad McGill, han encontrado evidencias neuronales de que todos los movimientos voluntarios de nuestras extremidades son producto de predicciones cerebrales acerca de “lo que ocurrirá dentro de un instante, en el futuro”.
De acuerdo con esto, Andersen señala que “el cerebro genera su propia versión del mundo, un “modelo hacia delante (en el tiempo)” que nos permite saber dónde estamos a tiempo real”.
Predecir para actuar
Las investigaciones analizaron la corteza parietal posterior del cerebro, que es donde se planifican los movimientos a partir de los estímulos sensoriales.
Dos monos aprendieron a mover, con un Joystick, el cursor de una computadora de un círculo rojo a otro verde, al mismo tiempo que mantenían fija su mirada en el círculo rojo.
Rápido y eficiente
Al realizar los movimientos, ambos monos producían trayectorias curvas. Para aumentar la curvatura, uno de ellos fue entrenado para mover su cursor alrededor de un círculo azul más amplio, “situado entre la localización inicial del cursor y el círculo al que había que desplazar dicho cursor”.
Establecida así la configuración del experimento, la actividad neuronal de la región de la corteza parietal posterior de sus cerebros fue medida por medio de electrodos.
De esta manera, los científicos “…comprobaron que las neuronas de esta región del cerebro producían señales que representaban la estimación cerebral del movimiento inminente del cursor.
Esta estimación interna del estado del cursor puede ser usada de manera inmediata por el cerebro para corregir con rapidez un movimiento, evitando tener que confiar por completo en la llegada de la información sensorial, más tardía, con un control del movimiento más lento e inestable, explican los investigadores”.
Pasado y futuro
En este sentido, hace algunos años, en Europa se comprobó (http://www.tendencias21.net/El-cerebro-humano-prefiere-predecir-antes-que-reaccionar_a474.html) que “…la onda cerebral que rige los movimientos se registra antes de que el movimiento -al que nuestro propio movimiento responderá- sea observado.
De acuerdo a estas experiencias, los investigadores concluyeron que “…El proceso… consiste en que, cuando se espera un movimiento, el sistema motor se activa sin que el individuo se dé cuenta. De esta forma, de manera inconsciente, el cerebro se prepara para una reacción motriz.
Por tanto, el cerebro desencadena la actividad neuronal en función de la expectativa de un movimiento, y no en función del movimiento en sí mismo”.
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Ciencia y Tecnología. La señal cerebral de baja frecuencia que no se apaga ni en el sueño profundo

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Un estudio realizado en la Universidad de Washington, ha develado una señal cerebral que nunca se interrumpe, ni en las fases más profundas del sueño y que, incluso, puede sostener un cierto número de funciones cognitivas.
El equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de dicha universidad, dirigidos por Biyu He, ha logrado un gran adelanto en la definición de la arquitectura funcional del cerebro, cuya cabal comprensión deberá ayudar en el desarrollo de tratamientos de lesiones cerebrales y diversos trastornos mentales.

A diferencia de las regiones especializadas del cerebro que son consideradas como estructuras físicas separadas, la estructura funcional es una especie de comportamientos o funcionamiento cerebral que está formado por procesos mentales con interacciones entre las diferentes regiones cerebrales, es decir, no está localizado en alguna región específica del cerebro, sino que involucra a la actividad neuronal en todo el cerebro.

La señal localizada es una señal de baja frecuencia que no se apaga nunca y demuestra una permanente actividad neuronal, aún en las fases más profundas de nuestro sueño, lo que ha dado a pensar que se trata de la realización de una tarea de mantenimiento y limpieza aprovechando la más baja actividad cerebral. Es decir, aprovechar la marcha de ralentí para llevar a cabo actividades que no pueden realizarse a plena marcha.

Después de décadas de estudios de actividades específicas de procesos cerebrales como mover un pié, leer una palabra específica, mantener la atención enfocada en algún punto, etc., que han llevado a esclarecer las áreas o regiones cerebrales encargadas de determinadas tareas, los investigadores se han dado cuenta de que, por debajo de estos procesos mentales orientados a actividades específicas, existen actividades que, aún cuando los voluntarios no emplean sus cerebros en alguna acción voluntaria, llevan a cabo procesos inconscientes de mucha mayor envergadura que los conscientes.

Tomando en cuenta la economía de la naturaleza, tenemos que los procesos mentales revisten una gran importancia al observarse la tremenda cantidad de energía que consume el cerebro: alrededor del 20% del total, a pesar de constituir tan sólo el 2% de la masa corporal.

Ahora bien, de ese gran gasto energético, se ha descubierto que las tareas orientadas a objetivos específicos estudiados con anterioridad, sólo representa un pequeño porcentaje comparado con la inversión necesaria para llevar a cabo las actividades y procesos neuronales que mantienen al cerebro en un estado de agilidad mental.

Para saber más: Direct recording shows brain signal persists even in dreamless sleep (http://www.scitech-news.com/ssn/index.php?option=com_content&view=article&id=490:direct-recording-shows-brain-signal-persists-even-in-dreamless-sleep&catid=45:medicine&Itemid=65)

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Ciencia y Tecnología. Radicales cambios climáticos en el pasado

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En información obtenida en núcleos de hielo de Groenlandia, se ha descubierto que hace alrededor de 14,700 años, se registraron drásticos incrementos en la temperatura en un período de tiempo de tan sólo 50 años, para bajar nuevamente a niveles glaciales y, después, hace unos 11,700 años, subir nuevamente de manera abrupta.
Las evidencias de estos cambios registrados en los núcleos de hielo, mostró una rápida "reorganización" en la circulación atmosférica del hemisferio norte con duración de uno o dos años, que coincide con cada uno de los bruscos cambios de temperatura descubiertos.

Los nuevos hallazgos deberán ayudar a los científicos perfeccionar los modelos informáticos de predicción del clima y tomar previsiones para el futuro (aparentemente no muy lejano), en la medida que los gases antropogénicos (de origen humano o provocado por la actividad humana) y el efecto invernadero incrementen la temperatura global del planeta.
Los investigadores utilizaron el análisis de isótopos (*), así como comprobaciones del cambio en los niveles de polvo de las capas anuales de hielo a lo largo de las secciones de los cilindros de hasta tres kilómetros de largo que se extrajeron en el período comprendido entre 1998 y 2004, lo que permitió la elaboración de las gráficas relativas a los calentamientos mencionados.
Los estudios realizados fueron dirigidos por Dorthe Dahl-Jensen del Centro para el Hielo y el Clima en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, y un equipo de investigadores de Europa, Japón y Estados Unidos, como parte del Proyecto de Núcleos de Hielo del norte Groenlandia (North Greenland Ice Core Project).
El primer calentamiento brusco descubierto en este estudio empezó hace 14,700 años y terminó hace unos 12,900 años, antes de regresar a su estado de congelamiento profundo, período que duró unos 1,200 años hasta que se presentó el segundo calentamiento registrado en el análisis, lo que proporciona una clara evidencia de un rápido cambio climático natural, nunca antes observada en los núcleos de hielo.
Para conocer más: Greenland ice core analysis shows drastic climate change near end of last ice age (http://www.scitech-news.com/ssn/index.php?option=com_content&view=article&id=150:greenland-ice-core-analysis-shows-drastic-climate-change-near-end-of-last-ice-age&catid=38:climatology&Itemid=58)
(*) Isótopo: Elementos químicos que poseen la misma cantidad de protones y distinto número de neutrones. Los isótopos de un mismo elemento poseen las mismas propiedades químicas (Real Academia Española ©).
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Ciencia y Tecnología. El Hubble observa, en luz visible, un planeta en órbita de otra estrella

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Por primera vez se detecta con luz visible a un planeta extrasolar en su órbita alrededor de su estrella. El telescopio Hubble de la NASA, observó a Fomalhaut b de, aproximadamente, tres veces el tamaño de Júpiter y tarda alrededor de 872 años terrestres en dar una circunvalación completa en torno a Fomalhaut en el hemisferio sur del cielo, esta estrella se localiza a 25 años luz de nosotros en la constelación de Piscis Australis (Pez del Sur).




Desde la década de 1980, el sistema Fomalhaut es sospechosa de albergar planetas, desde que se encontró un exceso de polvo en sus alrededores, evidencia clara de la formación planetaria.
En 2004 el telescopio Hubble, utilizando la Cámara de Alta Resolución (High Resolution Camera), que "eclipsa" las estrellas eliminando su brillo para poder observar objetos muy tenues que las orbitan, expuso con claridad un anillo de residuos protoplanetarios de unos 34,600 millones de kilómetros de diámetro con una orilla interna perfectamente definida.
A 2,900 millones de kilómetros de esa orilla interna de residuos, el Hubble fotografió una fuente de luz mil millones de veces más débil que la estrella Fomalhaut, lo que fue identificado como el plantea Fomalhaut b
Para obtener mayor información: Hubble Directly Observes a Planet Orbiting Another Star (http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/fomalhaut.html)
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Ciencia y Tecnología. El fin del mundo quedó pendiente, se pospuso unos meses

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Después de haber puesto en funcionamiento de Gran Colisionador de Hadrones (LHC [Large Hadron Collider]) el pasado 10 de septiembre, no se acabó el mundo, pero los "catastrofistas" no deben desesperarse, pues todavía tendrán su posibilidad.
El gran experimento de recrear el "pequeño big bang" no pudo llevarse a cabo, pues apenas estaban en ejercicios de calentamiento cuando el LHC sufrió una avería que lo mantiene en un proceso de mantenimiento correctivo y así seguirá por varios meses.
Es decir, la enorme máquina se descompuso antes de hacer el gran experimento de hacer colisionar haces de protones a velocidades cercanas a la de la luz, con lo cual, según la prensa sensacionalista se produciría un agujero negro que se tragaría a todo el planeta en cuestión de minutos.

Pero, como decía antes, que no se desesperen, puesto que una vez reparado el LHC, el experimento se llevará a cabo, dos chorros de protones se lanzarán uno contra el otro con una potencia nunca antes lograda por la mano del hombre y en esas colisiones, existe una gran probabilidad de que se creen agujeros negros.
Existe una gran cantidad de científicos que pueden explicarnos de forma elegante, detallada y con sofisticadas fórmulas matemáticas el porqué no hay peligro que los posibles agujeros negros creados por el susodicho experimento se traguen la tierra irremisiblemente, sin embargo, con base a los limitados conocimientos que tengo acerca de los agujeros negros, trataré de dar una explicación lógica de porqué estoy de acuerdo en que la Tierra no corre peligro:
Un agujero negro es una región del espacio compuesta por una enorme acumulación de masa y una densidad tan fuerte, que la fuerza de gravedad curva el espacio sobre sí mismo y atrapa toda partícula y energía y su fuerza es tal, que ni la luz puede escapar a su atracción.
En base a lo anterior, la lógica me dice que entre más masa se haya acumulado en el interior del agujero negro, más fuerte será el campo gravitatorio en sus inmediaciones y mayor será su poder de tragar materia.
Y, obviamente, entre menos masa tenga acumulada en su interior, menor será su campo gravitatorio y menor su capacidad de atraer y engullir materia.

Ahora, si durante el gran experimento del siglo, el choque de dos protones a velocidades cercanas a la de la luz provocara la creación de un agujero negro, obvio que la masa acumulada por éste, sería, cuando mucho, la suma de ambos protones y me pregunto ¿la fuerza de gravedad combinada de ambos protones será suficiente para tragarse a la Tierra?
Hasta aquí, creo que podemos dormir tranquilos, el famoso microagujero negro no podría inquietar ni a un mosquito, porque ¡Aguas! el mosquito tiene la fuerza gravitatoria de miles de millones de protones que componen los átomos de los elementos y compuestos orgánicos con que está formado su minúsculo cuerpo.
Para saber más: El día que no se acabó el mundo.
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Ciencia y Tecnología. Damas: ¡A buscar la inteligencia más que la “carita”!

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Si nuestras mujeres quieren ayudar a mejorar la raza, más que buscar parejas "caritas", deben pensarlo dos veces y tener más en cuenta la inteligencia en el momento de buscar pareja para procrear.
El Instituto de Psiquiatría de la Universidad King de Londres, después de un estudio efectuado, ha llegado a la conclusión de que los hombres de mayor coeficiente intelectual, producen mayor cantidad de espermatozoides y de mejor calidad, por lo que ellos están mejor dotados por la naturaleza para iniciar una familia que aquellos intelectualmente inferiores.

Después de comparar datos de un muestra de 425 veteranos de guerra, que habían donado esperma y sometidos a pruebas de inteligencia, como parte de los estudios médicos ordinarios a que fueron sometidos, encontraron que la cantidad y la calidad del esperma guardan una relación directa con el coeficiente de inteligencia y es estadísticamente relevante.
De acuerdo a la doctora Rosalind Arden, el conteo de espermatozoides, así como su concentración y su habilidad para moverse, fue mayor en las muestras de los hombres que resultaron más inteligentes, por lo que, este descubrimiento, hasta cierto punto fortuito, no se ve afectado por la salud del sujeto, tales como el fumar, la bebida o la obesidad.
Se tomaron estos parámetros (la inteligencia y la calidad de la esperma), casi por curiosidad, pues parecía poco probable que tuvieran algún tipo de asociación entre sí.
Después de encontrar la relación detallada anteriormente, coincidió también el hecho de que la inteligencia está muy relacionada con aspectos físicos como la salud y la longevidad.
En resumen, se señala también, que el coeficiente intelectual es una manifestación externa de personas que cuentan con excelente calidad genética, lo que se asocia con tener un mejor estado de salud.
Lectura recomendada: Intelligent men have better quality sperm, research finds.
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Científicos almacenan y recuperan información de un átomo

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La computadora cuántica

Otro pasito hacia la computadora cuántica se ha dado recientemente por un grupo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley quienes han logrado almacenar y recuperar, con éxito, información dentro de un núcleo atómico.

Cristales de silicio con alta calidad de pureza y controlados isotópicamente fueron tratados con gran exactitud con átomos de fósforo. La información fue procesada en los electrones del fósforo, transferida al núcleo y, posteriormente, recuperada nuevamente en los electrones.

Los autores del trabajo fueron coordinados por John Morton de la Universidad de Oxford ye lresto del equipo fue conformado por Thomas Schenkel, Eugene Haller y Joel Ager del Laboratorio de Berkeley, Richard Brown, Brendon Lovett y Arzhang Ardavan de la Universidad de Oxford, y Alexei Tyryshkin, Shyam Shankar y Stephen Lyon, de la Universidad de Princeton.

La mecánica cuántica tiene ciertas propiedades exclusivas del mundo de lo muy pequeño, que no se conocen a nivel macrocosmos y son unas propiedades tan extraordinarias, que una computadora cuántica realizaría tareas a velocidades miles de millones de veces mayores que las más potentes supercomputadoras actuales (...many billions of times faster than the most powerful supercomputers of today)(*), por lo que, una computadora cuántica, realizaría tareas imposibles de llevar a cabo con nuestras computadoras tradicionales.

El lenguaje de la computadora clásica está basado en la numeración binaria, es decir, sólo se utilizan dos dígitos: 0 (cero) y 1 (uno), haciendo las veces de un switch con dos posibles valores: desconectado (0) ó conectado (1). Así, la equivalencia del dígito binario en el modelo cuántico sería de acuerdo a la carga del electrón: 0 (sin carga) y 1 (con carga).

Para el arreglo descrito, se utiliza una propiedad cuántica intrínseca de ciertas partículas llamada "espín" que consiste en que se comportan como si fueran un pequeño imán en forma de barra, de tal manera, que la dirección del espín puede ser "hacia arriba" o "hacia abajo", lo que conforma el "sistema binario" necesario para la analogía de ceros y unos.

Todavía, el sistema cuántico cuenta con una ventaja adicional que no tiene el sistema clásico: se refiere al estado de superposición cuántica que consiste en un estado del espín de "hacia arriba" y "hacia abajo" simultáneamente, propiedad que le permite aumentar la capacidad de almacenamiento de información de forma exponencial en el bit cuántico o "qubit".

Tomando en cuenta que un byte de datos clásico puede ser representado por una de las posibles combinaciones de ocho dígitos de unos y ceros, excluyentes una de las otras, el byte cuántico o "qubyte", puede utilizarse representando las ocho combinaciones por separado o simultáneamente por lo que resulta en un número muy elevado de combinaciones posibles con su directamente proporcional incremento en la capacidad de almacenaje de información.

La última ventaja adicional de las operaciones cuánticas, consiste en que, gracias al entrelazamiento cuántico, el dispositivo puede realizar operaciones simultáneas con las ocho combinaciones del gubyte.

(*) En USA, un billón equivale a mil millones de nuestro Sistema Métrico Decimal, así, many billions (muchos billones) se traduce como "muchos miles de millones".

Lectura recomendada: News bits about qubits: scientists store and retrieve data inside an atom

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Ciencia y Tecnología. Comprobado: Todos descendemos de una misma mujer

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La teoría con más reconocimiento acerca de la cuna de la humanidad es la de que se inició en África; y, de acuerdo al resultado de un reciente estudio, se ha comprobado que por causas de cambio climático, la humanidad de entonces quedó dividida en dos grupos completamente separados entre sí.

Saharon Rosset, de la Escuela de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Tel Aviv y con Doron Behar del centro Médico Rambam trabajaron para localizar, a través de estudios del ADN en África, las causas de ciertos patrones confusos en poblaciones de cientos de miles de años de antigüedad.

La mayoría de los estudios señalan que la humanidad, con sus rasgos anatómicos actuales, empezó la colonización del mundo, fuera de África, hace alrededor de 60,000 años, y existe poca información acerca de los 140,000 años previos a esta expansión.

El reciente estudio saca a la luz de la comprensión, datos demográficos referentes a las pequeñas poblaciones, de ese período, que estuvieron aisladas durante miles de años.

En base al censo del ADN mitocondrial africano, el cual incluyó 600 genomas completos de las poblaciones nativas de todo el continente.

El ADN mitocondrial se hereda, únicamente, a través de la línea materna y ha podido rastrearse en estudios de todos los grupos poblacionales del mundo, y su análisis ha arrojado, sin lugar a dudas, el conocimiento de que toda, absolutamente toda la actual población mundial de seres humanos, descendemos de una única mujer, la famosa “Eva Mitocondrial”, que vivió en África, en alguna época, dentro de los últimos 200,000 años.

Hace entre 90,000 y 135,000 años, el oriente africano sufrió una serie de sequías masivas, lo que hace suponer a los científicos que esto derivó en una prolongada separación de la humanidad moderna. Esto lleva a la sorprendente conclusión de que, la mitad de nuestra historia como especie, la humanidad estuvo completamente separada.

Lectura recomenda: TAU mathematician finds humanity was genetically divided for as much as 100,000 years

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Ciencia y Tecnología. Estamos “a punto” de entrar a la parte densa y peligrosa del plano galáctico

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En su movimiento de traslación alrededor de nuestra galaxia (la Vía Láctea), el Sol, con todo y su cortejo de planetas, es decir, con todos nosotros, tiene un movimiento de balanceo, de sube y baja, que hace que sobresalga por “encima” y por “debajo” de las fronteras del plano galáctico, en espacios relativamente poco poblados y solitarios, en períodos aproximados de entre 35 y 40 millones de años.

Cuando el sistema solar se encuentra en estos solitarios “parajes”, estamos relativamente seguros, pero, en virtud del mencionado movimiento oscilatorio, necesariamente tenemos que pasar por el interior del plano galáctico, considerablemente más denso, con mayor población estelar, que nos enfrenta a una probabilidad diez veces mayor de que, los fuertes tirones gravitacionales y la mayor “cercanía” de objetos estelares, arrojen al interior del sistema solar cometas y asteroides que, eventualmente, puedan colisionar con la Tierra.

Lo anterior ha sido demostrado por un modelo informático del movimiento de nuestro sistema solar realizado por científicos del Centro para la Astrobiología de Cardiff, lo que coincide con las evidencias de las cicatrices de impactos en la Tierra y las predicciones efectuadas por el registro galáctico.

Las evidencias, mencionadas en el párrafo anterior, de cráteres en la Tierra corroboran un fuerte incremento de colisiones aproximadamente cada 36 millones de años.

Estos bombardeos coinciden también con extinciones masivas de plantas y animales, como el que arrasó a los dinosaurios hace 65 millones de años.

La actual posición de nuestro sistema solar en la galaxia nos permite suponer que nos encontramos “a punto” de sumergirnos en el denso y peligroso tráfico del plano galáctico, muy cerca de otro período de alta actividad y forcejeo gravitacional.

Para conocer más: Did the solar system ‘bounce’ finish the dinosaurs?

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Ciencia y Tecnología. Túnel del tiempo a la vista

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De acuerdo a un artículo de Eduardo Martínez (Descubren un modelo teórico de viaje al pasado), el investigador israelí Amos Ori, del Instituto Israelí de Tecnología, ha ideado un modelo teórico para viajar al pasado, sin necesidad de materiales exóticos, el procedimiento sucedería por sí mismo utilizando un bucle espacio-temporal construido con “…materia ordinaria y densidad de energía positiva”.

En la publicación de su estudio (que puede consultar aquí: Arxiv), Amos Ori, establece que, en base a “…ecuaciones que describen unas condiciones que, si pudieran ser establecidas, permitiría la construcción de una máquina del tiempo”, condiciones que permitirían aumentar la curvatura espacio-tiempo para que el desplazamiento del tiempo pudiera enrollarse en sí mismo formando un bucle, es decir, una curva tan cerrada del tiempo, que permita el contacto del presente con el pasado.

Una vez lograda la condición inicial, el desarrollo del “túnel del tiempo” funcionaría por sí solo, poniendo de ejemplo de un cañón que una vez disparada la bala, ésta sigue su trayectoria hacia su objetivo de acuerdo a las leyes de la física, sin intervención humana.

A pesar de que sus cálculos demuestran que se requiere sólo materia ordinaria y densidad de energía positiva para la construcción de la máquina del tiempo, queda pendiente el pequeño problema de la estabilidad para que se haga realidad.

La importancia que reviste la aportación de Amos Ori consiste en que, de acuerdo a sus cálculos, una máquina del tiempo podría construirse con condiciones iniciales mínimas que, aunque difíciles, no son imposibles de conseguir.

De acuerdo al modelo presentado, el primer paso sería la construcción de un bucle espacio-temporal en una determinada fecha que serviría como destino para viajeros del futuro, los cuales, al entrar en el bucle regresarían a la fecha de construcción del mencionado bucle. En este contexto, nosotros no tenemos oportunidad de viajar al pasado, en virtud de que nuestros antepasados no nos dejaron, como infraestructura necesaria, un bucle espacio-temporal que nos sirviera como destino.

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Ciencia y Tecnología. Primera foto de un planeta que gira en torno a una estrella como el Sol

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Astrónomos de la Universidad de Toronto han dado a conocer, posiblemente, la primera foto de un planeta alrededor de una estrella como el Sol.

La foto de la estrella 1RXS J160929.1-210524, a unos 500 años-luz de la Tierra, muestra un astro que la acompaña y, de acuerdo a todos los síntomas, tiene una masa lo bastante baja como para ser un planeta, fue tomada por el Telescopio Gemini Norte de Mauna Kea, en Hawai.

Los datos espectrales parecen confirmar la naturaleza planetaria del astro compañero, con una masa de alrededor de ocho veces la de Júpiter, gira alrededor de su estrella a una distancia aproximada de 330 veces la que existe entre la Tierra y el Sol.

David Lafrenicre, uno de los autores del estudio, señala que es “…la primera vez que hemos visto directamente un objeto de masa planetaria en una probable órbita alrededor de una estrella como nuestro Sol”
La sorpresa es el descubrimiento de un planeta tan lejano a su estrella (en comparación, Plutón, el más lejano de nuestro sistema solar, está a unas 30 veces la distancia Tierra–Sol), lo que representa un dilema en los modelos teóricos de la formación de las estrellas y los planetas, sin embargo, da nuevas evidencias de la gran diversidad de los mundos que hay en el universo.

La confirmación definitiva de la existencia de este sistema estelar tardará todavía unos dos años, en virtud de que aún no se ha comprobado fehacientemente, a pesar de la fuerte evidencia, que, efectivamente, el “planeta descubierto” se esté moviendo junto con su estrella a través del espacio.

Para conocer más: First picture of likely planet around sun-like star unveiled.

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Ciencia y Tecnología. El calentamiento global rebasa la regulación natural atmosférica del CO2

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Durante centenares de millones de años, la naturaleza ha mantenido un sistema automático de retroalimentación que ha mantenido ajustado perfectamente el nivel del dióxido de carbono (CO2) en nuestro planeta. Sin embargo, las actividades humanas han producido tasas tan altas en las emisiones de CO2, que, el bien engrasado mecanismo natural de ajuste, ha sido rebasado en su capacidad reguladora.

Expertos de la Universidad de Hawai y del Instituto Carnegie han encontrado relaciones entre la estabilidad anterior a la civilización humana y ciertos lazos entre la descomposición mineral en la corteza terrestre y el dióxido de carbono atmosférico.

Ken Caldeira y Richard Zeebe, a través del análisis del CO2 atrapado en las muestras de gas de cilindros de hielo extraídos en la Antártida, a profundidades que se datan hasta los 610,000 años de antigüedad, complementados con información geoquímica de los sedimentos del fondo oceánico han logrado construir un modelo del proceso de la reabsorción del CO2 (liberado en la atmósfera por los volcanes y otras fuentes naturales) en el subsuelo a través del reciclaje de minerales que contienen carbono.

Se ha encontrado que existe una relación directa entre la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera y la velocidad de las reacciones químicas que descomponen minerales de silicatos en el subsuelo; es decir, a mayor cantidad de CO2 en la atmósfera, mayor aceleración en dichas reacciones.

Unos de los más interesantes productos de las reacciones químicas descritas, son los iones de calcio que, disueltos en el agua, son arrastrados hacia el mar por los ríos. Pues bien, estos iones de calcio son utilizados, por ejemplo, por moluscos que los combinan con el dióxido de carbono (disuelto en el agua) para formar el carbonato de calcio que componen sus conchas, ayudando, con esto, a restaurar el equilibrio.

Los científicos han demostrado que este equilibrio natural, con desviaciones que no varían más allá del uno o dos por ciento, se ha mantenido por centenares de miles de años, lo que los ha llevado a descubrir la presencia de un mecanismo natural de regulación del CO2 en nuestro planeta, manteniéndose con ello un termostato regulador del clima en la tierra, bastante saludable.

El elevado consumo energético que soporta el avance de la civilización humana, aunado con el alto desgaste de los bosques, han incrementado unas cien veces la velocidad de emisiones de CO2 hacia la atmósfera, comparada con las emisiones de volcanes y fumarolas hidrotermales. Por lo tanto, aunque, el mecanismo natural para su reabsorción al subsuelo, (¡Júrelo Usted!) está trabajando a “todo vapor”, su “capacidad instalada” ha sido rebasada y la carrera para el restablecimiento del equilibrio, se está perdiendo.

Sin embargo (también puede jurarlo Usted), a la larga (aunque tarde miles de años), con o sin nosotros, el equilibrio será restaurado por el planeta; es decir, si le ayudamos y le “bajamos al consumo” o, mas bien, a la producción de gases invernadero, el equilibrio será restaurado con nosotros (la humanidad); pero si no le ayudamos, el planeta, probablemente nos desechará y restablecerá el equilibrio por sus propios medios y, con lo que quede de vida, formará nuevas formas y continuará adelante con la evolución.

Lectura recomendada: Before Fossil Fuels, Earth’s Minerals Kept CO2 in Check (http://www.ciw.edu/news/fossil_fuels_earth_s_minerals_kept_co2_check)

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Ciencia y Tecnología. El girasol también se cultivó en el México antiguo

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De acuerdo a la historia conocida, y las investigaciones de la ciencia y tecnología, se supone que el girasol fue domesticado, solamente, en una región que comprende los territorios de Arkansas, Missouri, Tennessee e Illinois que conforman el valle del Mississippi en la Norteamérica del este, y de allí, se extendió hacia el mundo.

Sin embargo, investigaciones realizadas por José Luis Alvarado del Instituto Mexicano de Antropología e Historia y Robert Bye de la Universidad Nacional Autónoma de México, así como de David Lentz y Mary Pohl de las universidades de Cincinnati y Estatal de Florida, respectivamente, demuestran que el girasol fue cultivado en México con anterioridad.

Este descubrimiento hará necesaria una revisión de los libros tradicionales, ya que estos cultivos mexicanos se realizaron de manera independiente de los de América de más al norte, alrededor de 4000 años antes de lo supuesto.

El detalle de la historia de su origen y domesticación, reviste gran importancia, en virtud de las tares de su reproducción y creación de nuevas variedades.

Ahora el debate se centra en cuál de los cultivos fue primero, existiendo sólidas evidencias de que el girasol mexicano fue más primitivo con algunos miles de años de separación. Lo que sí parece fuera de discusión, es que ambos pueblos lo hicieron de manera independiente, cada quien por su lado.

A la luz de las nuevas investigaciones se demuestra que el girasol pertenecía al repertorio de plantas mexicanas domesticadas desde alrededor del año 2600 aC y que su cultivo se expandió desde las regiones del centro de México, hacia el sur, hasta territorios de El Salvador, en alrededor del primer milenio antes de Cristo.

Lectura recomendada: Ancient sunflower fuels debate about agriculture in the Americas (http://www.uc.edu/news/NR.asp?id=8239)

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Ciencia y Tecnología. Noticia urgente: Segundo bisiesto el próximo fin de año

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Noticia del CENAM


A continuación, una nota aparecida en la página del Centro Nacional de Meteorología, la cual se reproduce aquí íntegramente: Los relojes deberán atrasarse 1 segundo el próximo fin de año (http://www.cenam.mx/hora_oficial/segundobisiesto.aspx)

“De acuerdo a la Circular 36 del International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), el 31 de diciembre del 2008, a las 23h 59m 59s, se intercalará un segundo bisiesto positivo en la escala de Tiempo Universal Coordinado, UTC, por lo que el UTC (CNM) y en la Hora Oficial de cada uno de los husos horarios de la República Mexicana harán lo propio. Lo anterior a efecto de asegurar que la diferencia entre la escala de tiempo UTC y la escala de tiempo astronómico UT1 se mantenga por debajo de 0.9 s. La secuencia de las marcas de tiempo el 31 de diciembre próximo será como sigue:

Tiempo Universal Coordinado, UTC

…
31 de diciembre del 2008, 23h 59m 59s
31 de diciembre del 2008, 23h 59m 60s
1 de enero del 2009, 0h 0m 0s
…

Tiempo del Centro

…
31 de diciembre del 2008, 17h 59m 59s
31 de diciembre del 2008, 17h 59m 60s
31 de diciembre del 2008, 18h 0m 0s
…

Tiempo del Pacífico

…
31 de diciembre del 2008, 16h 59m 59s
31 de diciembre del 2008, 16h 59m 60s
31 de diciembre del 2008, 17h 0m 0s
…

Tiempo del Noroeste

…
31 de diciembre del 2008, 15h 59m 59s
31 de diciembre del 2008, 15h 59m 60s
31 de diciembre del 2008, 16h 0m 0s
…

Para efectos prácticos los relojes a nivel mundial deberán atrasarse un segundo en el momento indicado.”

Esperemos no adelantarnos en el abrazo de Año Nuevo.

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Ciencia y Tecnología. El tiempo puede cambiar de sentido a nivel molecular

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El concepto ancestral


Desde tiempos inmemoriales, el concepto del tiempo, para el hombre de “a pie”, ha sido completamente diáfano y translúcido.

El presente es el efímero momento que vivimos, en el que somos conscientes, ese momento en que llevamos a cabo nuestros pensamientos y en el que se producen todas nuestras experiencias de vida.

El pasado es todo aquello que ya vivimos, que existe en nuestra memoria y que guarda las experiencias que ya no son, pero que una vez fueron; al que ya no podemos regresar.

El futuro es lo incierto que todavía no sucede, pero que, dependiendo de nuestro estado de ánimo y circunstancias ambientales, más rápido o más lento, inexorablemente tiene que suceder, pero que no conocemos porque todavía no lo hemos experimentado y que nunca, jamás, experimentaremos, porque en el momento de experimentarlo, deja de ser futuro y se convierte en presente.

Este concepto, repito, es, para nosotros, tan claro como el agua, fácilmente entendible, existe muy poca posibilidad de que lo confundamos, y así ha sido siempre.

Pero, para el hombre de “a caballo”, el concepto no es tan claro. Desde la antigüedad, los filósofos y pensadores han tenido diferentes y, muchas veces, confusas ideas respecto al tiempo, que van desde “la imagen móvil de la eternidad” de Platón, pasando por lo “absoluto, verdadero y matemático” de Newton, hasta la consideración de ser “una mera ilusión” de Einstein.

El concepto moderno

Actualmente, el hombre de “a pie”, sigue “a pie”, pero los de “a caballo” tienen una serie de ideas y teorías sobre el concepto de tiempo, que, apoyados con los instrumentos tecnológicos y adelantos sobre el entendimiento del universo, han podido poner a prueba diversas ideas sobre el tema.

El ingeniero Edward Feng, de la Universidad de California y Gavin Crooks del Lawrence Berkeley National Laboratory, explican que, las teorías que sustentan la física moderna, “…son simétricas al respecto de la inversión del tiempo” (¿?), es decir, que para estos planteamientos, las diferencias entre presente, pasado y futuro, no existen.

De acuerdo a estos investigadores, solamente la segunda ley de la termodinámica tiene una dirección definida del tiempo, ya que, aseguran, que la entropía (*) aumenta en el universo debido a que el tiempo fluye hacia el futuro (¿¡!?).

Esta panorámica está más de acuerdo a nuestra concepción clásica de la dirección del tiempo y se aplica a niveles macroscópicos y es claramente comprensible al observarse, por ejemplo, que al caer una tasa y romperse, es muy obvio que el tiempo no dará marcha atrás y volver a juntar los pedazos y reconstruir la tasa a su estado inicial.

El tiempo a nivel molecular

Los investigadores Feng y Crooks, han encontrado, utilizando un método desarrollado por ellos mismos, que, a nivel microscópico, existen momentos, pequeñísimos intervalos de tiempo, en que, realmente, la entropía disminuye, aunque en intervalos más largos de tiempo, la suma total resulta aumentada en promedio.

Por lo anterior, puede afirmarse que, en términos generales, la entropía siempre aumenta, lo que significa que el tiempo transcurre de pasado a presente y de presente a futuro; sin embargo, en determinados momentos, intervalos muy pequeños de tiempo, la entropía, a nivel molecular, realmente, disminuye, es decir, la dirección del flujo del tiempo ya no se da en su comportamiento habitual, sino que puede no haber diferencias entre pasado, presente y futuro.

Lectura recomendada: Yaiza Martínez en La dirección del tiempo se vuelve confusa a escala de una sola molécula (http://www.tendencias21.net/La-direccion-del-tiempo-se-vuelve-confusa-a-escala-de-una-sola-molecula_a2575.html)

(*) La entropía se define como la “Magnitud termodinámica que mide la parte no utilizable de la energía contenida en un sistema”, o como la “Medida del desorden de un sistema. Una masa de una sustancia con sus moléculas regularmente ordenadas, formando un cristal, tiene entropía mucho menor que la misma sustancia en forma de gas con sus moléculas libres y en pleno desorden”. http://buscon.rae.es/draeI/SrvltGUIBusUsual?TIPO_HTML=2&TIPO_BUS=3&LEMA=entrop%EDa

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Ciencia y Tecnología. Hacer ejercicio con una píldora

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A ver hasta donde llegamos


Investigadores del Instituto Salk para Estudios Biológicos han identificado dos rutas de señales metabólicas que son activadas en respuesta al ejercicio físico y se combinan para incrementar de forma espectacular la resistencia.

Ronald M. Evans, médico investigador del Instituto Howard Hughes, y un grupo de científicos, coordinados por él mismo; se han encontrado con la posibilidad de mantenerse en forma sin tener la necesidad de realizar esfuerzos físicos. Para ello, han descubierto la forma de activar ambas rutas de señalización a través de medicamentos orales y obtener, por esta vía, muchos de los beneficios del ejercicio físico.

Los ratones de nuevo

En las investigaciones sobre la ciencia y tecnología del laboratorio de Ronald M. Evans, se ha revelado que, un grupo de ratones a los que se activó un interruptor genético conocido como PPAR delta, los convirtió en grandes corredores de maratón por la gran resistencia obtenida, asimismo, manifestaron una gran oposición al aumento de peso, a pesar de ingerir grandes cantidades de alimentos ricos en grasas, alimentación que, en ratones ordinarios, produjo obesidad.

Un dato muy importante de tomar en cuenta, se refiere a que la respuesta a la insulina mejoró y disminuyó de forma importante el nivel de glucosa en la sangre.

Lo que sucede en la práctica

De acuerdo con el doctor Evans, y después de diversos experimentos, existen varias formas y procesos farmacológicos para lograr lo anterior, pero en el ambiente atlético deportivo se conoce, generalmente, como dopaje genético, por lo que está altamente restringido en el ambiente y, algunas de sus investigaciones se han centrado en desarrollar exámenes de laboratorio para detectar los fármacos objeto de su investigación, y forman parte de las pruebas antidopaje que, a través de análisis sanguíneos y de orina, se llevan a cabo en competencias deportivas.

De todas formas, la utilización de estos fármacos logran incrementar, en gran medida, varios de los efectos y beneficios asociados normalmente con el ejercicio.

Lectura recomendad: Exercise in a pill (http://www.salk.edu/news/news_press_details.php?id=231)

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Ciencia y Tecnología. Evidencias de eclipse solar en La Odisea

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El regreso de Ulises

Debido a que los acontecimientos astronómicos pueden calcularse con mucha exactitud, si acaso Homero describió, en La Odisea, un eclipse total de sol al regreso de Ulises a su hogar, podría calcularse la fecha de la destrucción de Troya, descrita en La Ilíada, con bastante exactitud.

El jefe del Laboratorio de Física Matemática de la Universidad de Rockefeller, Marcelo O. Magnasco y Constantino Baikouzis del Observatorio Astronómico de La Plata, Argentina, después de una exhaustiva revisión de La Odisea en busca de referencias relacionadas con eventos astronómicos que pudieran marcar la pauta para precisar con exactitud la fecha del regreso de Ulises a su casa, el día que éste masacró a todos los que, aprovechando su ausencia, habían pretendido cortejar a su esposa.

Las referencias encontradas en La Odisea

De acuerdo a estos investigadores, Homero describió, en varias ocasiones, que, el día del regreso de Ulises, había luna nueva, requisito indispensable para un eclipse total de sol. Mencionan asimismo que, seis días antes de la matanza, Venus era visible y estaba en el cielo a gran altura; que veintinueve días antes, las constelaciones de las Pléyades y el Boyero fueron visibles al mismo tiempo durante la puesta del sol; por otro lado, nuestros científicos interpretan que la descripción de Homero acerca de que, treinta y tres días antes, Hermes (Mercurio para los romanos), viajó al oeste para entregar un mensaje para después volar de regreso al este, como que el planeta Mercurio estaba alto y hacia el extremo occidental de su trayectoria en el amanecer.

Las conclusiones

Los fenómenos astronómicos que, según los investigadores, fueron descritos en La Odisea, son eventos que suceden con periodicidades distintas y que, por involucrar gran cantidad de combinaciones posibles, nunca se presentan con, exactamente, el mismo patrón.

Por lo tanto, Baikouzis y Magnasco, después de revisar, dentro de un margen de 100 años con respecto a la caída de Troya, eventos astronómicos que se ajusten al patrón de referencia, encontraron la fecha del 16 de abril de 1178 a.C., día en que los astrónomos habían calculado que ocurrió un eclipse total de sol.

Lectura recomendada: Celestial clues hint at eclipse in Homer’s Odyssey (http://www.scitech-news.com/ssn/index.php?option=com_content&view=article&id=170:celestial-clues-hint-at-eclipse-in-homers-odyssey&catid=34:astronomy&Itemid=34)

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