Partículas elementales, masa y bosón de Higgs

Visita del profesor McManus al túnel del gran colisionador de hadrones (LHC) donde se han realizado los experimentos que han permitido demostrar la existencia del bosón de Higgs.

Visita del profesor McManus al túnel del gran colisionador de hadrones (LHC) donde se han realizado los experimentos que han permitido demostrar la existencia del bosón de Higgs.

Seguro que en el Instituto te han repetido una y mil veces que el Universo está formado por materia y energía, que la materia es aquello que “se puede tocar”, que tiene masa y que la energía es una propiedad asociada a los cambios que puede sufrir la materia. Y de esta forma, asumimos esta sencilla estructura dual del Universo en la que todo cabe en uno de esos dos compartimentos bien diferenciados. Nuestros sentidos nos sugieren que el modelo se ajusta bien a lo que percibimos: Por una parte está los que vemos y podemos tocar y, por otra, un algo escurridizo, que puede transmitirse y que hace que eso que vemos y podemos tocar no sea siempre igual y modifique sus características.

También aprendemos que la masa (que definimos como cantidad de materia), a diferencia del peso, es una propiedad invariable de los objetos materiales, y nos sentimos satisfechos cuando comprendemos que, mientras que nuestro peso varía porque depende de la interacción con el campo gravitarorio de cada planeta (que es diferente  en cada caso), nuestra masa siempre es la misma porque no depende de ninguna interacción.

La verdad es que el modelo es útil y funciona muy bien a nuestra escala para comprender nuestro mundo cotidiano. Pero si nos seguimos haciendo preguntas y queremos comprender el Universo más allá de nuestra experiencia directa, a la escala más pequeña y elemental posible, entonces surgen las sorpresas…

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Fondo cósmico de microondas y origen del Universo

Telescopio orbital Planck, de la Agencia Espacial Europea, lanzado al espacio en 2009. (Fuente: http://www.esa.int)

En 2013, el equipo de científicos responsable de estudiar los resultados ofrecidos por el telescopio orbital Planck daba a conocer el hasta ahora más detallado y preciso mapa del fondo cósmico de microondas o radiación cósmica de microondas. Sólo unos meses antes, otro equipo de científicos anunciaba resultados también novedosos provenientes del análisis de los datos proporcionados por otro satélite específicamente destinado a estudiar esta radiación. Quizá pueda resultarte llamativo que se dediquen tantos esfuerzos a cartografiar una energía tan débil que apenas equivale a unos grados por encima del cero absoluto, pero en las siguientes líneas podrás entender qué es lo que  despierta tanto interés de los científicos. Sigue leyendo

Ciencia para el optimismo pragmático

Mark Stevenson, autor del libro “Viaje optimista por el futuro”. Fuente:http://flowindia.wordpress.com/people/

En enero de 2011  Mark Stevenson, un escritor británico,  escribió un libro titulado “un viaje optimista por el futuro”. En cierto modo podría decirse que es un libro de divulgación científica, pero el secreto de su éxito se debe a que, en medio de un panorama de crisis mundial y de oscuros augurios para la humanidad, el autor ofrece una visión optimista del futuro del ser humano.

No se trata de un análisis profundo ni sistemático de la compleja realidad actual, ni se proponen sugerencias específicas para problemas concretos de nuestra sociedad. Simplemente se aporta una perspectiva diferente en la que la Ciencia y la Tecnología juegan un papel esencial. El libro acertó con un detalle muy simple: en una sociedad en la que los medios de comunicación han descubierto que la crisis también “vende”, como “venden” todas las calamidades humanas, y los mensajes pesimistas casi saturan el flujo de información, muchos esperan una interpretación optimista de lo que va llegar. En un océano de pesimismo, muchos estarán dispuestos a agarrarse a la más pequeña tabla de optimismo que encuentren en su deriva; pero si parece grande, mejor.

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Radiación electromagnética, atmósfera y vida

En otra entrada anterior os hablaba sobre qué es la radiación electromagnética y cuál es su naturaleza. Ya en aquella ocasión mencionaba la amplia variedad de orígenes, usos y efectos que pueden tener las radiaciones electromagnéticas debido a la amplitud de escala de la energía asociada a estas ondas. Especialmente interesante es la relación entre el fenómeno de la vida y este tipo de energía.

Radiación electromagnética y vida son fenómenos íntimamente ligados de formas muy diversas y, en algunos casos, de manera poco conocida. Por una parte, no se puede comprender el origen y mantenimiento de la vida en la Tierra sin tener en cuenta determinados tipos de radiación electromagnética. Por otra parte, algunos tipos de radiación electromagnética pueden ser letales para la vida y la protección que la Tierra ofrece frente a ellas, en gran medida gracias a la atmósfera, es esencial para que la vida prosiga. La relación estrecha entre radiación electromagnética y vida aporta, además una “conexión cósmica” más de esta última, ya que la mayor parte de la radiación electromagnética que llega hasta el planeta proviene directa o indirectamente del espacio.

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Moléculas ancestrales: Reloj molecular usado como “máquina del tiempo”

Este pasado mes de agosto alcanzó bastante notoriedad en las páginas de divulgación científica un estudio liderado por científicos de la Universidad de Granada sobre la estructura comparada de un tipo de proteína denominada tiorredoxina, que se halla presente en casi todas las formas de vida, desde las bacterias más simples, hasta el ser humano. Tanto en inglés como en castellano, muchos de los artículos incluían en su título la expresión “proteína resucitada“.

No voy a negar que lo imposible del título estimuló mi interés por la noticia. ¿Cómo resucitar aquello que no tiene vida? Porque ya sabes, estoy seguro, que aunque los seres vivos estén formados por determinadas moléculas, entre ellas, proteínas, éstas como tal,  no están vivas.

Naturalmente aquella expresión era un juego de palabras con un fin publicitario.

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La central nuclear de Fukushima seguirá dando problemas

Explosión en la central nuclear de Fukushima poco después del tsunami que asoló la región.

Cuando el 11 de marzo de 2011 se produjo el tsunami que arrasó una parte de la costa este japonesa, el temor inmediato fue el efecto directo de la subida repentina del nivel del mar sobre los habitantes de la zona costera y sus casas. En efecto, la destrucción y las muertes provocadas por la ola gigante fueron terribles. Sin embargo, hoy, más de dos años después, la mayor preocupación de aquel desastre natural tiene mucho que ver con la mano del hombre, y no sólo con los caprichos de la Naturaleza. Los sistemas de refrigeración de un complejo nuclear situado en Fukushima, una de las zonas costeras afectadas por el tsunami, fueron inutilizados por la inundación masiva que sufrió la zona, dando lugar a la peor crisis nuclear después de la de Chernobil.

Sin la fuente de refrigeración adecuada, varios reactores de la planta comenzaron a sobrecalentarse peligrosamente iniciándose un peligroso proceso de fusión de sus núcleos de combustible nuclear. Algunas medidas desesperadas consiguieron evitar el desastre que hubiera supuesto una destrucción de los edificios contenedores de los reactores, pero a costa de liberar cierta cantidad de gases radiactivos de los reactores más dañados (para evitar una explosión) y de enfriar a marchas forzadas el reactor  con grandes cantidades de agua que quedaron contaminadas y que inicialmente debieron ser devueltas al mar.

Se diseñó entonces un plan de contención, cuyo elemento clave era la refrigeración permanente de los núcleos dañados. Dos años después, el problema no ha terminado ni mucho menos y durante el mes de agosto de 2013, han ocurrido nuevos hechos muy preocupantes.

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Plantas sin corazón… pero con xilema, floema y nociones de Física

El profesor McManus en la Estación Biológica La Selva (Heredia,Costa Rica). (Fuente original: galería fotográfica de Lon&Queta (http://www.flickr.com/photos/lonqueta/with/4112791550/))

El profesor McManus en la Estación Biológica La Selva (Heredia,Costa Rica). (Fuente original: galería fotográfica de Lon&Queta (http://www.flickr.com/photos/lonqueta/with/4112791550/))

No, no quiero decir que las plantas sean unas desalmadas, (aunque la indiferencia con la que a veces responden a nuestros cuidados me hace creerlo en alguna ocasión). Simplemente me refiero al hecho objetivo de que, a diferencia de la mayor parte de los animales, las plantas no poseen una bomba impulsora que ayude a distribuir sustancias por todo el organismo. Y, sin embargo, las plantas se enfrentan a problemas similares a los de otros organismos pluricelulares. Debido al enorme número de células que puede formar una planta, muchas de ellas están muy alejadas de las fuentes de donde se obtienen las sustancias que necesitan, pero es necesario hacérselas llegar para que sobrevivan. Así pues, ¿cómo se las apañan las plantas para distribuir un cantidad considerable de sustancias  a millones de células, si no cuentan con arterias o venas? Más aún ¿Cómo consiguen las plantas hacer circular los fluidos en su interior sin ayuda de un corazón u órgano equivalente? En pocas palabras:  ¿Cómo es  el “aparato circulatorio” de las plantas?

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