jueves, 28 de febrero de 2013

Para salvar la ciencia, intente celebrar la "ignorancia de alta calidad"

Conseguir un público emocionado respecto a la ciencia significa cambiar las percepciones.
Créditos: Flickr/Fenix_21

Stuart Firestein preside el Departamento de Ciencias Biológicas en la Universidad de Columbia, participo en el segundo día de la conferencia TED2013 en el sur de California para hacer frente al proceso científico. En concreto, Firestein quería compartir sus pensamientos sobre la capacidad de la ciencia, o la falta de ella, para capturar corazones y mentes del público en general. Canalizar un poco una famosa ironía de Sócrates, "La única verdadera sabiduría consiste en saber que no sabes nada", alentó Firestein de un cambio en la percepción pública de la ciencia, un cambio que comienza con la adopción de lo que no sé.

Firestein cree que en conjunto se ha puesto el método científico en un pedestal, y nos hemos dado a la tarea de percibir a los científicos como productores de hechos. Como resultado, el público piensa que los científicos recolectan datos y hechos, para publicarlos en libros. Pero eso no es una percepción correcta. ¿Qué está pasando realmente en la ciencia, Firestein, explica, se trata de "pasos a ciegas alrededor ... en la oscuridad."

Lo que los científicos realmente hacen es pensar en lo que se sabe. "La ignorancia es lo que falta" en los debates públicos de la ciencia, Firestein explicó a la multitud. En una palabra, la "ignorancia" es potencialmente provocadora. Firestein aclara el significado de "ignorancia" en el sentido de que la ciencia se centra en el reconocimiento y el estudio de las lagunas en los conocimientos comunales (en lugar de alabar el tonto del pueblo). Esta es la parte emocionante de la ciencia: "el límite de los hechos".

Actualmente, tres nuevos artículos científicos se publican cada minuto. ¿Qué es lo que hacen los científicos con todo esto? De forma estratégica se ignora. El "punto de la ciencia no es saber un montón de cosas", explica Firestein. "El conocimiento es un gran tema, pero la ignorancia es una más grande."

Los científicos, Firestein continua, no están armando rompecabezas. Esto implica que en realidad va a ser un rompecabezas que encaje perfectamente al final. No están por pelar una cebolla de conocimiento, trabajando hacia una verdad central oculta por capas de la realidad por descubrir. Los científicos ni siquiera están examinando la punta del iceberg, creyendo que algo de verdad masivo se encuentra a continuación. Todos los modelos están equivocados, resume, porque suponen que los científicos que se ocupan principalmente de acumular un conjunto de hechos.

Firestein considera que George Bernard Shaw tenía la razón cuando señaló que "la ciencia es siempre mala. Nunca resuelve un problema sin crear 10 más "Y Firestein reitera que esto es bueno: Utilizamos el conocimiento para crear ignorancia de alta calidad, ignorancia de alta calidad es la meta, porque lo que no sabemos hace una buena pregunta para un científico."

Entonces, ¿cómo hacemos para que las personas se entusiasme a partir de la ignorancia? ¿Se puede rejuvenecer el interés por la ciencia? Firestein dijo a la multitud que en el segundo grado, los niños y las niñas estan casi universalmente emocionados por la ciencia. Antes de acabar la educación básica, menos de uno de cada 10 tienen esta curiosidad por la ciencia ¿Qué pasa en el medio? Desde el segundo grado, la enseñanza de las ciencias a menudo se centra en la acumulación de hechos en lugar de la exploración de los límites de la realidad. Evita los lugares donde la ignorancia surge.

La ciencia es una práctica de revisión y Firestein afirma que se trata de una victoria. Él sugiere una revisión importante en la manera de comunicar la ciencia. Cree que la comunicación de nuestra búsqueda de la ignorancia a los estudiantes y el público es la mejor manera de estimular la imaginación científica. "Respuestas que sirvan para crear preguntas... comúnmente se puede pensar que comenzamos con la ignorancia y ganamos conocimiento", prolongandolo. "El paso más crítico en el proceso es lograr el proceso inverso".

Referencia:

martes, 26 de febrero de 2013

Física en Spider-Man: ¿Qué tan real es?


Créditos: Sony Pictures.

Spider-Man podría ser un superhéroe de ficción, pero al menos dos de sus trucos existen en el mundo real. Los científicos han demostrado que es posible una seda lo suficientemente fuerte como para detener un tren, y han estado preparando un nuevo traje super-sensorial que avisa a su portador cuando alguien -o algo- se está acercando.

En primer lugar, tres estudiantes de posgrado tomaron una escena mítica de la segunda película de Spider-Man. En ella, el hombre araña coloca arneses en la parte frontal de un tren subterráneo para detenerlo antes de que caiga. El equipo, de la Universidad de Leicester, en el Reino Unido, calcula que la seda de araña es, de hecho, lo suficientemente fuerte como para detener un tren fuera de control , tales resultados han sido publicados en la revista Journal of Physics Special Topics.

En primer lugar, el equipo calculó el peso de cuatro vagones del metro R160 de New York City llenos con un total de 984 personas -pesaría (alrededor de 200,000 kilogramos, aproximadamente 10 cohetes Atlas V). A continuación, se calculó la velocidad a la que el tren iba (24 metros por segundo) y la cantidad de resistencia de la pista que haya ofrecido (insignificante). Desde allí, se puede calcular cuánta fuerza tuvo que haber ejercido la correa sobre el tren para detenerlo: alrededor de 300,000 Newtons, alrededor de 12 veces la cantidad de fuerza ejercida por un caimán americano cuando sus mandíbulas se cierran de golpe.

Después de considerar la geometría relativa del tren, webs, y edificios utilizados para anclar la seda, el equipo calculó la cantidad de rigidez o resistencia a la tracción, necesario para mantener el tren en marcha sin romperse. Ese valor se conoce como módulo de Young, una medida de la rigidez en los materiales elásticos, cuyo resultado es 3.12 gigapascales (un Pascal = 1 Newton aplicado sobre un metro cuadrado).

Resulta que, la seda que producen las arañas, va en la fuerza de 1,5 a 12 gigapascales -lo que significa que sí, Spider-Man podría haber detenido un tren en movimiento usando seda pegajosa. Coincidentemente, las propiedades de la seda producida por la araña Corteza de Darwin (Caerostris darwini), un arácnido que habita en Madagascar y teje las mayores redes observadas (a veces cuelgan de largos anclajes que miden hasta 25 metros), los cuales coinciden con los de la cinta Spider-Man desplegados en esta escena.

Pero no se trata sólo de la seda de Spider-Man que podría ser real. Con la ayuda de un traje nuevo, la capacidad del superhéroe de sentir que se acercan personas gente también puede hacer su transición a la realidad. Mateevitsi Victor , estudiante graduado en la Universidad de Illinois en Chicago, ha creado una prenda que alerta a su portador cuando se acercan a seres humanos. Llamado Spidersense, el traje utiliza un conjunto de micrófonos para detectar el medio ambiente circundante.

Los micrófonos transmiten ondas sonoras de alta frecuencia las cuales al ser reflejadas monitorean los objetos cercanos. Cuando una persona se acerca o un objeto, los micrófonos pueden percibir, y responden produciendo presión en el área de la prenda más cercana al objeto. Mateevitsi prevé la utilización de la tecnología para ayudar a los discapacitados visuales, así como de ciclistas urbanos, informó la revista New Scientist.

Nadia Drake, "Spider-Man Physics: How Real Is the Superhero?", Wired.

sábado, 23 de febrero de 2013

La historia detrás del "contacto" de 1967

La historia de los debates SETI durante el descubrimiento de los púlsares no había sido plenamente publicada hasta ahora.
Alan Penny.

Uno de los eventos más importantes para la humanidad será la detección de vida inteligente en otros lugares del universo. Este tipo de "contacto" está destinado a tener un profundo impacto en la cultura, la sociedad y la tecnología.

La cuestión de cómo manejar este tipo de evento ha sido ampliamente discutido. En efecto, la comunidad internacional acordó un "Protocolo de detección" en 1990, que establece los pasos que un grupo de investigación debe tomar en caso de un contacto.

Hoy en día, Alan Penny en la Universidad de St Andrews en Escocia, narra la historia de un incidente de la vida real en el que se consideró la posibilidad de contacto con una civilización inteligente en serio. Penny reúne varios recuerdos de primera mano del evento para mostrar cómo los investigadores manejaron la posibilidad.

El caso en cuestión es el descubrimiento en 1967 de los pulsares, que ahora sabemos que giran en torno a las estrellas de neutrones produciendo pulsos regulares de radio. El equipo que realizó el descubrimiento fue dirigido por Anthony Hewish, quien más tarde ganó un premio Nobel por el trabajo, y el famosamente incluido Jocelyn Bell Burnell, que no ganó el premio.

En ese momento, en el amanecer de la astronomía de radio, el descubrimiento de una fuente de pulsos regulares en el espacio fue una gran sorpresa. "Nos enfrentamos a la posibilidad de que las señales eran, de hecho, generadas en un planeta orbitando una estrella distante, y que tales eran artificiales", explico Hewish más tarde.

La línea de tiempo tras el descubrimiento se extiende por 6 meses o menos. En agosto de 1967, Bell notó un patrón de señales regulares en el tiempo sideral cada día. Casi de inmediato, el equipo consideró la posibilidad de que las señales fueron generados por pequeños hombres verdes o LGM como ellos lo llaman.

En diciembre, el equipo confirmó el descubrimiento utilizando un telescopio y Bell identifico la posición exacta de la fuente en el cielo.

Poco después, se encontró con una segunda fuente de señales y para mediados de enero, una tercer y cuarta fuente. En ese momento, el equipo descartó la posibilidad de que una fuente artificial podría ser responsable y se explico finalmente que una estrella de neutrones era la responsable.

En febrero, el artículo que anuncia el descubrimiento fue aceptado y publicado en la revista Nature a raíz de una convocatoria pública el 24 de febrero de 1968.

Penny dice que lo interesante de este proceso es que durante el proceso de descubrimiento, el equipo examinó las consecuencias si la señal llegaba a ser una fuente artificial, la forma de verificar esta conclusión y cómo dar cuenta de ello. También discutieron si este descubrimiento podría ser peligroso.

Este proceso sigue de cerca el Protocolo de Detección acordado por la comunidad internacional en 1990.

Hay un corolario interesante de esto. El equipo también examinó la posibilidad de que si se tratara de una fuente artificial, alguien tenía que responder.

Penny señala que la comunidad internacional todavía tiene que ponerse de acuerdo sobre un protocolo de respuesta debido a que hay opiniones muy divergentes sobre si tal curso de acción sería beneficioso o peligroso para la humanidad.

Esta es una situación que debe ser corregida. "El episodio de 1967 indica lo difícil que sería para construir una política en la atmósfera febril de un 'Contacto'", reitera Penny.

Con las búsquedas SETI centrada ahora en exoplanetas habitables alrededor de otras estrellas, parece prudente llegar a un acuerdo lo antes posible.

Refererencia:

miércoles, 20 de febrero de 2013

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en pausa prevista hasta nuevas mejoras

Mejoras de mantenimiento, análisis del trabajo y los datos mantendrá ocupados a los científicos durante el cierre previsto del Colisionador.
Descripción detallada de las mejoras en el Colisionador. Créditos: CERN.

Con el descubrimiento del bosón de Higgs, o en el peor de los casos de una partícula muy parecida en su haber, el mundo de partículas del más poderoso Colisionador está listo para tomar un merecido descanso. El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) se cerró el 11 de febrero para iniciar una pausa de alrededor de dos años para una actualización.

La ruptura, conocido como CB1 'Larga pausa uno", es necesaria para corregir varios defectos en el diseño original del colisionador, que se encuentra bajo tierra en el CERN, del Laboratorio Europeo de Física de Partículas, cerca de Ginebra, en Suiza. Las revisiones permitirán al colisionador trabajar a casi el doble de la energía a la que hasta ahora colisiona protones.

Pero no una pausa para los miles de físicos que dependen del LHC por sus datos. Entre mantenimientos, actualizaciones y perspectivas de planificación los científicos trabajarán con los satos aportados por los detectores del colisionador. Mientras tanto, estudiantes graduados y posgraduados estarán estudiando detenidamente los últimos tres años de datos, refinando las mediciones de la partícula de Higgs -descubierta el verano pasado y en busca de cualquier señal inusual-. "No es absolutamente tiempo libre", reitera Dave Charlton, el portavoz adjunto de ATLAS, el mayor detector en el LHC.

La espectacular racha del LHC tuvo un inicio incierto en 2008. Poco después de que se puso en marcha, una mala conexión eléctrica causo que el refrigerante se evaporará, lo que provocó una explosión que daño todo un sector de la máquina. Las reparaciones tardaron más de un año, y un examen posterior reveló fallas potencialmente peligrosas en el diseño original, de acuerdo con Steve Myers, director del CERN para aceleradores. Lo peor yacía en un sistema de barras de cobre para mantener a la corriente lejos del delicados cables superconductores en el caso de una parada de emergencia o fallo. La manera en que los lados se habían instalado lo hacía vulnerables al fracaso, explica Myers.

Para proteger la máquina de un desastre mayor, el equipo de acelerador tomó la decisión de ejecutar el colisionador a media potencia hasta que las 10,000 conexiones de cobre podrían fueran reparadas y medidas adicionales de seguridad puestas en marcha. Estas reparaciones se iniciaron casi inmediatamente después de que el LHC se apagó y cuenta con cientos de personas que trabajan en doble turno, explica Myers. El objetivo es reiniciar el acelerador de 14 teraelectronvoltios en diciembre de 2014, pero será extraordinariamente en un horario apretado. "No hay margen", dice.

Catedral de la ciencia


Mientras tanto, los equipos encargados de los detectores subterráneos aprovechan su primer acceso completo a la máquinas en más de tres años. "Los experimentos en el LHC son muy parecidos a los satélites", describe Paolo Guibellino, portavoz de ALICE, un detector que recoge datos sobre las colisiones de iones pesados como plomo y oro.

Las entrañas del instrumento -el mayor de los cuales tiene 46 metros de largo y 25 metros de ancho, como el tamaño de Notre Dame en París- han sido en gran parte inaccesible desde que el LHC comenzó su ejecución en 2009. Ahora, los científicos responsables de la maquinaria pueden trabajar en reparaciones y mejoras. ALICE, por ejemplo, tendrá un nuevo conjunto de instrumentos diseñados para el seguimiento de los electrones y los fotones resultados de las colisiones.

Mientras tanto, en la superficie, el equipo reemplazará los equipos encargados de la captura y el análisis de millones de eventos por segundo. Las mejoras ayudarán a los investigadores a tratar con el torrente de datos que se espera cuando la máquina vuelva a la vida. Un trabajo similar sucede en ATLAS, narra Charlton.

Otros físicos analizará las colisiones que ya han sido detectadas. En julio pasado, los equipos que trabajan en ATLAS y otro detector, el Compact Muon Solenoid (CMS) anunció evidencia convincente del bosón de Higgs, una partícula largamente pronosticada y propuesta del mecanismo que dota a otras partículas de masa. Sin embargo, los detectores tienen el doble de la cantidad de datos acumulados desde entonces. "Estamos más allá del descubrimiento y ahora, en la medida de fase", comenta Charlton.

Los equipos trabajarán en el verano para tratar de disuadir el 'spin' de la nueva partícula (la teoría predice 0). Los investigadores por lo tanto, tratar de comprender su masa y comportamiento para ver si es realmente la partícula largamente buscada, o alguna otra cosa disfrazada de un bosón de Higgs. Una partícula o partículas que se parecen mucho a las de Higgs predicha por los teóricos y podría hacer el trabajo de ayudar a dotar a otras partículas con masa, pero pueden diferenciarse en aspectos importantes que hacen alusión a una nueva física más allá de la actual serie de predicciones.

Los teóricos, también quiere tomar un segundo vistazo a los datos recogidos hasta el momento, dice John Ellis, un físico teórico en Kings College de Londres. En su afán de descubrir el bosón de Higgs, físicos experimentales analizan. "Los experimentos están en una fase prometedora", describe. Puede haber señal de algo nuevo oculto en los datos.

Ellis tiene previsto continuar la caza a través de los datos en busca de signos de la física más allá del modelo estándar. En particular, se espera que se descubra algún indicio de la supersimetría - una teoría a la que ha dedicado años. La supersimetría predice un zoológico de partículas nuevas, pero ninguna hasta ahora ha aparecido en el interior de los detectores.

Los equipos también pasarán las vacaciones de mira hacia el futuro. Joe Incandela  portavoz de CMS explica que el grupo está pensando en la manera de sacar el máximo provecho de la potencia del nuevo LHC. "Tenemos que empezar a pensar en unos detectores de repuesto para la década de 2020", comenta. A pesar de que CMS mantendrá sus imanes y superestructura metálica, el plan es reemplazar con el tiempo casi todas sus entrañas electrónicas con un nuevo estado de engranaje.

Con el inicio de la parada, el ritmo del laboratorio va a cambiar. Veinticuatro horas diarias de funcionamiento llegarán a su fin, al igual que la frenética tarde-noche de análisis de Higgs. Pero nadie está planeando unas vacaciones largas, reitera Incandela. "Lo creas o no, no hay mucho tiempo para hacer todo lo que tenemos que hacer."

Referencia:

sábado, 16 de febrero de 2013

VII

"-No hay mayor tragedia en la vida, Lorenzo, que convertirse en paladín de la justicia y creérselo-"

[Elena Poniatowska, "La piel del cielo"]

viernes, 15 de febrero de 2013

El meteorito ruso el más grande en un siglo

Explosión rivaliza con explosión nuclear, pero el meteorito es todavía demasiado pequeño para ser detectado por las redes de alerta anticipada.

La estela de meteoro visto en Chelyabinsk, Rusia, el 15 de febrero. La explosión del objeto en la atmósfera dejo heridos a más de 700 personas. Créditos: Chelyabinsk.ru/AP


El meteorito que explotó sobre Rusia esta mañana ha sido el objeto más grande registrado que golpea la Tierra en más de un siglo, de acuerdo a los científicos. Datos infrasónicos recogidos por una red diseñado para inspeccionar ensayos de armas nucleares sugiere que la explosión de hoy liberó cientos de miles de toneladas de energía. Esto lo haría mucho más poderoso que la prueba de arma nuclear por Corea del Norte hace unos días y el meteorito que se estrello en Tunguska en 1908.

"Fue un evento muy, muy poderoso", agrega Margaret Campbell-Brown, astrónomo de la Universidad de Western Ontario en London, Canadá, que ha estudiado los datos de dos estaciones de infrasonido cerca del lugar del impacto. Sus cálculos muestran que el meteorito era de aproximadamente 15 metros de diámetro cuando entró en la atmósfera, y con una masa en alrededor de 7,000 toneladas métricas. "Eso lo convertiría en el objeto más grande registrado para golpear la Tierra desde Tunguska", explica.

Enfoque ocultos



El meteoro apareció alrededor de las 9:25 horas, hora local en la región de Chelyabinsk, cerca de los montes Urales meridionales. Una bola de fuego cegó, la explosión rompió ventanas y cientos de edificios resultaron dañados. Hasta ahora, más de 700 personas se encuentran heridos, principalmente por vidrios rotos, de acuerdo con un comunicado del Ministerio de Emergencias ruso.

A pesar de su enorme tamaño, el objeto no fue detectado hasta que llegó a la atmósfera. "No estoy al tanto de cualquier persona que lo haya visto venir", agrega Heiner Klinkrad, jefe de la oficina de la Agencia Espacial Europea, sobre Desechos Espaciales en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales en Darmstadt, Alemania. Aunque existe una red de telescopios para asteroides que podrían golpear la Tierra, está orientado a detectar objetos más grandes -de entre 100 metros y un kilómetro de tamaño-.

"Objetos similares son casi imposibles de ver hasta un día o dos antes del impacto", agrega Timothy Spahr, director del Centro de Planetas Menores en Cambridge, Massachusetts, que rastrea los asteroides y cuerpos pequeños. Por lo que él sabe, él dice, su centro tampoco detectar la roca se acerca.

El propio meteorito probablemente estaba compuesto de roca, pero podría contener también níquel y hierro. Campbell-Brown añade que es probable que procedía del cinturón de asteroides, una región que contiene cientos de miles de cuerpos rocosos y situados entre Marte y Júpiter. La Agencia Espacial Europea no cree que el meteorito este relacionada con el asteroide mucho más grande conocida como 2012 DA14 , que pasó a 20,000 kilómetros de la Tierra el día de hoy. Tanto al momento de aparición del meteoro y su ubicación indican que se trataban de objetos diferentes, agrega Klinkrad. Campbell-Brown está de acuerdo: "Tuvimos dos acercamientos, y uno de ellos nos dio", expone.

Onda de choque 


Aunque hay informes de fragmentos del meteorito, o meteoritos que golpean la tierra, Klinkrad cree que la gran mayoría de los daños en la región fue causada por ondas de choque de la explosión, ya que el meteorito se desintegro en la atmósfera superior. Campbell-Brown describe que los datos de infrasonido muestra un ángulo de muy poca profundidad de enfoque - una característica que canaliza la mayor parte de la energía de la explosión hacia abajo. Sin embargo, añade, "Es una suerte que no hubiera más daño."

Las estaciones de infrasonido pertenecen a la Organización del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares, organismo internacional que está diseñado para observar la Tierra en busca de ensayos de armas nucleares. Es poco probable que sea la única fuente de datos sobre el impacto. Tanto Estados Unidos como Rusia tienen satélites en órbita geosíncrona vigilantes a las firmas de calor de lanzamiento de misiles y reingresos de ojivas. El ejército de EE.UU. ha dado a conocer los datos sobre impactos de meteoritos en el pasado, pero no está claro si lo hará para el evento de hoy.

Klinkrad dice que habría sido difícil dar aviso de la explosión. Además de ser relativamente pequeño en tamaño, el meteoroide rocoso probablemente era de color oscuro, lo que hace aún más difícil de detectar en el contexto del espacio. "Sólo podemos vivir con eso", agrega.

Referencia:

domingo, 10 de febrero de 2013

Tal parece que los mamíferos placentarios podrían haber surgido luego que el asteroide golpeara.

¿Ancestro? Concepción artística de los primeros mamíferos placentarios. Créditos:
Carl Buell.
El final de la era de los dinosaurios y el aumento de los mamíferos ha logrado formar una historia que fascina. Pero es una historia que ha sido contada muchas veces ahora.

Las primeras versiones, hablaban de inteligentes y veloces mamíferos que dejaron fuera de la competición a dinosaurios lentos y pesados. Con el tiempo, la historia cambió. Los dinosaurios se descubrieron eran rápidos y en realidad sobrevivieron, aunque como aves (los documentos ahora se refieren a la pérdida de "dinosaurios no aviares"). Los mamíferos se hicieron menos inteligente pero si con mayor fortuna, ya que pudieron salir mejor librados del golpe de un asteroide que desencadeno la extinción en masa. Conforme surgían datos provenientes de ADN, la cantidad de suerte implicada parecía cada vez más importante. Los datos indicaron que algunos de los linajes de los modernos mamíferos placentarios habían existido durante millones de años antes que los dinosaurios se extinguieron, pero realmente estos no eran muchos hasta después del evento de extinción.

Un nuevo análisis, publicado en Science vuelve atrás en el tiempo con datos moleculares. Un amplio equipo de autores estudio miles de rasgos individuales de más de 125 especies (40 de ellas sólo conocidas a través de fósiles) para construir la más grande de la reconstrucción de la historia de los mamíferos que se haya intentado hasta el momento. De este modo, encontraron que los primeros mamíferos placentarios probablemente no existieron hasta después de que los dinosaurios no aviarios habían desaparecido, incluso el estudio proporciona algunas pistas de lo que podría haber parecido.

La reconstrucción de la historia de los mamíferos es un reto debido a diversas razones. Para empezar, su historia en el registro fósil es incompleto. Por ejemplo, sabemos que los lémures están relacionados con loris, pero se separaron antes en su isla natal, Madagascar. Sin embargo, simplemente no hay ningún indicio de lémures en el registro fósil, es lo que se denomina un "linaje fantasma" durante decenas de millones de años.

Otras complicaciones se deben al hecho de que la primera gran radiación de los mamíferos placentarios se ve un poco como una explosión. Tomó millones de años para los ecosistemas se recuperaran después de la muerte de los dinosaurios, pero una vez que lo hicieron, nuevas especies y grupos principales de mamíferos aparecieron en rápida sucesión, por lo que el orden preciso en que nuevos grupos surgieron es difícil de determinar.

Todo lo anterior hace bastante difícil el trabajo con el ADN. El momento en que algunas divisiones se puede estimar usando el grado de diferencia entre el ADN de las especies existentes, pero todavía hacen falta elementos para anclar estos "relojes moleculares". En la mayoría de los casos, consiste en encontrar una división en el registro fósil en que se pueda asignar una fecha precisa. Eso es difícil cuando los fósiles describen una historia algo confusa.

El nuevo árbol formado por datos moleculares, donde los autores tienen ahora más de 25 genomas de mamíferos para trabajar, se centra principalmente en los rasgos morfológicos (formas de huesos y órganos). Aunque los rasgos individuales se pueden confundir ya que algunos se pierden y otros evolucionan de forma independiente, un gran catálogo como el usado por los autores pueden proporcionar una imagen clara de cómo las especies se relacionan entre sí. Al emplear fósiles, también pueden proporcionar una indicación de cuándo las diferentes especies se separaron.

Mamífero que data del Cretácico, con mezcla de rasgos de marsupial y placentario.
Créditos: AMNH / S. Goldberg y Novacek M.
Los autores concluyen que algunos linajes de mamíferos son bastante viejos. Monotremas, como el ornitorrinco y el equidna, por ejemplo, datan de unos 200 millones de años en el Triásico. Los marsupiales se separaron en el Jurásico. Hay unos pocos linajes extintos que están más estrechamente relacionados con nosotros que los marsupiales, pero el nuevo árbol  claramente los excluye de los placentarios (y ninguno de ellos sobrevivieron a la extinción en masa). El antepasado de los placentarios parece evolucionar un par de millones de años después de la extinción en masa, y la diversificación realmente se puso en marcha unos cinco millones de años después.

Debido a que el árbol se basa en los rasgos compartidos, los autores fueron capaces de reconstruir lo que parece probablemente una especie ancestral. Estos incluyen algunos detalles notables, incluyendo los nervios específicos (que pueden ser conservados en las superficies óseas) para funciones importantes, como la presencia de grandes regiones del cerebro dedicados al olfato, y el hecho de que los hombres lleven sus testículos en el interior de su abdomen. En términos más generales, el animal probablemente era un pequeño insectívoro, como un híbrido de una zarigüeya de América del Norte y una rata.

El aspecto inesperado de esta llegada tarde a la escena de los placentarios rompe con la ideas de que apareció en Pangea, es decir, mamíferos habrían tenido que cruzar algunas masas de agua significativas. También indica que algunos de ellos se desplazaron un poco. La evidencia fósil, por ejemplo, indica que el Afrotheria, un grupo que incluye a los animales como elefantes y osos hormigueros, probablemente tiene su inicio en el Norte o América del Sur, aunque más tarde se extinguió la mayoría de los miembros del grupo en esos continentes.

Aunque este estudio es impresionantemente amplio, no debe ser visto como la última palabra. Todavía hay mucho trabajo que hacer para conseguir que este árbol sea el mejor acuerdo empleando datos de ADN, que a su vez está cambiando con el desarrollo de métodos más sofisticados para generar un reloj molecular. Mientras tanto, debido a la importancia de los datos fósiles en el árbol, un hallazgo significativo podría alterar su forma. La historia de los mamíferos puede llegar a ser contada de nuevo.

Referencia:

miércoles, 6 de febrero de 2013

Ilusión de la Luna, ¿Por qué se ve más grande cerca del horizonte?

Los antiguos ya sabían que la luna se ve más grande cerca del horizonte, pero ninguna teoría explica de forma convincente la ilusión. Ahora, una nueva idea tiene como objetivo resolver el debate de una vez por todas.
Créditos: Shahbasharat/Flickr.

Una de las ilusiones ópticas clásicas implica la Luna, que parece más grande cerca del horizonte. Esta ilusión ha sido conocida y discutida durante siglos, sin embargo, su explicación sigue siendo muy disputada.

Hoy en día, el debate se vuelve a encender gracias a la obra de José Antonides y Toshiro Kubota de Universidad Susquehanna en Pennsylvania. Ellos tienen una nueva teoría, explican que la ilusión se produce a causa de una contradicción entre la forma en que el cerebro compara las señales de distancias en su modelo de percepción del mundo y las señales de la visión binocular.

Que la ilusión existe es indiscutible. Una prueba de fácil acceso proviene de la evidencia fotográfica de que el tamaño de la luna permanece constante cuando cruza el cielo. Así que la pregunta de por qué parece más grande cerca del horizonte ha sido estudiado por distintas personas en una variedad de disciplinas.

Tal vez la explicación más conocida es la teoría Tamaño-Cotraste. Esto indica que el tamaño angular percibido de la Luna es proporcional al tamaño angular percibido de los objetos que lo rodean.

Cerca del horizonte, la luna está más cercana de objetos de un tamaño que conocemos, tales como árboles, edificios, etc. Y puesto que es comparable en tamaño a estos objetos familiares, parece más grande.

Esto está relacionado con la famosa ilusión Ebbinghaus en el que el tamaño aparente de un círculo depende del tamaño de los círculos de cerca.

Antonides y Kubota dicen que hay dos problemas con esta teoría. El primero es que no explica el grado de expansión. Algunos observadores informan de que la Luna aparece dos veces más grande cerca del horizonte y sin embargo en los experimentos con la ilusión de Ebbinghaus, los observadores suelen informar de un aumento de sólo el 10 por ciento.

La segunda es que no explica por qué el efecto desaparece en las fotografías y vídeos. Por el contrario la ilusión de Ebbinghaus es fácil de reproducir.

La nueva teoría se basa en la idea de que el cerebro juzga la distancia de dos maneras diferentes. La primera es con visión binocular. Cuando la imagen de cada ojo es la misma, un objeto debe ser distante.

El segundo es nuestro modelo integrado del mundo en que percibimos el cielo a una distancia finita, a cierta distancia y el Sol, la Luna y las estrellas parece estar delante (en lugar de aparecer a través de un agujero, por ejemplo).

Esto da lugar a una contradicción. Nuestro modelo de percepción del mundo sugiere que la Luna está más cerca que el cielo mientras que nuestra visión binocular sugiere que no es.

La teoría de Antonides y Kubota es que la ilusión es el resultado de la forma en que el cerebro se encarga de esta contradicción. "Nuestra hipótesis es que el cerebro resuelve esta contradicción al distorsionar las proyecciones visuales de la Luna dando como resultado un aumento en el tamaño angular", expresan.

Señalan que la distorsión depende fundamentalmente de la distancia percibida hacia el cielo. Esto está fuertemente influenciado por las señales de distancia en el suelo, que hacen que el cielo, y por lo tanto también la Luna, se observen más cerca. Del mismo modo, cuando estas señales están ausentes, cuando la Luna está alta en el cielo, ambos objetos parecen más lejos.

Esa es una idea interesante que debería estimular el debate. Antonides y Kubota señalan que quieren explorar más la idea de experimentar con la ilusión. Por ejemplo, quieren medir los cambios en la extensión aparente de la luna con la distancia a través de diferentes señales de un campo abierto, un valle, montaña, paisaje interior de la ciudad y así sucesivamente.

También podría ser interesante ver cómo la ilusión surge en personas que carecen de visión binocular.

Luego está la cuestión de por qué la ilusión desaparece según se informa cuando el mundo observan al revés, es decir, de pies sobre su cabeza. Al no haberlo probado, no puedo dar fe de su veracidad. Pero cuando venga la próxima luna llena, algunos tendrán la intención de probarlo. Así que no se sorprenda de ver algunos observadores de la próxima luna llena actuando de manera extraña.

Referencia:
"Moon Illusion: New Theory Reignites Debate Over Why Moon Appears Larger Near the Horizon",

domingo, 3 de febrero de 2013

¿Es hora de tratar la violencia como una enfermedad contagiosa?

Image: Fabrizio Rinaldi/Flickr
La idea de que la violencia es contagiosa, no aparece en planes de control de armas, ni en los argumentos de la National Rifle Association. Sin embargo, algunos científicos creen que la comprensión de la naturaleza literalmente infecciosa de la violencia es esencial para su prevención.

Decir que la violencia es una enfermedad que amenaza la salud pública no es sólo una forma de hablar, argumentan. Se propaga de persona a persona, el germen de una idea que causa cambios en el cerebro, prosperando en ciertas condiciones sociales.

Dentro de un siglo, las personas podrían mirar hacia atrás en la prevención de la violencia en el siglo 21 como ahora consideramos los primitivos esfuerzos de prevención del cólera en el siglo 19 , cuando la enfermedad se consideraba un producto de la suciedad e inmoralidad en lugar de la consecuencia de un microbio.

"Es muy importante entender esto de manera diferente de la forma en que hemos estado entendiendo", dijo Gary Slutkin, un epidemiólogo de la Universidad de Chicago, quien fundó la Cure Violence, una organización contra la violencia que considera a esta como un contagio. "Tenemos que entender esto como un asunto de salud biológica y un proceso epidemiológico".

Slutkin ayudó a organizar un taller en National Academies of Science (Academia Nacional de Ciencias) que en octubre publicó  “The Contagion of Violence" ("El contagio de la violencia"), un informe de 153 páginas sobre el estado de la investigación.

Lo que describen pudiera parecer a primera vista como el sentido común. Intuitivamente entendemos que las personas rodeadas de violencia tienen más probabilidades de ser violentos. Esto no es sólo un fenómeno nebuloso, argumentan Slutkin y sus colegas, sino una dinámica que se puede cuantificar con rigor y comprensión.

Según su teoría, la exposición a la violencia es conceptualmente similar a la exposición a, por ejemplo, el cólera o la tuberculosis. Los actos de violencia son los gérmenes. En lugar de devanarse los intestinos o los pulmones, se alojan en el cerebro. Cuando las personas, en particular niños y jóvenes cuyos cerebros son extremadamente plásticos, repiten experiencias o son testigos de la violencia, su función neurológica se altera .

Vías cognitivas que implican la ira son más fáciles de activar. Víctimas también interpretar la realidad a través de filtros de percepción en el que la violencia parece normal y las amenazas aumentan. Personas en este estado de ánimo son más propensos a comportarse de forma violenta. La enfermedad se propaga a través de peleas, violaciones, asesinatos, suicidios, los investigadores argumentan.

"El tema de fondo es una conducta aprendida. Eso es lo que se transfiere de persona a persona ", explica Deanna Wilkinson, profesor en el Departamento de Ohio de la Universidad Estatal de Desarrollo Humano, quien dirigió la investigación en la ciudad de Nueva York y trabaja con Cease Fire Columbus, la aplicación en esa ciudad para los principios que pretenden curar la violencia.

Rowell Huesmann, psicólogo de la Universidad de Michigan, hizo eco en el punto de Wilkinson. "El contagio de la violencia es realmente una generalización del contagio de comportamiento", agrega. "¿Cómo se transmiten normas y creencias en la cultura a través de las generaciones? Es a través de la observación y la imitación. No hay codificación genética".

No todo el mundo se infecta, por supuesto. Al igual que con una enfermedad infecciosa, las circunstancias son la clave. Circunstancia sociales, el aislamiento especialmente del individuo o de la comunidad -personas que sienten que no hay salida para ellos, o desconectados de las normas sociales- es lo que finalmente permite que la violencia se extienda rápidamente, al igual que las fuentes de agua contaminada por las aguas residuales exacerberan los brotes de cólera.

A nivel macroscópico en la población, estas interacciones producen patrones geográficos de la violencia que a veces se asemejan a los mapas de enfermedades epidémicas. Hay grupos, zonas activas, epicentros. Los actos aislados de violencia son seguidos por otros, que son seguidos por aún más, y así sucesivamente.

Hay patrones reveladores de incidencia formando una ola inicial de casos que disminuye, entonces es seguida por oleadas sucesivas que resultan de personas infectadas que llegan a nuevas poblaciones susceptibles. "La epidemiología de esto es muy claro cuando nos fijamos en las matemáticas", explica Slutkin. "Los mapas de densidad de disparos en Kansas City, Nueva York o Detroit parecen mapas de casos de cólera en Bangladesh".
La comparación de los patrones de agrupamiento: la violencia en un barrio de Chicago (arriba) y los brotes de cólera en el sureste de Bangladesh (abajo). Imágenes: 1) City of Chicago Data Portal 2) Ruiz-Moreno et al / BMC Infectious Diseases.

Algunas de las investigaciones más conocido de este fenómeno provienen de los análisis de los homicidios en la ciudad de Nueva York . Las tasas de homicidios casi se triplicó entre mediados de 1960 y mediados de 1970, se incrementaron en oleadas hasta mediados de la década de 1990, y luego cayó estrepitosamente, como una enfermedad que se consume.

Esto no sólo son válidas para homicidios, sino también para la violencia no letal, haciendo alusión a un aspecto importante observado por otros investigadores: Un acto de violencia no sólo estimula a otros actos. Asesinatos conducen a la violencia doméstica que lleva a la violencia en la comunidad que lleva al suicidio.

Esta dinámica puede sonar casi mecanicista, como si la violencia puede considerarse aislada de todos los demás factores -pobreza, drogas, demografía, policías- que forma la sociedad en que se produce. Eso definitivamente no es el caso, pero tampoco son estos factores únicos y responsables de los brotes de violencia.

"Esto es uno de los aspectos más importantes: las personas a menudo no tienen una respuesta por qué la violencia va hacia arriba o hacia abajo", agrega Slutkin. "A veces es debido a la naturaleza de la epidemia."

A pesar de la investigación detrás, el marco de la violencia como contagio es relativamente poco conocido. Todavía hay una tendencia a considerar que la violencia, en particular tiroteos en masa  que precipitan el diálogo sobre la violencia, son actos aislados de la locura y maldad.

Aun cuando los factores sociales son considerados, a menudo de una manera general. David Hemenway, director del Centro de Investigación de Lesiones de la Universidad de Harvard, la idea de la violencia como el contagio es más útil como metáfora de descripción literal.

"Te ayuda a entender mejor las cosas", explica Hemenway. "Lo que significa es que a veces, si tienes la infección temprana, puede tener un gran efecto. Pero si usted espera y espera, es difícil imponer una política que tendrá un efecto enorme."

Hemenway considera que las políticas para reducir la violencia armada no requieren necesariamente un marco de contagio para beneficiarse de los principios. Wilkinson acordó que sólo la idea es valiosa, pero ella y Slutkin abogan por ser más directos, a través de programas epidemiológicos informados.

El enfoque de Cure Violence, identifica los posibles brotes al intentar cambiar las normas sociales, que incluían a los ex convictos como trabajadores de la salud que intervienen en los puntos críticos, ha reducido drásticamente la violencia armada, luego de probarse en Baltimore y Chicago. Esos esfuerzos fueron documentados en la película Los interruptores.

La clave de este enfoque, considera Slutkin y Wilkinson, es la comprensión de que la cuarentena -reclusión criminal- como una herramienta limitada, algo que se debe aplicar en determinadas circunstancias, pero no será suficiente para prevenir la violencia más que encarcelar a todas las personas con tuberculosis acabaría la enfermedad.

"Haces interrupción y detección. Se busca posibles casos. Usted contrata a un nuevo tipo de trabajador, un interruptor de la violencia, entrenados para identificar quién está pensando en una manera determinada. Tienen que ser como los trabajadores de salud en busca de los primeros casos de gripe aviar ", dijo Slutkin. "En una epidemia de violencia, el cambio de comportamiento es el tratamiento".

En última instancia, esto cambia las normas de la comunidad, lo que hace que sea más difícil para los gérmenes de que la violencia se propague. "La forma en que los trabajadores de la salud pública frente a la propagación del SIDA usaron la educación, mediante la reorientación de la conducta, mediante el cambio de las normas de una comunidad, de modo que todo el mundo utiliza un condón", explica Wilkinson.

No es inmediatamente claro que estas lecciones extraídas de la epidemiología de las drogas en gran parte y violencia de las pandillas urbanas, podría aplicarse a tragedias como Newtown, Aurora o Virginia Tech, pero los factores subyacentes trascienden la demografía. "Son parte del mismo síndrome", considera Slutkin, quien comparó los fusilamientos masivos a lo que los epidemiólogos llaman enfermedad esporádica, mientras que la violencia urbana es endémica.

Los tiradores estaban aislados socialmente, desconectados en sus propias mentes de las normas sociales. En su aislamiento, la idea de la violencia puede haber crecido patológicamente. Como antropólogo Daniel Lende escribió después del tiroteo de Arizona al congresista Gabrielle Giffords y otras 18 personas, Jared Loughner no se limitó a hablar de un problema de salud mental, sino un problema social.

Los programas específicos y preguntas de investigación aparte, Wilkinson espera permitan entender la violencia como contagiosa, extienda un mensaje más amplio. "Nos ayuda mucho más que retórica sobre la mano dura contra el crimen, penas más severas, encerrar a la gente", expresa. "Tenemos que ayudar a las personas a cambiar su comportamiento".

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