Curiosidades

"Huevos de pascua"
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El Azar Verdadero, el de la Mecánica Cuántica, Aprovechado en una Máquina
Detrás de toda "casualidad" hay una cadena muy específica de eventos, al menos en nuestro mundo cotidiano, que es el de la física clásica. En principio, cada evento, incluyendo cómo caen los dados o el resultado de hacer girar la ruleta en un casino, puede ser explicado en términos matemáticos. Unos investigadores en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz en Erlangen, Alemania, han construido un dispositivo que trabaja basándose en el principio de la verdadera aleatoriedad. 
Con ayuda de la física cuántica, esta nueva y llamativa máquina genera números aleatorios que no pueden ser predichos. Los números verdaderamente aleatorios son necesarios para la codificación segura de datos y para posibilitar simulaciones mucho más fiables de procesos económicos y cambios en el clima.
El fenómeno al que normalmente nos referimos como azar es meramente una cuestión de falta de conocimiento. Si conociéramos la ubicación, la velocidad y otras características contempladas por la física clásica, de todas las partículas en el universo con certeza absoluta, seríamos capaces de predecir casi todos los procesos en el mundo cotidiano. Podríamos incluso predecir los números ganadores de la lotería.
Los actuales programas informáticos para generar números aleatorios están lejos de funcionar al azar: Ellos simplemente lo simulan, y con la ayuda de un volumen de datos suficiente y los análisis apropiados, casi siempre se puede identificar qué patrón sigue cada programa.
En respuesta a este problema, un grupo de investigadores, incluyendo a Gerd Leuchs y Christoph Marquardt del mencionado instituto y de la Universidad de Erlangen-Núremberg, y Ulrik Andersen de la Universidad Técnica de Dinamarca, han desarrollado un generador de verdaderos números aleatorios.
El azar auténtico sólo existe en el mundo de la mecánica cuántica. Una partícula cuántica permanecerá en un lugar u otro y se moverá a una velocidad u otra, sólo con cierto grado de probabilidad. El equipo de Marquardt ha explotado esta aleatoriedad de los procesos de la mecánica cuántica para generar verdaderos números aleatorios.


Reciclaje Biológico de CO2, Para Mantenerlo Fuera de la Atmósfera y Darle un Nuevo Uso

Cada año, alrededor de 30.000 millones de toneladas de dióxido de carbono son bombeadas a la atmósfera terrestre desde centrales eléctricas, automóviles y diversas fuentes industriales que dependen de los combustibles fósiles. Los científicos que buscan reducir los efectos del dióxido de carbono en el clima de la Tierra han iniciado experimentos sobre el almacenamiento del gas bajo tierra, un proceso conocido como secuestro de carbono. Sin embargo, todavía hay muchas dudas con respecto a la seguridad y la eficacia de esa estrategia.  
La ingeniera Angela Belcher del MIT está ahora trabajando en una nueva estrategia que permitiría no sólo eliminar el dióxido de carbono del medio ambiente, sino también convertirlo en algo útil: carbonatos sólidos que podrían ser usados en la construcción de edificios.

Aplicando la ingeniería genética a la levadura común de panadería, Belcher, Roberto Barbero y Elizabeth Wood han creado un proceso que convierte el dióxido de carbono en carbonatos que podrían ser utilizados como materiales de construcción. Su proceso, que ha sido probado en el laboratorio, puede producir cerca de un kilogramo de carbonatos por cada medio kilo de dióxido de carbono capturado.

Los investigadores esperan adaptar próximamente la técnica para su uso práctico a escala industrial, lo que permitiría utilizarla en centrales eléctricas y fábricas.

Para crear el proceso impulsado por la levadura, Belcher se inspiró en animales marinos que construyen sus robustas conchas a partir del dióxido de carbono y los iones de minerales disueltos en el agua de mar. (Su tesis doctoral de 1997 se centró en el abulón, un caracol de mar que produce conchas excepcionalmente fuertes, hechas de carbonato de calcio).

Algunas empresas han comercializado un proceso que captura el dióxido de carbono y lo convierte en un material sólido, pero tal proceso depende de un componente químico para capturar el CO2. El sistema biológico del equipo del MIT es mucho más eficiente y no requiere ninguna sustancia tóxica ni altas o bajas temperaturas.


¿Un Planeta Potencialmente Habitable a 20 Años-Luz de la Tierra?El reciente descubrimiento de un nuevo planeta, parecido a la Tierra en varios aspectos, nos permite preguntarnos si podría permitir la existencia de vida en él. Es uno de dos nuevos planetas encontrados alrededor de la estrella Gliese 581, una enana roja ubicada aproximadamente a 20 años-luz de la Tierra. El planeta, denominado Gliese 581g, orbita dentro de la franja conocida como zona habitable. Dicha franja está determinada por las distancias mínima y máxima entre un mundo y su estrella que permiten al planeta recibir la energía precisa para mantener en estado líquido el agua en la superficie o cerca de ella. 

Este hallazgo sugiere que el porcentaje de estrellas de nuestra galaxia que tienen a su alrededor planetas potencialmente habitables podría ser muchísimo mayor de lo que se creía hasta ahora.

El nuevo estudio eleva a 6 la cantidad total de planetas en órbita a Gliese 581. Esos planetas giran en torno a su estrella en órbitas casi circulares, como sucede en nuestro sistema solar.

Los astrónomos, miembros del grupo Lick-Carnegie de búsqueda de exoplanetas (un equipo que depende del Instituto Carnegie y el Observatorio Lick), han analizado 11 años de datos de velocidad radial de la estrella. Este método de análisis de velocidad radial se basa en medir los sutiles movimientos de una estrella en respuesta al "tira y afloja" gravitacional que sostiene con otros cuerpos de su vecindario. Aunque el efecto gravitacional de un planeta sobre su estrella sea muy inferior al ejercido por ésta sobre el planeta, es lo bastante fuerte como para ser medido, permitiendo ello detectar la presencia de este último.

El análisis de los datos ha permitido a los investigadores determinar la masa del planeta y su periodo orbital, y a partir de aquí ha sido posible inferir otros datos.

Los cálculos del equipo de Paul Butler indican que el planeta tiene entre 3,1 y 4,3 veces la masa de la Tierra, sigue una órbita circular de 36,6 días de duración en torno a su sol, y su diámetro es entre un 20 y un 50 por ciento mayor que el de la Tierra.

Es bastante probable que el planeta, debido a su notable cercanía a la estrella, haya sincronizado su rotación con su traslación, de modo que siempre presente la misma cara a la estrella. Si es así, eso implica que en un lado del planeta siempre es de día, y en el otro siempre es de noche, con la consecuencia de un calor infernal en la cara diurna y un frío glacial en la cara nocturna. Sin embargo, en las zonas de alba o crepúsculo permanentes las temperaturas serían templadas, haciéndose progresivamente más cálidas en dirección a la zona diurna, y más frías hacia la dirección contraria.

La gravedad en la superficie del planeta es entre un 10 y un 70 por ciento mayor que la de la Tierra. Por tanto, es lo bastante intensa como para retener una atmósfera.

El hecho de que los astrónomos hayan sido capaces de detectar este planeta tan pronto y tan cerca de la Tierra sugiere que los planetas habitables son bastante comunes. En cuanto algunos otros planetas parecidos hayan sido descubiertos, será posible hacer una estimación bastante fiable del porcentaje de planetas con potencial biológico existentes en la galaxia.


Hacia una Mano Biónica Con Plena Sensibilidad de Tacto

En 1980, cuando se estrenó la película "El Imperio Contraataca", de la saga de "La Guerra de las Galaxias", el brazo biónico plenamente funcional que le fue implantado a Luke Skywalker tras perder el suyo en un combate contra el malvado Darth Vader, era tan ciencia-ficción como otras de las tecnologías futuristas mostradas en la película.
Treinta años después, la existencia de este dispositivo es más realidad que ficción, pues el desarrollo de miembros artificiales es cada vez más sofisticado, permitiendo a los usuarios una amplia y sorprendente capacidad de movimientos y de precisión de los mismos, en creciente similitud con las posibilidades de una extremidad real.

Sin embargo, el neurólogo Steven Hsiao de la Universidad Johns Hopkins, no se contenta con una prótesis que simplemente permita a su usuario un nivel óptimo de movimiento. Él quiere proporcionar al usuario la capacidad de sentir lo que ese miembro artificial toque, por ejemplo, la textura y la forma de una moneda, o la agradable percepción de estrechar una mano. Para lograr este objetivo es necesario conocer a fondo cómo el cerebro procesa las múltiples sensaciones que le llegan de forma cotidiana a través de los dedos y manos.

Hsiao dirige un equipo que trabaja para descifrar esas sensaciones, lo que podría llevar al desarrollo de una mano o un brazo verdaderamente biónicos, que utilicen dispositivos electrónicos sensibles para activar las neuronas en los centros de procesamiento táctil de la corteza cerebral.

El objetivo práctico de todo esto es encontrar la manera de restaurar las funciones sensoriales normales en los pacientes cuyas manos han sido dañadas, o en aquellos que han sufrido amputaciones y tienen en su lugar prótesis de brazo o de mano.

"Sería fantástico si pudiéramos utilizar la estimulación eléctrica para activar las mismas conexiones cerebrales y los mismos códigos neuronales que se utilizan normalmente en el cerebro", aventura Hsiao. Él cree que estas investigaciones sobre codificación neural proporcionarán el conocimiento básico sobre cómo transmitir señales al cerebro para producir las ricas percepciones que normalmente recibimos de nuestras manos.



 
Volar Como los Pájaros Ya Es Posible Para los Humanos

Una aeronave con alas móviles (para aletear), propulsada por una persona, ha hecho historia al convertirse en la primera de su tipo en volar de modo continuo. El "Snowbird" realizó su vuelo pionero en Tottenham, Ontario, Canadá, en presencia de un alto cargo de la Federación Aeronáutica Internacional, la organización rectora a escala mundial de deportes y récords mundiales aeronáuticos. Dos meses después, en el momento de escribir estas líneas, los trámites oficiales para validar el récord están a punto de alcanzar su resolución.  

Los ingenieros han tratado de lograr esa proeza aérea durante siglos, desde que Leonardo da Vinci esbozó el primer prototipo de ornitóptero propulsado por una persona en 1485.
Con la propulsión y el pilotaje de Todd Reichert (Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto, Canadá), el dispositivo de alas móviles mantuvo una velocidad y una altura de vuelo razonablemente estables durante 19,3 segundos, y cubrió una distancia de 145 metros, con una velocidad promedio de 25,6 kilómetros por hora.

El Snowbird representa la consumación de un viejo sueño aeronáutico. A través de la historia, numerosos hombres y mujeres han soñado con volar como un pájaro propulsándose a sí mismos, y cientos, por no decir miles, han tratado de lograrlo. Éste era un sueño de la aeronáutica que aún no había sido alcanzado.

El Snowbird tiene una envergadura de 32 metros. A pesar de que es comparable a la de un Boeing 737, el Snowbird pesa muy poco, aproximadamente 43 kilogramos, gracias a que Reichert y sus colaboradores diseñaron y construyeron para él estructuras tan ligeras como fue posible, aunque manteniendo una buena eficiencia. Además, Reichert, por ser el piloto, perdió 8 kilogramos el verano pasado para facilitar así su vuelo con esta aeronave.

El equipo de desarrollo del Snowbird está compuesto por técnicos de la Universidad de Toronto, la de Poitiers en Francia y la Universidad Técnica de Delft, en los Países bajos.