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martes, 27 de noviembre de 2012

INTERCONEXION COSMOS-CEREBRO-REDES SOCIALES



Resultados científicos publicados este mes en la revista Nature, sugieren que algunas leyes fundamentales no descubiertas, pueden gobernar el crecimiento de los sistemas macros y micros, desde la interacción eléctrica entre las células del cerebro y el crecimiento de las redes sociales, como asi también la expansión de las galaxias.
"La dinámica de crecimiento natural es la misma para diferentes redes reales, como Internet ó el cerebro ó las redes sociales", dijo el coautor del estudio Dmitri Krioukov, físico de la Universidad de California en San Diego.
El nuevo estudio sugiere que una sola ley fundamental de la naturaleza puede gobernar estas redes, dijo el físico Kevin Bassler, de la Universidad de Houston, que no participó en el equipo.
Estudios anteriores mostraron que los circuitos del cerebro y de Internet se parecen mucho. Pero a pesar de encontrar esta similitud funcional, nadie había desarrollado ecuaciones para predecir perfectamente cómo las redes de computadoras, circuitos cerebrales o redes sociales crecen con el tiempo, mencionó Krioukov. 
Utilizando las ecuaciones de Einstein de la relatividad, que explican cómo la materia deforma el tejido del espacio-tiempo, los físicos pueden ver el nacimiento del universo en el Big Bang, hace aproximadamente 14 mil millones de años y cómo se ha expandido hacia el exterior desde entonces.

Así que el equipo se preguntaba si el crecimiento acelerado del universo podría dar una idea de las formas expansivas de las redes sociales ó de los circuitos cerebrales en los humanos.

El equipo creó una simulación por ordenador que rompió el universo temprano en las más pequeñas unidades posibles - quanta del espacio-tiempo más minúsculas que de las partículas subatómicas.
La simulación vincula cualquier quanta, o nodos en una red celeste masiva, que estaban relacionadas causalmente. (Nada viaja más rápido que la luz, por lo que si una persona golpea una pelota en la Tierra, el efecto multiplicador de ese evento nunca podría llegar a un alien en una galaxia distante en un período razonable de tiempo, es decir, estas dos regiones del espacio-tiempo no son causalmente relacionadas.)
A medida que la simulación avanzaba, se añadió más y más espacio-tiempo en la historia del universo, por lo que sus "conexiones de red" entre la materia en las galaxias, también creció, dijo Krioukov.

Cuando el equipo comparó la historia del universo con el crecimiento de las redes sociales y los circuitos cerebrales, encontraron que todas las redes se expandieron de manera similar: con enlaces equilibrados entre nodos similares con los que ya tenían muchas conexiones. La similitud inquietante entre las redes grandes y pequeñas es poco probable que sea una coincidencia, dijo Krioukov.

Es probable que alguna ley desconocida rige la forma que las redes crecen y cambien, a partir de las células neuronales del cerebro y también para el crecimiento de las mega-galaxias.

"La única verdad científica sobre la que estoy totalmente seguro es que somos unos ignorantes sobre todo lo relativo a la naturaleza". Lewis Thomas 

"End of transmission".

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jueves, 22 de noviembre de 2012

¿ QUE ENCONTRARON EN MARTE ?


La noticia más esperada por el mundo científico podría estar a punto de convertirse en realidad. John Grotzinger, investigador principal de la misión Curiosity en Marte, acaba de anunciar que los instrumentos del rover han realizado un descubrimiento que «cambiará los libros de historia. Los datos prometen mucho». Sin embargo, el científico aseguró que pasarán aún algunas semanas antes de que la NASA realice uno de los mayores anuncios de su historia. Según declaró el propio Grotzinger, «tendremos una conferencia el próximo 3 de diciembre para discutir nuestros resultados».
Ese día se inaugura, en efecto, la conferencia anual de la Unión Geofísica Americana (AGU), y sería una excelente ocasión para hacer público el descubrimiento. Por ahora, los científicos están llevando a cabo toda clase de pruebas y análisis adicionales. Quieren estar completamente seguros antes de lanzar la noticia.
Lo que sí se sabe es que el hallazgo fue realizado con SAM,-Sample Analysis at Mars- (Análisis de muestras en Marte), situado en el interior del rover, SAM examina la química de las muestras que ingiere, comprobando en particular compuestos químicos relevantes para que un ambiente pueda albergar vida.

El brazo robot de Curiosity entregó a SAM la primera cata del suelo marciano a través de un puerto de entrada en la cubierta del rover el pasado 9 de Noviembre. Durante los dos días siguientes, SAM utilizó espectrometría de masas, cromatografía de gases, y espectrometría láser para analizar la muestra.
El sofisticado analizador de muestras de suelo marciano consta de tres instrumentos diferentes y que está perfectamente equipado para buscar compuestos del carbono, como metano, y restos de hidrógeno y oxígeno. Los investigadores llevan tiempo queriendo encontrar metano, que sería un muy buen indicador de que por aquellos parajes se movieron, alguna vez, formas de vida.
Hace unos pocos millones de años, vastos océanos podrían haber poblado la superficie del planeta rojo y una gruesa atmósfera probablemente lo envolvía.
Los líquidos y los gases han desaparecido,  pero los organismos que Marte albergaba en sus días de gloria antiguos pudieron haber dejado huellas en forma de grandes moléculas basadas en carbono.
"Las moléculas orgánicas pueden durar miles de millones de años", explicó Alexander Pavlov, un científico planetario del Centro Goddard para Vuelos Espaciales.
Cualquier simple partícula de materia orgánica simple que se descubra podría tener orígenes biológicos, sino que también podría haber sido generada a través de procesos químicos más mundanos.
Sin embargo, si el robot detecta estructuras orgánicas complejas ,el tipo que encontramos en los seres vivos y prácticamente en ningún otro lugar mas que en la Tierra, se trataría de "un indicador muy fuerte" de la vida antigua en Marte.

"Los hombres de Marte comprendieron que si querían sobrevivir tenían que dejar de preguntarse de una vez por todas: «¿Para qué vivir?» La respuesta era la vida misma. La vida era la propagación de más vida, y vivir la mejor vida posible. Los marcianos comprendieron que se preguntaban «¿Para qué vivir?» en la culminación de algún período de guerra y desesperanza, cuando no había respuestas. Pero cuando la civilización se tranquiliza y calla, y la guerra termina, la pregunta se convierte en insensata de un modo nuevo. La vida es buena entonces, y las discusiones son inútiles".-Crónicas Marcianas-Ray Bradbury 

"End of transmission".

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lunes, 12 de noviembre de 2012

BALIZAS DE NAVEGACION GALACTICAS


La Agencia Espacial Europea (ESA) investiga la posibilidad de usar púlsares para un sistema de navegación cósmica que permita a naves espaciales orientarse durante viajes a gran distancia sin necesidad de depender del Control de Vuelo en la Tierra. Los científicos están desarrollando una técnica que permite una ubicación muy precisa en cualquier lugar del espacio gracias a las señales de rayos X que emiten las estrellas de neutrones, más conocidas como púlsares.
Un púlsar es una estrella de neutrones con una rapidísima rotación. El púlsar emite, desde sus polos magnéticos, ondas de radio, así como rayos X y rayos gamma. La desalineación de los polos magnéticos con el eje de rotación de la estrella de neutrones hace que los haces de radiación giren de igual modo que los focos de un faro marítimo, enviando pulsos de haces hacia los posibles observadores distantes. El período entre cada pulso se corresponde con la velocidad de rotación de la estrella de neutrones. 
En algunos casos estos impulsos pueden ser muy regulares, haciéndolos fuentes adecuadas para la navegación utilizando una técnica similar al GPS, por lo que se transformarían en verdaderas balizas espaciales.

Así, han señalado que esta capacidad de ajuste es perfecta para la navegación interestelar ya que, si una nave llevara los medios para detectar las pulsaciones, podría comparar sus tiempos de llegada con los tiempos previstos en una localización de referencia. "Esto permitiría a la nave determinar su posición con una exactitud de un radio de cinco kilómetros en cualquier lugar de la galaxia",
Concretamente, la técnica propuesta es muy similar a la utilizada para el popular sistema de GPS, que emite señales de localización al usuario desde una constelación de satélites en órbita. La diferencia es que el GPS sólo funciona en la Tierra o justo sobre ella, así que no tiene ningún uso en el resto del cosmos.

 Para lograr llevar este sistema de navegación por haces de luz, los científicos deberán reducir la tecnología de Rayos X que existe actualmente en los telescopios (que es voluminosa y pesada) para convertirla en una unidad de navegación pulsar práctica. Los científicos han apuntado que ésto podría lograrse con el desarrollo de espejos ligeros de rayos X.
Actualmente, la navegación de las sondas espaciales se basa en transmisiones de radio entre la nave distante y una red de estaciones en la Tierra. Esto significa que la nave tiene que esperar una instrucción de la Tierra para guiarla a través del espacio y, a grandes distancias, esto puede tomar horas, días o incluso más. Este tiempo de retardo afecta a la capacidad de la nave para reaccionar con rapidez. Además, la infraestructura en la Tierra se vuelve más difícil y más cara cuanto mayor sea la lejanía de la nave, debido sobre todo al tamaño de las antenas de radio necesarias para las comunicaciones con el vehículo distante.
El Laboratorio Nacional de Física y la Universidad de Leicester, ambas instituciones en el Reino Unido, utilizarán su experiencia en astronomía de rayos X para el diseño del dispositivo, y desarrollarán los algoritmos de sincronización y navegación para determinar la exactitud potencial de esta técnica. 
Cuando estemos en condiciones de hacer viajes interestelares, contaremos con un sistema de navegación seguro para encontrar nuestro destino en el Cosmos.

"El dominio del espacio por el hombre es la mayor aventura y la más inspiradora empresa". Wernher von Braun

"End of transmission".

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martes, 6 de noviembre de 2012

ONDA Y PARTICULA AMBAS A LA VEZ


El Jueves pasado asisti a una charla sobre Mecánica Cuántica en el Instituto de Astronomía y  Fisica del Espacio (IAFE), aquí en Buenos Aires, donde se trató el tema de cómo los electrones pasan las rendijas, si como partículas o como ondas. Esta pregunta básica ha fascinado a los físicos desde los primeros días en que nació la ciencia. La mecánica cuántica predice que los fotones, partículas de luz, son simultáneamente partículas y ondas. Pero una nueva investigación publicada en la revista Science, y llevada a cabo por físicos de la Universidad de Bristol, plantea una nueva hipótesis para comprender el mundo cuántico a través un novedoso experimento.

La historia de la ciencia ha estado marcada por un intenso debate entre quienes defienden que la luz se comporta como partícula y quienes la definen solamente como una onda.Isaac Newton fue un defensor acérrimo de la teoría de partículas, mientras que James Clerk Maxwell (quien propuso su exitosa teoría del electromagnetismo) respaldó la teoría de ondas. Sin embargo, las cosas cambiaron dramáticamente en 1905 cuando Albert Einstein mostró que era posible explicar el efecto fotoeléctrico (que se había mantenido en un completo misterio hasta entonces), utilizando la idea de que la luz está hecha por partículas: los fotones. Este descubrimiento tuvo un impacto inmenso en la física, que contribuyó de forma determinante en el desarrollo de la mecánica cuántica: la teoría científica más precisa.

A pesar de su éxito, la mecánica cuántica presenta un inmenso reto para nuestra intuición. 
De hecho, la teoría predice con una asombrosa precisión el comportamiento de objetos pequeños como átomos y fotones. Sin embargo, cuando realizamos un acercamiento a estas predicciones, estamos forzados a admitir que son tremendamente contra-intuitivas. Por ejemplo, la teoría cuántica predice que una partícula (como puede ser un fotón), puede estar en diferentes lugares al mismo tiempo. De hecho, puede estar en infinito número de lugares, exactamente como una onda. De ahí la idea de que la dualidad onda-partícula sea fundamental para todos los sistemas cuánticos.

De manera sorprendente, cuando un fotón es observado, se comporta al mismo tiempo tanto como onda o como partícula: ambos aspectos nunca han sido observados simultáneamente. De hecho, el tipo de comportamiento exhibido depende del tipo de mediciones que se realicen. Éste asombro fenómeno ha sido experimentalmente investigado en los últimos años, utilizando aparatos de medición que pueden ser cambiados para medir partículas u ondas, pero nunca se había logrado hacerlo al mismo tiempo.

Con el nuevo trabajo presentado en Science por físicos de la Universidad de Bristol, las ideas pueden dar un giro de 180 grados, ya que han logrado construir y poner en funcionamiento un novedoso aparato de medición que es capaz de determinar con precisión el comportamiento onda-partícula simultáneamente, algo que, como hemos dicho, no se había logrado hasta ahora. Este nuevo aparato está alimentado por la nó- localidad que es otro efecto contra-intuitivo de la mecánica cuántica.
 
Para el doctor Alberto Peruzzo, uno de investigadores, “las medidas de nuestro aparato en nuestro experimento detectaron una fuerte no-localidad que certificó que el fotón se comportó simultáneamente como onda y partícula, lo que representa una fuerte refutación de los modelos en los cuales el fotón es solamente una partícula o una onda”.
Por su parte, el profesor Jeremy O´Brien, director del Centro de Fotónica Cuántica de la Universidad de Bristol, comentó que “para llevar a acabo esta investigación, utilizamos un chip basado en fotónica cuántica, que es una nueva tecnología desarrollada en Bristol que también se está utilizando para desarrollar las primeras computadoras cuánticas y para realizar estudios más sofisticados y profundos de los aspectos fundamentales de los fenómenos cuánticos”.

"La música es la aritmética de los sonidos, la óptica es la geometría de la luz" Claude Debussy

"End of transmission"

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viernes, 2 de noviembre de 2012

SUPERPOSICION CAUSA-EFECTO



Cuando hablamos de viajar al pasado, nos encontramos con paradojas temporales que violan el principio de causa y efecto, los sucesos del presente son resultado de sucesos del pasado y, a su vez, serán las causas de sucesos futuros. Ahora, unos físicos teóricos de la Universidad de Viena en Austria y la Universidad Libre de Bruselas en Bélgica han llegado a la conclusión de que en la mecánica cuántica es posible concebir situaciones en las que un evento individual pueda ser tanto causa como efecto de otro.

Aunque todavía no se sabe si situaciones de este tipo aparecen realmente en la naturaleza, la mera posibilidad de que pudieran existir abre la perspectiva de repercusiones potenciales de gran alcance para los fundamentos de la mecánica cuántica,la  INFORMATICA CUANTICA
, la gravedad cuántica y teletransportación cuántica.
En la vida cotidiana y en la física clásica, los sucesos están ordenados en el tiempo: Una causa sólo puede influir sobre un efecto en su futuro, no en su pasado.
Sin embargo, cuando entra en juego la mecánica cuántica, la situación puede cambiar radicalmente. Según la mecánica cuántica, los objetos pueden perder sus bien definidas propiedades clásicas. Por ejemplo, una partícula puede estar en dos lugares diferentes al mismo tiempo, al menos en teoría y en ciertos aspectos. En física cuántica, a este fenómeno se le denomina "superposición cuántica".

El equipo internacional de físicos, dirigido por Caslav Brukner de la Universidad de Viena, ha mostrado que incluso el orden causal de los sucesos podría tener dicha superposición.
Esa superposición, sin embargo, no ha sido considerada en la formulación estándar de la mecánica cuántica debido a que la teoría siempre da por supuesto que existe un orden causal firme entre los sucesos", aclara Ognyan Oreshkov de la Universidad Libre de Bruselas. "Pero si consideramos que la mecánica cuántica gobierna todos los fenómenos, es natural esperar que el orden de los sucesos también pueda llegar a ser indeterminado, de modo similar a como pasa con la ubicación de una partícula o su velocidad", añade Fabio Costa de la Universidad de Viena.

Este trabajo constituye un paso importante para comprender que el orden causal firme quizá no sea una propiedad insoslayable de la naturaleza. "El desafío real es determinar dónde deberíamos buscar superposiciones del orden causal en la naturaleza". 

Como la mecánica cuántica está presente en nuestras mentes interactuando con el cosmos que nos originó, quizás lo que escribo sean superposiciones...sólo recuerdos del futuro.

"El presente sólo se forma del pasado, y lo que se encuentra en el efecto estaba ya en la causa."

"End of transmission"

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