lunes, 24 de enero de 2011

Un agujero blanco respalda las teorías de Hawking

Un equipo de físicos e ingenieros de la Universidad de British Columbia (UBC) ha realizado un experimento en un canal de agua cuyos resultados impulsan una teoría propuesta por el eminente físico británico Stephen Hawking hace 35 años. Para ello, los científicos han simulado un «agujero blanco», algo así como lo opuesto a un agujero negro, una región del espacio donde supuestamente no puede caer nada y que todo lo escupe, aunque se trata, sencillamente, de una solución matemática. Esta curiosa investigación ha sido presentada en el ejemplar de la revista Physical Review Letters.

En 1974, Hawking predijo que los agujeros negros -objetos con un tirón gravitatorio tan fuerte que nada escapa de ellos- también emiten radiación, aunque de forma muy débil. De acuerdo con la teoría, el campo gravitatorio del agujero negro separa los fotones de en pares, de forma uno de ellos cae en el agujero negro, pero el otro escapa en forma de radiación. En definitiva, que el agujero no se traga todo lo que pilla.

Los investigadores de la UBC, liderados por la científica Silke Weinfurtner, pusieron a prueba la teoría de Hawking creando un 'agujero blanco' en un canal de agua de seis metros de largo. El equipo colocó un obstáculo para interrumpir el flujo de agua, de forma que se creaba una región de alta velocidad que bloqueaba las ondas de superficie, generando un flujo de bajada a partir del de subida. La obstrucción simulaba un agujero blanco, el inverso de un agujero negro.

MÁS PREGUNTAS QUE RESPUESTAS

Las ondas superficiales se dividieron en pares de ondas de profundidad, análogo al par de fotones de la teoría de Hawking. Como en los agujeros negros, demostraron que el análogo también emite un espectro térmico de radiación.

«Aunque esta simulación obviamente no demuestra la teoría de Hawking, demuestra que sus ideas se aplican ampliamente», afirma el físico teórico de la UBC William Unruh. «Además de impulsar la teoría de Hawking, los experimentos han generado un número de preguntas sin respuesta sobre la mecánica de fluidos de interés en ingeniería», añade Lawrence.

SOHO se convierte en el mejor buscador de cometas

El Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) se ha convertido en el buscador de cometas más importante de todos los tiempos tras identificar su cometa número 2000. La aeronave de la ESA (Agencia Espacial Europea) y la NASA (Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos) alcanzó este hito el 26 de diciembre, quince años tras su lanzamiento, gracias a la colaboración de aficionados a la ciencia de todo el mundo. Esta cantidad es aún más impresionante si se tiene en cuenta que SOHO se diseñó para observar el Sol y no para encontrar cometas.

«Desde su lanzamiento el 2 de diciembre de 1995 para observar el Sol, SOHO ha más que duplicado la cantidad de cometas cuya órbita se ha determinado en los últimos 300 años», indicó Joe Gurman, científico del proyecto SOHO del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland (Estados Unidos).

El equipo encargado del proyecto reconoció que aunque SOHO sea el que se lleve los honores, en realidad el trabajo lo realizan docenas de aficionados a la astronomía que escudriñan de forma voluntaria las luces borrosas que pueblan las imágenes generadas por las cámaras LASCO («Coronógrafo espectrométrico de gran ángulo») de SOHO. Según los científicos, más de 70 personas de 18 países han ayudado durante 15 años a detectar los cometas a través del estudio de las imágenes de SOHO publicadas en Internet.

Karl Battams, encargado desde 2003 del funcionamiento de la página web de búsquedas de SOHO del Laboratorio de Investigación Naval en Washington (Estados Unidos), recibe informes de gente que considera que alguno de los puntos de las imágenes de las cámaras LASCO de SOHO tienen el tamaño y el brillo necesarios para ser cometas dirigidos al Sol. A continuación confirma cada hallazgo, dota a cada cometa de un número oficioso y envía la información al Minor Planet Center de Cambridge en Massachusetts (Estados Unidos), encargado de clasificar objetos astronómicos de pequeño tamaño y sus órbitas correspondientes.

SOHO empleó 10 años en detectar los primeros 1.000 cometas, pero sólo 5 en los 1.000 siguientes. El equipo del proyecto explica que este incremento en la velocidad de los descubrimientos se ha debido en parte a una mayor participación de buscadores de cometas y a la optimización de las imágenes empleadas para su búsqueda, pero también a un aumento sistemático y aún no aclarado de la cantidad de cometas que orbitan el Sol. De hecho, en diciembre se detectaron 37 cometas nuevos, una cantidad sin precedentes y suficiente como para calificar la situación de «tormenta de cometas», según los científicos.

En el diseño inicial de LASCO no se había contemplado la detección de cometas. Se le dotó de una cámara que oculta la zona más brillante del Sol para observar mejor las emisiones del astro en su débil atmósfera externa o corona. La capacidad para detectar estos objetos es una consecuencia indirecta, pues al bloquear el Sol es mucho más sencillo observar objetos menos luminosos como los cometas.

«El descubrimiento de estos cometas conlleva consecuencias muy notables para la ciencia», indicó. «En primer lugar, ahora sabemos que existen muchos más cometas en el Sistema Solar interno de los que se pensaba, lo que puede decirnos mucho sobre su origen, generación y desintegración», explicó el Dr. Battams, quien añadió que «se puede afirmar que muchos de estos cometas comparten un origen común».

De hecho, según el astrónomo, se considera que el 85% de los cometas descubiertos por LASCO proceden de un grupo denominado la familia Kreutz, el vestigio de un cometa de gran tamaño que se habría fragmentado hace varios cientos de años.

La marihuana como potenciador de la eficacia de las terapias contra el cáncer


Un trabajo de investigación liderado por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) sugiere que la administración combinada del principio activo de la marihuana y el fármaco antitumoral temozolomida podría ser eficaz en el tratamiento de los tumores cerebrales.
Un estudio llevado a cabo en modelos animales y liderado por la Universidad Complutense de Madrid ha descubierto que la administración del principal principio activo de la marihuana (el Δ9-tetrahidrocannabinol, también conocido como THC) en combinación con el fármaco antitumoral temozolomida reduce muy fuertemente el crecimiento en ratones de un tipo de tumor cerebral denominado glioblastoma multiforme.

El glioblastoma multiforme es el tipo más frecuente de tumor cerebral y una de las formas más agresivas de cáncer debido, al menos en parte, a que es altamente resistente a las terapias antitumorales. Así un alto porcentaje de dichos tumores desarrolla resistencia a la temozolomida (el fármaco que se utiliza habitualmente para su tratamiento). En este trabajo los investigadores encontraron que la administración conjunta de THC y temozolomida actúa eficazmente sobre aquellos tumores que son resistentes al tratamiento con uno solo de los dos compuestos, lo que sugiere que esta combinación de drogas podría ser utilizada también en pacientes que presenten resistencia a temozolomida.

Por otra parte, el estudio muestra que la combinación de THC con otro cannabinoide presente en la marihuana (el cannabidiol, un compuesto no psicoactivo que utiliza un mecanismo de acción diferente al del THC) permitiría reducir las dosis necesarias para que el THC produjera su acción antitumoral. Los investigadores mostraron que el tratamiento con dosis bajas de THC y cannabidiol junto con temozolomida resulta igualmente eficaz a la hora de reducir el crecimiento tumoral. Resultados similares se obtuvieron cuando se combinó la temozolomida con el fármaco Sativex® (que contiene THC y cannabidiol y que ha sido recientemente autorizado en España para el tratamiento de la esclerosis múltiple).

La investigación realizada en la Facultad de Biología de la Universidad Complutense de Madrid en colaboración con el Hospital Clínico San Carlos encontró que la combinación del THC con la temozolomida estimula fuertemente un proceso celular denominado autofagia. En circunstancias normales la autofagia (literalmente auto-digestión) actúa proporcionando nutrientes a las células y es por tanto un proceso que participa en el normal funcionamiento de las mismas. Sin embargo este estudio ha encontrado que la combinación de THC y temozolomida es capaz de activar la autofagia en células tumorales de manera que este proceso conduzca a la muerte de las mismas.

Los resultados obtenidos en este trabajo abren la puerta a la utilización conjunta de fármacos basados en el principio activo de la marihuana y otros agentes antitumorales para el tratamiento del cáncer. En concreto, los investigadores se plantean impulsar el desarrollo de un ensayo clínico que permita comprobar la eficacia de esta terapia en pacientes con glioblastoma multiforme.

Consejos para evitar una contraseña común y peligrosa

Una gran parte de los usuarios todavía crea sus contraseñas de manera simplista, haciéndolas carne de cañón para hackers. Esta infografía indica cómo evitar estas prácticas peligrosas y recoge los términos más utilizados en las passwords, así como una explicación sencilla para construir una que sea segura.

El 79% de los usuarios realizan prácticas peligrosas a la hora de construir contraseñas, como usar información personal o utilizar palabras comunes, ya que los hackers tienen herramientas que prueban todas las palabras del diccionario. Por ello es importante conocer algunas medidas de seguridad para las redes sociales o el correo electrónico.

Según esta infografía, que recoge una recomendación de la NASA, para ser seguras las contraseñas deben tener al menos 8 caracteres y cuatro tipos de ellos (letras mayúsculas, letras minúsculas, números y caracteres especiales).

'La Niña' que ha arrasado un continente

¿Puede el aleteo de una mariposa en Londres desencadenar una tormenta en Hong Kong? Este principio del caos explica la posible relación entre las trágicas lluvias en Brasil de la semana pasada y las históricas inundaciones que Australia está sufriendo desde diciembre. El nexo es el fenómeno de La Niña, un enfriamiento de las aguas del Océano Pacífico Occidental, que se traduce en importantes cambios en la atmósfera y, en consecuencia, incidencias meteorológicas en medio mundo.
Todo parece indicar que La Niña también está detrás de las históricas inundaciones del pasado verano en Pakistán, o de los casi dos millones de afectados en Filipinas debido a las intensas precipitaciones de los dos últimos meses.

¿En qué consiste este fenómeno tan devastador? Estrictamente, la comunidad científica establece que el fenómeno de La Niña se produce cuando la temperatura de la superficie del mar en el Océano Pacífico Ecuatorial (5ºN-5ºS, 120ºW-170ºW) es, como mínimo, 0,5º C más baja de lo normal, en un periodo de un mes. En cambio, a nivel práctico, La Niña se aprecia en la descarga de lluvias intensas sobre el sureste asiático y Australia, y un periodo de sequía que afecta a Perú y a Bolivia. A partir de ahí, las interconexiones de la atmósfera provocan una reacción en cadena, que modifica y condiciona los patrones meteorológicos normales, puesto que se trata de un sistema global. Aunque los efectos de La Niña no son siempre los mismos, es muy probable que también esté detrás de las intensas lluvias del noreste de Brasil, tal y como se ha observado en otros episodios de este fenómeno.

Para el climatólogo y oceanógrafo Bill Patzert, del Jet Propulsion Laboratory (JPL), "La Niña ya está impactando en el tiempo y el clima en todo el planeta", y este episodio de 2010 "es uno de los más intensos de los últimos 50 años, cuando comenzaron los registros de este fenómeno". En cualquier caso, el meteorólogo del Met Office Adam Scaife recuerda que El Niño y La Niña "forman parte de un ciclo natural que se produce en el Pacífico y que nada tiene que ver con el calentamiento global". De hecho, el mismo Scaife destaca que los modelos climáticos, a pesar del incremento de la concentración de los gases de efecto invernadero, no anuncian grandes variaciones en el ciclo de El Niño/La Niña".

EL PAPEL DE LOS VIENTOS

La clave del proceso se encuentra en un reforzamiento de los vientos alisios que recorren el Pacífico de este a oeste. Esta situación es característica del clima de la zona durante todo el año, pero en episodios de La Niña, esos vientos se intensifican y arrastran el agua superficial calentada por el sol hacia el sureste asiático y norte de Australia.

La elevada temperatura del agua facilita grandes volúmenes de evaporación y, en consecuencia, lluvias torrenciales que afectan al Pacífico oeste. De esta forma, Australia ha vivido el tercer año más lluvioso en el continente desde que se obtienen registros meteorológicos, según la Oficina de Meteorología australiana.

En el norte del continente, y sólo en diciembre, se han llegado a acumular hasta 600 litros por metro cuadrado. Unas 200.000 personas han resultado afectadas por la crecida de los ríos, especialmente en el estado de Queensland, donde las aguas han cubierto un área equivalente a la extensión de Francia y Alemania. "En términos económicos, esta puede ser la catástrofe natural más importante de nuestra historia", resumía Wayne Swan, ministro australiano de Finanzas.

Los efectos de La Niña en el Pacífico Occidental no se acaban aquí. En Sri Lanka, 800.000 personas fueron desplazadas debido a las inundaciones de principios de enero, según la Oficina de la ONU para la Coordinación de Asuntos Humanitarios. En Filipinas, la crecida de los ríos ha provocado 51 muertos y 470.000 afectados, mientras que Malasia o Indonesia han vivido situaciones parecidas, en un proceso de intensificación de las lluvias monzónicas que ya caen normalmente de forma muy abundante en estos países.

Los cambios que provoca La Niña son absolutamente opuestos en el Pacífico oriental, donde el agua caliente que es desplazada por los alisios hacia el oeste es sustituida por aguas frías que provienen de capas profundas del océano. Estas aguas frías impiden la evaporación y reducen a la mínima expresión las precipitaciones. A cambio, aportan una gran cantidad de nutrientes que crean ricos bancos de pesca de los que se beneficia, por ejemplo, Perú.

La influencia de La Niña no sólo se deja notar en las costas del Pacífico, sino que también se extiende hacia otras zonas del planeta. En EE.UU., la NASA se ha encargado de estudiar bien qué consecuencias tienen sobre su territorio las variaciones de la temperatura del agua del Pacífico, teóricamente muy lejanas. De esta forma, se sabe que La Niña provoca más precipitaciones en el noroeste del país, así como al norte de las montañas rocosas, de los Grandes Lagos y en el valle de Ohio. En cambio, reduce las lluvias en el sureste y suroeste. En cuanto a las temperaturas, se ha observado que son más altas de lo normal en el sur y centro del país, mientras que el ambiente se torna un poco más frío de lo normal en la costa oeste y el extremo noreste.

En el resto del mundo, es destacable no sólo el aumento de las lluvias sobre el noreste de Brasil, sino también en el sureste de África desde diciembre hasta febrero, mientras que aporta condiciones más secas de lo normal a las áreas ecuatoriales situadas al este del mismo continente.

'CINTA TRANSPORTADORA'

La comunidad científica es consciente de que el papel de los océanos es cada vez más fundamental para explicar y comprender el clima de la Tierra. Por ello, las variaciones en la temperatura del agua del mar son observadas con detalle, asumiendo que el sistema de cinta transportadora que forman las corrientes oceánicas alrededor del mundo sería el encargado de extender las influencias de La Niña a buena parte de nuestro planeta, aunque con diferentes intensidades según la zona.

¿Qué puede pasar a partir de ahora? Desde mayo del año pasado, la temperatura del mar en el Pacífico Ecuatorial empezó a mostrar valores más bajos de lo normal, hasta llegar a un máximo en diciembre, cuando la anomalía fue de -1,5º C (es un valor medio de los primeros 300 metros de profundidad). De esta forma, el actual episodio de La Niña se ha convertido, según la Oficina de Meteorología australiana, en el más intenso desde 1917.

Durante las últimas semanas, se ha observado una ligera recuperación de las temperaturas que, según las previsiones climáticas del centro de predicción de la Agencia Atmosférica estadounidense (NOAA), continuará durante los próximos meses. De esta forma, todo parece indicar que La Niña se prolongará hasta mediados de 2011. Generalmente, este fenómeno climático tiene una vida que oscila entre los 12 y los 18 meses, y el último episodio se produjo en el verano de 2007.

UN 'NIÑO' QUE TAMBIÉN ES UN 'VIEJO'

El fenómeno contrario a 'La Niña' es 'El Niño', también denominado 'El Viejo' y que consiste en un debilitamiento de los vientos alisios sobre el Pacífico Ecuatorial. De esta forma, se frena la llegada de agua caliente a Australia e Indonesia, donde disminuyen las precipitaciones. En cambio, se frena el afloramiento de aguas frías en las costas de Perú y Bolivia, donde sube la temperatura del agua del mar y donde se desarrollan precipitaciones muy por encima de lo normal. La alternancia de 'El Niño' y 'La Niña' no sigue un patrón determinado, más allá de una frecuencia que oscila entre los tres y los cinco años. Por ejemplo, desde que comenzó el siglo XXI, ha aparecido el fenómeno de 'El Niño' en 2002, 2004, 2006 y 2009-2010, mientras que 'La Niña' se desarrolló en los años 2000, 2007-2008 y 2010.

EFECTOS POCO CLAROS EN EL CONTINENTE EUROPEO

Los efectos de 'La Niña' en el clima de Europa y España han sido muy poco estudiados por los científicos, a pesar de que la mayoría intuye una ligera influencia, aunque también muy variable.

En los años en los que se ha producido 'La Niña', el clima de Europa ha mostrado años lluviosos, así como años secos. La lejanía del Pacífico respecto a nuestro continente explica que otras variables influyan más en el clima, como es la Oscilación del Atlántico Norte (NAO).

La influencia de 'El Niño' ha sido mucho más estudiada, mostrando una tendencia a primaveras y veranos más cálidos al norte del Atlántico después de su ocurrencia.

Una nueva teoría matemática revela la naturaleza de los números

Durante siglos, algunos de los matemáticos más importantes han tratado de dar sentido a las particiones de los números, la base para sumar y contar. Muchos matemáticos han añadido piezas importantes al puzle, pero todos se quedaron cortos al tratar de ofrecer una teoría completa que explicase las particiones.
Por el contrario, su trabajo ha generado más preguntas sobre esta área fundamental de las matemáticas. Ahora, Ken Ono, matemático de la Universidad de Emory, ha desvelado nuevas teorías que responden a los interrogantes. Ono y su equipo de investigación han descubierto que las particiones de un número se comportan como fractales. De esta forma, han desarrollado una teoría matemática para «ver» su súper estructura infinitamente repetida. Así, han ideado la primera fórmula finita para calcular las particiones de cualquier número. El trabajo ha sido patrocinado por el Instituto Americano de Matemáticas (AIM) y la Fundación Nacional de Ciencia.

«Nuestro trabajo trae ideas completamente nuevas a estos problemas», dice Ono. «Hemos demostrado que las particiones de números son 'fractales' para cada primo. Nuestro procedimiento de "aumento" resuelve varias conjeturas abiertas, y cambiará la forma en que los matemáticos estudian las particiones».

«Ken Ono ha logrado unos avances absolutamente sobrecogedores en la teoría de particiones», asegura George Andrews, profesor de la Universidad Estatal de Pennsylvania y presidente de la Sociedad Matemática Americana. «Ha demostrado propiedades (...) asombrosas. Es un fenómeno»

UN JUEGO DE NIÑOS

A primera vista, las particiones de números parecen un juego de niños. La partición de un número es una secuencia de enteros positivos que se suman para formar ese número. Por ejemplo, 4 = 3+1 = 2+2 = 2+1+1 = 1+1+1+1. Por lo que decimos que hay cinco particiones para el número 4. Suena simple, y aún así la partición de números crece a un ritmo increíble. La cantidad de particiones de 10 es 42. Para el número 100, la partición explota a más de 190 millones.

«La partición de números es una loca secuencia de enteros que rápidamente se va a infinito», señala Ono. «Esta provocadora secuencia genera asombro, y ha fascinado desde hace mucho a los matemáticos». Hasta el avance del equipo de Ono, nadie había sido capaz de desvelar el secreto del patrón complejo subyacente a este rápido crecimiento.

A principios del siglo XX, Srinivasa Ramanujan y G. H. Hardy inventaron el método del círculo, el cual arrojaba la primera buena aproximación a las particiones de números por encima de 200. «Es como Galileo inventando el telescopio, permitiéndote ver más allá de lo que se ve a simple vista, aunque la visión es tenue», apunta Ono. En 1937, Hans Rademacher encontró una fórmula exacta para el cálculo de valores de particiones. Aunque el método era una gran mejora respecto a la fórmula exacta de Euler, requería sumar infinitamente muchos números que tienen infinitas cifras decimales. En las siguientes décadas, los matemáticos han seguido trabajando sobre estos avances, añadiendo más piezas al puzle. Ono batalló con los problemas durante meses y su eureka llegó en septiembre, cuando estaba de excursión con sus colegas en las Cataratas Tallulah, en el norte de Georgia. Cuando andaban entre los bosques, notando los patrones en los cúmulos de árboles, pensaron que podría ser similar a «andar» entre las particiones de números. Se echaron a reír. Ya casi lo tenían.