ABC - Ciencia

• Secretos de laboratorio en la Edad Media: del perfume al aguardiente por azar

  En la penumbra de algún laboratorio improvisado, en un rincón olvidado de la Edad Media europea , entre frascos opacos y sustancias de olores intensos, un alquimista observa atento el lento burbujeo en una vasija de cristal. No es un científico moderno, claro está, ni siquiera un mago de capa y sombrero puntiagudo. Este personaje es un buscador incansable, mitad filósofo y mitad artesano, un enamorado de los secretos de la naturaleza que, sin saberlo, está a punto de toparse con uno de esos accidentes afortunados que acabarán cambiando la historia de la ciencia: la invención del alambique y el nacimiento de la destilación de alcohol . La época medieval es tierra fértil para los momentos inesperados. A diferencia de... Ver Más

• ¿Y si la materia oscura no fuera del todo invisible?

  No solo uno, sino dos artículos científicos diferentes sugieren que la materia oscura , la misteriosa sustancia que da cuenta del 85% de la materia que hay en el Universo, podría no ser tan invisible como se creía. Un tenue resplandor de rayos gamma en el centro de nuestra galaxia y una sutil 'coloración' de la luz que atraviesa las nubes de materia oscura han abierto, en efecto, un nuevo y prometedor capítulo de la astrofísica. Durante décadas, la materia oscura ha traído de cabeza a físicos y astrónomos de todo el mundo. Se trata de un tipo de materia que no emite radiación alguna (es decir, que no interactúa con la luz en ninguna de sus longitudes de onda),... Ver Más

• Iain McGilchrist , psiquiatra y neurocientífico: «Si no empezamos a pensar con el lado derecho del cerebro, estamos perdidos»

  El cerebro humano, como el del resto de los mamíferos, reptiles y aves, está dividido en dos hemisferios. Resulta algo desconcertante, pero se explica desde el punto de vista de la evolución darwiniana. Para cualquier animal es fundamental conseguir comida: alcanzar este fruto, cazar ese conejo de allá. Eficaz y rápido. Pero al mismo tiempo, debe estar atento a lo que pasa alrededor: al depredador que asoma al acecho, a la oportunidad de una pareja, a las nubes negras que amenazan tormenta... Tiene que prestar atención al mundo de dos formas muy distintas, algo extraordinariamente complejo. «De ahí los dos hemisferios cerebrales», explica el psiquiatra, filósofo y neurocientífico Iain McGilchrist (Reino Unido, 1953) desde la pantalla de Zoom a través... Ver Más

• Cómo la 'catástrofe ultravioleta' llevó a una revolución científica

  En los albores del siglo XX la física se encontró en un momento crucial de transformación. Las leyes de la física clásica, que habían explicado con precisión los fenómenos mecánicos y termodinámicos durante décadas, comenzaban a mostrar fisuras inexplicables cuando se enfrentaban a los fenómenos de radiación y energía a escalas microscópicas. En este contexto de incertidumbre científica Max Planck surgiría como una figura fundamental que revolucionaría nuestra comprensión de la naturaleza de la energía y sentaría las bases de una de las teorías más revolucionarias de la física moderna: la mecánica cuántica. Para comprender la génesis de la teoría cuántica , es esencial adentrarse en el problema científico que ocupaba a los físicos de finales del siglo XIX: la radiación de cuerpo negro. Un cuerpo negro es un objeto hipotético que absorbe toda la radiación electromagnética que recibe, sin reflejar ninguna. Los científicos de la época intentaban explicar matemáticamente el espectro de radiación emitido por estos objetos cuando se calientan, pero los modelos clásicos de la física fallaban sistemáticamente. La física clásica, basada en las leyes de Maxwell y la termodinámica, predecía que un cuerpo negro debería emitir una cantidad infinita de energía en las frecuencias de onda más cortas, un fenómeno que se conoció como la 'catástrofe ultravioleta'. Esta predicción era completamente absurda y contradecía todas las observaciones experimentales, lo que indicaba que existía una laguna fundamental en la comprensión de la naturaleza de la energía. Max Planck, un físico alemán dedicado a resolver este enigma, desarrolló una solución revolucionaria que cambiaría para siempre la comprensión científica de la energía. No buscaba revolucionar la física, su objetivo era resolver un problema práctico de radiación. En un momento de intuición científica introdujo un concepto radical: la energía no es continua, sino que se emite en paquetes discretos llamados 'cuantos'. Planck realizó experimentos meticulosos con radiación de cuerpo negro, pero su descubrimiento más importante surgió de la reflexión matemática más que de la experimentación directa. Su solución fue inicialmente vista como un truco matemático, no como una revolución científica. En 1900 presentó una fórmula matemática que describía correctamente el espectro de radiación de un cuerpo negro, pero para lograrlo tuvo que introducir un concepto radicalmente nuevo: la energía no se emite de manera continua, sino en paquetes discretos los llamados 'cuantos'. La ecuación fundamental de Planck establecía que la energía de un cuanto es directamente proporcional a la frecuencia de la radiación, multiplicada por una constante que posteriormente se conocería como la constante de Planck. Esta idea rompía completamente con la física clásica, que consideraba la energía como un flujo continuo. Planck sugirió que la energía solo podía existir en múltiplos enteros de una unidad fundamental, lo que implicaba que -a nivel microscópico- la energía se comportaba de manera discontinua o 'cuantizada'. La propuesta de Planck tenía implicaciones tan profundas que trascendían la física experimental. Por primera vez se planteaba que la naturaleza fundamental de la realidad podría ser inherentemente probabilística y discreta, en lugar de determinista y continua como se había pensado hasta entonces. Inicialmente el propio Planck no comprendió completamente las revolucionarias consecuencias de su descubrimiento. Consideraba su modelo como una solución matemática provisional al problema de la radiación. Sin embargo, otros científicos - especialmente Albert Einstein- reconocieron rápidamente la trascendencia de este nuevo paradigma. El concepto de cuanto de energía inspiró desarrollos subsecuentes cruciales. Einstein lo usó para explicar el efecto fotoeléctrico, demostrando que la luz también se comporta como partículas discretas o fotones. Niels Bohr lo aplicó para desarrollar su modelo atómico, y Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger construyeron la mecánica cuántica como un marco matemático completo. La teoría cuántica reveló un universo esencialmente diferente al previamente concebido: un mundo donde la incertidumbre, la probabilidad y la dualidad onda-partícula son principios básicos. Los objetos microscópicos no siguen las leyes deterministas de Newton, sino que existen en estados de superposición hasta ser observados.

• Identifican las dos bacterias que aniquilaron al ejército de Napoleón durante su campaña en Rusia

  Durante el verano de 1812, Napoleón cometió el que posiblemente fue el mayor error de su vida: enviar 600.000 soldados a invadir el Imperio ruso. Un gran ejército que sólo unos meses después, en diciembre, quedó reducido a apenas algo más de 30.000 efectivos. Los registros históricos sugieren que el hambre, el frío y el tifus fueron los principales responsables de la catástrofe. Pero un nuevo estudio recién publicado en 'Current Biology' por investigadores del Instituto Pasteur revela que no había ni rastro de esa enfermedad en los dientes de varios de los soldados que participaron en aquella campaña. Y que en lugar de tifus, identificaron dos patógenos conocidos por producir fiebre entérica (o paratifoidea), causada por la bacteria Salmonella,... Ver Más

• Las conchas de plancton, olvidadas por los científicos, podrían tener la clave del futuro de la Tierra

  El océano alberga a algunos de los ingenieros más pequeños del planeta: el plancton calcificador. Estos diminutos organismos, aunque invisibles a simple vista, juegan un papel crucial en la regulación del clima de la Tierra al capturar y almacenar carbono. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista ' Science ' ha revelado que estos seres microscópicos están siendo ignorados en los modelos climáticos utilizados para predecir el futuro de nuestro planeta, lo que podría estar afectando seriamente nuestra capacidad para entender y enfrentar el cambio climático. Dirigido por el Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales de la Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB), el estudio muestra cómo los cocolitóforos, los foraminíferos y los pterópodos, tres tipos principales de plancton calcificador, son cruciales para el ciclo global del carbono. Estos organismos construyen pequeñas conchas de carbonato cálcico (CaCO₃), que juegan un papel esencial en la absorción de carbono de la atmósfera y su almacenamiento en las profundidades del océano. Este proceso ayuda a moderar las concentraciones de gases de efecto invernadero, regulando indirectamente el clima global. Según Patrizia Ziveri, profesora en el ICTA-UAB y autora principal del estudio, «aunque las conchas del plancton son diminutas, juntas moldean la química de nuestros océanos y el clima de nuestro planeta». Sin embargo, al no ser tenidos en cuenta en los modelos climáticos actuales, estos organismos esenciales podrían estar siendo subestimados, lo que afectaría la precisión de las proyecciones sobre el cambio climático. Un papel olvidado en los modelos climáticos El estudio pone en evidencia que los modelos climáticos más utilizados, como el CMIP6, que sirven como base para las predicciones sobre el futuro del clima, han simplificado en exceso el papel del plancton calcificador. La razón es que, aunque estos organismos producen carbonato cálcico, gran parte de este material no llega al fondo marino. En lugar de eso, se disuelve en las capas superiores del océano, un proceso conocido como disolución somera, que altera significativamente la química del agua. Este fenómeno, impulsado por factores biológicos como la respiración microbiana y la depredación, aún no se refleja adecuadamente en los modelos actuales, lo que podría estar limitando nuestra comprensión de cómo el océano interactúa con la atmósfera y cómo responde al cambio climático. La diversidad del plancton y su importancia Los investigadores también subrayan la diversidad de estos organismos y su impacto en el clima. Los cocolitóforos, por ejemplo, son extremadamente sensibles a la acidificación del océano, ya que no pueden eliminar la acidez de sus células. Los foraminíferos y los pterópodos, por su parte, tienen mecanismos para adaptarse a la acidez, pero están expuestos a otros riesgos, como la pérdida de oxígeno o el aumento de la temperatura del agua. El destino del carbono en el océano depende en gran medida de estas pequeñas criaturas y de sus diferentes capacidades para enfrentar los desafíos del cambio climático. Ignorar esta diversidad en los modelos climáticos actuales podría ser un error fatal al tratar de prever cómo los océanos reaccionarán frente a los cambios ambientales. Un llamado urgente a la acción El estudio hace un llamado urgente a mejorar la forma en que se cuantifican y modelan estos procesos. Los investigadores proponen que los modelos climáticos incorporen dinámicas más específicas de producción, disolución y exportación del CaCO₃, teniendo en cuenta las diferencias entre los distintos grupos de plancton. De ser así, las proyecciones climáticas serían mucho más precisas y permitirían una mejor interpretación de los registros sedimentarios que usamos para reconstruir los climas del pasado. «Si ignoramos a los organismos más pequeños del océano, podríamos pasar por alto dinámicas climáticas muy importantes», advierte Ziveri. «Integrar el plancton calcificador en los modelos climáticos nos permitirá comprender mejor cómo podrían cambiar los ecosistemas marinos y terrestres, y cómo nuestras sociedades se verán afectadas por el cambio climático». Un futuro más preciso El estudio concluye que es esencial abordar estas lagunas de conocimiento para crear una nueva generación de modelos climáticos que reflejen de manera más precisa la complejidad biológica de los océanos. Al hacerlo, podríamos no solo mejorar nuestras predicciones sobre el clima, sino también desarrollar estrategias más efectivas para mitigar y adaptarnos a los impactos del cambio climático en todo el mundo.

• No, los dinosaurios no estaban en declive justo antes del impacto que los mató

  Hace 66 millones de años, el telón de la era Mesozoica cayó de la manera más violenta que pueda imaginarse. El impacto de un asteroide de más de 10 kilómetros de diámetro en la península de Yucatán, en efecto, selló el destino de tres cuartas partes de la vida en la Tierra, incluyendo a los dinosaurios, las criaturas que, durante 160 millones de años, dominaron el planeta por tierra, mar y aire. Sin embargo, y a pesar de que el culpable último de su extinción está claro, el debate científico sobre el estado real de 'salud' de aquellas poblaciones justo antes del cataclismo persiste desde hace décadas. ¿Fueron los dinosaurios aniquilados de forma abrupta mientras aún estaban en pleno esplendor,... Ver Más

• Descubren una nueva 'supertierra' en una galaxia cercana candidata a albergar vida

  La búsqueda de la vida en otros planetas lleva siendo, durante décadas, una prioridad para los astrónomos. La primera premisa: que puedan albergar agua líquida, lo que estrecha las posibilidades a una franja bastante estrecha (no muy lejos de su estrella pero tampoco tan cerca que albergue temperaturas abrasadoras). Desde entonces, entre los miles de mundos descubiertos, se cuentan decenas de ' supertierras ', mundos potencialmente aptos para la vida. Ahora, se suma uno nuevo que, además se encuentra a un 'paseo' de nosotros: a tan solo 20 años luz del Sistema Solar. Según explican los investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (EE.UU.), se trata de un mundo probablemente rocoso casi cuatro veces más grande que la Tierra al que han bautizado como GJ 251 c. «Buscamos este tipo de planetas porque representan nuestra mejor oportunidad de encontrar vida en otros lugares», dice Suvrath Mahadevan, profesor de Astronomía Verne M. Willaman en Penn State y coautor de un artículo sobre que se publica este jueves en la revista ' The Astronomical Journal '. «El exoplaneta se encuentra en la zona habitable o 'Zona Ricitos de Oro', la distancia justa de su estrella a la que podría existir agua líquida en su superficie, si cuenta con la atmósfera adecuada», afirma. El exoplaneta se encontró utilizando datos del Buscador de Planetas en la Zona Habitable (HPF), un espectrógrafo de infrarrojo cercano de alta precisión (un prisma complejo que descompone las señales de la luz estelar) instalado en el Telescopio Hobby-Eberly del Observatorio McDonald de Texas y dirigido por la Universidad Estatal de Pensilvania. «Lo llamamos Buscador de Planetas en la Zona Habitable, porque buscamos mundos que se encuentren a la distancia adecuada de su estrella para que pueda existir agua líquida en su superficie. Este ha sido el objetivo principal de este estudio», señala Mahadevan. «Este descubrimiento representa uno de los mejores candidatos en la búsqueda de indicios atmosféricos de vida en otros lugares durante los próximos cinco a diez años». Mahadevan y sus colegas consiguieron encontrar esta 'supertierra' analizando una enorme colección de datos, que abarca más de 20 años y fue recopilada por telescopios de todo el mundo, centrándose en el ligero movimiento, o 'bamboleo', de la estrella anfitriona del planeta, GJ 251. Este 'bamboleo' consiste en pequeños desplazamientos Doppler, el cambio en la frecuencia de una onda percibida por un observador debido al movimiento relativo entre la fuente y el observador (el ejemplo más gráfico para explicar este efecto es el sonido de la sirena de una ambulancia, que se percibe más agudo al acercarse y más grave al alejarse. Con las estrellas no es sonido, sino luz: más azul cuando se acerca y más roja cuanto más se aleja). En este caso concreto, la luz de la estrella cambia por la gravedad de un planeta en órbita. Utilizaron las observaciones de referencia para mejorar primero las mediciones de oscilación de un planeta interior previamente conocido, GJ 251 b, que orbita la estrella cada 14 días. Posteriormente, combinaron los datos de referencia con nuevos datos de alta precisión del HPF para revelar una segunda señal, más intensa, a los 54 días, lo que indica la presencia de otro planeta mucho más masivo en el sistema. Uno de los mayores desafíos para encontrar mundos distantes es separar la señal planetaria de la actividad de su propia estrella, un tipo de clima estelar, explicó Mahadevan. La actividad estelar, como las manchas estelares, puede imitar el movimiento periódico de un planeta, dando la falsa impresión de que existe un planeta donde no lo hay. Para distinguir la señal del ruido, los investigadores aplicaron técnicas avanzadas de modelado computacional para analizar cómo cambian las señales en diferentes longitudes de onda, o colores, de la luz. «Es un reto difícil, ya que se trata de intentar controlar la actividad estelar y medir sus señales sutiles, extrayendo pequeñas señales de lo que es esencialmente este caldero magnetosférico y espumoso que es la superficie de una estrella», indica Mahadevan. Si bien no es posible obtener imágenes del exoplaneta que descubrió el equipo con los instrumentos actuales, la próxima generación de telescopios podrá analizar la atmósfera del planeta, lo que potencialmente podría revelar signos químicos de vida. «Si bien aún no podemos confirmar la presencia de atmósfera ni vida en GJ 251 c, el planeta representa un objetivo prometedor para futuras exploraciones», dice Mahadevan. «Hicimos un descubrimiento emocionante, pero aún queda mucho por aprender sobre este planeta».

• Los neutrinos pueden explicar por qué en el Universo hay 'algo' en lugar de 'nada'

  No tienen carga eléctrica y su masa es tan pequeña que apenas pueden ser observados con los mejores detectores del mundo. No en vano, los neutrinos reciben familiarmente el apodo de ' partículas fantasma '. Son tan esquivos que atraviesan la materia casi como si no existiera, y solo muy de vez en cuando uno de ellos delata su presencia al chocar con alguna otra de las partículas que se cruzan en su camino. Un ejemplo: se ha calculado que, a cada segundo que pasa, unos cien mil millones de neutrinos procedentes del Sol atraviesan cada centímetro cuadrado de la Tierra, (lo que incluye a personas, coches, edificios, montañas, continentes...). Y en la inmensa mayoría de los casos, todos esos... Ver Más

• Quantum Echoes: Google anuncia una nueva ventaja cuántica: resuelve un cálculo 13.000 veces más rápido que el mejor superordenador

  Google anunció en 2019 que su procesador Sycamore había alcanzado la supremacía cuántica , al realizar en aproximadamente 200 segundos una tarea que a la mejor de las supercomputadoras clásicas del mundo, en ese momento, le habría llevado 10.000 años. El pasado año, dio a conocer un nuevo chip, Willow , capaz de resolver en 5 minutos lo que hasta entonces llevaba cuatrillones de años. Este miércoles, el gigante tecnológico ha presentado en la revista 'Nature' un nuevo hito en el camino hacia la computación cuántica a gran escala: el primer algoritmo verificable, que es 13.000 veces más rápido que la mejor de las supercomputadoras. Resuelve en dos horas un cálculo que podría llevar más de tres años. Llamado algoritmo... Ver Más