Científicos aprenden de la naturaleza a dividir el agua

Imitar la fotosíntesis para lograr dividir el agua

Un equipo internacional de investigadores liderados por la Universidad Monash ha usado compuestos químicos encontrados en plantas para replicar un proceso clave en la fotosíntesis, allanando el camino a una nueva aproximación que usa la luz solar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno.

El avance podría revolucionar la industria de la energía renovable haciendo que el hidrógeno – considerado como el combustible limpio y ecológico del futuro – sea más barato y fácil de producir a escala comercial.

El Profesor Leone Spiccia, Mr. Robin Brimblecombe la Dra. Annette Koo de la Universidad Monash se unieron al Dr. Gerhard Swiegers del CSIRO y el Profesor Charles Dismukes de la Universidad de Princeton para desarrollar un sistema que comprendían una cobertura que puede ser impregnada con una forma de manganeso, un elemento químico esencial para sostener la fotosíntesis en la vida de las plantas.

“Hemos copiado a la naturaleza, tomando los elementos y mecanismos hallados en la vida de las plantas que han evolucionado a lo largo de 3000 millones de años y los hemos recreado en el laboratorio”, dijo el Profesor Spiccia.

“Un cúmulo de manganeso es clave para la capacidad de la planta de usar agua, dióxido de carbono y luz solar para generar carbohidratos y oxígeno. La copia humana de este cúmulo se desarrolló por el Profesor Charles Dismukes hace algún tiempo, y nosotros hemos dado un paso más, aprovechando la capacidad de estas moléculas para convertir agua en sus componentes elementales, oxígeno e hidrógeno”, dijo el Profesor Spiccia.

“El avance llegó cuando recubrimos un conductor de protones, llamado Nafion, sobre un ánodo para formar una membrana de polímeros de sólo unos micrómetros de grosor, el cual actúa como anfitrión para los cúmulos de manganeso”.

“Normalmente insoluble en agua, cuando unimos el catalizador en los poros de la membrana de Nafion, se estabilizó contra la descomposición y, lo más importante, el agua podía llegar al catalizador donde se oxidaba con la exposición a la luz”.

Este proceso de “oxidación” del agua genera protones y electrones, los cuales pueden convertirse en gas de hidrógeno en lugar de carbohidratos como en las plantas.

“Aunque el hombre ha sido capaz de dividir el agua en hidrógeno y oxígeno desde hace años, nosotros hemos sido capaces de hacer lo mismo por primera vez usando sólo luz solar, un potencial eléctrico de 1,2 voltios y la propia química que la naturaleza ha seleccionado para este propósito”, dijo el Profesor Spiccia.

Las pruebas revelaron que el ensamblaje del catalizador aún estaba activo tres días después de su uso continuo, produciendo oxígeno y gas de hidrógeno en presencia de agua, un potencial eléctrico y luz visible.

El Profesor Spiccia dijo que la eficiencia del sistema necesita mejorarse, pero este descubrimiento tiene un enorme potencial. “Tenemos que seguir aprendiendo de la naturaleza de tal forma que podamos llegar a dominar este proceso”.

“El hidrógeno se ha considerado desde hace tiempo el combustible ideal, ecológico y limpio, rico en energía y con emisiones de carbono neutras. La producción de hidrógeno usando nada más que agua y luz solar ofrece la posibilidad de una fuente de energía ecológica, renovable y abundante para el futuro de las comunidades de todo el mundo”.

Esta investigación se publicó este mes en la revista científica Angewandte Chemie, International Edition.

La sonrisa de los bebés activa el circuito de recompensa del cerebro materno

La sonrisa de un bebé tiene un efecto en el circuito de recompensa del cerebro de su madre, provocando un “estado de euforia natural”. Este grado de activación de las neuronas maternas no se alcanza cuando la madre ve la imagen de su niño llorando. A estas conclusiones ha llegado un equipo de investigadores del Baylor College of Medicine de Estados Unidos, que analizaron con tecnología fMRI la actividad cerebral de un grupo de madres primerizas mientras éstas miraban imágenes de sus hijos y de niños desconocidos. Los científicos señalan que resulta esencial conocer las bases neuronales del vínculo madre-hijo para comprenderlo mejor y para entender por qué, en algunas ocasiones, este vínculo no llega a desarrollarse. Por Yaiza Martínez.

Pasos

1. Conoce el sistema binario. El sistema binario es el sistema de unos y ceros que usa la computadora que estamos usando en este momento. Dentro de este sistema todo se registra como unos y ceros. El número 1 sería 1 y el número dos equivaldría a 10, el 3 a 11, el 4 a 100, el cinco a 101 y así sucesivamente.

   0000 = 0

   0001 = 1

   0010 = 2

   0011 = 3

   0100 = 4

   0101 = 5

   0110 = 6

   0111 = 7

   ... etc.

2. Identifica cada uno de tus dedos como dígitos en número binario. Tu dedo pulgar será el número de más a la izquierda y el dedo índice será el siguiente en la línea y así sucesivamente. Uno de tus dedos marcará un uno si está levantado o dos si está doblado con dirección a la palma de tus manos puedes continuar.
3. Comienza contar. Empieza con el número más sencillo, el número uno. Cierra tu mano como un puño y levanta el dedo pulgar. Ahora tienes el número uno.
4. Haz el número dos. Recoge el dedo pulgar y levanta el dedo índice. Ahora tienes el número dos. Para hacer el número tres solo necesitas levantar el índice y el pulgar al mismo tiempo.
5. Crea los números que quieras. Con la mano derecha solamente podrás contar hasta 31. Si la cantidad que deseas contar es realmente grande, con la ayuda de tu otra mano podrás contar hasta 1023.

Consejos

• Estudia un poco como convertir números binarios a decimales para que no te confundas con las cifras grandes. El sistema binario es muy útil, sin él no estarías leyendo este texto.
• Puedes mover tu muñeca de izquierda a derecha a medida que aumentas de número, eso te ayudará a mantener la cuenta más fácilmente.
• No te desanimes si al principio tus dedos no responden como tú deseas. La práctica hace al maestro. Con el tiempo tu mente y tus manos contarán tan rápido que impresionarás a tus amigos al contar sin decir nada y solo mover los dedos a la velocidad del rayo.

¿Probada la hipotesis de Riemann?

Leo en barrapunto que se ha presentado una posible demostración de la hipótesis de Riemann. La presentación es obra de Xian-Jin Li, quien la ha publicado en arxiv.org.

Arxiv.org es una web para publicar trabajos de investigación. Los trabajos que se publican no se someten a ningún tipo de validación, con lo que en este sitio proliferan trabajos sin validez científica. Sin embargo, la demostración de Xian parece haberse tomado en serio. Hay que aclarar que ya ha publicado otros trabajos en arxiv, y si buscamos su nombre en google la primera respuesta apunta a esta página personal del departamento de matemáticas de la Universidad de Brigham, de lo que se deduce que estamos ante un matemático de verdad.

La hipotesis de Riemann es uno de los problemas del milenio, lo que significa que, ademas de ser uno de los problemas matemáticos mas importantes del mundo, el encontrar la solución tiene un premio de un millón de dólares.

10 formas prácticas de destruir el mundo

Falla total de la Existencia

Elementos necesarios: ninguno.

Procedimiento: No hay procedimiento. Este método especial de destrucción masiva se comanda sólo; en todo caso, hay que recostarse y cruzar los dedos. Existe una ínfima probabilidad de que los doscientos mil septillones de átomos que componen el universo dejen de existir espontánea y simultáneamente. Además, según mis cálculos, la suma de todos los científicos locos del mundo trabajando al unísono en el resto de las formas de destruir el mundo podrían influir positivamente en la aceleración de este proceso natural de degradación impredecible. Nunca se sabe. Técnicamente, 200 mil septillones es un número enorme, pero es más fácil imaginarlo si se comprende que son sólo 100 mil septillones de moléculas de Oxígeno.

Probabilidad: cero. Las probabilidades se duplican si se tienen en cuenta a los científicos locos de mundos paralelos.

Engullido por Strangelets

Elementos necesarios: un colisionador monstruoso rico en strangelets u otro tipo de materia oscura.

Procedimiento: enchufe el Gran Colisionador de Hadrones, seleccione el programa "crear materia extraña" y aguarde pacientemente durante el tiempo que tarde en absorber la totalidad de las masa del planeta, comenzando por los quarks, que son los más ricos. El problema se hará evidente cuando la maquinaria se haya absorbido a sí misma, por lo que es imperativo sostener la estabilidad de los strangelets durante todo el proceso (que puede durar entre 24hs y una eternidad, dependiendo de una infinidad de cosas incognoscibles).

Probabilidad: se desconocerá hasta el (ver cuenta regresiva).

Succionado dentro de un agujero negro microscópico

Elementos necesarios: un agujero negro microscópico. Obsérvese que los agujeros negros no son eternos, se evaporan por culpa de Stephen Hawking. Su construcción no es para impacientes: se deben unir manualmente todos los neutrones del Monte Everest para formar una superficie comprimida de neutronio del tamaño de un agujero.

Procedimiento: coloque su agujero negro sobre una superficie plana, como una mesa o un planeta precolombino, y espere. Los agujeros negros tienen una densidad tan extraordinaria que atraviesan la materia sólida como una bala se desplaza en el aire. Al principio, el agujerito descenderá hasta China, absorbiendo todo a su paso, luego regresará y volverá a comenzar hasta que finalmente quede en reposo en el centro de La Tierra.

Probabilidad: Muy improbable, pero posible.

Reacción explosiva entre materia y antimateria

Elementos necesarios: 2.500.000.000.000 toneladas de antimateria (aproximadamente 14 mil millones de ballenas azules u 85 mil poblaciones mundiales). Tal cantidad de antimateria puede ser construida con cualquier Gran Colisonador de Hadrones, pero debe tenerse en cuenta que el proceso es muy lento, por lo cual, quizás, el amable villano desee directamente hacer saltar dicha cantidad de antimateria desde una cuarta dimensión espacial, ahorrándose un penoso trabajo que no le dará ningún tipo de reconocimiento por parte de absolutamente nada ni nadie.

Procedimiento: la técnica implica la creación de una bomba de antimateria de dimensiones tan colosales que haga volar a La Tierra hasta Saturno. ¿Qué tan difícil es eso? La energía de enlace gravitacional de un planeta de masa M y radio R está dada por la fórmula E=(3/5) GM^2/R. Para el planeta Tierra, esa cifra es de aproximadamente 224 cuatrillones de Julios. El Sol tarda casi una semana para producir esa cantidad de energía. Téngase eso en cuenta; puede que el proceso sea más aburrido de lo que parece. Consiga algunas buenas revistas para leer durante el trámite, o explore Internet.

Probabilidad: escasa, debido a la desmesura de la bomba requerida. Sin embargo, bombas más pequeñas estarán disponibles muy pronto.

Destrucción por detonación de vacío cuántico

Elementos necesarios: una bombilla eléctrica.

Procedimiento: cualquiera sabe que el vacío no es vacío, que está lleno de cosas inimaginables. El vacío encerrado en un foco de 25 watts, por ejemplo, contiene suficiente energía como para hervir todos los océanos del planeta. Así es que todo lo que Ud. tiene que hacer es averiguar cómo extraer toda esa energía y aprovecharla de alguna manera ingeniosa. La reacción resultante probablemente baste para aniquilar a La Tierra y el resto de los planetas del Sistema Solar.

Probabilidad: Arthur C. Clarke sitúa la fecha en 2060. Hasta entonces, es poco probable.

Succionado por un agujero negro gigante

Elementos necesarios: un agujero negro gigante o varios agujeros negros diminutos y motores de cohete. Opcional: un gran planeta rocoso.

Procedimiento: Encuentre un agujero negro (el más cercano está a 1.600 años luz (491 parsecs) de la Tierra en la dirección de Sagitario, en órbita a V4641). Esta parte del plan malévolo es la más extensa. Existen dos métodos básicos: Traer el agujero negro a La Tierra, o llevar La Tierra al agujero negro (para eso son los motores de cohete). Ambas son peligrosas y demasiado ruidosas como para no levantar sospechas. Lo ideal es subcontratar una pequeña empresa que se dedique a la conspiración mundial para distraer a la civilización durante el procedimiento; tal vez usando un payaso gigante o un robot peludo que escupa colores.

Probabilidad: Muy difícil, pero definitivamente posible. Sin embargo, no se espera contar con la tecnología necesaria hasta después del año 3.000. O unos 20 años para la invención de la máquina del tiempo (las referencias temporales corresponden a un observador externo no afectado por la distorsión espacio-temporal provocada por el desplazamiento del agujero negro).

Deconstrucción sistemática y meticulosa

Elementos necesarios: un poderoso conductor de masa -lo ideal sería muchos de ellos-; por suerte ya existen prototipos y especificaciones.

Procedimiento: esencialmente, lo que haremos será excavar en La Tierra y enviar todo el material extraído fuera de ella, hacia el espacio (equivalente a cavar una tumba para 1,1 sextillones de elefantes africanos). Para deshacerse del material se utilizará el conductor de masa, o bien puede reemplazarse por varios transbordadores espaciales que actúen como carretillas. Una tercera opción es construir un tren hacia La Luna. Y, por último, se puede crear un ascensor espacial. Pero ninguno de estos métodos es un camino fácil a menos que se cuente con una esfera de Dyson que permita obtener y aprovechar la enorme cantidad de energía necesaria para cavar tanto.

Probabilidad: a mil millones de toneladas de masa expulsada por segundo fuera del planeta a 11 km/segundo (velocidad de escape equivalente a 72 Everest por minuto, nueva unidad propuesta por mí), tomaría 189.000.000 años. O sea: es perfectamente posible, pero requiera paciencia.

Pulverizado por impacto con objeto contundente

Elementos necesarios: una piedra bien dura y un amigo con fuerza.

Procedimiento: cualquier cosa puede ser destruida si le golpea lo suficiente. Cualquier cosa, exceptuando el caso de un objeto inamovible golpeado por una fuerza imparable, en cuyo caso no se sabe que ocurriría. Más allá de eso, el concepto es simple: encontrar un gran asteroide o planeta, acelerarlo hasta alguna deslumbrante velocidad, y aplastar La Tierra con él. El resultado: una absolutamente espectacular colisión, por la que la Tierra se rompe y sus partes abandonan para siempre la gravedad planetaria para nunca jamás volver a coagular en un planeta nuevo. Para tener en cuenta: la velocidad de impacto mínima debe superar los 11 kilómetros por segundo y, suponiendo cero pérdida de energía, la piedra debería tener aproximadamente el 60% de la masa del planeta. Marte tiene una masa de alrededor de un 11%, mientras que Venus cerca de 81%. También servirían 10 billones de toneladas de asteroides (no esteroides) acelerados al 91% de la velocidad de la luz (casi 7 millones de maratones por segundo).

Probabilidad: bastante plausible por causas naturales y falsas alarmas.

Digerido por máquinas de von Neumann

Elementos necesarios: una sola máquina de von Neumann.

Procedimiento: Dadas las condiciones y materias primas necesarias (hierro, magnesio, aluminio y silicio), una máquina auto-replicante de von Neumann es capaz de crear una copia exacta de sí misma. Por lo que no hay que hacer mucho: a medida que la población de autómatas celulares se multiplica, el planeta es comido por completo y convertido en un enjambre de nano-robots desalmados.

Probabilidad: prácticamente un hecho para el año 2050.

Jalado hacia el Sol

Elementos necesarios: una palanca, un punto de apoyo y Arquímedes. O bien: el tiempo.

Procedimiento: lanzar la Tierra al Sol. El envío de la Tierra en un curso de colisión con el Sol no es tan fácil como se podría pensar. Por culpa de Roche, es sorprendentemente fácil acabar con la Tierra en una órbita elíptica que se limite a asarnos una vez cada 8 meses, durante 4 meses. Sin embargo, una planificación cuidadosa puede evitar esto.

Probabilidad: por voluntad humana, es necesario esperar a que la tecnología esté disponible al menos por 250 años (el tiempo que tarda la luz en ir 57 veces hasta Alpha Centauri). Por intervención divina: el proceso puede ocurrir en cualquier momento dentro de los próximos 25 años (en años de Dios).

Pensando en el tiempo antes del Big Bang

¿Qué sucedió antes del Big Bang? La respuesta convencional a esta pregunta es: “No existe ese ‘antes del Big Bang’”. Ese es el evento en el que empezó todo. Pero la respuesta correcta, dice el físico Sean Carroll, es, “Simplemente, no lo sabemos”. Carroll, así como otros físicos y cosmólogos han comenzado a considerar la posibilidad de un tiempo antes del Big Bang, así como teorías alternativas sobre cómo nuestro universo llegó a la realidad. Carroll discutió este tipo de “investigación especulativa” durante una charla en la Reunión de la Sociedad Astronómica Americana la semana pasada en St. Louis, Missouri.

“Esta es una época interesante para ser cosmólogo”, dijo Carroll. “Estamos a la vez bendecidos y malditos. Es una época dorada, pero el problema es que el modelo de universo que tenemos no tiene sentido”.

Primero, existe un problema de inventario, donde el 95% del universo está sin contar. Los cosmólogos aparentemente han resuelto tal problema inventando l energía y materia oscuras. Pero aunque hemos “creado” materia para que encaje con los datos eso no significa que comprendamos la naturaleza del universo.

Otra gran sorpresa sobre nuestro universo procede de los datos reales de la nave WMAP WMAP (Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson) la cual ha estado estudiando el Fondo de Microondas Cósmico (CMB) – el “eco” del Big Bang.

“La instantánea de WMAP de cómo era el universo inicial muestra que era caliente, denso y suave [baja entropía] a lo largo de una amplia región del espacio”, dijo Carroll. “No comprendemos por qué esto es así. Esto es una sorpresa incluso mayor que el problema del inventario. Nuestro universo no parece natural”. Carroll dijo que los estados de baja entropía son raros, además de que entre todas las posibles condiciones iniciales que podrían haber evolucionado en un universo como el nuestro, la abrumadora mayoría tienen una entropía mucho mayor, no menor.

Pero el fenómeno más sorprendente sobre el universo, dijo Carroll, es que las cosas cambian. Y todo sucede de forma consistente en una dirección del pasado al futuro, a través del universo.

“Esto es lo que se conoce como flecha del tiempo”, dijo Carroll. Esta flecha del tiempo procede de la segunda ley de la termodinámica, la cual invoca a la entropía. La ley afirma que los sistemas cerrados invariables se mueven del orden al desorden con el tiempo. Esta ley es fundamental en la física y astronomía.

Una de las mayores preguntas sobre las condiciones iniciales del universo es ¿por qué la entropía empezó tan baja? “Y una baja entropía cerca del Big Bang es la responsable de todo lo relacionado con la flecha del tiempo”, dijo Carroll. “Vida y muerte, memoria, el flujo del tiempo”. Los eventos se suceden en un orden y no pueden invertirse.

“Cada vez que rompes un huevo o haces pedazos un vaso de agua estás haciendo cosmología observacional”, dijo Carroll.

Por tanto, para responder a nuestras cuestiones sobre el universo y la flecha del tiempo, tendríamos que considerar lo que sucedió antes del Big Bang.

Carroll insiste en que es importante pensar sobre estos temas. “Esto no es sólo teología recreativa”, dijo. “Queremos una historia del universo que tenga sentido. Cuando tenemos cosas que parecen sorprendentes, echamos un vistazo al mecanismo subyacente que hace comprensible el misterio. La baja entropía del universo es una pista de algo y deberíamos trabajar para encontrarlo”.

Por ahora no tenemos un buen modelo del universo, y las actuales teorías no responden las preguntas. La relatividad general clásica predice que el universo comenzó con una singularidad, pero no puede demostrarse nada hasta después del Big Bang.

La teoría de la inflación, la cual propone un periodo de expansión (exponencial) extremadamente rápida del universo durante sus primeros momentos, no es de ayuda, dijo Carroll. “Eso sólo empeora el problema de la entropía. La inflación requiere una teoría de condiciones iniciales”.

Existen también otros modelos, pero Carroll propone, y parece a favor de la idea de multiversos que crean universos “bebé”. “Nuestro universo observable podría no ser toda la historia completa”, dijo. “Si somos parte de un multiverso mayor, no existe un estado de equilibrio de entropía máxima y la entropía se produce a través de la creación de universos como el nuestro”.

Carroll también discute sobre nuevas investigaciones que él y un equipo de físicos han llevado a cabo, reobservando, de nuevo, los resultados de WMAP. Carroll y su equipo dicen que los datos demuestran que el universo está “girado”.

Las medidas de WMAP demuestran que las fluctuaciones en el fondo de microondas son un 10% mayores en un lado que en el otro.

Una explicación para un universo “más pesado en un lado” sería si estas fluctuaciones representaran una estructura dejada por un universo que produjo este universo.

Carroll dijo que todo esto obtendría ayuda de una mejor comprensión de la gravedad cuántica. “Las fluctuaciones cuánticas pueden producir nuevos universos. Si las fluctuaciones térmicas en un espacio tranquilo pueden llevar a universos bebés, ellos tendrían su propia entropía y podrían seguir creando universos”

Se da por sentado, — y Carroll hace especial hincapié en este punto – que cualquier investigación sobre estos temas es generalmente considerada como especulación en este momento. “Nada de esto es materia firmemente establecida”, dijo. “Incluso apostaría mi dinero a que esto es equivocado. Pero con suerte esperamos ser capaces de volver en diez años y contaros que le hemos dado forma a todo”.

¿Sabía que…

…el número tiene curiosas propiedades? Aparte del significado negativo que todos conocemos (es el número de la bestia), cumple las siguientes propiedades:

• Podemos obtenerlo a partir de operaciones elementales con las potencias sextas de los tres primeros enteros positivos:

  

• Podemos obtenerlo sumando sus dígitos y los cubos de los mismos:

  

  Por cierto, al parecer hay pocos números que cumplen esta propiedad. ¿Qué números son?

• Podemos obtenerlo sumando los cuadrados de los primeros siete números primos:

  

• La función , cuyo valor es la cantidad de números primos menores o iguales que , y el número cumplen lo siguiente:

  

Curiosas propiedades las de este número. Si conocéis alguna más no dudéis en comentarla.

Por cierto, espero que este post no sirva para que se le tenga más manía a este número por parte de cierto grupo de personas. En general se pueden encontrar propiedades sorprendentes de cualquier número. No le demos a éstas más importancia de la que en realidad tienen.

Fuente: La maravilla de los números, de Clifford A. Pickover. Colección Desafíos Matemáticos de RBA.

La fusión fría vuelve a ser un tema “candente”

La fusión fría, el acto de producir una reacción nuclear a temperatura ambiente, hace tiempo que quedó relegada al reino de la ciencia ficción, una vez que los investigadores fueran incapaces de recrear el experimento que “descubrió” el fenómeno por vez primera. Pero un científico japonés ha sido (supuestamente) capaz de iniciar una reacción de fusión fría la semana pasada, lo cual - si los resultados resultan ser ciertos - podría revolucionar la forma en la que obtenemos energía.

Yoshiaki Arata, un físico muy respetado en Japón, mostró una reacción nuclear de baja energía en la Universidad de Osaka el pasado jueves. Frente a una audiencia abundante, entre la que se incluían periodistas de seis grandes diarios nipones y dos canales de televisión, Arata y el co-profesor Yue-Chang Zhang, produjeron átomos de helio y un exceso calórico a partir de gas deuterio.

Arata usó presión para forzar al gas deuterio a introducirse en una pila evacuada que contenía una mezcla de paladio y óxido de zirconio (ZrO2-Pd). Arata comentó que la mezcla provocaba que los núcleos de deuterio se fusionasen, lo cual elevaba la temperatura en la pila y mantenía su parte central caliente durante 50 horas.

El experimento de Arata podría implicar la primera vez que alguien es testigo de una reacción de fusión fría desde que en 1989, Fleishmann y Pons observaran supuestamente un exceso de calor durante la electrólisis de agua pesada con electrodos de paladio. Cuando ellos y otros investigadores fueron incapaces de replicar la reacción de nuevo, el término “fusión fría” se hizo casi sinónimo de mala ciencia.

Pero el método mostrado por Arata es “sumamente reproducible”, según comentan algunos testigos del suceso. Si nadie aparece antes para acusar de fraude la demostración de Arata, este podrá presumir de haber encontrado finalmente el santo grial de la energía abundante y barata: energía nuclear sin su típico calor destructivo. [Physicsworld vía Slashdot]

Al parecer, el primer medio en hablar en occidente del experimento de Arata fue Ilsole24ore.

Traducido de Scientist Creates Cold Fusion For the First Time In Decades

A Fobos podrían quedarle sólo 10 millones de años de vida

Puedes respirar tranquilo. La Luna se aleja lentamente de la Tierra a razón de 3,7 cm/año. Pero los marcianos no tienen tanta suerte. Su luna Fobos se sabe que hace exactamente lo contrario. Está cayendo en espiral, y en un futuro lejano impactará contra la superficie de Marte. Los investigadores pensaban originalmente que a Fobos le quedaban unos 50 millones de años, pero un investigador indio ha rehecho los cálculos y cree que a Fobos le queda sólo un cuarto de ese tiempo por vivir.

Se pensaba originalmente que Fobos necesitaría 50 millones de años para impactar con la superficie de Marte, pero de acuerdo con Bijay Kumar Sharma, Profesor Asistente del Instituto Nacional de Tecnología de Bihar en la India, esto podría suceder mucho más rápidamente. El Dr. Sharma ha revisado los cálculos para la destrucción de Fobos en su nuevo artículo, Theoretical Formulation of the Phobos, moon of Mars, rate of altitudinal loss (Formulación Teoríca de Fobos, luna de Marte, índice de pérdida altitudinal.).

De acuerdo con Sharma, Fobos se destruirá en realidad aproximadamente en 10,4 millones de años a partir de ahora, y no en los 50 millones que los investigadores calcularon anteriormente.

Se cree que Fobos es un asteroide que capturó Marte en los inicios de su historia. Es uno de los objetos menos reflectantes del Sistema Solar, y se piensa que es similar a los asteroides de Tipo-D. Actualmente orbita Marte a una altitud de aproximadamente 9380 km.

¿Por qué la Luna se aleja en espiral de la Tierra mientras que Fobos cae en espiral hacia Marte?

La Luna se formó hace miles de millones de años cuando un objeto del tamaño de Marte impactó con la Tierra y dispersó material en su órbita. Este material se volvió a reunir a partir de la gravedad mutua para formar la Luna, y estos restos recibieron un golpe gravitatorio de la Tierra.

La clave es que el material fue lanzado a una órbita lo suficientemente alta, por encima de lo que se conoce como órbita síncrona. Aquí es donde la Luna completa una órbita más lentamente de lo que la Tierra rota una vez. Dado que la Luna terminó por encima de esta órbita, se aleja en espiral. Si la órbita fuese menor que la longitud de un día, caería en espiral.

Y esto es lo que sucedió con Phobos. Su órbita está por debajo de esta órbita síncrona, donde completa una órbita alrededor de Marte más rápido de lo que el propio planeta gira. Cae en espiral en lugar de alejarse.

Una vez que Fobos caiga por debajo de una altitud de sólo 7000 km por encima del dentro de Marte (o 3620 km sobre la superficie), entrará en lo que se conoce como el límite de Roche. En este punto, las fuerzas de marea de Marte romperán Fobos, convirtiéndolo en un anillo que continuará orbitando Marte. De acuerdo con el Dr. Sharma, esto sucederá en sólo 7,6 millones de años.

Para saber exactamente cuánto vivirá Fobos, el Dr. Sharme sugiere que se envíe una misión a Fobos, que aterrice en su superficie y use un radar para medir el cambio de la distancia respecto a Marte.

Artículo original en Arxiv

Matemáticas: ¿invento o descubrimiento?

Lo que puede parecer una pregunta sencilla se ha convertido en la pregunta del millón a lo largo de los siglos y ha sido objeto de muchas discusiones entre filósofos y matemáticos.

Preguntémonoslo de otro modo: ¿dónde existe realmente la certeza matemática? ¿Puede una ley matemática existir realmente antes de que alguien la formule? Por otra parte, si las matemáticas son un invento humano, ¿podría un matemático inventar legítimamente que 2+2=5?

Platón es el estandarte de la defensa de las matemáticas como descubrimiento. Su pensamiento radica en que las matemáticas son una imperturbable estructura que define a la perfección el universo. Basándose en la lógica interna de las matemáticas, una persona puede descubrir leyes intemporales independientes de la observación humana.

“La perspectiva platónica encaja bien en la experiencia de estudiar matemáticas”, dice Barry Mazur, de la Universidad de Harvard. “La sensación de trabajar en un teorema puede ser como cazar y reunir conceptos matemáticos”.

Pero de ser así, ¿cómo cazamos esos conceptos? Si las ideas matemáticas están ahí fuera esperando ser encontradas para que los humanos formulemos leyes inquebrantables, entonces tendría que haber una existencia incluso cuando ningún ser humano no lo concibiera. “No se requiere un Dios en este pensamiento, pero sí requiere ideas puras y se-res puros. Requiere abandonar toda racionalidad”, dice Barry Mazur. Brian Davies, matemático londinense, opina que “el platonismo tiene más de místico que de ciencia moderna, y la ciencia moderna pone en evidencia que el platonismo es equivocado”, tal y como se recoge en su artículo “Let Platonism Die”(pdf).

Reuben Hersh, de la Universidad de Nuevo México, cree que las matemáticas son un producto humano, no muy diferente de lo que puede ser la música, la ley o el dinero. El desafío pasa por explicar por qué las leyes matemáticas pueden ser definitivamente verdaderas o falsas. Todo puede explicarse con matemáticas simples como ‘2+2=4’, “que muestra la conexión entre matemática y física”, dice Hersh. Las matemáticas pueden describir cómo cae una moneda o como funcionan los botones. Las leyes más complejas que van más allá del mundo físico que conocemos se crean a partir de la capacidad lógica de nuestra mente.

Sin embargo, “una cosa es cierta”, dice Hersh. “A medida que te adentras en el mundo de las matemáticas, más te acercas a La Pregunta. Y ésta jamás se abandonará”.

Fuente: ScienceNews; Vía: Slashdot

Los cirujanos Incas eran muy habilidosos

Durante la época del gobierno de los Incas, había cirujanos que podían remover pequeñas porciones del cráneo de sus pacientes para tratar heridas de la cabeza, y lo hacían muy bien, según un reciente estudio publicado en The American Journal of Physical Anthropology.

Ese procedimiento quirúrgico se llama trepanación, y solía ser practicada en hombres adultos, generalmente para tratar heridas sufridas en combate, según los investigadores.

Los Incas eran una civilización guerrera, que pasaba de una conquista a otra, y muchas veces también sufrían guerras internas. Por lo que las heridas en combate eran muy frecuentes.

Hoy en día se realiza un procedimiento muy parecido para aliviar la presión causada por la acumulación de fluido luego de un trauma severo en la cabeza.

En una tumba descubierta en Cuzco, la capital Inca, se encontraron restos del año 1000, que tenían evidencias de que las técnicas quirúrgicas fueron estandarizadas y perfeccionadas a lo largo del tiempo. Muchos de los cráneos más antiguos no muestran evidencias de hueso curado luego de la operación, sugiriendo que el procedimiento fue fatal. Pero ya para el año 1400 se cree que la supervivencia a la operación se acercaba al 90% de los casos. Incluso con niveles bajos de infección.

Valerie Andrushko, directora del estudio, de la Universidad estatal de Southern Connecticut, dijo que nuevos descubrimientos muestran que los cirujanos incas habían desarrollado un conocimiento detallado de la anatomía craneal. “Esta gente eran diestros cirujanos”, dijo Andrushko.

Los autores del estudio notaron que los cirujanos incas evitaban áreas en las cuales cortar habría sido peligroso porque podría causar heridas en el cerebro, sangrados o infecciones.

Obviamente en aquellos tiempos no tenían los beneficios de la anestesia total de nuestros días, ni tampoco antibióticos, pero se las arreglaban con plantas medicinales, como por ejemplo la coca y el tabaco. “Estas, junto con la cerveza de maíz, podría haber aliviado algo el dolor”, dijo Verushko. Otras plantas podían utilizarse como antisépticos o para reducir las infecciones.

La técnica que utilizaban para trepanar el cerebro, no era con un taladro, sino con una técnica de raspado. “El cráneo era raspado lentamente, lo que resultaba en un hueco circular rodeado de un área mayor de hueso raspado”, contó Verushko a National Geographic. Como se imaginarán esto debería ser muy doloroso, pero se ha encontrado un cráneo que tenía siete de estas operaciones, y sobrevivió a todas.

Imagen: Flickr