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domingo, 18 de enero de 2015

Tus ojos jamás verían esto: así se colorean las fotos astronómicas

La mayoría de las cámaras que utilizan los astrónomos funcionan en blanco y negro

Las fotos en color son el resultado de mezclar varias imágenes con programas como Photoshop

Una de las herramientas que más ha contribuido en las últimas décadas al avance de la Astronomía y el conocimiento del Universo es el telescopio espacial Hubble. Puesto en órbita en 1990, su historia no ha estado exenta de serios problemas técnicos que, afortunadamente, se han ido solventando con éxito.

Gracias a su espejo de 2,4 metros de diámetro, que actúa como un inmenso ojo que permite captar la luz procedente incluso de los objetos más lejanos y tenues, y al no verse afectado por las limitaciones técnicas que la atmósfera impone a los telescopios que operan desde tierra, Hubble nos ha permitido conseguir imágenes con una claridad jamás lograda. La imagen más icónica obtenida por este telescopio espacial es la de los denominados Pilares de la Creación, tomada en 1995. Este es el nombre con el que se ha bautizado a una zona de la Nebulosa del Águila, situada en la constelación de la Serpiente y a una distancia de la Tierra de casi 7.000 años luz (unos 66.000 billones de kilómetros).

Los Pilares de la Creación, fotografiados por el telescopio espacial Hubble en 1995 (derecha) y en 2005 (izquierda). Jeff Hester y Paul Scowen (Arizona State University). NASA/ESA.

Los tres pilares que aparecen en la fotografía son unas enormes columnas de gas y polvo que, al colapsar bajo la acción de su propia gravedad, están dando lugar a nuevos soles. Y, aunque se conocen otras muchas regiones del espacio en las que está teniendo lugar este mismo proceso de nacimiento de estrellas, la de los Pilares de la Creación es la imagen más impresionante e impactante que se ha tomado de una zona de este tipo. De hecho, ha aparecido en películas como Contact, en series de televisión como Star Trek y Babilon 5 y en algunos videojuegos. Pero, al margen de su fascinante belleza, esta imagen ha contribuido significativamente a mejorar nuestro conocimiento sobre cómo tiene lugar la formación de estrellas.

Hace unas semanas, 20 años después y como tributo a esa impresionante imagen, la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) han tomado y hecho públicas nuevas imágenes de los Pilares de la Creación.

Las nuevas imágenes muestran con mucho mayor detalle las estructuras que aparecían en la fotografía inicial y han sido obtenidas con una nueva cámara denominada Wide Field Camera 3 (WFC3), instalada en el Hubble en mayo de 2009. Esta cámara sustituyó a la que obtuvo la imagen de 1995 y que se denominaba Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2).

Imagen de la cámara WFC3 mientras estaba siendo preparada para ser cargada en el transbordador espacial Atlantis, que la llevaría hasta el telescopio espacial Hubble en mayo de 2009. NASA

Pero, ¿cómo se han obtenido estas imágenes? Y, por otra parte, ¿realmente reproducen fielmente lo que vería el ojo humano si pudiese contemplar por sí mismo estas estructuras? Para dar una respuesta a estas preguntas es necesario aclarar que la cámara WFC3 utiliza tres sensores diferentes para poder traducir en imágenes la luz que les llega. Éstos se denominan sensores CCD, acrónimo de charge-coupled device (dispositivo de carga acoplada).

Se trata de dispositivos sensibles a la luz que fueron inventados en el año 1969 y que décadas después cambiarían radicalmente el mundo de la fotografía. La tecnología CCD, que hizo a sus inventores merecedores delPremio Nobel de Física en el año 2009, ha supuesto toda una revolución, pues dejó obsoleta a la emulsión fotográfica y permitió dar el gran salto a la fotografía digital. Hoy en día estos sensores están presentes en cámaras fotográficas y de vídeo, así como entablets, smartphones y otros dispositivos de uso común.

Al disponer de tres de estos sensores CCD, la cámara WFC3 del telescopio Hubble puede considerarse realmente como una combinación de dos cámaras en una sola. Así, dos de los sensores funcionan con luz visible y ultravioleta (UVIS), mientras que el tercero es sensible a la luz infrarroja (IR). En el momento de adquirir una imagen, un operador decide a cuál de los dos canales disponibles (ultravioleta-visible o infrarrojo) irá la luz recogida por el espejo del telescopio espacial. Cada uno de ellos proporcionará una información diferente, aunque complementaria, del mismo objeto.

Empezando por los dos sensores que operan con luz visible y ultravioleta, cabe destacar que cada uno de éstos proporciona una resolución de 2048x4096 píxeles. Y, contrariamente a lo que de entrada se podría pensar, funcionan en blanco y negro, y no en color. De hecho, aunque parezca sorprendente, esto no sólo ocurre con la cámara del telescopio Hubble: la inmensa mayoría de las cámaras que utilizan los astrónomos funcionan en blanco y negro. De esta forma se consigue un aprovechamiento más óptimo de los sensores a la vez que se obtienen imágenes con mayor detalle y se pueden registrar con mayor facilidad los objetos más tenues.

Entonces, ¿cómo es posible que Hubble pueda obtener imágenes en color? Una imagen en color puede componerse mediante la mezcla de tres colores primarios: rojo, verde y azul. Combinando rojo, verde y azul en distintas intensidades podemos obtener una enorme gama de colores y, por ejemplo, en la pantalla de cualquier dispositivo electrónico el estado de cada píxel se define mediante la intensidad de estos tres colores individuales. Para poder aplicar este principio y obtener una imagen en color, la cámara WFC3 del Hubble utiliza un conjunto de 63 filtros que se van colocando, según convenga, frente a los sensores UVIS. Cada uno de estos filtros está diseñado para dejar pasar sólo un color determinado, bloqueando al resto.

Un filtro de un determinado color sólo deja pasar aquella luz que es de su mismo color. El resto de colores que componen la luz incidente son rechazados. NASA

Si, por ejemplo, se coloca un filtro de color rojo, al sensor sólo llegará la luz de ese color y se obtendrá (en blanco y negro) una imagen del objeto en la que se habrá conseguido aislar este color primario. Si se repite lo mismo con otros dos filtros diferentes para aislar los canales azul y verde, se dispondrá entonces de los tres canales primarios, cada uno de los cuales estará registrado en una imagen en blanco y negro. Al combinar los tres canales, se obtendrá una imagen en color. Esta combinación se hace mediante software. Aunque los astrónomos utilizan programas específicos parallevarla a cabo, aplicaciones de uso general como por ejemplo Photoshoppermiten también utilizar esta técnica.

Pero para entender qué es lo que realmente ocurre con las imágenes del Hubble es importante tener en mente que esta combinación se hace con tres imágenes en blanco y negro, a cada una de las cuales les hemos puesto la etiqueta de “rojo”, “verde” y “azul”.

Este esquema muestra cómo, mediante un sensor CCD que obtiene imágenes en blanco y negro, pueden aislarse los canales rojo, verde y azul utilizando filtros de esos mismos colores. NASA/ESA

¿Qué ocurriría entonces si una de estas imágenes se obtiene con un filtro de un color diferente al color primario que representa? ¿Y si, por ejemplo, la imagen del canal rojo se obtiene con un filtro violeta? Pues que al combinarlas en nuestro software como si se tratase de rojo, verde y azul, obtendríamos también una imagen en color, si bien el resultado no se correspondería con lo que ve el ojo humano.

La peculiaridad del Hubble es que los canales rojo, verde y azul se obtienen con filtros que no se corresponden realmente con estos colores primarios. Es decir, lo que vemos en las imágenes del Hubble no coincide con lo que veríamos si pudiésemos viajar con una nave espacial hasta las proximidades de la nebulosa y mirarla con nuestros propios ojos. Para obtener el canal rojo se utiliza un filtro denominado S II (leído azufre dos), que sí es de color rojo. Pero para el canal verde se usa un filtro conocido como filtro H-alpha (hidrógeno alfa), que en lugar de ser verde es de un tono de rojo diferente al del filtro S II. Y para obtener el canal azul se utiliza un filtro O III (oxígeno tres), que es de color verde.

Figura 5. Esquema de la técnica de combinación de imágenes obtenidas con filtros S II, O III y H Alpha para obtener imágenes astronómicas en color a partir de un sensor CCD en blanco y negro. NASA/ESA

El motivo de hacerlo de esta manera, que para alguien ajeno a esta materia puede parecer extraña e ilógica, es que estos tres filtros especiales se corresponden con tres colores básicos (o, dicho en lenguaje técnico, tres longitudes de onda del espectro visible) que tienen una enorme importancia desde el punto de vista astrofísico. Esta reasignación de colores permite aislar colores característicos de la luz que emiten tres de los elementos químicos fundamentales que se encuentran en esta nebulosa y en otros objetos de interés astrofísico (el hidrógeno, el azufre y el oxígeno). Así se aumenta notablemente el nivel de detalle de algunas de las estructuras que aparecen en las imágenes, algo que no se conseguiría si se utilizasen filtros estándar de colores rojo, verde y azul.

A pesar del grado de detalle que muestran las imágenes obtenidas con los sensores UVIS de la cámara WFC3, éstos no nos permiten ver qué hay en el interior de las columnas de gas y polvo cósmico, pues ese polvo bloquea la mayor parte de la luz visible que emiten los objetos que se encuentran dentro de losPilares. Pero, por suerte, este polvo no es muy eficaz a la hora de bloquear la luz infrarroja. Y es aquí donde el tercer sensor de la cámara WFC3, que tiene una resolución de 1024x1024 píxeles, juega un papel clave. A diferencia de lo que ocurre con el ojo humano, que no puede ver este tipo de luz, el sensor infrarrojo de la WFC3 está específicamente diseñado para detectarla, mostrándonos así imágenes de objetos que de otra forma no podríamos contemplar.

El resultado bruto obtenido por este sensor es también una imagen en blanco y negro. Pero siguiendo el mismo esquema que el utilizado con los sensores UVIS, mediante filtros podemos generar una imagen en color. Para este sensor la cámara WFC3 dispone de 17 filtros diferentes.

Figura 6. Filtros utilizados por la cámara WFC3 para obtener imágenes con el sensor infrarrojo. Los filtros se encuentran montados sobre una rueda giratoria que permite posicionar un filtro particular frente al sensor. NASA/STScI

En este caso no son filtros de tipo visible, sino filtros que permiten el paso de los infrarrojos. Por decirlo de alguna manera, cada filtro deja pasar a su través una “tonalidad” de infrarrojo diferente. Combinando as imágenes tomadas a través de dos filtros distintos en banda infrarroja es como se obtiene una imagen en falso color con la que podemos interpretar mejor qué es lo que estamos viendo.

Imagen de los Pilares de la Creación en luz infrarroja publicada en 2015.NASA, ESA/Hubble

El resultado obtenido al aplicar esta técnica a los Pilares de la Creación puede verse en la espectacular esta espectacular imagen. Se trata de una visión de los Pilares mucho más desconocida, en la que las columnas de gas y polvo aparecen como una tenue silueta sobre un fondo salpicado de estrellas, algunas de las cuales acaban de nacer en el interior de esa estructura.

La diferencia entre lo que permite mostrar la luz visible y la luz infrarroja queda muy patente en este video producido por la NASA y por la Agencia Espacial Europea. En él se hace una transición suave entre la imagen obtenida con luz visible y la obtenida con luz infrarroja:

Comparando detalladamente las imágenes tomadas con luz visible en 1995 y 2005, los astrónomos podrán aprender mucho sobre cómo evolucionan con el tiempo las columnas de gas y polvo que forman estos Pilares de la Creación. Sabemos que nuestro propio Sol, hace miles de millones de años, nació junto con otras estrellas en el interior de una nebulosa de este tipo. Por tanto, el estudio de los Pilares de la Creación nos aporta también claves sobre nuestros propios orígenes.

De esta manera, gracias a una íntima combinación de ciencia y arte, las técnicas sofisticadas que se esconden tras las imágenes del Hubble nos permiten contemplar toda la belleza que encierran estos objetos, a la vez que nos permiten profundizar cada vez más en la comprensión de nuestro Universo.

En este otro vídeo de 2011 puedes ver un ejemplo de cómo se colorea una imagen astronómica del Hubble:

El reto de las máquinas pensantes


El robot HAL en '2001: Una Odisea del espacio', de Kubrick, un icono de la inteligencia artificial.

"¿Qué piensa usted sobre las máquinas que piensan?" Ésta es la pregunta que la revista digital Edge ha lanzado, como todos los años por estas fechas, a algunas de las mentes más brillantes del planeta. Hace poco más de un mes, a principios de diciembre, Stephen Hawkingalertó sobre las consecuencias potencialmente apocalípticas de la inteligencia artificial, que en su opinión podría llegar a provocar "el fin de la especie humana". Pero, ¿realmente debemos temer el peligro de un futuro ejército de humanoides fuera de control? ¿O más bien deberíamos celebrar las extraordinarias oportunidades que podría brindarnos el desarrollo de máquinas pensantes, e incluso sintientes? Semejantes seres, además, nos plantearían nuevos dilemas éticos. ¿Formarían parte de nuestra "sociedad"? ¿Deberíamos concederles derechos civiles? ¿Sentiríamos empatía por ellos? Un año más, algunos de los pensadores y científicos más relevantes del mundo han aceptado el reto intelectual planteado por el editor de Edge, John Brockman. Ésta es tan sólo una selección de algunas de las respuestas más interesantes.

Nick Bostrom. Director del Instituto para el Futuro de la Humanidad de Oxford:

Creo que, en general, la gente se precipita al dar su opinión sobre este tema, que es extremadamente complicado. Hay una tendencia a adaptar cualquier idea nueva y compleja para que se amolde a un cliché que nos resulte familiar. Y por algún motivo extraño, muchas personas creen que es importante referirse a lo que ocurre en diversas películas y novelas de ciencia ficción cuando hablan del futuro de la inteligencia artificial. Mi opinión es que ahora mismo, a las máquinas se les da muy mal pensar (excepto en unas pocas y limitadas áreas). Sin embargo, algún día probablemente lo harán mejor que nosotros (al igual que las máquinas ya son mucho más fuertes y rápidas que cualquier criatura biológica). Pero ahora mismo hay poca información para saber cuánto tiempo tardará en surgir esta superinteligencia artificial. Lo mejor que podemos hacer ahora mismo, en mi opinión, es impulsar y financiar el pequeño pero pujante campo de investigación que se dedica a analizar el problema de controlar los riesgos futuros de la superinteligencia. Será muy importante contar con las mentes más brillantes, de tal manera que estemos preparados para afrontar este desafío a tiempo.

Daniel C. Dennett. Filósofo en el Centro de Estudios Cognitivos de la Universidad de Tufts

La Singularidad -el temido momento en el que la Inteligencia Artificial (IA) sobrepasa la inteligencia de sus creadores- tiene todas las características clásicas de una leyenda urbana: cierta credibilidad científica ("Bueno, en principio, ¡supongo que es posible!") combinada con un deliciosamente escalofriante clímax ("¡Nos dominarán los robots!"). Tras décadas de alarmismo sobre los riesgos de la IA, podríamos pensar que la Singularidad se vería a estas alturas como una broma o una parodia, pero ha demostrado ser un concepto extremadamente persuasivo. Si a esto le añadimos algunos conversos ilustres (Elon Musk, Stephen Hawking...), ¿cómo no tomárnoslo en serio? Yo creo, al contrario, que estas voces de alarma nos distraen de un problema mucho más apremiante. Tras adquirir, después de siglos de duro trabajo, una comprensión de la naturaleza que nos permite, por primera vez en la Historia, controlar muchos aspectos de nuestro destino, estamos a punto de abdicar este control y dejarlo en manos de entes artificiales que no pueden pensar, poniendo a nuestra civilización en modo auto-piloto de manera prematura. Internet no es un ser inteligente (salvo en algunos aspectos), pero nos hemos vuelto tan dependientes de la Red que si en algún momento colapsara, se desataría el pánico y podríamos destruir nuestra sociedad en pocos días. El peligro real, por lo tanto, no son máquinas más inteligentes que nosotros, que podrían usurpar nuestro papel como capitanes de nuestro destino. El peligro real es que cedamos nuestra autoridad a máquinas estúpidas, otorgándoles una responsabilidad que sobrepasa su competencia.

Frank Wilczek. Físico del Massachussetts Institute of Technology (MIT) y Premio Nobel

Francis Crick la denominó la "Hipótesis Asombrosa": la conciencia, también conocida como la mente, es una propiedad emergente de la materia. Conforme avanza la neurociencia molecular, y los ordenadores reproducen cada vez más los comportamientos que denominamos inteligentes en humanos, esa hipótesis parece cada vez más verosímil. Si es verdad, entonces toda inteligencia es una inteligencia producida por una máquina [ya sea un cerebro o un sistema operativo]. Lo que diferencia a la inteligencia natural de la artificial no es lo que es, sino únicamente cómo se fabrica. David Hume proclamó que "la razón es, y debería ser, la esclava de las pasiones" en 1738, mucho antes de que existiera cualquier cosa remotamente parecida a la moderna inteligencia artificial. Aquella impactante frase estaba concebida, por supuesto, para aplicarse a la razón y las pasiones humanas. Pero también es válida para la inteligencia artificial: el comportamiento está motivado por incentivos, no por una lógica abstracta. Por eso la inteligencia artificial que me parece más alarmante es su aplicación militar: soldados robóticos, drones de todo tipo y "sistemas". Los valores que nos gustaría instalar en esos entes tendrían que ver con la capacidad para detectar y combatir amenazas. Pero bastaría una leve anomalía para que esos valores positivos desataran comportamientos paranoicos y agresivos. Sin un control adecuado, esto podría desembocar en la creación de un ejército de paranoicos poderosos, listos y perversos.

John C. Mather. Astrofísico del Centro Goddard de la NASA y Premio Nobel

Las máquinas que piensan están evolucionando de la misma manera que, tal y como nos explicó Darwin, lo hacen las especies biológicas, mediante la competición, el combate, la cooperación, la supervivencia y la reproducción. Hasta ahora no hemos encontrado ninguna ley natural que impida el desarrollo de la inteligencia artificial, así que creo que será una realidad, y bastante pronto, teniendo en cuenta los trillones de dólares que se están invirtiendo por todo el mundo en este campo, y los trillones de dólares de beneficios potenciales para los ganadores de esta carrera. Los expertos dicen que no sabemos suficiente sobre la inteligencia como para fabricarla, y estoy de acuerdo; pero un conjunto de 46 cromosomas tampoco lo entiende, y sin embargo es capaz de dirigir su creación en nuestro organismo. Mi conclusión, por lo tanto, es que ya estamos impulsando la evolución de una inteligencia artificial poderosa, que estará al servicio de las fuerzas habituales: los negocios, el entretenimiento, la medicina, la seguridad internacional, la guerra, y la búsqueda de poder a todos los niveles: el crimen, el transporte, la minería, la industria, el comercio, el sexo, etc. No creo que a todos nos gusten los resultados. No sé si tendremos la inteligencia y la imaginación necesaria para mantener a raya al genio una vez que salga de la lámpara, porque no sólo tendremos que controlar a las máquinas, sino también a los humanos que puedan hacer un uso perverso de ellas. Pero como científico, me interesa mucho las potenciales aplicaciones de la inteligencia artificial para la investigación. Sus ventajas para la exploración espacial son obvias: sería mucho más fácil para estas máquinas pensantes colonizar Marte, e incluso establecer una civilización a escala galáctica. Pero quizás no sobrevivamos el encuentro con estas inteligencias alienígenas que fabriquemos nosotros mismos.

Stephen Pinker. Catedrático de Psicología en la Universidad de Harvard

Un procesador de información fabricado por el ser humano podría, en principio, superar o duplicar nuestras propias capacidades cerebrales. Sin embargo, no creo que esto suceda en la práctica, ya que probablemente nunca exista la motivación económica y tecnológica necesaria para lograrlo. Sin embargo, algunos tímidos avances hacia la creación de máquinas más inteligentes han desatado un renacimiento de esa ansiedad recurrente basada en la idea de que nuestro conocimiento nos llevará al apocalipsis. Mi opinión es que el miedo actual a la tiranía de los ordenadores descontrolados es una pérdida de energía emocional; el escenario se parece más al virus Y2K que al Proyecto Manhattan. Para empezar, tenemos mucho tiempo para planificar todo esto. Siguen faltando entre 15 y 25 años para que la inteligencia artificial alcance el nivel del cerebro humano.Es cierto que en el pasado, los «expertos» han descartado la posibilidad de que surjan ciertos avances tecnológicos que después emergieron en poco tiempo. Pero lo contrario también es cierto: los «expertos» también han anunciado (a veces con gran pánico) la inminente aparición de avances que después jamás se vieron, como los coches impulsados por energía nuclear, las ciudades submarinas, las colonias en Marte, los bebés de diseño y los almacenes de zombis que se mantendrían vivos para suministrar órganos de repuesto a personas enfermas. Me parece muy extraño pensar que los desarrolladores de robots no incorporarían medidas de seguridad para controlar posibles riesgos. Y no es verosímil creer que la inteligencia artificial descenderá sobre nosotros antes de que podamos instalar mecanismos de precaución. La realidad es que el progreso en el campo de la inteligencia artificial es mucho más lento de lo que nos hacen creer los agoreros y alarmistas. Tendremos tiempo más que suficiente para ir adoptando medidas de seguridad ante los avances graduales que se vayan logrando, y los humanos mantendremos siempre el control del destornillador. Una vez que dejamos a un lado las fantasías de la ciencia ficción, las ventajas de una inteligencia artificial avanzada son verdaderamente emocionantes, tanto por sus beneficios prácticos, como por sus posibilidades filosóficas y científicas.

sábado, 17 de enero de 2015

Un telescopio de agujeros negros capta el Sol en rayos x de alta energía


Los científicos consideran que el observatorio 'NuSTAR' ayudará a descifrar el enigma del calentamiento de la corona de la estrella

Las emisiones en rayos X de alta energía en el Sol se aprecian en esta imagen compuesta que sobrepone los datos del telescopio NuSTAR a los del SDO, ambos de la NASA.


Un telescopio de la NASA, el NuSTAR, diseñado y lanzado al espacio para observar agujeros negros, restos de supernova y otros fenómenos extremos en el universo, ha sido apuntado hacia un objeto mucho más corriente y cercano a la Tierra: el Sol. Se ha obtenido así la primera imagen de la estrella del Sistema Solar en rayos X de alta energía. Se trata de una foto sobrepuesta a otra tomada por el telescopio solar SDO, y en ella se aprecian emisiones de gas que superan los tres millones de grados centígrados.

Imagen de dos telescopios

La nueva foto del Sol, con datos del telescopio NuSTARcombinados con una imagen tomada por el  observatorio solar SDO, muestra en verde y azul las emisiones solares de alta energía (el verde corresponde a energías de entre 2 y 3 kiloelectronvoltios y el azul, entre 3 y 5 kiloelectronvoltios). El rojo corresponde a la luz ultravioleta captada por elSDO y desvela la presencia de material a baja temperatura en la atmósfera solar que está a un millón de grados, explica Caltech. Esta imagen desvela que parte de la emisiones más caliente captadas por el NuSTARprocede de localizaciones diferentes en las regiones activas de la corona de las de emisión más fría que capta elSDO.

“El NuSTAR nos dará una visión única del Sol, desde las partes más profundas hasta su atmósfera”, afirma David Smith, físico solar miembro del equipo del telescopio en la Universidad de California en Santa Cruz. Los científicos creen que con este observatorio podrían captar hipotéticas nanollamaradas solares.

La idea de apuntar el NuSTAR hacia el Sol surgió hace unos siete años, antes incluso de que el telescopio fuera lanzado al espacio (en junio de 2012), pero entonces pareció una propuesta descabellada, informa la NASA en un comunicado. “Al principio pensé que era una idea loca”, comenta Fiona Harrison, del Instituto de Tecnología de California (Caltech). “¿Por qué íbamos a apuntar hacia algo que está en nuestro patio trasero el telescopio de rayos X de alta energía más sensible que se ha construido jamás, diseñado para observar el universo profundo?”. Pero la idea fue ganando adeptos y acabó aprobándose.

No todo telescopio de rayos X puede permitirse mirar al Sol, que es demasiado brillante, por ejemplo, para el observatorio espacial Chandra, cuyos detectores resultarían afectados si lo intentara. Pero el NuSTAR(Nuclear Spectroscopic Telescope Array) no corre ese riesgo porque el Sol no es tan brillante en el rango de alta energía de rayos X para el que están diseñados sus detectores, y eso depende de la temperatura de la atmósfera solar, explican los expertos.

La temperatura de la capa más externa de la atmósfera solar desconcierta a los científicos. Su media está en torno al millón de grados centígrados, mientras que la superficie de la estrella ronda los 6.000 grados. No hay una explicación definitiva sobre este fenómeno. Es como si salieran llamas de cubitos de hielo, dicen los expertos del Jet Propulsion Laboratory (JPL), institución dependiente de Caltech que gestiona la misión NuSTAR para la NASA. Y este observatorio puede ayudar a resolver el enigma si llega a captar unas hipotéticas nanollamaradas que, de existir y en combinación con las llamaradas normales, podrían ser la fuente de ese alto calor en la corona. Las nanollamaradas serían versiones pequeñas de las bien conocidas llamaradas, que se generan en gigantescas erupciones de partículas cargadas y radiación de alta energía asociadas a las manchas solares. “ElNuSTAR será muy sensible a la más leve actividad en rayos X que se produzca en la atmósfera solar, y eso incluye posibles nanollamaradas”, señala Smith.

Ilustración del telescopio NuSTAR, con el mástil desplegado de 10 metros de longitud para separar los modulo ópticos de los detectores. / NASA/JPL-CALTECH

El Sol está ahora en su pico de actividad del actual ciclo de manchas (de unos 11 años de duración), que es el número 24 desde que comenzó su registro sistemático en 1755. Por ellos los especialistas confían en que obtendrán mejores datos en futuras imágenes, cuando la estrella se calme, señala Smith.

El NuSTAR, una misión pequeña de la NASA y de bajo coste (unos 140 millones de euros) en la que participan varias universidades e institutos de investigación estadounidenses, la Universidad Técnica de Dinamarca y la Agencia Italiana del Espacio (ASI), está en órbita casi ecuatorial alrededor de la Tierra, a poco más de 600 kilómetros de altura. Sus objetivos científicos esenciales son hacer un censo de estrellas colapsadas y agujeros negros de diferentes tamaños mediante la observación de regiones alrededor del centro de la Vía Láctea, pero asomándose también al cielo extragaláctico; cartografiar el material sintetizado en remanentes de supernovas jóvenes para comprender cómo se crean elementos químicos; y ayudar a desvelar qué alimenta los chorros relativistas de partículas que emergen de las galaxias activas más extremas que alojan agujeros negros supermasivos

martes, 30 de diciembre de 2014

La Vía Láctea cabe en un videojuego



'Elite: Dangerous' recrea toda la galaxia y permite explorarla con la realidad virtual


Una imagen del videojuego 'Elite: dangerous' que recrea la Vía Láctea.

400.000 millones. Esa es la cifra (según las máximas estimaciones) de sistemas solares que pueblan nuestra galaxia. Como el Kepler-47, un conjunto de planetas girando alrededor de dos soles, con dobles amaneceres y atardeceres como los que imaginó George Lucas en Star Wars. O la atmósfera de plasma, el estado de la materia más abundante,que envuelve a Gliese 1214 b. O el tesoro oculto de 55 Cancri e, un astro cubierto de una capa de grafito que esconde un diamante planetario.

Todos ellos caben en Elite: dangerous. Un videojuego, pero también un compendio de todas las maravillas de nuestra galaxia. "Usamos todos los catálogos estelares disponibles y hemos seguido cuidadosamente las teorías actuales acerca de cómo se forman las estrellas, o cómo evolucionan los sistemas solares. Y también modelamos la gravedad, la presión de radiación, la temperatura, la química...". Quien enumera es David Braben (West Bridgford, 1964), veterano del videojuego que debutó hace tres décadas, cuando apenas era un chaval de 20, con Elite, su primer juego del espacio. Pero Braben, que responde por correo electrónico, no quiere hablar de fin de viaje. Al contrario: "No lo veo como una culminación, sino como el principio. Hay muchas cosas que planeamos añadir a lo largo de las semanas, meses, años".

Para cada estrella simulamos el modelo completo de su sistema solar"


Jugar a Elite: Dangerous es echar un vistazo al futuro del entretenimiento. En la presentación a los medios españoles —media hora a puerta cerrada con el casco Oculus y unos mandos de pilotaje que pesaban unos 10 kilos— se pudo ver qué significa viajar en el espacio con lo virtual. La realidad se diluye en una recreación virtual que sustituye el cuerpo del jugador por el mono de un piloto de combate. No hay arriba ni abajo, porque un giro del mando puede rotar en cualquier ángulo el paisaje cósmico visible a través de la cabina. El cuerpo del jugador desaparece y se ve sustituido por un mono de combate que podría aparecer en Star Wars o Star Trek. Atravesar un campo de asteroides significa contemplar enormes masas de roca que pasan a centímetros del cristal, flotando en el vacío. Y cualquier puntito brillante que titila en el espacio es visitable.

Que sea posible plasmar esta inmensidad obedece a la herramienta más revolucionaria de la nueva generación de videojuegos, llamada, en inglés, procedural. Básicamente, es una técnica informática que permite que un elemento del juego —sus personajes, escenarios o algo más abstracto— sean aleatorios. Braben le quita importancia a la técnica en sí: "No importa cuántos puntos de un aerógrafo digital son verdaderamente aleatorios o un patrón artístico controlado por un ordenador. Lo que importa es cómo se usa".

En el caso de Elite: dangerous, de manera muy compleja: "Hemos ido mucho más allá de la generaciónprocedural aleatoria. Con las cartas astrales, completamos las 160.000 estrellas del firmamento. Pero hay muchas que no pueden verse, ni siquiera con el telescopio Hubble, más que con motas de polvo. Sabemosgrosso modo cuántas estrellas hay a esta distancia; conocemos también su forma y densidad, por lo que aplicamos algoritmos complejos para recrearlas. Para cada estrella simulamos todo el modelo de su sistema solar, no solo la composición química de los planetas, sino también sus órbitas, si ha habido colisiones entre sus planetas y los efectos derivados".

El juego recrea los 400.000 millones de sistemas solares que podrían poblar nuestra galaxia

El juego está accesible a través de su web a un precio de 59,99 dolares (49 euros), aunque es una obra que no ha de considerarse cerrada, asegura su creador. 

La estrella de Elite: dangerous no brilla sola en esta megalómana empresa. No man's sky, juego exclusivo de PlayStation 4, y Star citizen, el mayor éxito de la historia del crowdfunding en el medio con más de 40 millones de euros recaudados, también usan la fórmula de un universo totalmente inabarcable. A Braben no le importa ser uno más: "Hemos trabajado en esto desde hace mucho tiempo. Para mí, es maravilloso ver un gran género de vuelta, y me los jugaré todos cuando salgan". Pero ni Braben ni ningún jugador en el mundo hará más que raspar la superficie de estos nuevos videojuegos que reflejan el Universo tal y como es.

viernes, 21 de noviembre de 2014

El CERN descubre dos nuevas partículas inéditas


El experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear ubicada en Suiza, ha descubierto dos nuevas partículas de la familia bariónica, esto es, las que están formadas por quarks. Son Xi_b'- y Xi_b*- y, a pesar de que ya habían sido descritas, no habían sido vistas hasta ahora. El hallazgo ha sido publicado en la revistaPhysical Review Letters.

Estas nuevas partículas son bariones hechos de tres quarks y unidos por la fuerza nuclear fuerte pero, estos tipos de quarks son diferentes y seis veces más masivas que un protón: contienen ambas un quark belleza (b), un extraño (s) y uno abajo (d), mientras que el protón está formado por dos quarks arriba (u) y un abajo (d).

“La naturaleza ha sido generosa y nos ha dado dos partículas por el precio de una”, declara satisfecho Matthew Charles, coautor del estudio.

Además de las masas de estas dos nuevas partículas, los investigadores estudiaron sus tasas de producción y las anchuras de su desintegración (una medida de su estabilidad), entre otros parámetros y los resultados encajan con las predicciones de la Cromodinámica Cuántica (QCD), parte del Modelo Estándar de Física de Partículas (teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones).

“Si queremos encontrar nueva física más allá del Modelo Estándar, necesitamos primero una imagen precisa. Estos estudios de alta precisión nos ayudan a diferenciar entre efectos del Modelo Estándar y cualquier otra cosa nueva o inesperada en el futuro”, aclara Patrick Koppenburg, coautor del estudio.

martes, 4 de noviembre de 2014

El paso del asteroide Apofis por la Tierra en 2029

El asteroide descubierto en 2004 (considerado uno de los más peligrosos para la civilización), que los científicos bautizaron como “Apofis”pasará, en principio, rozando nuestro planeta el próximo viernes 13 de abril de 2029. Según los nuevos cálculos de los astrónomos, la roca espacial tiene una anchura de tres campos de fútbol y una masa de más de 46 millones de toneladas, pero está previsto que pase a una distancia de al menos 35.000 kilómetros de la Tierra, lo que no entrañaría peligro de colisión.

 

Sin embargo, un nuevo estudio afirma que el efecto de nuestra gravedad sí provocaríapequeñas avalanchas de rocas del asteroide. Al igual que la Luna empuja y tira de los océanos (mareas), los asteroides también son susceptibles a esa fuerza de las mareas de nuestro planeta. Las estimaciones actuales sugieren que el asteroide no conforma una masa sólida de roca sino más bien un grupo gigante de rocas, lo que confirmaría esta posible lluvia de escombros espaciales.

 

Para demostrar esta hipótesis, un equipo de investigadores de la Universidad de Maryland (EEUU) ha desarrollado un modelo informático que les ha permitido realizar una simulación virtual teniendo en cuenta tanto el tamaño del asteroide como la gravedad del mismo, la fuerza de las mareas de la Tierra, las fuerzas de inercia, la fuerza centrífuga causada por la rotación del asteroide así como otros efectos similares. La simulación dio como resultado que las fuerzas de las mareas de la Tierra serían lo suficientemente fuertes como para causar pequeñas avalanchas de rocas del asteroide.

 

Según los cálculos de los astrofísicos, este espectáculo será casi imperceptible a la par que gradual. “Se moverán muy lentamente debido a que la gravedad es muy débil en este asteroide. Perfectamente podremos tomar tranquilamente toda una comida antes de que finalice la avalancha. Se trata de un evento muy suave”, explica Derek Richardson, coautor de estudio.

 

Estas perturbaciones en el asteroide ocasionarán un pequeño desgaste en las partículas de su superficie, por lo que su paso por la Tierra supondrá para él como una especie de “peeling” espacial. Lo que sí podremos ver en 2029 y además a simple vista, será un punto de luz moderadamente brillante moviéndose rápidamente a través del cielo.

http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/el-paso-del-asteroide-apofis-por-la-tierra-en-2029-521414662425

Encuentran una molécula compleja en el espacio que podría explicar el origen de la vida

Un grupo de astrónomos alemanes y norteamericanos dirigido por Arnaud Belloche, del Instituto Max Planck de Radioastronomía, ha descubierto una molécula orgánica de cianuro isopropílico en una gigantesca nube de gas situada nada menos que a 27.000 años luz de la Tierra.

Lo interesante de ese compuesto es su complejidad química, lo cual sugiere que losingredientes necesarios para que brote la vida pueden proceder del espacio.

En realidad, los científicos realizaron el hallazgo indirectamente, tras analizar las ondas de radio emitidas por la sustancia en el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), observatorio emplazado a 5.000 metros de altitud en el desierto chileno.

Lo que diferencia a la molécula de cianuro isopropílico de otros compuestos con carbono es su forma ramificada, cuando lo normal es que la estructura sea lineal. Esto abre la puerta a la posibilidad de que se formen moléculas complejas en el espacio y lleguen a bordo de meteoritos a nuestro planeta, sembrando las semillas de la biología.

Los investigadores apuntaron a la región de la Vía Láctea llamada Sagitario B2, una nube interestelar donde están formándose estrellas. Precisamente, algunos expertos vinculan este proceso a la creación de moléculas orgánicas prebióticas como la ahora descubierta.

sábado, 11 de octubre de 2014

¿Evolucionan los violines?

El ‘darwinismo’ del violín

Un estudio usa la teoría de la evolución para analizar cómo ha cambiado la forma del violín

La forma del violín universal creada con cientos de instrumentos. / DANIEL CHITWOOD (CC)

A Daniel Chitwood(Norwalk, 1981) le gustaba mirar y clasificar hojas. Pero hay tantas que penden de los árboles que decidió buscarse algo más manejable: un violín. Mejor dicho, 9.000 violines. En la investigación que publica hoy la revista online PLoS One, este biólogo del centro de investigación de Danforth (EEUU) aplica los principios de la evolución para concluir que la apariencia de este instrumento le debe más a Darwin que a la música.

“Toco la viola y esa es mi conexión con la música. Pero mis estudios se han centrado en la morfología de las hojas ideal para cada ecosistema. La ventaja de los violines frente a las hojas es que la cantidad de datos para elaborar una estadística es más manejable”, explica. Pero en ningún modo pequeña. Chitwood analizó las formas “muy complejas” de más de 9.000 violines, pues existe un registro fotográfico de todas estas piezas que permite analizar sus cambios durante cuatro siglos de música. “Muy pronto entendí cuál era el factor fundamental de este cambio: el tiempo”.

Chitwood observó que el flujo de esos 400 años iba acabando con la gran variedad de formas que presentaban los ancestros más inmediatos del instrumento para acabar limitando su apariencia a cuatro modelos fuertemente ligados a cuatro familias: Maggini, Amati, Steiner y, cómo no,Stradivarius. “Él fue el primero en encontrar una forma distinta. Y después está muy bien documentado en la historia cómo su apariencia se ha mantenido hasta el violín contemporáneo”. ¿Razones? La copia, o inspiración, de las formas inventadas por Antonius Stradivarius en Francia o Inglaterra entre 1840 y 1850. Y su posterior éxito en el público, que las asumió “como una moda”, en palabras del investigador, expandiéndolas “como un virus en lugar de otras opciones”.

El encanto del 'stradivarius'

El estudio llega más lejos aún al subrayar lo “llamativo de que la característica forma de los violines se haya pasado por alto (e incluso haya sido ignorada voluntariamente) en el estudio de la acústica moderna”. Chitwood cita a científicos y humanistas como el francés Félix Savart (1791-1841) que ya habían propuesto otras formas más adecuadas para mejorar el sonido de los violines, en su caso, una geometría trapezoidal. Resumiendo, que la fama debida a los stradivarius no venía de ser los mejores violines, “aunque su calidad fuera excepcional”, reconoce Chitwood, sino de otros factores ingobernables como son el gusto o la imitación. “Lo importante es que la gente percibía que estos instrumentos eran mejores. Y por eso estaban dispuestos a pagarlos a precios más altos y en consecuencia, su forma perduró. Y esto, hasta cierto punto, es un resumen de cómo funciona la evolución. La evolución no encuentra la mejor solución para un problema, sino que premia al que mejor se reproduce y se adapta a su entorno. Y en ese sentido, el stradivarious es el que mejor se adaptó a su época”.

Uno de los diagramas de Chitwood que muestra la variación de la forma de los instrumentos. Las siluetas en negro marcan ejemplos de los predecesores del violín, de las formas más variadas. Los gráficos de dispersión muestran cómo los violines se concentran en unas dimensiones muy acotadas.

Esta visión evolucionista, que deja en un segundo plano la calidad musical del violín y apuesta por factores sociológicos como el gusto de una época o el poder de transmisión y nepotismo de los artesanos, encuentra como poco sus matices en opinión de otros expertos. Ramón Andrés (Pamplona, 1955), poeta y reconocido estudioso de la música, afirma que, “aunque se puede hablar de cierto darwinismo del violín”, lo esencial es la estética, sí, pero la estética musical. “La música, la búsqueda de un sonido, es el factor fundamental. Se llegaban a diseñar instrumentos en concreto para un intérprete. El espacio también fue clave. Se dejó de tocar en lugares pequeños y eso requería un cambio también en la forma de los instrumentos para que alcanzaran un mayor volumen. La creación de una música nueva exige instrumentos nuevos, y no al revés”, añade Andrés. Para él, el salto a unas conclusiones basadas en el paralelismo con la biología y la teoría de la evolución es “muy relativo”.

Independientemente de la polémica que genere su estudio, a Chitwood le alegra poder cruzar los caminos a menudo inencontrables de ciencia y humanidades. “Fue el artículo más divertido que he escrito hasta ahora. Y lo que he hecho no es más que aplicar un principio muy estricto de la estadística a una cuestión clásica de las humanidades. Antes sentía que como científico no podía ocuparme de una cuestión cultural o histórica. Pero ahora creo que ambos saberes tienen mucho que aprender el uno del otro”.

http://elpais.com/elpais/2014/10/08/ciencia/1412784114_852581.html

jueves, 9 de octubre de 2014

¡¡¡Neuronitas!!!! ¡¡¡Desfilen!!!

¿Por qué la neurociencia es prioritaria?
La concesión del Premio Nobel de Medicina este año a los tres neurocientíficos que han descubierto nuestro GPS interno supone un reconocimiento de muchos años de trabajo dirigidos a la comprensión de los mecanismos de codificación de la información visuoespacial, una cuestión que durante muchos años constituyó un importante reto científico. Pero también nos muestra que, en los países avanzados, la neurociencia se considera prioritaria y de valor estratégico y no solo por su valor traslacional en enfermedades neurodegenerativas o psiquiátricas, sino porque el conocimiento del cerebro tiene un claro impacto en nuestra concepción de las cosas. También demuestra que la comprensión de los procesos cerebrales de manejo de la información, apoyada en trabajos como los que se han premiado, están determinando avances revolucionarios de ciencias como la computación y la robótica.
En las últimas décadas, la investigación del sistema de orientación espacial, este GPS cerebral, ha hecho grandes progresos y sigue siendo un campo extremadamente activo en todos los frentes, pero mucho más está aún por descubrir y cada vez hay más pruebas de que la organización de la información espacial es solamente una pequeña parte de las funciones del hipocampo y la corteza entorrinal, las regiones del cerebro en las que se descubrieron las place cells y las grid cells.
Las investigaciones en este campo, muchas de ellas lideradas por los investigadores a los que hoy se premia, han mostrado que la conjunción de la actividad de estas células permitiría formar un mapa cognitivo en el que un animal es capaz de reconocer cuándo está en un lugar familiar y puede determinar la trayectoria a recorrer para llegar a otros lugares. Una pequeña puntualización: en realidad los trabajos de O’Kefee y los Moser nos permiten “saber dónde estamos“, pero no “adónde queremos ir” sino “cómo llegar a donde queremos ir”.
Entre las preguntas que quedan por contestar está el cómo estas células son capaces de generar tales mapas y modificarlos con la experiencia, ya que no se nace con el conocimiento de la disposición de cualquier entorno y por lo tanto las características específicas de cada entorno deben ser aprendidas y recordadas.
Los trabajos de O’Kefee y los Moser nos permiten “saber dónde estamos“, pero no “adónde queremos ir” sino “cómo llegar a donde queremos ir”
La idea general es que el sistema de grid cells juegan poco papel directo en el aprendizaje que se encuentra en las sinapsis (los contactos nerviosos) de las células place que pueden reforzarse a través de la experiencia. Por tanto, uno de los grandes retos en las próximas décadas será determinar estos mecanismos no solamente a nivel de la actividad eléctrica de la neurona sino a nivel molecular. Además, sabemos que el hipocampo desempeña un papel esencial en otras funciones como la adquisición de nuevas memorias de tipo explicito (es decir, aquellas que pueden ser enunciadas con palabras, nuestros recuerdos de eventos, lugares o rostros, etc.), permite reconocer la novedad, participa en los estados de alerta y la familiaridad ante los estímulos, así como en la formación de recuerdos nuevos.
Últimamente se ha implicado esta estructura también en la codificación de la orientación espacial, y por tanto en la orientación temporal. Por supuesto muchas de estas preguntas deben ser contestadas desde la investigación básica, pero los resultados habrán de ser posteriormente cotejados en estudios en humanos.
Los primeros resultados en pacientes implantados con electrodos con fines diagnósticos son en ese sentido prometedores ya que muestran que los mecanismos son básicamente similares a los descritos en modelos en roedores. Descifrar los misterios del hipocampo es por tanto una tarea apasionante y a la vez crucial para entender patologías en las que este sistema se encuentra deteriorado, como en el Alzheimer, y poder desarrollar tratamientos adecuados.

miércoles, 8 de octubre de 2014

Un brazo biónico permite hacer vida normal a un amputado

El implantado lleva 18 meses con una prótesis que le ha devuelto el sentido del tacto

Una mano biónica devuelve la capacidad de sentir a un hombre

El camionero Magnus hace todo tipo de actividades con su prótesis.

Magnus, un camionero sueco, perdió el brazo hasta la altura del codo hace una década. Pero desde hace 18 meses conduce su camión entre la frontera entre Suecia y Finlandia como si nada. Una prótesis implantada en el hueso le ha devuelto la capacidad de coger cualquier cosa o tocar a alguien.

En los últimos años el desarrollo de la mecanotrónica (un neologismo para referirse a la confluencia de mecánica, electrónica e informática) ha permitido el desarrollo de prótesis muy sofisticadas. De forma paralela, los avances en neurociencia han desentreñado todos los pasos que hay entre pensar mover un brazo y que este se mueva. Para los amputados, faltaba unir ambos extremos.

Es lo que ha hecho un equipo de las universidades suecas de Gotemburgo y Chalmers liderado por el mexicanoMax Ortiz Catalán. Diseñaron un antebrazo biónico que implantaron en el brazo, por encima del codo de Magnus, un camionero que perdió el suyo hace 10 años en un accidente. Y es un implante literal: por medio de un tornillo de titanio conectaron la prótesis al hueso. En este sentido, se diferencia poco de un implante dental.

"Pero por dentro del tornillo van una serie de conectores que transportan las señales eléctricas hacia y desde unos electrodos insertados en sus nervios y músculos", dice Ortiz Catalán. Esta es una de las principales aportaciones de su trabajo, cuyos resultados han sido publicados en Science Translational Medicine.

Otras prótesis ya respondían a las órdenes que recibían del cerebro. Pero su dueño no podía apartar la vista de la mano si no quería destrozar lo que estuviera cogiendo, es decir, no eran capaces de reproducir el sentido del tacto. Y las que lo hacían, como la mano biónica desarrollada por un equipo de investigadores suizos desvelada a comienzos de año, se quedó en el laboratorio una vez que acabaron los experimentos.

"Magnus lleva la prótesis consigo, la usa mientras juega con sus hijos, cuando se viste o cuando trabaja", recuerda Ortiz Catalán. Ya lleva 18 meses haciendo vida normal y cada día aprende a usarla mejor. Sentado al lado del investigador mexicano durante la entrevista por Skype, asegura: "Este brazo no es una herramienta, es mi brazo". Esa sensación de pertenencia es otra de las grandes aportaciones de este trabajo. El extrañamiento es la una de las causas de rechazo de las prótesis convencionales.

El sistema de comunicación entre la prótesis y el cerebro es bidireccional. Una acción pensada se convierte en información que llega hasta el extremo cercenado de los nervios y músculos en forma de impulsos eléctricos. Allí, los electrodos la recogen y el sistema la descodifica y la transforma en una acción de la prótesis. En sentido inverso, un movimiento de los dedos o los brazos es convertida en señales eléctricas que viajan brazo arriba hasta llegar al cerebro que las traduce en estímulos.

"Nos hemos concentrado en la sensación de contacto y presión, que son de las más importantes para la manipulación de objetos", explica Ortiz Catalán. Aún quedarían otras propiedades del sentido del tacto, como la temperatura o la propiocepción (sensación de sí misma).

Pero la trascendencia de su trabajo no es tanto la posibilidad de devolver a un amputado su capacidad de sentir lo que toca sino la manera de implementarlo clínicamente por medio de la óseointegración para que el paciente pudiera llevar una vida normal. Como dice Ortiz Catalán: "esto crea una conexión íntima entre el cuerpo y la máquina, entre la biología y la mecatrónica"


http://elpais.com/elpais/2014/10/08/ciencia/1412784659_199144.html

“Han elegido la ignorancia”

Científicos europeos acusan a los líderes políticos de perder "el contacto por completo con la realidad del mundo de la investigación"

Científicos de diferentes países europeos describen en esta carta que, a pesar de la marcada heterogeneidad en la situación de la investigación científica en sus respectivos países, hay fuertes similitudes en las políticas destructivas que se están llevando a cabo. Este análisis crítico, publicado simultáneamente en 'Nature' y en varios periódicos de toda Europa, es una llamada de atención a los líderes políticos para que cambien el rumbo, y a investigadores y ciudadanos para que apoyen el papel esencial de la ciencia en la sociedad. Esta carta puede ser firmada en openletter.euroscience.org.

Los responsables políticos de cada vez un mayor número de países europeos, así como los líderes de la Unión Europea, han perdido el contacto por completo con la realidad del mundo de la investigación científica.

Han elegido ignorar la contribución crucial de un sector potente de investigación a la economía, particularmente importante en los países afectados más severamente por la crisis económica. En su lugar, han impuesto drásticos recortes presupuestarios a la Investigación y Desarrollo (I+D) que hacen que estos países sean más vulnerables a medio y largo plazo a futuras crisis económicas. Todo ello bajo la mirada complaciente de las instituciones europeas, más preocupadas de que los Estados miembros cumplan con los objetivos de reducción de déficit, a que mantengan y mejoren unas infraestructuras nacionales de I+D que puedan ayudar a estos países a cambiar su modelo productivo a uno más robusto basado en la generación de conocimiento.

Han elegido ignorar que la investigación no sigue ciclos políticos; que una inversión en I+D sostenida y a largo plazo es crítica porque la ciencia es una carrera de fondo; que algunos de sus frutos pueden ser recolectados ahora, pero que otros pueden tardar generaciones en madurar; que si no plantamos hoy nuestros hijos no tendrán las herramientas para afrontar los retos del mañana. En su lugar, han seguido políticas anti-cíclicas de inversión en I+D con un único objetivo en mente: la reducción del déficit anual a lo que puede resultar ser un valor artificial impuesto por las instituciones europeas y financieras, ajenos por completo al efecto devastador que esto está teniendo en el potencial científico e innovador de estos países y del conjunto de Europa.

Han impuesto drásticos recortes presupuestarios a la Investigación y Desarrollo (I+D) que hacen que estos países sean más vulnerables a medio y largo plazo a futuras crisis económicas"


Han elegido ignorar que la inversión pública en I+D atrae a la inversión privada. Que en un “Estado innovador” como los Estados Unidos, más de la mitad de su crecimiento económico se debe a la innovación arraigada en la investigación básica financiada por el gobierno federal. En su lugar, tienen la expectativa nada realista de que los incrementos de inversión en I+D necesarios para alcanzar el objetivo del Tratado de Lisboa de un 3% del producto interior bruto serán llevados a cabo por el sector privado exclusivamente, a la vez que reducen la inversión pública en I+D. Esto contrasta fuertemente con la disminución en el número de empresas innovadoras, que ya empieza a ser muy notable en algunos de estos países, y con la prevalencia, entre las pequeñas y medianas empresas, de reducidos negocios familiares sin capacidad innovadora.

Han elegido ignorar que la formación de investigadores precisa de recursos y de tiempo En su lugar, excusados por la directiva europea de reducir el empleo público, han impuesto drásticos recortes en la contratación de investigadores en centros de investigación y universidades. Esto, añadido a la falta de oportunidades en el sector privado y a los recortes en los programas de recursos humanos, está produciendo una “fuga de cerebros” desde el Sur hacia el Norte y fuera de Europa. El resultado es una irremediable pérdida de inversión y el incremento de la brecha en I+D entre los países europeos. Desesperanzados por la falta de oportunidades y la incertidumbre inherente a la concatenación de contratos temporales, muchos científicos están considerando abandonar la investigación, un camino sin retorno debido a la naturaleza de la actividad investigadora que diezma el personal científico cualificado disponible para la industria. En vez de disminuir el déficit , todo esto está contribuyendo a crear un nuevo tipo de déficit: un déficit en tecnología, innovación y descubrimiento que afecta a toda Europa.

Han elegido ignorar que la investigación aplicada no es más que la aplicación de la investigación básica y no se limita a investigación con impacto en el mercado a corto plazo, como algunos líderes políticos parecen creer. En su lugar, a nivel nacional y europeo, han impuesto una marcada tendencia a centrarse en estos proyectos de investigación orientados al mercado, cuando éstos no son más que frutos de una rama baja del intrincado árbol de la investigación. A pesar de que en algunos casos las semillas de estos frutos pueden germinar en nuevos conocimientos fundamentales, socavar la investigación básica mata lentamente las raíces del árbol.

Han elegido ignorar cómo funciona el proceso científico; que la investigación requiere experimentación y que no todos los experimentos tendrán éxito; que la “excelencia” es la punta de un iceberg que flota gracias al corpus de trabajo que hay debajo. En su lugar, las políticas científicas a nivel nacional y europeo han derivado rápidamente en políticas de financiación de un número cada vez más reducido de grupos de investigación bien establecidos, socavando el portfolio diversificado que necesitaremos para afrontar los retos sociales y tecnológicos del futuro. Adicionalmente, esta política está contribuyendo a la “fuga de cerebros” debido a que un pequeño número de las instituciones mejor financiadas están llevando a cabo políticas de contratación de este reducido número de investigadores con financiación.

Desesperanzados por la falta de oportunidades y la incertidumbre inherente a la concatenación de contratos temporales, muchos científicos están considerando abandonar la investigación"


Han elegido ignorar la sinergia crucial que existe entre la investigación y la educación. En su lugar, han cortado drásticamente la financiación de la investigación en las universidades, afectando negativamente su calidad y amenazando su papel como promotoras de igualdad de oportunidades.

Y sobre todo, han elegido ignorar que la investigación no sólo sirve a la economía sino que incrementa el conocimiento y el bienestar social, incluyendo de aquellos que no pueden pagar la factura.

Han elegido ignorar pero estamos decididos a recordárselo con determinación porque su ignorancia puede constarnos el futuro. Como investigadores y ciudadanos, formamos una red internacional acostumbrada a intercambiar información y proposiciones. Y estamos involucrados en llevar a cabo una serie de iniciativas a nivel nacional y europeo para oponernos rotundamente a la destrucción de las infraestructuras nacionales de I+D y para contribuir a la construcción de una Europa social de abajo a arriba. Hacemos un llamamiento a investigadores y ciudadanos a defender esta postura con nosotros. No hay alternativa. Se lo debemos a nuestros hijos y a los hijos de nuestros hijos.

Amaya Moro-Martín, astrofísica; Space Telescope Science Institute, Baltimore (EEUU); portavoz de Investigación Digna (España); Euroscience, Estrasburgo.

Gilles Mirambeau, virólogo de SIDA; Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris VI (Francia); IDIBAPS, Barcelona (España); Euroscience, Estrasburgo.

Rosario Mauritti, socióloga; ISCTE, CIES-IUL, Lisboa (Portugal).

Sebastian Raupach, físico; fundador de "Perspektive statt Befristung" (Alemania).

Jennifer Rohn, bióloga celular de cáncer; Division of Medicine, University College London, Londres (Gran Bretaña); presidenta de Science is Vital.

Francesco Sylos Labini, físico; Enrico Fermi Center, Institute for Complex Systems (ISC-CNR), Roma (Italia); editor of “Return on Academic Research” (www.roars.it).

Varvara Trachana, bióloga celular; Faculty of Medicine, School of Health Sciences, University of Thessaly, Larissa (Grecia).

Alain Trautmann, inmunólogo de cáncer; CNRS, Institut Cochin, Paris (Francia); portavoz de "Sauvons la Recherche”.

Patrick Lemaire, embriólogo; CNRS, Centre de Recherche de Biochimie Macromoléculaire, Universités of Montpellier; fundador y portavoz de “Sciences en Marche” (Francia).

Las opiniones expresadas por los autores no son necesariamente las de las instituciones donde desarrollan su trabajo científico.

http://elpais.com/elpais/2014/10/08/ciencia/1412764866_249154.html

El orgasmo vaginal no existe

Expertos estadounidenses dicen que términos tan extendidos como «punto G» u orgasmo vaginal o de clítoris, son del todo incorrectos y no hacen más que sembrar la confusión

Lo dice un grupo de expertos en un artículo recién publicado en Clinical Anatomy Review, dedicado íntegramente a revisar la terminología más utilizada por los sexólogos pare referirse a la sexualidad femenina.
Para los investigadores, términos tan extendidos como "punto G" uorgasmo vaginal o de clítoris, son del todo incorrectos y no hacen más que sembrar la confusión, tanto entre hombres como entre mujeres. Según el artículo científico, el término correcto sería, sencillamente, "orgasmo femenino", de la misma forma en que para los varones se utiliza "orgasmo masculino".
Vincenzo y Giulia Puppo, del Departamento de Biología de la Universidad italiana de Florencia, destacan el hecho que la mayor parte de las mujeres del mundo no llegan al orgasmo durante el coito. De hecho, las supuestas disfunciones sexuales femeninas se han popularizado en todo el mundo precisamente porque se basan en algo que no existe, como por ejemplo el orgasmo vaginal.
"Los expertos en medicina sexual y los sexólogos -reza el artículo de Clinical Anatomy Review- deben difundir certezas entre todas las mujeres, basadas en las bases biológicas del orgasmo femenino, y no hipótesis u opiniones personales".
"Por consiguiente - prosigue el texto- todos ellos deben usar la terminología anatómica científica. La anatomía del clítoris y el orgasmo femenino están descritos en los libros, pero algunos investigadores han propuesto una nueva terminología anatómica para referirse a la respuesta sexual de las mujeres".

No hay clítoris «interno»

Giulia y Vincenzo Puppo ofrecen numerosos ejemplos de terminología incorrecta: "El clítoris interno -afirman- no existe; todo el clítoris es un órgano externo. El clítoris no está formado por dos arcos, sino por glande, cuerpo y raíces. Los `bulbos del clítoris`es un término incorrecto tanto desde el punto de vista embriológico como anatómico: el término correcto es `bulbos vestibulares`".
Para los investigadores, términos como "orgasmo de clítoris, vaginal o del punto G" son absolutamente incorrectos y contribuyen a aumentar la confusión, igual que el supuesto "complejo clítoris-uretro-vaginal, que no se sostiene ni desde el punto de vista embriológico, ni anatómico, ni fisiológico: la vagina no tiene relación anatómica alguna con el clítoris, que es un órgano perineal, mientras que el supuesto `punto G` está en la uretra".
Tampoco el supuesto "orgasmo vaginal" al que se refieren algunas mujeres existe en realidad. De hecho, el orgasmo "siempre está causado por los órganos eréctiles que rodean la vagina, que son los que efectivamente desencadenan el orgasmo femenino. El pene masculino, además, no puede entrar en contacto con el clítoris durante un coito vaginal. Y tampoco términos como "eyaculación femenina", "eyaculación prematura", "desorden de excitación genital persistente" o "amplificación del punto G" tienen base científica alguna.
La clave para el orgasmo de las mujeres, afirman los investigadores, está en el "pene femenino" (el clítoris), los labios menores y el cuerpo esponjoso de la uretra. "En todas las mujeres, el orgasmo es siempre posible si los órganos eréctiles femeninos son debidamente estimulados durante la masturbación, el cunnilingus, la masturbación por parte de la pareja o durante los coitos vaginal o anal, si el clítoris es estimulado al mismo tiempo con un simple dedo".
"La eyaculación masculina -concluye Vincenzo Puppo- no significa automáticamente el final del sexo para las mujeres. Los tocamientos y los besos pueden continuar por tiempo indefinido, y los actos sexuales no coitales tras la eyaculación masculina pueden ser usados para producir el orgasmo en la mujer".

martes, 7 de octubre de 2014

Las diferencias entre un buen y un mal estudiante están en los genes


Las buenas notas de un chaval de 16 años dependen de un complejo cóctel de factores genéticos y ambientales del que la ciencia aún tardará (si es que lo consigue) conocer sus ingredientes. Sin embargo, con la ayuda de miles de gemelos y mellizos, investigadores británicos creen poder explicar el peso de los genes en la inteligencia y otras características que diferencian a los buenos de los malos estudiantes.
En genética de poblaciones, los gemelos monocigóticos (un óvulo fecundado) son de gran ayuda. Pero aún lo son más los gemelos dicigóticos o mellizos (dos óvulos fecundados). Mientras los primeros comparten el 100% de los genes, los segundos, estadísticamente, tienen un parecido genético del 50%. Esta diferencia puede ser clave para determinar el peso del ambiente o los genes en el perfil de los individuos.
Un equipo de expertos liderados por científicos del King College de Londres ha usado los datos del Certificado General de Educación Secundaria de 6.653 parejas de gemelos (un tercio del total) y mellizos para comprobar la influencia de los genes en las calificaciones. Este certificado es una especie de selectividad que han de realizar los estudiantes británicos al acabar sus estudios obligatorios, en torno a los 16 años.
Los investigadores partían de una premisa básica en este tipo de estudios con gemelos. Se presupone que los dos hermanos comparten el mismo entorno tanto doméstico como, en este caso, educativo. Sus padres ponen el mismo empeño en las tareas de los dos, van al mismo colegio y, en muchos caso, la misma clase... Igualados en lo ambiental, las diferencias entre las calificaciones entre monocigóticos y dicigóticos deberían ser de origen genético.
El estudio se basa en 6.653 parejas de gemelos, un tercio de ellos monocigóticos
Sus resultados, publicados en la revista PNAS, muestran que las calificaciones de los chavales presentan una gran heredabilidad. Este es un concepto de la genética cuantitativa que puede ser confuso. Alta heredabilidad no significa que el sobresaliente de un determinado alumno dependa más o menos de sus genes sino que las diferencias en las notas de una población, como los 13.000 estudiados, tienen un mayor o menos origen genético.
"Otros trabajos ya habían demostrado que los logros académicos son heredables", dice la investigadora del King College y principal autora del estudio, Eva Krapohl. "Lo que mostramos en nuestro estudio es que la heredabilidad de estos logros van más allá de la inteligencia. Es una combinación de otros muchos rasgos, todos heredables en mayor o menos medida", añade.
Los científicos condensaron casi un centenar de variables en nueve rasgos generales de los alumnos. Además de la inteligencia, tuvieron en cuenta aspectos como la confianza en las propias capacidades, su personalidad, salud general, bienestar, posibles problemas de conducta o cómo se percibían el entorno doméstico y el educativo.
Vieron que, al menos el 62% de las diferencias entre las calificaciones es de origen genético. De ese porcentaje, el principal culpable es la inteligencia. Pero no es la única. El resto de rasgos considerados, encabezados por la confianza en las propias capacidades, también tienen su papel.
De hecho, el resto de rasgos combinados supera el peso de la inteligencia en los logros educativos. El resultado es importante porque, como recuerdan los autores de la investigación, la inteligencia es muchas veces considerada de origen genético y otros factores como la confianza o la salud más ambientales.
"Nuestros resultados sugieren lo contrario: la influencia genética es mayor para los logros [académicos] que para la inteligencia y otros rasgos de la personalidad están relacionados con los logros académicos por razones genéticas", escriben en sus conclusiones.

No hay determinismo genético

Para el director del programa programa de Epigenética del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge, Manel Esteller, que no está relacionado con este estudio, sus conclusiones son interesantes pero presenta un gran problema. Los hermanos gemelos han crecido en el mismo ambiente y eso dificulta diferenciar entre factores ambientales y genético. "El ambiente habla con nuestro genoma", resume.
Para el investigador catalán, lo ideal sería poder estudiar gemelos pero que vivieran en familias diferentes, fueran a distintas escuelas y crecieran en ambientes diferenciados. Así sí se podría zanjar el viejo debate entre genes y ambiente. Pero algo así parece imposible de hacer, al menos con muestras que fueran representativas.
En España, el mayor registro de gemelos con fines científicos está en Murcia y lo gestiona el profesor de la Universidad de Murcia, Juan Ordoñana. Este psicólogo, que tampoco ha intervenido en el estudio con los gemelos británicos, rechaza que sus resultados apoyen la existencia de un determinismo genético en las notas.
"No hay determinismo genético ni ambiental, las calificaciones dependen de una interacción dinámica entre genes y ambiente", aclara. El trabajo, añade, "se ha realizado en un país occidental, con un sistema educativo universal, si fuera en un país con mayor desigualdad, esas diferencias en las calificaciones se deberían más a factores ambientales y la heredabilidad sería menor".
Lo que más destaca Ordoñana de este trabajo es su invitación a cambiar el modelo educativo. Con el avance hacia una mayor comprensión de los factores genéticos que intervienen en los resultados académicos, "estaríamos en mejores condiciones para adaptar la educación a cada niño".