La quincena científica
Noticias de ciencia de los últimos quince días comentadas

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sábado, febrero 16, 2002
La Agencia Espacial Europea (ESA) presenta en sociedad su nueva cámara S-cam basada en superconductividad

El desiderátum de todo astrofísico es poder saber las características de un solo “átomo de luz” (un fotón) que llegue a su telescopio.

Hoy los astrónomos utilizan cámaras CCD (Charge Coupled Devices) que permiten saber el brillo de un conjunto de fotones. Nunca puede medir el fotón individual y, mucho menos, el color del mismo. Sólo el brillo, no el color.

Sin embargo, los astrónomos sabían que la superconductividad (que explicaremos un poco más abajo) permitía la detección de un solo fotón y que, además, nos daba su color (su frecuencia).

La superconductividad fue descubierta en 1911 por el físico holandés
Heike Kamerlingh Onnes. En pocas palabras consiste en que ciertos materiales a temperaturas muy bajas, pierden la resistencia. Cuando hablamos de temperaturas bajas nos estamos refiriendo a temperaturas cerca del helio líquido. Kamerlingh observó que el mercurio, por debajo de los 4,5 º K, es decir –269º C. Perdía la resistencia eléctrica.

Todos los metales, por muy buenos conductores que sean, ofrecen cierta resistencia al paso de la electricidad. Esa resistencia hace que el conductor se caliente y que haya pérdidas de transmisión de energía. Sin embargo, sorprendentemente, por debajo de ciertas temperaturas, esto no sucedía. No había resistencia. Ello, en principio, hacía pensar en electricidad dando vueltas eternamente en un conductor (por no tener pérdidas), en líneas de transporte de energía sin pérdida, etc.

Equipos sensores que se basan en la superconductividad hay muchos. Pero eso no es lo importante para esta cámara. Lo trascendental de la S cámara es que cuando un fotón (un solo fotón) llega al superconductor, se le detecta y, ADEMÁS, se sabe su color. Se puede identificar cada fotón con una eiqueta que diga exactamente swu tiempo de llegada y su color.

Se sabe cuándo llega un SOLO fotón y se sabe su color.

En 1992, el astrónomo de la ESA Michael Perryman, predijo la capacidad de los superconductos para realizar estas tareas y el impacto revolucionario que podría tener en la astrofísica.

Esos son los puntos fuertes de la nueva cámara de ESA. Detecta un solo fotón, sabe exactamente en qué momento llegó y sabe su color. Eso, entre otras cosas, permite saber la diferencia de luminosidad de un cuerpo celeste, en intervalos de tiempo de milisegundos. Nunca antes se había tenido una herramienta tan interesante.

Entre esos objetos dignos de interés están las estrellas variables cataclísmicas, las variaciones ópticas asociadas a explosiones de rayos gamma, la luz emitida por púlsares, etc.

Los científicos de ESA en ESTEC (los laboratorios de investigación de ESA, donde trabaja, por ejemplo, Pedro Duque) en Holanda han desarrollado el primer prototipo de la S-cam y lo han probado en el William Herschel Telescope (WHT), un gran telescopio situado en la Isla de la Palma en las Islas Canarias.

Uno de los resultados obtenidos fue la observación de un sistema binario de estrellas (dos estrellas orbitando juntas), en la que una enana blanca pasaba delante de una estrella roja. AL hacerlo el color cambiaba. Antes de tener esta cámara era imposible apreciar el cambio de color. Otra observación ha permitido determinar fácilmente la distancia de diez quasares, unos extraños objetos astronómicos que se comportan como faros celestiales.

Uno de los problemas del actual prototipo es que sólo tiene 36 píxeles (la pantalla normal de ordenador tiene 800 x 600 = 480.000 píxeles).Las cámaras CCD profesionales tienen millones de píxeles; pero no olvidemos que se trata tan solo de un prototipo. Algún día, no muy lejano, todas las cámaras, incluso las caseras, tendrán en su interior un chip de superconductores, que permitirá filmar en color incluso en la oscuridad casi total.

Más información en: http://www.esa.int/export/esaCP/ESA275094UC_Expanding_0.html
En esa página ahy un enlace a una película avi donde se ve la película tomada desde la isla de la Palma por el WHT.

Sobre superconductividad, unas notas interesantes en: http://www.arrakis.es/~cris/supercon.htm
e-mail: fabian.respighi@worldonline.es

posted by Fabian 12:36 a. m.

viernes, febrero 15, 2002

¿De dónde procede la frase “hacer la colada” refiriéndose a lavar la ropa?

La respuesta es muy interesante y tiene mucho que ver con la ciencia, al menos con la ciencia del hogar, la ciencia que había detrás de las actividades domésticas aparentemente alejadas del saber científico.

Hoy, si queremos que la ropa quede blanca, vamos a supermercado y compramos un jabón y un blanqueador. Hubo tiempos no muy lejanos en los que ni el jabón ni el blanqueador se podían comprar, había que fabricárselos uno mismo.

El jabón se hacía recogiendo grasas normalmente en la cocina: por ejemplo, sebos de la carne, aceites con los que había frito demasiadas veces, tocinos... Estas grasas a las que se añadía agua se calentaban en un gran barreño, se removía y se añadía sosa (Hidróxido de Sodio: NaHO).

De ese modo las grasas se convertían en jabón.

Con ese jabón podía lavarse la ropa, pero el color amarillento no se quitaba. Para blanquear las sábanas –por ejemplo—se necesitaba un segundo paso que consistía en lo siguiente:

Día a día se recogían las cenizas que quedaban en el fogón de leña y se almacenaban en un una marmita.

Estas cenizas son ricas en Potasio. Obsérvese que en inglés la marmita se llama pot y que a las cenizas se las llama ash. Por tanto, a las cenizas de la marmita se las llamaba potash, que ha pasado a nuestro idioma como potasio ( símbolo químico K).

¿Y porqué el símbolo químico es la K?
Durante mucho tiempo al carbonato potásico que procedía de las cenizas de plantas terrestres y al carbonado potásico, que pocedía de las cenizas de las plantas marinas, se le dio el nombre que usaban los árabes para ellos: al qali. Los árabes no sabían que la composiciñón de las cenizas eran diferentes; por eso no diferenciaron los nombres. Cuando la ciencia descubrió la diferencia entre ellas, al carbonato sódico se le dio el nombre de Natrón y al que tenía potasia: potasa. Hubo un tiempo en que Alemania era el país más importante en química. A los metales alcalinos (entre ellos el potasio y el sodio) se los llmaba Kalí (sin duda corrupción de la denominación árabe al quali). Así cuando se logró identificar al Sodio se le puso como símbolo Na (de Natrón) y al potasio K (de Kalí).

¿Y qué pasa con la colada?
Es verdad, casi me había perdido.

Continuemos con nuestra ropa ya bien lavada. Ahora queremos blanquearla. Para ello la ponemos en un recipiente grande, parecido a un tiesto, con un agujero por debajo.
La ropa se metía dentro del recipiente. La boca del mismo se tapaba con un trapo grande que cubría la boca perfectamente, como la tapa de un tambor.

Encima de la tapa se depositaban las cenizas que se habían guardado en la marmita. Encima de las cenizas se echaba agua caliente, que se “colaba” a través de la tela.

El agua y las cenizas formaban hidróxido de potasio (KOH), o dicho de otro modo: lejía, que al “colarse” por la tela de la tapa, iba cayendo encima de la ropa y blanqueándola.

De ahí viene colada.

Digamos que la colada era el proceso final para blanquear la ropa recién lavada.
Esta historia me hace pensar varias cosas, la primera es la cantidad de ciencia que había en las actividades cotidianas del hogar y que probablemente fueron descubiertas por las “amas de casa”, lo que las convierte en el grupo más importante de científicos de la antigüedad.

La segunda reflexión es que aunque hacer una vez la “colada” al estilo antiguo sea interesante y me permita comprender muchas cosas sobre química, para la vida


posted by Fabian 11:06 p. m.

martes, febrero 12, 2002

Planctón que “come” luz sin tener clorofila

Hasta ahora sabíamos que el fitoplancton, es decir el plancton parecido a las plantas: con clorofila, era el principal grupo de vida capaz de realizar la fotosíntesis del océano.

Sin embargo estudios recientes llevados a cabo en el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) han descubierto la existencia de diversos grupos, muy abundantes, de bacterias fototróficas (es decir, capaces de sintetizar moléculas a partir de la luz).

En una colaboración entre MBARI y The Institute for Genomic Research, han analizado los genomas de microbios que se encuentran en la Bahía de Monterrey y en el Océano Pacífico Central. Han descubierto una gran variedad y cantidad de genes bacterianos fotosintéticos, sin clorofila. Antes se sabía que existían, pero no se pensaba que tuvieran gran importancia en la composición del plancton. Los nuevos estudios genéticos demuestran que están ampliamente distribuidos en muchas aguas. Por tanto, estas bacterias fotosintéticas sin clorofila, no sólo no se “comen” los productos del fitoplancton, sino que a su vez ellas mismas sintetizan a partir de la luz las moléculas de la vida y son comida primaria.

Todo ello obliga a repensar las cadenas alimenticias.

En ello están: http://www.mbari.org/news/news_releases/2002/feb07_delong.html

fabian.respighi@worldonline.es

posted by Fabian 12:14 p. m.

lunes, febrero 11, 2002

La Agencia Espacial Europea pide 28 voluntarios para estar en la cama durante tres meses.

Hola K: Lo primero que me sorprende de esta noticia es que haya saltado a la prensa AHORA. De hecho es una noticia muy vieja y he mirado en la prensa francesa y norteamericana y no la mencionan en absoluto. Pero como me pides que te la comente, la comento.

No deja de ser sorprendente el camino que siguen a veces las noticias.

Veamos. La agencia Espacial Europea junto con la Agencia Espacial Japonesa quieren estudiar los efectos de la microgravedad (casi ausencia de gravedad) en los vuelos espaciales de larga duración. En perspectiva la estancia en la Estación Espacial Internacional y un posible viaje a Marte.

Todos sabemos que la estancia prolongada en el espacio produce pérdida de materia ósea, pérdida de masa muscular, y algunos problemas circulatorios.

Para estudiarlos y ver cómo combatirlos, las dos Agencias (ESA, CNES y NASDA), están realizando un experimento que consiste en tener a diversos grupos de personas en cama durante tres meses.

Los primeros 28 estuvieron los meses de agosto, septiembre, octubre y noviembre y “estiraron las piernas” en diciembre de 2001.[Por eso decía que no sé muy bien porque surge ahora la noticia].

El segundo grupo de 28 personas empieza en marzo y durará hasta junio de 2002.

Ya en experiencias anteriores se había demostrado que la posición en la que mejor se simula la ingravidez es estando tumbado de espaldas con la cabeza ligeramente hacía abajo (6º). Así:


En cada experimento, se eligen 28 personas de buena salud y con características homogéneas. En este caso hombres entre 25 y 45 años de edad. Las 28 personas se dividen en tres grupos:
Grupo 1: “Grupo de ejercicio” 9 personas. Harán ejercicios físicos tres veces por semana. Ejercicios pensados para evitar los problemas conocidos: pedaleo, fly-whell, resistencia.
(Esto es el Fly-wheell)

Grupo 2. “Grupo de medicamento” 9 personas. Recibirán un medicamento destinado a reforzar la estructura ósea.

Grupo 3. “Grupo de control” 10 personas. Estarán tumbados, sin ejercicios ni medicina. Es el grupo de control indispensable en todo estudio médico para comparar lo que pasa con un grupo al que no se le da nada.

Es el tercer grupo el que permite saber si es mejor hacer ejercicios o tomar medicina. Aunque probablemente lo mejor sea las dos cosas pero eso se probará en una experiencia posterior.

UN DIA EN SU VIDA
Estarán en el hospital espacial en habitaciones dobles. Se levantarán hacia las 6h30 y las luces se apagarán a las 23h00. Además del periodo en cama habrá un periodo anterior en el que se les someterá a análisis médicos y uno posterior. Por eso aunque sólo estarán en cama 90 días, la experiencia durará cuatro meses. Los exámenes tendrán entre otras cosas imágenes radiológicas, imágenes por Resonancia Magnética, tests de esfuerzos, ecografías, análisis de sangre, fisioterapia, masajes, movilidad muscular y soporte psicológico.
Mientras están en la cama todos los actos de la vida cotidiana, incluyendo la comida y la higiene se harán tal como hemos descrito tumbados inclinados con la cabeza para abajo seis grados. Una sala de baño especial permitirá a los participantes ducharse en esa posición.

Podrán ver TV, escuchar radio, tener un ordenador y llamar por teléfono a sus familias y amigos... pero no podrán recibir visitas de éstos. Quieren que se parezca lo más posible al aislamiento espacial.

CHEQUEO FINAL.
El chequeo médico final será realizado por un equipo médico que no participa en la experiencia. ¿Te acuerdas de cuando hablamos del doble ciego tan necesario en medicina? Aquí lo tienes. El equipo que dirá cómo están es uno que NO SABE si el voluntario ha sido del grupo de control, del de medicina o del de ejercicios. Así, las expectativas del equipo no les puede engañar.
DESPUÉS
Al levantarse después de tres meses en la cama tendrán problemas de equilibrio y tendrán que reeducarse. Normalmente en unos pocos días se empieza a andar bien y en unas semanas se ha recuperado el hueso y el músculo perdido.
VENTAJAS POTENCIALES... al margen del espacio
Hay millones de pacientes en cama por periodos prolongados este estudio permitirá conocer el mejor sistema para tratarlos, para tenerlos en la cama, qué darle, y qué hacer al levantarse...


CANDIDATOS:
www.medes.fr

Observación: Lo aquí escrito son sólo notas para ayudarme en mis programas de radio y televisión. No es una redacción final para publicar. Si usted quiere publicarlas, por favor, dígamelo y le haré una versión más elaborada. Gracias.

mail:fabian.respighi@worldonline.es
REF. NERP20020212

posted by Fabian 1:57 p. m.