Hace poco me pasaron un link a Mendeley, algo que pinta como una red social para científicos. Pero la verdad es que es diferente a lo que habría esperado; se trata de una red social centrada en los papers que cada uno lee. Descargando un programa, podemos escanear nuestra colección de artículos; automáticamente detectará los campos importantes y si surge algún problema, nos avisa y podemos solucionarlo mediante una búsqueda en google scholar o a mano.

El mismo programa nos permite exportar nuestras referencias bibliográficas a Word y Open Office (no vi una opción para Bibtex, pero no jugué demasiado todavía). Además tiene un lector de PDF incluido que nos permitirá agregar anotaciones o resaltar parte del texto, tal como si lo hubiéramos impreso. Lo mejor es que nos permite almacenar los papers en línea, al mejor estilo Dropbox, y además nos permite descargar automáticamente trabajos (mediante un botón en la barra de marcadores).

Aquellos que acumulan papers en la PC saben lo difícil que se vuelve rastrear el que queríamos, sobre todo si no somos sistemáticos a la hora de darles nombres a los archivos. Bueno, con Mendeley se acabó ya que podemos filtrar por autor, por palabra clave, revista, año, etc. (inclusive nos permite renombrar los PDF de la manera que nos parezca más conveniente, por ejemplo [Revista]-[Autor]-[Año]-[Titulo].pdf ). Y se preguntan dónde está la parte social en todo esto, resulta que al poseer información sobre los papers que cada científico lee, pueden fácilmente construir una base de datos de los trabajos más leídos, sugiriéndonos a nosotros lecturas en base a nuestro campo de intereś.

Además se pueden generar grupos (públicos o privados) en los que se cargan trabajos. Esto es realmente útil al momento de querer compartir algo con la gente del laboratorio, por ejemplo. Es más fácil que una persona cargue un artículo ahí, con una breve descripción a que se mande un e-mail o se diga personalmente che, encontré un paper que te puede interesar, ahora te lo mando....

Lo loco es que el fundador del sitio es Stefan Glänzer, el mismo de Last.fm. Y varias de las personas involucradas son ex-ingenieros de Skype, por ejemplo. Parece un nicho extraño (¿cuántos investigadores lectores de papers hay por ahí?) pero que sin dudas nos está dejando una herramienta que vale la pena probar.

Más información: Mi perfil en Mendeley

Hace unas semanas había visto la noticia de que Wolfram Alpha estaba de cumpleaños. En el momento se me pasó, quizás por no haber usado tanto el sitio en el último tiempo, pero justo hoy, navegando por el sitio de las charlas TED me crucé con una que me llamó la atención: La de Stephen Wolfram.

Resulta que este físico, se puso una pregunta muy simple: de dónde proviene la complejidad en la naturaleza. Entonces lo que planteó fue una serie de experimentos computacionalmente simples (con reglas fáciles de seguir) y lo que vio es que derivaban en formas más o menos complejas (no se preocupen, les pongo la charla al final del artículo para que lo puedan ver ustedes mismos). Y lo que él está intentando hacer es ver con qué serie de reglas se puede reconstruir el universo tal como lo concebimos hoy en día (¿ambicioso?).

Wolfram Alpha es de alguna manera un subproducto de esta búsqueda. Se trata del primer sitio que básicamente intenta responder las preguntas que los usuarios le hagan. No sólo nos da acceso a información estática, como puede ser la población de argentina, sino que además realiza cálculos en tiempo real, como una integral. Una de las mayores dificultades es la interpretación de lo que los usuarios preguntan, que luego será traducido a a una (o varias) líneas de código para darnos una respuesta.

Claramente Wolfram Alpha no pretende ser un buscador. No devolverá un link a mi blog. Simplemente se trata de un esfuerzo muy grande para sistematizar el acceso a la información que hoy en día ya está disponible, por un lado, y por el otro se trata de generar un sistema que pueda comprender lo que el público está pidiendo. Actualmente recibe unos 670.000 visitantes por día, lo que sin dudas generan una gran demanda de información. Ahora sí, el video de la charla:

Hace casi un año publicaba un artículo en el que intentaba explicar qué es el LHC y para qué servía. Hoy se registraron las primeras colisiones a 7TeV (7 Tera Electron Volts) en los experimentos ATLAS y CMS. Aquellos que busquen un artículo técnico pero entendible, pueden visitar la página de Francis The Mule en la que se muestran algunas imágenes y se discute un poco sobre lo que se observa.

Para aquellos que se preguntan qué son los 7 TeV de los que tanto se habla, la respuesta es simple: Si generamos un campo eléctrico entre dos placas, por ejemplo, cuya diferencia de tensión es de 1 Volt, un electrón que sea atraído por una de las placas (y repelido por la otra) alcanzará una energía de 1eV (electron volt). Si conocemos la masa del electrón, podemos calcular su velocidad. Lo mismo sucede con los protones, si sabemos que energía alcanzan y conocemos su masa, podemos calcular la velocidad. En general resulta más útil hablar directamente en unidades de energía y no de velocidad ya que es lo que realmente hará la diferencia en el experimento. Ahora bien, 1TeV es equivalente a 1.000.000.000.000eV por lo que la velocidad que alcanzan esos protones en el LHC es alucinante (pero menor que la velocidad de la luz.)

Para los que quieran seguir los eventos en vivo, pueden hacerlo a través de la página del LHC, que seguirá los eventos más importantes segundo a segundo. Si quieren repasar para qué sirve el LHC les dejo el artículo bien completo y fácil de entender de Ciencia Kanija.

Y como no podían faltar, las noticias de rigor de Clarín y La Nación

El Túnel de la Ciencia del Max Planck Institut se presentará en Buenos Aires

El túnel de la ciencia, un show multimedia presentado por la Max Planck Society llega a Buenos Aires el 8 de Marzo de 2010. Se trata de un paseo a través de los misteriosde nuestro universo, los más grandes descubrimientos y las investigaciones que se están llevando a cabo hoy en día.

Habrá en total más de 300 imágenes gigantes y alrededor de 150 videoclips de proyectos de cada área de la investigación moderna (algunos de los cuales no fueron mostrados nunca antes.)

Habrá además 50 instalaciones (muchas interactivas) que invitarán a los visitantes a observar descubrir lo que la ciencia explora. Todas estas cosas combinadas le darán al túnel de la ciencia un gran valor tanto estético como emocional y servirá de disparador de reflexiones y discusiones sobre los rumbos de la ciencia.

La mayoría del material publicado provendrá de los casi 80 Institutos Max Planck que hay alrededor de Alemania; la mayor parte de este material nunca antes había sido mostrado al público.

Fechas: 8 de Marzo - 20 de Abril de 2010
Dirección: Montevideo 950
Horario:
Lunes a Viernes: 9 a 18
Sábados, Domingos y feriados: 9 a 19.
Entrada Gratuita.

Vía | My Buenos Aires Travel
Más Información | El Túnel de la Ciencia

Geoghegan-Quinn futura jefe de políticas de investigación de Europa

El tiempo para presentar propuestas de comisionados (una para cada uno de los 27 países miembros de la U.E.) terminó hace unos días, pero quién obtuvo cada puesto está aún en discusión hasta que Barroso anuncie los resultados finales. La comisión entera está sujeta a aprobación por el Parlamento Europeo a comienzos de 2010.

Geoghegan-Quinn, de 59 años, fue un miembro de la cámara baja del parlamento Irlandés desde 1975 hasta 1997 y trabajó como ministro en diferentes puestos entre 1979 y 1981 y entre 1993 y 1994; más recientemente ella fue ministro de justicia. Dejó la política irlandesa en 1997 y fue la representante de su país en la Corte de Auditores desde 1999. Ella no posee una educación científica y no tiene ninguna experiencia en política científica; el diario Irish Times informó que el deseo de Barroso de tener por lo menos 9 mujeres en la comisión jugó un papel importante en la nominación de Geoghegan-Quinn por el gobierno Irlandés.

Eso no significa que no sea una gran candidata, dice Frank Gannon, director general de la Fundación de Ciencia de Irlanda y un ex líder de lo Organización de Biología Molecular Europea. Gannon, que vivió en la vereda de en frente de Geoghegan-Quinn mientras estaba en la Universidad de Galway, dice que ella es una persona "inteligente y directa" con un "carácter fuerte". "Creo que va a aportar un montón de cualidades al trabajo", agrega. Janez Potocnik, el actual comisionado para investigación, tampoco tiene experiencia científica, "y fue un excelente comisionado," dijo Gannon.

Las noticias de la selección de Geoghegan-Quinn se recibieron con gran entusiasmo en Irlanda y fueron vistas como una señal de que el objetivo del país de convertirse en un polo de desarrollo científico y de alta tecnología está dando sus frutos. "Estoy orgulloso de anunciar hoy que hemos asegurado el importantísimo portfolio de investigación e innovación, que esta en gran sintonía con nuestra propia agenda de Economía Inteligente", dijo el primer ministro irlandés, según reporta el Irish Times. Paul Rellis, director de Microsoft Irlanda llamó a la nominación una "ratificación importante" de la agenda de innovación del gobierno.

Connie Hedegaard futura comisionado de acción climática

El periodista danés Jakob Illeborg escribe: Por algún tiempo pareció que "guía turístico" debería ser la descripción real de su trabajo. Casi todos los que la llaman cabeza de estado tuvieron la visita guiada alrededor de las montañas de hielo que se derriten en la antigua colonia Danesa -como si Dinamarca hubiera sido el único país que haya visto la luz y ahora recibieron la dura tarea de mostrar la evidencia brutal a los varios jugadores mundiales mientras se aseguran de que las cámaras siguen filmando.

En los Estados Unidos, un informe del año 2006 de la Academia Nacional intitulado "Creciendo luego de la Tormenta" decía que se debería agrandar la cantidad de estudiantes que se preparan para entrar a la Universidad y obtener títulos en ciencia, ingeniería o matemática para que el país permaneciera competitivo. La Cámara de Comercio envió un mensaje similar refiriéndose a las diferencias entre los estudiantes de un año antes en el llamado CTIM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas.) Es por esto que el presidente Barack Obama está dando incentivos para tener más profesores de ciencia.

Pero, un nuevo paper contradice la noción de un encogimiento del suministro de talentos nacidos en Estados Unidos. "Aquellos que pregonan el incremento de suministros al sistema CTIM deben enfriar su ardor un poco," dice uno de los autores, B. Lindsay Lowell, un demógrafo de la Universidad de Georgtown en Washington. El suministro ha permanecido constante los últimos 30 años, según concluyen los investigadores luego de 6 encuestas longitudinales llevadas a cabo por el gobierno entre 1972 y 2005. Sin embargo los estudiantes más destacados terminan optando por salir del sistema de ciencia e ingeniería en cantidades mayores que en el pasado, sugiriendo que la competitividad de la economía estadounidense no es debida a un entrenamiento inadecuado en ciencia en las escuelas y la universidad sino por una falta de incentivos que hagan atractivas a las carreras científicas y tecnológicas.

Los investigadores (guiados por Lowell y Harold Salzman, un sociólogo del Instituto Urbano y de la Universidad Rutgers) sostienen que aumentando sobremanera la cantidad de estudiantes de CTIM puede terminar dañando a los Estados Unidos en el largo plazo. Esto sucede, dicen, al desmejorar los salarios de C&T convirtiendo a los potenciales innovadores de ciencia y tecnología en profesionales de managment y empresarios.

La manera de promover la competitividad de Estados Unidos en los campos de CTIM es "poniendo más énfasis en el lado de la demanda," dice Lowell, notando que las universidades de Estados Unidos producen tres veces más graduados en CTIM que la cantidad de puestos de trabajo disponibles. Generando aún más graduados en CTIM, dice, no le da a las corporaciones ningún incentivo para mejorar los salarios, lo que sería una manera de retener a los estudiantes que mejor se desempeñan.

Las encuestas analizadas por los investigadores siguieron a estudiantes en el momento en el que terminaron la secundaria e ingresaron a la universidad, siguiéndolos por 3 y 10 años desde que terminaron la carrera. Eso les dio a los investigadores perfiles completos de educación y empleo de tres grupos diferentes de estudiantes: los que se graduaron de la universidad en 1977, 1986 y 1993.

Los investigadores encontraron que el porcentaje de estudiantes secundarios que se había inscripto en carreras CTIM o que habían obtenido un título en esas áreas luego de 5 años desde la graduación bajó ligeramente entre 1972 y 2000: del 9.6% al 8.3%. El porcentaje de egresados de CTIM que estaban trabajando en esa área después de 3 años de recibirse aumentó en ese mismo período: de 31.5% en 1977/1980 a 45% en 1997/2000. Igualmente, la cantidad de graduados que continua trabajando en ocupaciones de CTIM 10 años luego de recibirse aumentó del 34.8% al 43.7% en los períodos 77/87 y 93/03 respectivamente.

Ese no es, sin embargo, el caso de los estudiantes que mejor se desempeñan, según se mide por las notas de la escuela secundaria y las de las pruebas de admisión de los estudiantes. Aunque el porcentaje de estudiantes en el top 20% que siguen estudios de CTIM aumentó en un 21% del período 72/77 a un 28.7% en el 92/97, cayó a 13.8% en 00/05. De la misma manera, de los mejores 20% aquellos que mantienen trabajos en CTIM 10 años luego de graduarse pasó del 44.8% en el 77/87 a 43.2% en 93/03.

Los autores del trabajo dicen que esos hallazgos se encuadran con la evidencia anecdótica de que los graduados de CTIM son atraídos hacia carreras de managment y finanzas, comenzando a principios de los 90s. "Quizás la competencia, en vez de ser contra el Este," dice Salzman, refiriéndose a las potencias económicas como China e India, "sea contra los diferentes sectores de la industria; contra Wall Street."

Susan Traiman de la Mesa Redonda de Negocios (Business Roundtable) critica al nuevo estudio, diciendo que crea la ilusión de una provisión robusta porque junta a todos los campos del CTIM; además sostiene que puede ser que haya una mayor cantidad de graduados en las áreas de ciencias de la vida y ciencias sociales, pero no hay dudas de que hay pocos en las ingenierías y las ciencias físicas. Los hallazgos "no van a hacernos ir hacia atrás y re-examinar todo lo que hemos estado pidiendo," dijo.

Artículo Original ¬ Science Mag
El Paper Original ¬ Rutgers
Rising Above the Gathering Storm ¬ National Academies Press

Les dejo la primera de una serie de 30 fotos sobre el acelerador y las tareas de mantenimiento. Haciendo click en ella podrán ver el resto de la galería.

Vía | The Big Picture

2005 había sido el año internacional de la física (se cumplían 100 años desde la publicación de 3 de los papers más importantes de Einstein) en perfecta sincronía con un descenso bastante acentuado de los estudiantes de esa disciplina tanto en Estados Unidos como en Europa. Con la Astronomía es algo bastante parecido: en general es una disciplina en la que no se observa una directa correspondencia entre inversión y beneficio (aunque sostengo que en general en las ciencias no se debería buscar esta correspondencia, en otros ámbitos es más inmediata la aplicación) y por eso hay que de cierta manera justificar las inversiones.

Telescopio de Galileo Galilei en el museo de Ciencia de Florencia, Italia

Hay una serie de productos relacionados al año de la Astronomía y el que más me gustó fue el Galileoscopio, un pequeño telescopio de 20 dólares (más gastos de envío) que permite obtener fotos como esta. De esta manera se puede llevar el placer por la observación astronómica inclusive a lugares de bajos recursos (no se si el Ministerio de Educación de Argentina habrá comprado alguno.)

En Argentina habrá una serie de eventos organizados por el Nodo local, como charlas, obras de teatro o el proyecto Eratóstenes para que estudiantes de escuelas primarias puedan medir el radio de la Tierra.

Todavía faltan unos días para que se cumpla el aniversario de la presentación del Telescopio (fue un 21 de Agosto) pero creo que es importante difundir estas iniciativas en las que tantas personas ponen un esfuerzo tremendo y que lamentablemente pasan desapercibidas en la mayoría de los casos. Clarín publica un artículo sobre el Telescopio, pero olvida mencionar lo del año internacional de la Astronomía; una pena.

Más Información | Astronomía 2009 (Argentina)
Más Información | Astronomía 2009 (España)
Más Información | Astronomy 2009 (Inglés)
Más Información | El Galileoscopio (Inglés)
Más Información | Proyecto Eratóstenes

El cero absoluto, la menor temperatura teóricamente posible, corresponde a  doscientos setenta y tres con quince grados Celsius bajo cero (-273,15 ºC) que en la escala termodinámica de Kelvin es cero grados.

Las primeras incursiones en estas esferas límites de la materia tuvieron relación con la experimentación de gases cuya sensibilidad a la temperatura y la presión los convierte en cuerpos ideales para profundizar en los extremos térmicos de la materia.

Tomando como base la ecuación descrita por Boile, Charles y Lussac, donde temperatura, presión y volumen se afectan mutuamente, la presión sería nula siempre que existiera una temperatura cero.

Cuando la materia se enfría, las partículas que la componen, van perdiendo energía progresivamente. En teoría, cuando se llega al cero absoluto, es tal la falta de energía que sufre el sistema que a nivel subatómico, los electrones empiezan a "caer" en órbitas cada vez más cercanas al núcleo.

Se ha llegado a descender hasta 0,7 K, temperaturas criogénica, mediante técnicas muy sofisticadas donde se usa helio líquido. El helio alcanza su punto de ebullición a -268,9 ºC y puede manipularse en criostatos: recipientes extremadamente aislados  diseñados por un ingeniero mecánico norteamericano: Samuel Collins.

Se supone que, al llegar al extremo de las bajas temperaturas, los electrones que pululan alrededor del núcleo atómico caigan finalmente en espiral sobre ese centro másico atraídos por la vieja fuerza gravitatoria.

Sin embargo este comportamiento estaría contradiciendo un principio fundamental de la física moderna: El Principio de Incertidumbre postulado por Werner Heisenberg. En efecto, este bastión de la física cuántica afirma que en ningún caso podremos conocer, sin un margen de error determinado, la velocidad (c) y la posición (p) exactas de la partícula.

Pero si sabemos que en el cero absoluto los electrones caerán sobre al núcleo debido a su pérdida energética, en franca discrepancia con el principio citado anteriormente, estaríamos conociendo su velocidad ( c = 0) y su posición ( p = núcleo del átomo)

Tal vez estas conclusiones no sean, después de todo, tan contradictorias. Quizá, cuando los electrones hayan colapsado, ya no sean electrones, ni partículas de ninguna clase, tal vez se trate ahora de un aglutinado núcleo sin periferia, una forma de materia sin propiedades electrónicas.

                Toda concepción que propone un orden para explicar la realidad perceptible es un modelo que puede ser expresado con palabras, con ecuaciones matemáticas o mediante otras formas de comunicación.

                Los modelos han ido evolucionando desde visiones míticas y religiosas a concepciones cada vez menos parciales y antropocéntricas; explicaciones que se ciñen a la lógica, sistematizándose, y se demuestran experimentalmente por razón de una medición repetible.

                El perfeccionamiento de los modelos se debe, en gran medida, a la evolución de la tecnología científica. Los aparatos que pesan, miden, detectan, en fin...los ingenios que, prolongando los sentidos del ser humano, perciben presencias indetectables para cualquiera de nosotros.

                Vemos que si se orquesta, la búsqueda de una respuesta sobre la naturaleza de las cosas, con el auxilio de estos artefactos, el conciso lenguaje matemático y una lógica subyacente al proceso, el resultado es un modelo científico con propensión a corregirse permanentemente en función a los constantes progresos en aparatos de espionaje micro y macrocósmico.

                 Las visiones míticas y poéticas del universo prehistórico dan paso a concepciones con menor carga de incertidumbre y subjetividad. Avanza entre las sombras de la ignorancia original, de la mano del método empírico, para intentar demostrar una ley natural repitiendo el experimento y midiendo una y otra vez sus consecuencias hasta dar con ella. Así es como se generaliza una ley física, un conjunto Las visiones míticas y poéticas del universo prehistórico dan paso a concepciones con menor carga de incertidumbre y subjetividad. Avanza entre las sombras de la ignorancia original, de la mano del método empírico, para intentar demostrar una ley natural repitiendo el experimento y midiendo una y otra vez sus consecuencias hasta dar con ella. Así es como se generaliza una ley física, un conjunto de leyes físicas, un modelo científico.

 

           El fenómeno de la observación, que involucra al menos dos elementos, determina físicamente el mundo. Todo lo que vemos y tocamos es el producto de factores latentes en el objeto observado y presentes en las operaciones de lectura del observador. La información se modifica en el pasaje psicológico desde “lo que es en sí” hacia “lo que es para mi”. No hay universo físico, tal como lo comprendemos ahora, más allá de una conciencia que lo determine, no hay nada más que un caos de probabilidad. Este es el paradigma científico de la física cuántica. La "doble vida" del electrón desentrañada por Louis de Broglie deja al descubierto una característica que la hace ser la partícula más intrigante y a la vez, maravillosa.

                El efecto observador se explica con el experimento de las ranuras. El mismo consiste en dos rendijas paralelas y verticales hechas en un plano impermeable atrás del cual se ubica una pantalla sensible a los impactos de partículas u ondas. Del lado opuesto a la pantalla se lanzan los trocitos de materia. Cuando se experimentó, algunos trozos rebotaron sin pasar por las ranuras. Otros pasaron dejando en la pantalla dos líneas del ancho de las ranuras y un vacío al medio. Ese patrón dejado por las partículas materiales era de esperar.

                Los científicos quisieron probar que ocurriría si en vez de partículas se trabajaba con ondas. El patrón que dejó el bombardeo de ondas que se colaron por las rendijas fue todo un esquema de interferencias muy diferente al que dejara la lluvia de trocitos. En la pantalla apareció una franja gruesa al centro y una serie de barras más finas a los lados, paralelas y cada vez más estrechas.

                Una vez comprobada la diferencia en el comportamiento material respecto al ondular, el experimento llegó a su punto cumbre. Se intentaría dilucidar la naturaleza material u ondular del electrón haciendo pasar al mismo por las ranuras del panel.

                El resultado fue sorprendente. Al emitir un electrón este dejaba un patrón de interferencias en la pantalla igual al que dejaron las ondas. Esto significaba que el electrón se partía en dos reforzándose en algunas partes y cancelándose en otras.

                Fascinados por este fenómeno los físicos decidieron observar atentamente qué pasaba en el instante en que el electrón traspasaba las ranuras. Para ello colocaron una cámara capaz de seguirlo y registrarlo en su itinerario. Entonces ocurrió la paradoja que hace hoy tan extraordinaria a la física cuántica. La observación colapsó la onda y el electrón pasó por una ranura dejando, en la pantalla, una impresión como la que dejaron los trocitos de materia. El electrón resultó ser partícula material y onda al mismo tiempo. El observador precipita la energía en materia y le restringe a tomar un camino. Sin embargo la conclusión fue que el electrón pasó por una ranura solamente, que pasó por la otra ranura en ese instante, que pasó por las dos al mismo tiempo y que, en simultáneo, no pasó por ninguna de las dos.

Ante la crítica estricta de la psicología tradicional un descubrimiento toma cada vez más fuerza. Las personas con autismo poseen una intolerancia al glúten y a la leche y al ser eliminados de la dieta estos alimentos, el autista mejora considerablemente su estado de desarrollo mental.

Al parecer, las personas que sufren de autismo poseen varias alergias alimentarias que dan como resultado que ciertos metabolitos de la digestión del glúten y la lehce pasen a la sangre sin ningún tipo de barreras y lleguen al cerebro intactos, provocando estados de conciencia donde el paciente se siente "alejado de la realidad".

Los metabolitos tóxicos para los autistas son la gluteomorfina y la caseomofina. Estos metabolitos activan los receptores opiáceos del cerebro deteriorando las funciones normales del mismo. La gluteomorfina es el metabolito que se forma a partir del glúten del trigo, la avena, la cebada y el centeno, mientras que la caseomorfina es el resultado de la ingestión de lácteos. El glúten es una proteína presente en estos cereales mientras que la caseína es una de las proteína de la leche. Ambas son semejantes en estructura y ambas atraviesan la barrera intestinal debido a un mecanismo alérgico donde el intestino se "autolesiona" en una reacción semejante a la que se da en el rechazo a un trasplante.

Hay muchos dimes y diretes de esta teoría pero cada vez más respaldada se encuentra por los efectos benéficos que surgen de la aplicación de una dieta excenta de glúten y leche en los autistas.

Cabe destacar que hay varios grados de autismo y esta es una enfermead de la que relativamente se sabe poco todavía. Incluso existe el autismo de alto nivel también llamado síndrome de Asperger donde el individuo puede llevar una vida bastante normal teniendo, todos ellos, alta capacidad intelectual y participación destacada en disciplinas tales como las matemáticas, la música y el lenguaje.

El hielo derritiéndose es un ejemplo típico del aumento de entropía de un sistema

La entropía es un término que surge de la termodinámica, una parte de la Física que en un principio se dedicó a estudiar el calor y las máquinas que se podían construir; con el tiempo esta disciplina fue cambiando y evolucionando, hasta que se transformó en lo que se conoce como física estadística. Algunas definiciones que la termodinámica había introducido casi como axiomáticas, hoy en día es posible derivarlas de principios más generales, dentro de los cuales se encuentra la Entropía.

Casi cualquier sistema físico "grande" está compuesto por muchas partículas (moléculas, átomos, etc.) y cuando decimos muchas nos referimos, por ejemplo, a un 1 seguido de 26 ceros (el número de Avogadro: 6.02 10²³ a forma de comparación, en todas las playas del mundo no hay tantos granos de arena. Es claro que con números tan grandes es imposible seguir la trayectoria de cada una de las partículas independientemente (no habría computadora capaz de ello) y tampoco vale la pena, porque se las puede tratar estadísticamente.

Pensemos con pocas partículas primero; supongamos que tenemos 5 y que cada una puede tener 3 energías diferentes 1, 2 y 3. Si el sistema tiene una energía de 10, hay muchísimas formas de lograrlo (5 partículas en energía 2, 3 en energía 2, una en 1 y una en 3, etc. etc.) pero hay sólo una forma de lograr energía 5 (todas en energía 1) o la energía 15 (todas en energía 5.) Entonces podemos preguntarnos cuál de todas esas configuraciones es la más probable; uno de los principios fundamentales de la mecánica estadística dice que todas las configuraciones son equiprobables, o sea que la 1,1,1,1,1 o la 1,2,3,2,3 tienen la misma probabilidad de aparecer; pero cada energía tiene diferentes probabilidades, por ejemplo la energía 1 tiene sólo 1 probabilidad, pero la energía 10 tiene muchas. La suma de todas las combinaciones que dan una cantidad de energía determinada se llama "multiplicidad."

Ahora, hay que establecer una relación entre la multiplicidad y la entropía; por motivos un poco complicados de explicar sólo con palabras, se tiene la siguiente relación:

Una visión que suele darse de la Entropía es que es una medida del desorden de un sistema: cuanto mayor sea más desordenado será el sistema y por lo tanto será más probable tenerlo. En general un sistema desordenado es más fácil de obtener que un sistema ordenado; piensen qué es más fácil: tener un cuarto donde cada cosa está en su lugar o ir dejando la ropa tirada por el suelo:-D.

En 1851 ya era bien sabido que la Tierra rotaba, entonces es lícito preguntarse qué tiene de especial el péndulo y yo creo que es su simplicidad. Primero expliquemos cómo funciona.

Al hacer oscilar un péndulo éste se moverá sobre un plano. En general, el movimiento acabará muy rápidamente y no se notará nada extraño, pero si el péndulo es lo suficientemente grande y pesado oscilará durante varias horas (o días con un montaje apropiado) y se notará que el plano de oscilación varía en el tiempo; el movimiento del péndulo está fijo respecto de las estrellas muy distantes, mientras que la Tierra gira, el resultado es evidente.

La velocidad de rotación no es igual en cualquier punto de la Tierra. Por ejemplo, estando en el Polo (norte o sur) el péndulo efectuará una rotación completa cada 24 horas; pero estando en el Ecuador el péndulo siempre mantendrá el mismo plano. En general se tiene que la velocidad angular está relacionada con la latitud por:

.

Lo que siempre me sorprendió de este experimento es su simplicidad; el movimiento oscilatorio ya era bien conocido y se lo considera un problema resuelto de la física. Entonces es un ejemplo perfecto para mostrar que una vez que se conoce a fondo un aspecto se lo puede aplicar para resolver nuevos problemas. Ya en 1851 había observaciones de la rotación de la Tierra como el achatamiento en los polos, pero el péndulo es el primer experimento dinámico que muestra la rotación de la Tierra.

Para los que están un poco más interesados en las ecuaciones, pueden seguir leyendo este post. Desde el punto de vista de un sistema de coordenadas fijo a la Tierra, tendremos, además de la fuerza gravitacional y la que ejerce el cable que sostiene al péndulo, la fuerza de Coriolis. La primera, en la aproximación de ángulo pequeño puede ser escrita para cada una de las coordenadas e como:

Mientras que la fuerza de Coriolis puede ser expresada como:

Donde es la velocidad angular de la Tierra. Usando las ecuaciones de Newton para la dirección e :

Pasando a coordenadas complejas tenemos:

Que si medimos el tiempo en días tiene es decir que el plano de oscilación gira en en un ángulo por día, como se había escrito al principio del post.

Más Información | Péndulo en la FCEN - UBA (Argentina)
Más Información | Wikipedia (Inglés)
Lectura Sugerida | El Péndulo de Foucault - Umberto Eco. Si bien el péndulo en sí es sólo una excusa en el libro, tiene un par de pasajes muy interesantes sobre lo que significa el experimento.

Es una sensibilización de los receptores dolorosos a la estimulación mecánica o mediadores para ello debe de tenerse en cuenta el tipo y el orígen del dolor pues la intensidad es función de ello.También se debe distinguir la sensación dolorosa de las distintas reacciones que esta produce (ansiedad, temor, angustia o depresión). Muchas veces estos elementos externos acentúan la sensación dolorosa minimizando el efecto de los calmantes y provocando que sean necesarias dosis mayores. A esto se le llama umbral de sensibilidad y todas las personas reaccionan ante el dolor de manera diferente.

Muchas veces los procesos inflamatorios y febriles se dan conjuntamente con la aparición del dolor. La inflamación se produce por el ensanchamiento y ruptura de los microvasos sanguíneos como resultado de la infiltración de ciertos componentes presentes en la sangre y por la rápida migración de leucocitos del plasma al tejido inflamado. La histamina, que es un neurotrasmisor, es uno de los mediadores químicos presentes en el proceso inflamatorio.

Por otra parte la fiebre es el aumento de la temperatura corporal debida a varias causas como ser: infección por microorganismos, parásitos, inflamaciones varias.

Como la inflamación, la fiebre y el dolor son sintomatología recurrente de un gran número de afecciones la farmacología del dolor (Analgesia) muchas veces aparece acompañada de propiedades antiinflamatorias y antipiréticas.

La farmacología del dolor puede dividirse en analgésicos menores y mayores. Dentro de los analgésicos menores tenemos: Acido acetilsalicílico, fenilbutazona, dipirona, paracetamol, indometacina, sunlindac, diclofenac, ibuprofeno, piroxicam.

La aspirina se extrae de la corteza de sauce y se usó desde la antiguedad en el proceso de curación de la fiebre y el dolor. El componente activo de la corteza del sauce es una sustancia amarga llamada salicina y sus infusiones son analgésicas y antipiréticas.

La compañía BAYER produce ácido acetil salicílico desde 1889 con el nombre de Aspirina (la cual además es antiinflamatoria) y su acción se da mediante la inhibición de la síntesis de prostaglandinas. Tiene como efectos secundarios el alargamiento del tiempo de coagulación sanguínea. Una sola dosis de aspirina de 500mg inhibe la ciclooxigenasa plaquetaria durante una semana.

Una muy reciente investigación señala, además, a la Aspirina como benéfica en el tratamiento y prevención de lesiones hepáticas causadas por consumo de alcohol, drogas o medicamentos. Vea mas en: 20 minutos

Según el físico argentino Ricardo Piegaia, que hubiera problemas era esperable, ya que el nivel de sofisticación alcanzado era tal que se volvía imposible prever y solucionar absolutamente todos los problemas; sin embargo la pérdida de helio es algo mayor de lo deseable, por lo que su reparación demorará bastante tiempo.

El helio es empleado para enfriar los imanes superconductores que aceleran el haz, y si no me equivoco, también el ducto por el que circulan los protones. Por el otro lado, el consumo de energía del LHC es tan elevado, que su operación es posible solamente en los meses de mayor calor. Combinando ambas cosas, se tiene que el acelerador no podrá ser utilizado hasta el comienzo de la primavera boreal (otoño austral) es decir hasta el año que viene.

Es una noticia que sin dudas deja tranquilos a los apocalípticos, por lo menos por algunos días, pero que dejó un sabor un tanto amargo en la comunidad de investigadores que trabajan con el proyecto. Espero que el año que viene ya tengan todo solucionado y no se presenten otros contratiempos.

La tecnología se llama microscopía tridimensional de iluminación estructurada (3D-SIM) y consiste en iluminar las células con haces múltiplos de luz. Esos haces interfieren unos con otros, permitiendo visualizar mejor la estructura y obtener datos para reconstruir detalles específicos que son normalmente invisibles.

El nuevo recurso, permite a los científicos comprender mejor la estructura del núcleo de las células. Usando la nueva tecnología, por ejemplo, los investigadores fueron capaces de registrar el proceso previo a la división del núcleo celular, algo que la ciencia no había conseguido hasta este momento observar tan claramente. Según las estimaciones, un microscopio que utilice esta tecnología estaría disponible comercialmente el año que viene.

Más Información | O Globo (Portugués)
Más Información | BBC Brasil (Portugués)

Originalmente los astrónomos debían estudiar qué tan rápido se movían las estrellas para determinar la masa (mayor velocidad, mayor el tamaño del agujero negro); sin embargo este método posee el inconveniente de que se deben poder observar estrellas individuales, por lo que la galaxia tiene que estar próxima. El nuevo estudio fue llevado a cabo con 27 galaxias cercanas, de las que ya se conocía la masa de su agujero negro. Luego se compararon esos resultados con el ángulo que forman los brazos con sus centros; estableciendo esa relación, permitieron realizar la operación inversa: al conocer el ángulo de los brazos se calcula la masa.

Este método permitiría determinar la masa del agujero negro simplemente teniendo una fotografía de la galaxia; es decir que se podrían obtener resultados de galaxias distantes hasta 8 mil millones de años luz de la Tierra, distancias hasta las cuales es relativamente sencillo distinguir la estructura en forma de espiral. Una de las aplicaciones que se destacan de este método es la posibilidad de calcular muchas masas y observar la evolución a lo largo del tiempo. La desventaja es que sólo funciona con galaxias espirales, pero los científicos no descartan poder encontrar relaciones similares con galaxias que tengan otras formas.

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Los astrónomos usaron un "espejo interestelar" para resolver el misterio que circulaba alrededor de qué tipo de supernova era la Cassiopea A, uno de los radio-objetos más brillantes en el cielo. Cass A (como es conocida generalmente) son los restos de una explosión estelar ocurrida a unos 9.000 años luz de distancia que se cree ocurrió en el año 1680 D.C. pero hasta ahora nadie había sido capaz de explicar la naturaleza de la explosión. Para poder desvelar este misterio, los astrónomos usaron el "eco" de la luz reflejada en el polvo interestelar, lo que permitió observar el pasado de la explosión.

En los últimos 2.000 años los humanos pudieron observar 6 explosiones de super nova en la Vía Láctea, pero sólo una pudo ser observada en la actualidad, con los equipamientos modernos, limitando la cantidad de datos de los que disponen los científicos. Cuando una estrella explota, la luz es emitida en todas direcciones y sólo una pequeña porción llega directamente a la Tierra. Afortunadamente el polvo interestelar puede actuar como un espejo reflejando hacia la Tierra luz que originalmente no se dirigía a ella. Esta fue la técnica usada por Oliver Krause y su equipo del Max Planck Institute de Astronomía de Heilderberg.

En el espectro infrarrojo de una imagen obtenida por el telescopio espacial Spitzer de una determinada región del espacio donde había polvo interestelar se encontró la firma de Cass A. El equipo de investigadores entonces decidió continuar con las observaciones y pudo obtener un patrón que correspondería a las supernovas clase IIb. "La firma del flash de la supernova iluminó esta nube de polvo," dijo Krause. "Este eco fue reflejado hacia la Tierra, y analizándolo se puede estudiar la explosión original. Como con una máquina del tiempo, podemos ver el eco con un atraso de 300 años," agregó.

Además de haber podido determinar el tipo de supernova al que pertenece la Cass A, la investigación también mostró la utilidad de este nuevo método de análisis. Poder estudiar cómo las partículas interactúan durante una explosión de supernova es importante especialmente porque en este proceso es donde se esparcen las partículas entre las galaxias y el espacio y es donde se forman las estrellas.

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Apilar los circuitos en vez de montarlos uno al lado del otro permite reducir la distancia que los datos tienen que viajar, mejorando el rendimiento y reduciendo el espacio. "Mientras apilamos chips uno encima de otro, nos dimos cuenta de que los coolers convencionales, pegados en la parte de atrás del procesador, no resulta efectivo," dijo Thomas Brunschwiler, del laboratorio de IBM en Zurich. "Para explotar al máximo la potencialidad de los chips 3D, necesitamos enfriamiento entre capas," agregó.

El calentamiento es visto como el mayor enemigo en la construcción de nuevos y más veloces procesadores; es el producto del movimiento de los electrones a través de los minúsculos cables que unen a los millones de componentes. A medida que más y más componentes se empaquetan en un chip (Intel lanzó un procesador con 2 mil millones de transistores) los problemas empeoran. Se habían propuesto varias soluciones, pero en el caso de los chips 3D, que parecen ser el futuro más promisorio en la computación, el método más efectivo para enfriarlos parece ser el de hacer circular agua alrededor de ellos.

El agua es bombeada a través de pequeñas cañerías de 50 micrones (millonésima parte de un metro) de diámetro y que atraviesan el procesador no sólo superficialmente sino entre las diferentes camadas . El agua es mucho mejor que el aire, ya que puede absorber más calor, por lo que son necesarias pequeñas cantidades para mantener los chips a temperaturas bajas. Esta técnica ya fue utilizada por Apple en algunos de sus computadores Power Mac G5, vendidos en 2004. Según IBM, su tecnología podría ser comercializada en aproximadamente cinco años.

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