La pequeña historia no contada de los modos B

En 1996 el cosmólogo Uros Seljak, hoy catedrático de astrofísica en la Universidad de California en Berkeley, estaba realizando una estancia postdoctoral en el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian tras doctorarse en el MIT. El objeto de su investigación era el Fondo Cósmico de Microondas (CMB, por sus siglas en inglés) y cómo extraer información de él. La distribución de las anisotropías en el CMB, en este caso pequeñísimas diferencias en la temperatura, podría contener información sobre la estructura a gran escala del universo. Si, además, hubiese una forma de detectar la polarización del mismo CMB se podría obtener mucha más información, incluso intentar detectar el efecto de las ondas gravitacionales, la última gran predicción de Einstein pendiente de comprobar desde 1916.

En 1996 los cosmólogos ya asumían que la teoría de la inflación era esencialmente correcta: la expansión prácticamente instantánea tras el Big Bang (a una velocidad superior a la de la luz, porque no existe límite a la velocidad a la que puede expandirse el espaciotiempo aunque sí a la que los objetos se pueden desplazar en él) explicaba cómo regiones del universo que nunca podrían haber estado en contacto de otra manera se habrían originado, de hecho, a partir de las mismas condiciones iniciales.

Pero, ¿cómo comprobar observacionalmente que la teoría de la inflación era correcta? Era posible que la clave estuviese en los distintos efectos que distintos tipos de campos tienen sobre la polarización de la radiación electromagnética. Simplificando muy mucho, la estructura a gran escala del universo tiene su origen en un campo escalar, mientras que la existencia de ondas gravitacionales primigenias, el fruto de la fluctuación del espaciotiempo en los modelos inflacionarios, se asocia a un campo tensorial (una descripción muy sencilla de lo que es un tensor se encuentra aquí).

Refinería petroquímica

¿Por qué la humanidad depende tanto del petróleo? No es porque el petróleo en sí se use, sino por los productos que se obtienen del mismo: materias primas químicas, combustibles, etc. Pero, eso sí, desde el punto de vista químico el petróleo no es la única forma de obtener esos productos, existen otras pero son más caras. La noticia, aparecida en Science, es que se ha encontrado un método barato para obtener materias primas químicas y, en última instancia, combustibles, a partir de los componentes del gas natural.

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Can't remember to forget you

El último éxito de Shakira con Rihanna se llama Can’t remember to forget you, es decir, “no puedo recordar olvidarte” y puede que el juego de palabras encierre una verdad que hasta ahora no estaba clara: olvidar es un proceso activo.

Con objeto de poder funcionar adecuadamente el encéfalo humano necesita poder no sólo almacenar información (recordar) sino también deshacerse de ella (olvidar). Gracias a la pérdida de recuerdos la información innecesaria se borra y el encéfalo mantiene su plasticidad. Un problema en este proceso puede llevar a problemas mentales muy serios. Ahora un grupo de investigadores encabezados por Nils Hadziselimovic, de la Universidad de Basilea (Suiza), ha descubierto el que podría ser el mecanismo por el que el proceso de olvidar se regula activamente. Los resultados se publican en Cell.

El encéfalo humano ha evolucionado de tal manera que sólo la información necesaria (siendo la definición de necesaria algo correspondiente a cada individuo) es la que se almacena permanentemente, el resto se olvida para siempre. Sin embargo, hasta ahora no se tenía claro si este proceso era activo o pasivo; por poner un ejemplo gráfico, si dejamos que la planta se seque sola o la podamos. Hadziselimovic et al han comprobado que una proteína llamada musashi (MSI1) sería la responsable de la estructura y función de las conexiones sinápticas en el encéfalo y la que regularía activamente la pérdida de memoria.

Del espacio y el tiempo

La evolución de nuestra concepción actual del espacio y el tiempo, íntimamente ligada al desarrollo de la física, puede ser dividida en tres etapas. La primera, a la que denominaremos absolutismo, estuvo dominada por los conceptos absolutos de espacio y tiempo de Newton. La segunda, que llamaremos espaciotiempo, girará en torno a este concepto de Minkowski. Finalmente, la tercera, la que se corresponde con nuestras ideas actuales, a la que nos referiremos como estructuras dinámicas espaciales y temporales, toma como eje las estructuras de Einstein constituidas por campos gravitacionales que interactúan con objetos materiales y otros campos físicos.

Espaciotiempo

Newton definió el espacio absoluto en función del centro de masas en reposo del universo. Sin embargo, para salvaguardar las leyes de la mecánica cualquier “sistema inercial”, es decir, cualquier cuerpo moviéndose uniformemente con respecto al espacio absoluto podría servir como sistema de referencia.

Ink drawing of bishop

¿Qué pasaría si tratásemos con lo métodos matemáticos de hoy las ideas cosmológicas de un obispo del siglo XIII? Un obispo además con profundas raíces aristotélicas. Esto es lo que ha hecho un equipo de investigadores encabezado por Richard Bower, de la Universidad de Durham (Reino Unido), y los resultados son sorprendentes: se llega a las mismas disyuntivas que con los modelos cosmológicos actuales y a la misma forma de solucionarlas, a saber, suponer la existencia de leyes físicas adicionales.

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Los-memes-de-Facebook-evolucionan-como-los-seres-vivos-580x538

Una de las ideas más impactantes sobre la vida es que ésta es básicamente información, ni agua, ni carbono, ni ninguna otra base material concreta son estrictamente necesarias: tan sólo información y el proceso de evolución. La vida es independiente del sustrato; tanto es así que puede evolucionar in silico, en una simulación por ordenador, si bien de esta manera sólo se han conseguido formas muy elementales.

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Mulverso inflacionario y el superdios

Ayer se dio a conocer un importante descubrimiento cosmológico. Han recogido la noticia hasta los noticiarios de televisión, que ya es decir, y la blogosfera científica anda revolucionada. Nosotros en lo que sigue no pretendemos explicar nuevamente el descubrimiento (ya lo han hecho otros con mayor maestría de la que podamos tener) sino explorar brevemente sus consecuencias filosófico/teológicas. Y es que la primera prueba directa de la inflación cósmica tiene implicaciones muy importantes.

Antes de entrar en materia sí conviene, sin embargo, tener una idea de lo que es la inflación y de qué va lo que se hizo público ayer. Hay mucho donde escoger y muy bueno, pero os recomiendo leer lo siguiente: La inflación cósmica y el multiverso inflacionario, Descubrimiento de modos B en la polarización del CMB (especialmente las aclaraciones).

Bien. Admitamos que sabemos qué es la inflación y su relación con el vacío. Y admitamos también que el hallazgo de los modos B es un indicio suficiente de que existió realmente algo muy parecido a la inflación. Bueno, pues una de las consecuencias es que esto es muy probablemente cierto:

Del espacio y el tiempo

La evolución de nuestra concepción actual del espacio y el tiempo, íntimamente ligada al desarrollo de la física, puede ser dividida en tres etapas. La primera, a la que denominaremos absolutismo, estuvo dominada por los conceptos absolutos de espacio y tiempo de Newton. La segunda, que llamaremos espaciotiempo, girará en torno a este concepto de Minkowski. Finalmente, la tercera, la que se corresponde con nuestras ideas actuales, a la que nos referiremos como estructuras dinámicas espaciales y temporales, toma como eje las estructuras de Einstein constituidas por campos gravitacionales que interactúan con objetos materiales y otros campos físicos.

Absolutismo

El siglo XVII supuso la ruptura con muchas concepciones escolásticas del mundo material, muchas de ellas heredadas del aristotelismo a través de Tomás de Aquino. Entre éstas estaba la concepción del espacio y el tiempo como accidentes de la sustancia. Frente a esta idea, que no dejaba lugar para el vacío y asumía que el tiempo era el mismo en todas partes al mismo tiempo, los filósofos naturales del XVII jugaban con la idea del atomismo y otros sistemas que le daban al espacio una existencia independiente.

Una nueva cosmoquímica por descubrir gracias al efecto túnel cuántico

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next, donde se publicó originalmente como Un experimento abre la puerta a la búsqueda de nuevas moléculas interestelares.

La composición de las nubes de polvo interestelares (o de cualquier objeto distante en el espacio que no sea una estrella) es conocida por la luz reflejada que recibimos de ella. En esta radiación pueden faltar algunas frecuencias que son las que ha absorbido esa materia y que actúan como una huella dactilar que permite identificar las sustancias que la componen. Pero, al igual que en el caso de las huellas dactilares policiales, para que la identificación sea posible el sospechoso tiene que estar fichado. Esto significa que debemos conocer qué combinación de frecuencias se corresponden a cada sustancia. Y para conocer estas combinaciones es necesario hacer cálculos teóricos y experimentos en la Tierra con las sustancias que pensamos puedan existir en el espacio interestelar.

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De la edad de la Tierra

Antes de mediados del siglo XVIII pocos eruditos o filósofos naturales en el occidente cristiano ponía en duda las cronología derivadas de las narraciones mosaicas. Creían que la Tierra era poco más antigua que los pocos miles de años del registro de la historia humana. A partir de la segunda mitad del XVIII, sin embargo, las investigaciones sobre los estratos de la Tierra y los fósiles empezaron a sugerir que la corteza terrestre había sufrido innumerables ciclos de formación y destrucción y que había alojado una serie de organismos vivos en continuo cambio mucho antes de la aparición de los humanos.

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